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JP2004347505A - Deflection detection device and deflection detection method - Google Patents

Deflection detection device and deflection detection method Download PDF

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JP2004347505A
JP2004347505A JP2003145991A JP2003145991A JP2004347505A JP 2004347505 A JP2004347505 A JP 2004347505A JP 2003145991 A JP2003145991 A JP 2003145991A JP 2003145991 A JP2003145991 A JP 2003145991A JP 2004347505 A JP2004347505 A JP 2004347505A
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angular velocity
pass filter
time
unit
output
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Application number
JP2003145991A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Hara
吉宏 原
Masamitsu Ohara
正満 大原
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a deflection detection device and a deflection detection method capable of shortening the time from the ON-time of a power source until establishment of a stable state capable of detecting an angular velocity, and performing proper deflection correction. <P>SOLUTION: A Ya deflection detection gyro 11 outputs the detected angular velocity as an angular velocity signal to a deflection detection circuit 13, and the deflection detection circuit 13 includes a high-pass filter 132 for removing an offset component included in the angular velocity signal. A microcomputer 101 acquires an output signal GLPFA outputted from the first amplifying circuit 131, and outputs an offset voltage adjusting signal GREFA to the first amplifying circuit 131 so that the output voltage from the first amplifying circuit 131 becomes approximately the same as the output signal from the high-pass filter 132 based on the output signal GLPFA, and thereby the input/output voltage of the high-pass filter 132 is set in a prescribed state for shortening a stabilization time of the high-pass filter 132. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等の撮像装置の手振れを補正するために用いられる振れ検出装置及び撮像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、カメラ等の撮像装置において、撮影者による手振れを補正するための機構が知られている。このような手振れ補正機構では、ジャイロにより角速度を検出し、検出された角速度により撮像装置の振れ量を検出し、検出された振れ量から補正光学系の移動量を算出し、算出された移動量に応じて撮像素子又は補正光学系を移動させることによって手振れの補正が行われる。
【0003】
ジャイロからの出力信号は、信号処理回路によって、信号ノイズ及びオフセット成分などの不要な低周波成分が除去されるとともに、増幅されて振れ量を検出する振れ量検出回路に出力される(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
また、ジャイロからの出力信号は、カメラの環境状態変化や個体ばらつきに影響を受ける傾向にある。そのため、カメラの環境状態変化や個体ばらつきに対応するためには、信号処理回路においてハイパスフィルタを使用することが非常に重要であり、ハイパスフィルタによってジャイロからの出力信号に含まれるDC成分などの低周波のオフセット成分を除去することで環境状態等に対応することが可能となる。
【0005】
ところで、カメラとしては、起動時間が短く、電源オン直後から撮影、手振れ補正が可能なシステムが求められている。つまり、起動時間が長く、電源オン直後から撮影、手振れ補正ができなければ、シャッターチャンスを逃す可能性があるためである。
【0006】
しかしながら、低周波まで検出可能なハイパスフィルタを用いた場合、ハイパスフィルタ内のコンデンサの充電に長時間かかるため、電源オン直後から手振れ補正を行うことができなかった。
【0007】
そこで、特許文献1では、ハイパスフィルタのコンデンサに対して強制的に充電を行うことによって、電源オン時から角速度検出可能な安定状態になるまでの時間を短縮している。
【0008】
【特許文献1】
特開平9−297028号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献1のように、ハイパスフィルタのコンデンサに対して強制的に充電を行ったとしても、コンデンサの両端に電位差があれば、充電オフ後にオフセット電圧が発生する虞があり、起動時に異常電圧変動を起こす可能性がある。そのため、従来の手振れ補正機構では、電源オン時から角速度検出可能な安定状態になるまでの時間を短縮し、適切な手振れ補正を行うことができない可能性がある。
【0010】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、電源オン時から角速度検出可能な安定状態になるまでの時間を短縮し、電源オン直後から適切な振れ補正を行うことができる振れ検出装置及び振れ検出方法を提供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る振れ検出装置は、角速度を検出し、角速度信号として出力する角速度検出部と、前記角速度検出部から出力される角速度信号に対して所定の信号処理を行う角速度信号処理部とを備える振れ検出装置であって、前記角速度信号処理部は、前記角速度信号に含まれるオフセット成分を除去するハイパスフィルタを含み、前記ハイパスフィルタの安定化時間を短縮させる所定の状態に前記ハイパスフィルタの入出力電圧を設定する安定化時間短縮部を備えることを特徴としている。
【0012】
この構成によれば、角速度検出部によって、角速度が検出され、検出された角速度が角速度信号として出力される。角速度信号処理部によって、角速度検出部から出力される角速度信号に対して所定の信号処理が行われる。角速度検出部は、角速度信号に含まれるオフセット成分を除去するハイパスフィルタを含んでおり、安定化時間短縮部によって、ハイパスフィルタの安定化時間を短縮させる所定の状態になるようにハイパスフィルタの入出力電圧が設定される。
【0013】
したがって、ハイパスフィルタの入出力電圧の電位差によって発生する異常電圧変動が解消され、電源オン時から角速度検出可能な安定状態になるまでの時間を短縮し、電源オン時から適切な振れ補正を行うことができる。
【0014】
また、上記の振れ検出装置において、前記安定化時間短縮部は、前記ハイパスフィルタの入力電圧と出力電圧とが略同一になるように制御する電圧制御部を含むことが好ましい。
【0015】
この構成によれば、電圧制御部によって、ハイパスフィルタの入力電圧と出力電圧とが略同一になるように制御されるため、ハイパスフィルタの入力電圧と出力電圧との電位差によって発生する異常電圧変動が解消され、電源オン時から角速度検出可能な安定状態になるまでの時間を短縮し、電源オン時から適切な振れ補正を行うことができる。
【0016】
また、上記の振れ検出装置において、前記安定化時間短縮部は、電源のオフ時間に対応付けられる前記ハイパスフィルタの出力電圧の下降量を記憶する記憶部と、電源のオフ時間を計測する計測部と、前記計測部によって計測された電源のオフ時間に応じた前記ハイパスフィルタの出力電圧の下降量を前記記憶部から読み出し、前記ハイパスフィルタの出力電圧と、読み出された前記下降量との差分を前記角速度信号の出力電圧とする差分算出部とを含むことが好ましい。
【0017】
この構成によれば、電源のオフ時間に対応付けられる前記ハイパスフィルタの出力電圧の下降量があらかじめ記憶部に記憶されており、計測部によって、電源のオフ時間が計測される。そして、差分算出部によって、計測部によって計測された電源のオフ時間に応じたハイパスフィルタの出力電圧の下降量が記憶部から読み出され、ハイパスフィルタの出力電圧と、読み出された下降量との差分が角速度信号の出力電圧として出力される。
【0018】
したがって、角速度処理部から出力される角速度信号の出力電圧が、電源のオフ時間に比例して変化するハイパスフィルタの出力電圧の下降量に応じて補正されるため、電源オン時から角速度検出可能な安定状態になるまでの時間を短縮し、電源オン時から適切な振れ補正を行うことができる。
【0019】
また、上記の振れ検出装置において、前記安定化時間短縮部は、前記ハイパスフィルタの入力電圧及び出力電圧のうちの少なくとも一方の電圧を監視する監視部をさらに備え、前記電圧制御部は、前記監視部によって監視される電圧に基づいて前記ハイパスフィルタの入力電圧と出力電圧とが略同一になるように制御することが好ましい。
【0020】
この構成によれば、監視部によって、ハイパスフィルタの入力電圧及び出力電圧のうちの少なくとも一方の電圧が監視され、監視部によって監視される電圧に基づいてハイパスフィルタの入力電圧と出力電圧とが略同一になるように制御されるため、ハイパスフィルタの入力電圧と出力電圧との電位差によって発生する異常電圧変動が解消され、電源オン時から角速度検出可能な安定状態になるまでの時間を短縮し、電源オン時から適切な振れ補正を行うことができる。
【0021】
また、本発明に係る振れ検出方法は、角速度を検出し、角速度信号として出力する工程と、前記出力される角速度信号に対して所定の信号処理を行う工程と、前記角速度信号に含まれるオフセット成分を除去するハイパスフィルタの入出力電圧を、前記ハイパスフィルタの安定化時間を短縮させる所定の状態に設定する工程とを備えることを特徴としている。
【0022】
この構成によれば、角速度が検出され、検出された角速度が角速度信号として出力され、角速度信号に対して所定の信号処理が行われる。そして、角速度信号に含まれるオフセット成分を除去するハイパスフィルタの入出力電圧が、ハイパスフィルタの安定化時間を短縮させる所定の状態に設定される。
【0023】
したがって、ハイパスフィルタの入出力電圧の電位差によって発生する異常電圧変動が解消され、電源オン時から角速度検出可能な安定状態になるまでの時間を短縮し、電源オン時から適切な振れ補正を行うことができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0025】
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態における手振れ補正機能付きカメラの構成を概略的に示すブロック図である。
【0026】
図1において、第1の実施形態における手振れ補正機能付きカメラ1は、カメラ本体2及び撮影レンズ3を備えて構成される。カメラ本体2は、P振れ検出ジャイロ11、Ya振れ検出ジャイロ12、振れ検出回路13、振れ量検出部14、係数変換部15、レリーズ釦16、シーケンスコントロール部17、制御回路18及び駆動制御補正部19を備える。撮影レンズ3は、Y方向位置センサ21、Y方向駆動アクチュエータ22、X方向位置センサ23、X方向駆動アクチュエータ24、駆動回路25、温度センサ26、手振れ補正光学系27及び撮影光学系28を備えて構成される。
【0027】
まず、カメラ本体2について説明する。P振れ検出ジャイロ11は、カメラのP(ピッチ)方向の振れを検出するジャイロセンサであり、Ya振れ検出ジャイロ12は、カメラのYa(ヨー)方向の振れを検出するジャイロセンサである。ジャイロセンサは、測定対象物(本実施形態ではカメラ)が振れによって回転した場合における振れの角速度を検出する。なお、本実施形態において、カメラ1に対して横方向をX軸方向とし、カメラ1に対して縦方向をY軸方向とし、X軸周りの回転方向をピッチ(P)方向とし、Y軸周りの回転方向をヨー(Ya)方向とする。
【0028】
P振れ検出ジャイロ11が検出したP振れ角速度信号及びYa振れ検出ジャイロ12が検出したYa振れ角速度信号は、振れ検出回路13に入力される。振れ検出回路13は、各角速度信号からノイズ及びドリフトを低減するためのフィルタ回路(ローパスフィルタ及びハイパスフィルタ)及び各角速度信号を増幅するための増幅回路などを備えて構成される。なお、振れ検出回路13については、図3を用いて後述する。
【0029】
振れ検出回路13から出力される各角速度信号は、振れ量検出部14に入力される。振れ量検出部14は、各角速度信号を所定の時間間隔で取り込み、カメラのX方向の振れ量をdetx、Y方向の振れ量をdetyとして係数変換部15に出力する。なお、振れ量検出部14については、図2を用いて後述する。
【0030】
係数変換部15は、手振れ補正光学系27の固体ばらつきや周囲温度に応じて補正しつつ、各方向の振れ量(detx,dety)を各方向の移動量(px,py)に変換する。手振れ補正光学系27の固体ばらつきは、例えば、カメラ本体の出荷時の検査において、実測値をカメラ本体に搭載されているメモリ(不図示)に記憶させる。温度特性も実測するなどして該メモリに記憶させる。
【0031】
係数変換部15から出力された各方向の移動量(px、py)を示す信号は、制御回路18に入力される。制御回路18は、目標位置算出部181及び目標位置補正部182を備える。目標位置算出部181は、駆動制御部25、X,Y方向駆動アクチュエータ22,24及びX,Y方向位置センサ21,23の温度等による環境変化や経時変化を考慮して、各方向の移動量(px、py)を示す信号を実際の駆動信号(drvx、drvy)に変換する。
【0032】
目標位置補正部182は、温度センサからの信号が入力されることで、温度によって変化する光学的屈折特性の変化を目標位置補正係数として算出し、目標位置算出部181に出力する。すなわち、目標位置算出部181は、目標位置補正部182によって算出された目標位置補正係数を用いて各方向の移動量(px、py)を示す信号を駆動信号(drvx、drvy)に変換する。
【0033】
目標位置算出部181から出力された各方向の駆動信号(drvx、drvy)は、駆動制御部25に入力される。
【0034】
これら振れ量検出部14、係数変換部15及び制御回路18の動作は、シーケンスコントロール部17によって制御される。すなわち、シーケンスコントロール部17は、レリーズ釦16が全押しされると、振れ量検出部14を制御することによって、各方向の振れ量(detx,dety)を取り込む。次に、シーケンスコントロール部17は、係数変換部15を制御することによって、各方向の振れ量を各方向の移動量(px、py)に変換させる。次に、シーケンスコントロール部17は、制御回路18を制御することにより、各方向の移動量に基づいて操作値を演算させる。このような動作が、レリーズ釦16が半押しされている期間中及び全押しされ露光が終了するまでの期間中、手振れを補正するために一定の時間間隔で繰り返し行われる。ここで、カメラの振れ、いわゆる手振れは、約10Hzの小振幅である筋肉の振動、3Hz以下の大振幅である体の揺れ、及び、5Hz程度の大振幅であるレリーズ釦16を操作する際に生じる振れが合成された振動であると言われている。このことから、本実施形態では例えば0.0005秒間隔(2kHz)で手振れ補正を行う。
【0035】
なお、シーケンスコントロール部17は、レリーズ釦16が半押しされると不図示の回路を用いて測光や被写体距離検出などの撮影の準備を行い、レリーズ釦16が全押しされるとフォーカス調整用のレンズを駆動するなどして撮影を行う動作も行う。
【0036】
駆動制御補正部19は、駆動制御部25における駆動の制御状態を最適化する。すなわち、X,Y方向駆動アクチュエータ22,24、X,Y方向位置センサ21,23及び駆動メカニズムによる個体ばらつきや駆動性能の変化があっても、各個体、各温度で最適な駆動性能が発揮できるように最適ゲインを設定し、駆動制御部25に出力する。なお、固体ばらつきは、例えば、カメラ本体の出荷時の検査において、実測値をカメラ本体に搭載されているメモリ(不図示)に記憶させる。また、温度特性も実測するなどして該メモリに記憶させ、温度センサ26から出力される出力値を取得して補正する。
【0037】
次に、撮影レンズ3について説明する。温度センサ26は、例えば、サーミスタなどであり、周囲温度を検出してカメラ本体2の係数変換部15、目標位置補正部182及び駆動制御補正部19に検出結果を出力する。検出結果は、温度による特性の変化を補正するために利用される。例えば、手振れ補正光学系27や各方向の位置センサ21、23の温度変化に対する補正、各方向の駆動アクチュエータ22、24の基本駆動周波数、駆動電圧などの補正である。これらは、カメラ本体2内の前述のメモリ(不図示)に各特性ごとに温度に対する補正値を示すLUテーブルを予め記憶させることで行う。
【0038】
撮影光学系28は、被写体からの被写体光を撮像面に結像させる。手振れ補正光学系27は、手振れを補正するためのレンズであり、被写体からの被写体光を屈折させる。
【0039】
Y方向位置センサ21は、手振れ補正光学系27のY方向の位置を検出し、検出結果を駆動制御部25に出力する。Y方向駆動アクチュエータ22は、例えば、圧電素子を用いたインパクト型圧電アクチュエータであり、駆動制御部25から出力される駆動電圧に従って手振れ補正光学系27をY方向に移動する。X方向位置センサ23は、手振れ補正光学系27のX方向の位置を検出し、検出結果を駆動制御部25に出力する。X方向駆動アクチュエータ24は、インパクト型圧電アクチュエータであり、駆動制御部25から出力される駆動電圧に従って手振れ補正光学系27をX方向に移動する。
【0040】
Y方向位置センサ21及びX方向位置センサ23は、例えば、赤外発光ダイオード(IRED)とスリットとを可動側に搭載させ、固定側にポジションセンサ(PSD,Position Sensitive Devices)を搭載させて構成される。Y方向位置センサ21及びX方向位置センサ23の各出力は、駆動制御部25に入力される。駆動制御部25は、カメラ本体2の制御回路18から出力された制御信号に基づいて後述するようにY方向駆動アクチュエータ22及びX方向駆動アクチュエータ24にそれぞれ駆動電圧を供給し、サーボ制御を行う。
【0041】
このような構成によって、手ぶれ補正光学系27は、駆動制御回路25による位置サーボ制御の基で、最適な制御(速度)状態で、X方向、Y方向に連続的に追随制御しながら被写体光をそれぞれの方向に屈折させる。その結果、手ぶれ補正が可能となる。
【0042】
次に、振れ量検出部14及びその周辺回路についてさらに説明する。
【0043】
図2は、図1に示す振れ量検出部14及びその周辺回路の構成を示すブロック図である。図2において、振れ量検出部14は、前処理部141、デジタルハイパスフィルタ(DHPF)142及び積分処理部143を備えて構成される。
【0044】
前処理部141は、振れ検出回路13より出力される各角速度信号に対して時間平均及び誤差補正等の前処理を行う。
【0045】
DHPF142は、カメラの状態に応じてカットオフ周波数(遮断周波数)を切り換える。DHPF142は、レリーズ釦16が半押しされる撮影準備状態では、撮影領域の決定(フレーミング)をアシストするために、高周波成分である10Hz付近の振れを重点的に補正する。なお、レリーズ釦16が半押しされる撮影準備状態において、DHPF142のカットオフ周波数を、人間の体の揺れによる振れ(1Hz付近)を補正することができる低周波側に設定した場合、フレーミングが困難になる。そのため、レリーズ釦16が半押しされる撮影準備状態では、DHPF142のカットオフ周波数を2Hz程度(10Hz重点用)に設定する。レリーズ釦16が全押しされる撮影状態では、像振れがないほうが好ましいので、DHPF142のカットオフ周波数は低周波の0.01Hz付近(1〜10Hz対応)に設定する。
【0046】
積分処理部143は、DHPF142によって所定周波数成分のみが通過した振れ検知に必要な周波数成分の角速度信号を積分処理して振れ量(detx、dety)を示す信号に変換する。
【0047】
次に、振れ検出回路13についてさらに説明する。
【0048】
図3は、図1に示す振れ検出回路13及びその周辺回路の構成を示すブロック図である。なお、手ぶれ補正は、X方向及びY方向について補正するので、X方向駆動アクチュエータ24を制御する構成及びY方向駆動アクチュエータ22を制御する構成が必要である。これら両構成は同一であるので、図3では、Y方向駆動アクチュエータ22を制御する構成、すなわち、P振れ検出ジャイロ12を用いてピッチ方向の角速度を検出する構成を示し、X方向駆動アクチュエータ24を制御する構成、すなわち、Ya振れ検出ジャイロ11を用いてヨー方向の角速度を検出する構成については省略してある。以下の説明もX方向駆動アクチュエータ24を制御する構成については省略する。
【0049】
図3において、振れ検出回路13は、第1増幅回路131、ハイパスフィルタ(HPF)132及び第2増幅回路133を備えて構成される。
【0050】
第1増幅回路131は、ジャイロ11から入力される角速度信号を増幅する(本実施形態では、例えば、2倍に増幅する)とともに、所定の周波数成分(本実施形態では、例えば、2kHz以下の周波数成分)のみを通過させる。
【0051】
ハイパスフィルタ132は、ジャイロ11の起動ドリフト及び温度ドリフトを除去するためのものであり、第1増幅回路131によって増幅されるとともに、所定の周波数成分のみが通過された角速度信号に対して、ドリフト成分を除去することが可能な所定の周波数成分(本実施形態では、例えば、0.15Hz以上の周波数成分)のみを通過させる。
【0052】
第2増幅回路133は、ハイパスフィルタ132によって所定の周波数成分のみが通過された角速度信号を、手振れの振幅と出力電圧とを考慮して決定される最適な増幅率で増幅する(本実施形態では、例えば、48倍に増幅する)とともに、所定の周波数成分(本実施形態では、手振れの振幅と回路の応答性能を考慮して決定されるカットオフ周波数、例えば、100Hz以下の周波数成分)のみを通過させる。
【0053】
マイクロコンピュータ(以下、「マイコン」と略記する。)101は、第1増幅回路131から出力されるオフセット電圧監視信号GLPFOAに基づいてオフセット電圧を調整するためのオフセット電圧調整信号GREFAを第1増幅回路131に出力する。
【0054】
図4は、振れ検出回路13の具体的な回路構成の一例を示す図である。図5は、マイコン101と振れ検出回路13との接続関係を示す図である。
【0055】
図4において、振れ検出回路13は、第1増幅回路131、ハイパスフィルタ132、第2増幅回路133及び回路電源供給部134を備えて構成される。
【0056】
第1増幅回路131は、抵抗R1,R2,R3、コンデンサC1及びオペアンプOP1を備えて構成される。オペアンプOP1のプラス入力端子には抵抗R2が接続され、マイナス入力端子には抵抗R1が接続され、オペアンプOP1とコンデンサC1と抵抗R3とが並列に接続されている。
【0057】
ハイパスフィルタ132は、抵抗R4,R5、コンデンサC2及びスイッチSW1を備えて構成される。コンデンサC2は、スイッチSW1の切り換えによって、抵抗R4と抵抗R5とに接続されている。
【0058】
第2増幅回路133は、抵抗R6,R7,R8、コンデンサC3及びオペアンプOP2を備えて構成される。オペアンプOP2のプラス入力端子には抵抗R6が接続され、マイナス入力端子には抵抗R7が接続され、オペアンプOP2とコンデンサC3と抵抗R8とが並列に接続されている。
【0059】
トランジスタTrのベース側は、コントロール信号GYRONが入力される端子に接続され、トランジスタTrのエミッタ側は、回路電源供給部134に接続され、トランジスタTrのコレクタ側は電源電圧Vccが入力される端子に接続されている。回路電源供給部134は、振れ検出回路13内の各オペアンプOP1,OP2に電源電圧Vccを供給する。
【0060】
本実施形態では、ハイパスフィルタ132はコンデンサと抵抗とで構成される。そこで、抵抗値を変化させることでハイパスフィルタ132のコンデンサに電荷が充電される時間を調節する。すなわち、それぞれ抵抗値が異なる抵抗R4と抵抗R5とを切り換えることによって、ハイパスフィルタ132の時定数を変更し、ハイパスフィルタ132のコンデンサC2に電荷が充電される時間を短縮する。なお、本実施形態において、抵抗R4及び抵抗R5の抵抗値は、それぞれ、例えば、3.3kΩ及び330kΩであり、スイッチSW1を抵抗R4側に接続することによって、コンデンサC2を急速に充電することが可能となる。また、抵抗R4と抵抗R5との切り替えは、マイコン101からのコントロール信号CHGHPFによって行われる。
【0061】
図5において、マイコン101は、デジタル信号をアナログ信号に変換するDAC(デジタル/アナログコンバータ)21、アナログ信号をデジタル信号に変換するADC(アナログ/デジタルコンバータ)22,23,24及びマイコン101と振れ検出回路13とを接続するI/O25,26を備えて構成される。
【0062】
DAC21からは、第1増幅回路131のオフセット電圧を調節するオフセット電圧調整信号GREFAが出力され、ADC22には、第1増幅回路131から出力されるオフセット電圧監視信号GLPFOAが入力され、ADC23には、第2増幅回路133から出力される角速度信号GVOUTAが入力され、ADC24には、本回路の基準電位信号ICVREFが入力され、I/O25からは、回路電源のコントロール信号GYRONが出力され、I/O26からは、ハイパスフィルタ132のコンデンサC2に接続される抵抗を切り換えるためのコントロール信号CHGHPFが出力される。
【0063】
DAC21は、第1増幅回路131のオペアンプOP1に接続されており、オペアンプOP1の出力の中心(平均)電位を、ハイパスフィルタ132のコンデンサC2の出力電位(≒ICVREF)に略一致する電位にする値となるように調整するオフセット電圧調整信号GREFAを振れ検出回路13に出力する。
【0064】
図6は、本実施形態におけるオフセット電圧補正の効果を説明するための図であり、図6(a)は、オフセット電圧の補正を行わなかった場合における振れ検出回路13から出力される角速度信号を示す図であり、図6(b)は、オフセット電圧の補正を行った場合における振れ検出回路13から出力される角速度信号を示す図である。
【0065】
電源がオンされると、回路電源を供給するコントロール信号GYRONが出力され、ハイパスフィルタ132のコンデンサC2を急速充電するコントロール信号CHGHPFが出力される。図6(a)に示すように、オフセット電圧の補正を行わない場合、コンデンサC2の両端に電位差があるため、ハイパスフィルタ132のコンデンサC2を急速充電するコントロール信号CHGHPFが出力された直後から、振れ検出回路13から出力される角速度信号GVOUTAは、出力の電位が一端低下した後、コンデンサC2が充電されてから安定状態になる。したがって、この出力電位が低下している間は、正常に角速度を検出することができず、適切な手振れ補正を行うことができない。一般的に、出力電位が下降するか、上昇するか、及びその量は、ハイパスフィルタのコンデンサの入出力端子間の平均電位の差、及び回路のオフ時間(コンデンサ電荷量)によって変化する。
【0066】
一方、図6(b)に示すように、オフセット電圧の補正を行う場合、第1の増幅回路131の出力が、ハイパスフィルタ132のコンデンサC2の出力電位に略一致する電位となるように調整されるため、振れ検出回路13から出力される角速度信号GVOUTAは、ハイパスフィルタ132のコンデンサC2を急速充電するコントロール信号CHGHPFが出力された直後から安定状態になる。
【0067】
このように、Ya振れ検出ジャイロ11及びP振れ検出ジャイロ12によって、角速度が検出され、検出された角速度が角速度信号として振れ検出回路13に出力される。振れ検出回路13によって、Ya振れ検出ジャイロ11及びP振れ検出ジャイロ12から出力される角速度信号に対して所定の信号処理が行われる。振れ検出回路13は、角速度信号に含まれるオフセット成分などの不要な低周波信号を除去するハイパスフィルタ132を含んでおり、マイコン101によって、ハイパスフィルタ132の入出力電圧が、ハイパスフィルタ132の安定化時間を短縮させる所定の状態に設定される。すなわち、マイコン101は、第1増幅回路131から出力される出力信号GLPFAを取得し、この出力信号GLPFAに基づいて第1増幅回路131の出力電圧がハイパスフィルタ132の出力電圧(≒ICVREF)に略同一になるようにオフセット電圧調整信号GREFAを第1増幅回路131に出力する。これにより、第1増幅回路131から出力される出力電圧、すなわち、ハイパスフィルタ132の入力電圧と、ハイパスフィルタ132の出力電圧とが略同一となり、ハイパスフィルタ132の入出力電圧の電位差によって発生する異常電圧変動が解消され、電源オン時から角速度検出可能な安定状態になるまでの時間を短縮し、電源オン時から適切な振れ補正を行うことができる。
【0068】
(第2の実施形態)
次に第2の実施形態について説明する。
【0069】
図7は、オフセット電圧を補正しない場合における振れ検出回路13から出力される角速度信号GVOUTAの電位波形の一例を示す図である。なお、図7において、縦軸は、振れ検出回路13から出力される角速度信号GVOUTAの出力電圧を表し、横軸は、電源オン時からの経過時間tを表している。
【0070】
図7に示す波形H1は、電源オフしてから5s経過した後に電源オンした場合における振れ検出回路13から出力される角速度信号GVOUTAの電位波形を表し、波形H2は、電源オフしてから10s経過した後に電源オンした場合における振れ検出回路13から出力される角速度信号GVOUTAの電位波形を表し、波形H3は、電源オフしてから15s経過した後に電源オンした場合における振れ検出回路13から出力される角速度信号GVOUTAの電位波形を表し、波形H4は、電源オフしてから20s経過した後に電源オンした場合における振れ検出回路13から出力される角速度信号GVOUTAの電位波形を表し、波形H5は、電源オフしてから25s経過した後に電源オンした場合における振れ検出回路13から出力される角速度信号GVOUTAの電位波形を表し、波形H6は、電源オフしてから30s以上経過した後に電源オンした場合における振れ検出回路13から出力される角速度信号GVOUTAの電位波形を表している。
【0071】
図7に示すように、ハイパスフィルタ132のコンデンサC2は、回路の電源オフ時間に比例して電荷が流れ出す量が増大し、約30s経過すると蓄積された電荷が完全に流れきる。したがって、電源オフしてから30s以内であれば、電位下降量はオフ時間に略比例することとなる。
【0072】
そこで、第2の実施形態では、電源オフ時間と電位降下量Vgdとを対応付けてあらかじめ記憶しておき、電源オフ時間を測定し、振れ検出回路13から出力される角速度信号GVOUTAと、測定された電源オフ時間に対応する電位下降量Vgdとの差分を補正後の角速度信号GVOAとして振れ検出回路13から出力することでオフセット電圧を補正する。
【0073】
なお、第2の実施形態における手振れ補正機能付きカメラの構成は、図1〜図3に示すカメラ1の構成とほぼ同じであるので説明を省略する。
【0074】
図8は、第2の実施形態において、振れ検出処理の前処理として電位下降をキャンセルする処理のフローチャートを示す図である。なお、図8における処理は、図3に示すマイコン101によって実行される処理である。
【0075】
ステップST1において、マイコン101は電源のオフ時間を確認する。マイコン101は、電源がオフされてからの経過時間を計測しており、電源のオフ時間を確認する。
【0076】
ステップST2において、マイコン101は、電源のオフ時間と出力電圧の電位下降量とが対応付けられたテーブルが電源のオフ時間ごとに記憶されているメモリを参照して、ステップST1で確認された電源のオフ時間から使用するテーブルを決定する。マイコン101が備えるメモリには、電源のオフ時間と出力電圧の電位下降量とが対応付けられて電源のオフ時間ごとにテーブルとして記憶されている。すなわち、図7に示すような波形H1〜H6で表されるデータをそれぞれテーブルとして記憶している。本実施形態では、メモリは、例えば、電源オフ時間が5sである波形H1から電源オフ時間が30sである波形H6までの6のテーブルを5sごとに記憶している。なお、ステップST1で確認された電源オフ時間が、メモリ内のどのテーブルにも当てはまらない場合、記憶されている波形H1〜H6のテーブルのうちの最も近似するテーブルに決定される。また、ステップST1において、電源オフ後30s以上経過していると確認された場合は、電源オフ時間が30sである波形H6で表されるテーブルに決定される。
【0077】
ステップST3において、マイコン101は、コントロール信号CHGHPFがオフされてからの経過時間を確認する。マイコン101は、コントロール信号CHGHPFがオフされてからの経過時間を計測しており、当該経過時間を確認する。
【0078】
ステップST4において、マイコン101は、ステップST2で決定されたテーブルを参照して、ステップST3で確認された経過時間に対応する電位降下量Vgdを決定する。
【0079】
なお、本実施形態では、ステップST1で確認された電源オフ時間が、メモリ内のどのテーブルにも当てはまらない場合、記憶されている波形H1〜H6のテーブルのうちの最も近似するテーブルに決定されるとしているが、本発明は特にこれに限定されず、ステップST1で確認された電源オフ時間が、メモリ内のどのテーブルにも当てはまらない場合、予め記憶されている波形H1〜H6のテーブルデータから平均補間を行うことによって電位降下量Vgdを決定してもよい。
【0080】
ステップST5において、マイコン101は、振れ検出回路13から出力される角速度信号GVOUTAを取得する。
【0081】
ステップST6において、マイコン101は、振れ検出回路13から出力される角速度信号GVOUTAから電位降下量Vgdを減算することによって、補正された角速度信号GVOAを振れ量検出部14に出力する。
【0082】
このように、電源のオフ時間に対応付けられるハイパスフィルタ132の出力電圧の下降量があらかじめメモリに記憶されており、マイコン101によって、電源のオフ時間が計測される。そして、マイコン101によって、計測された電源のオフ時間に応じたハイパスフィルタ132の出力電圧の下降量がメモリから読み出され、ハイパスフィルタ132の出力電圧と、読み出された下降量との差分が角速度信号の出力電圧として振れ量検出部14に出力される。
【0083】
したがって、振れ検出回路13から出力される角速度信号の出力電圧が、電源のオフ時間に比例して変化するハイパスフィルタ132の出力電圧の下降量に応じて補正されるため、電源オン時から角速度検出可能な安定状態になるまでの時間を短縮し、電源オン時から適切な振れ補正を行うことができる。
【0084】
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について説明する。第3の実施形態では、ジャイロ11から入力される角速度信号GINAの平均データを、電源オフからの経過時間に応じた平均回数で算出し、算出された平均データを、振れ検出回路13から出力される角速度信号GVOUTAから減算して補正後の角速度信号GVOAとして振れ検出回路13から出力する。
【0085】
なお、第3の実施形態における手振れ補正機能付きカメラの構成は、図1〜図3に示すカメラ1の構成とほぼ同じであるので説明を省略する。
【0086】
図9は、第3の実施形態において、振れ検出処理の前処理として電位下降をキャンセルする処理のフローチャートを示す図である。なお、図9における処理は、図3に示すマイコン101によって実行される処理である。
【0087】
ステップST11において、マイコン101は電源のオフ時間を確認する。マイコン101は、電源がオフされてからの経過時間を計測しており、電源のオフ時間を確認する。
【0088】
ステップST12において、マイコン101は、コントロール信号CHGHPFがオフされてからの経過時間を確認する。マイコン101は、コントロール信号CHGHPFがオフされてからの経過時間を計測しており、当該経過時間を確認する。
【0089】
ステップST13において、マイコン101は、ジャイロ11から出力される角速度信号GINAのデータ平均回数を決定する。マイコン101は、ステップST12で確認される時間経過に応じてデータ平均回数を減少させる。
【0090】
ステップST14において、マイコン101は、ジャイロ11から出力される角速度信号GINAの平均データを算出する。ステップST15において、マイコン101は、ステップST14で算出された角速度信号GINAの平均データをVaveとする。ステップST16において、マイコン101は、振れ検出回路13から出力される角速度信号GVOUTAを取得する。
【0091】
ステップST17において、マイコン101は、振れ検出回路13から出力される角速度信号GVOUTAから、角速度信号GINAの平均データVaveを減算することによって、補正された角速度信号GVOAを振れ量検出部14に出力する。
【0092】
このように、マイコン101によって、電源のオフ時間が計測され、Ya振れ検出ジャイロ11及びP振れ検出ジャイロ12から入力される角速度信号の平均データが、計測される電源オフからの経過時間に応じた平均回数で算出され、算出された平均データが、振れ検出回路13から出力される角速度信号から減算されて補正後の出力信号として振れ量検出部14に出力される。
【0093】
したがって、振れ検出回路13から出力される角速度信号の出力電圧が、電源のオフ時間に応じた平均回数で算出された平均データに基づいて補正されるため、電源オン時から角速度検出可能な安定状態になるまでの時間を短縮し、電源オン時から適切な振れ補正を行うことができる。
【0094】
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態について説明する。第1〜3の実施形態では、振れ検出回路13のハイパスフィルタ132の入出力電圧が略同一になるようにしているが、第4の実施形態では、電源のオフ時間に応じて振れ量検出部14のデジタルハイパスフィルタ142のカットオフ周波数を変更することによって、デジタルハイパスフィルタ142のコンデンサの電位降下による手振れ補正への悪影響を軽減する。
【0095】
なお、第4の実施形態における手振れ補正機能付きカメラの構成は、図1〜図3に示すカメラ1の構成とほぼ同じであるので説明を省略する。
【0096】
図10は、第4の実施形態において、振れ量検出処理のDHPF制御処理として電位下降をキャンセルする処理のフローチャートを示す図である。なお、図10における処理は、図3に示すマイコン101によって実行される処理である。
【0097】
まず、電源オフ時の処理について説明する。マイコン101は、電源をオフする電源オフ信号が入力されると、電源のオフ時間のカウントを開始する。
【0098】
ステップST21において、マイコン101は電源のオフ時間を確認する。マイコン101は、電源がオフされてからの経過時間を計測しており、電源のオフ時間を確認する。電源のオフ時間に連動してカットオフ周波数は変更される。オフ時間が長いと高周波になる(低周波をカットする)。
【0099】
ステップST22において、マイコン101は、デジタルハイパスフィルタ142のオン/オフを切り換えるコントロール信号CHGHPFがオフされてからの経過時間を確認する。なお、以下の第4実施形態の説明におけるコントロール信号CHGHPFは、デジタルハイパスフィルタ142のオン/オフを切り換え制御する信号である。マイコン101は、コントロール信号CHGHPFがオフされてからの経過時間を計測しており、当該経過時間を確認する。
【0100】
ステップST23において、マイコン101は、電源のオフ時間とコントロール信号CHGHPFのオフからの経過時間とに対応付けられるデジタルハイパスフィルタ142のカットオフ周波数を記憶するメモリを参照して、ステップST21で確認された電源オフ時間と、ステップST22で確認されたコントロール信号CHGHPFのオフからの経過時間に対応するカットオフ周波数を決定する。マイコン101が備えるメモリには、電源のオフ時間とコントロール信号CHGHPFのオフからの経過時間とが対応付けられるデジタルハイパスフィルタ142のカットオフ周波数が図11に示すテーブルとして記憶されている。図11に示すように、メモリに記憶されているデジタルハイパスフィルタ142のカットオフ周波数は、電源のオフ時間が長くなるに従って高周波になると共に、コントロール信号CHGHPFのオフからの経過時間が長くなれば低周波にシフトしていく。
【0101】
図10に戻って、ステップST24において、マイコン101は、デジタルハイパスフィルタ142のカットオフ周波数を、ステップST23で決定されたカットオフ周波数に設定する。
【0102】
このように、電源のオフ時間とコントロール信号CHGHPFのオフからの経過時間とに対応付けられるデジタルハイパスフィルタ142のカットオフ周波数があらかじめメモリに記憶されており、マイコン101によって、電源のオフ時間とコントロール信号CHGHPFのオフからの経過時間とが計測される。そして、マイコン101によって、計測された電源のオフ時間とコントロール信号CHGHPFのオフからの経過時間とに応じたデジタルハイパスフィルタ142のカットオフ周波数がメモリから読み出され、読み出されたカットオフ周波数でデジタルハイパスフィルタ142が制御される。
【0103】
したがって、電源のオフ時間とコントロール信号CHGHPFのオフからの経過時間とに応じてデジタルハイパスフィルタ142のカットオフ周波数を変更することによって、振れ検出回路13から出力される角速度信号の出力電圧適正化が行われるため、電源オン時から角速度検出可能な安定状態になるまでの時間を短縮し、電源オン時から適切な振れ補正を行うことができる。
【0104】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
【0105】
(1)角速度を検出し、角速度信号として出力する角速度検出部と、
前記角速度検出部から出力される角速度信号に対して所定の信号処理を行う角速度信号処理部とを備える振れ検出装置であって、
前記角速度信号処理部は、前記角速度信号に含まれるオフセット成分を除去するハイパスフィルタを含み、
前記ハイパスフィルタの安定化時間を短縮させる所定の状態に前記ハイパスフィルタの入出力電圧を設定する安定化時間短縮部を備えることを特徴とする振れ検出装置。
【0106】
(2)前記安定化時間短縮部は、前記ハイパスフィルタの入力電圧と出力電圧とが略同一になるように制御する電圧制御部を含むことを特徴とする上記(1)記載の振れ検出装置。
【0107】
(3)前記安定化時間短縮部は、電源のオフ時間に対応付けられる前記ハイパスフィルタの出力電圧の下降量を記憶する記憶部と、
電源のオフ時間を計測する計測部と、
前記計測部によって計測された電源のオフ時間に応じた前記ハイパスフィルタの出力電圧の下降量を前記記憶部から読み出し、前記ハイパスフィルタの出力電圧と、読み出された前記下降量との差分を前記角速度信号の出力電圧とする差分算出部とを含むことを特徴とする上記(1)記載の振れ検出装置。
【0108】
(4)前記安定化時間短縮部は、前記ハイパスフィルタの入力電圧及び出力電圧のうちの少なくとも一方の電圧を監視する監視部をさらに備え、
前記電圧制御部は、前記監視部によって監視される電圧に基づいて前記ハイパスフィルタの入力電圧と出力電圧とが略同一になるように制御することを特徴とする上記(2)記載の振れ検出装置。
【0109】
(5)前記安定化時間短縮部は、電源のオフ時間を計測する計測部と、
前記角速度検出部から入力される角速度信号の平均データを、前記計測部によって計測される電源オフからの経過時間に応じた平均回数で算出する平均データ算出部と、
前記平均データ算出部によって算出された平均データを、角速度信号処理部から出力される角速度信号から減算して補正後の出力信号として出力する減算部とをさらに備えることを特徴とする上記(1)記載の振れ検出装置。
【0110】
この構成によれば、計測部によって、電源のオフ時間が計測され、平均データ算出部によって、角速度検出部から入力される角速度信号の平均データが、計測部によって計測される電源オフからの経過時間に応じた平均回数で算出され、減算部によって、平均データ算出部によって算出された平均データが、角速度信号処理部から出力される角速度信号から減算されて補正後の出力信号として出力される。
【0111】
したがって、角速度信号処理部から出力される角速度信号の出力電圧が、電源のオフ時間に応じた平均回数で算出された平均データに基づいて補正されるため、電源オン時から角速度検出可能な安定状態になるまでの時間を短縮し、電源オン時から適切な振れ補正を行うことができる。
【0112】
(6)前記安定化時間短縮部は、電源のオフ時間と前記ハイパスフィルタのオン/オフを制御する信号のオフからの経過時間とに対応付けられる前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を記憶する記憶部と、
電源のオフ時間と前記ハイパスフィルタのオン/オフを制御する信号のオフからの経過時間とを計測する計測部と、
前記計測部によって計測された電源のオフ時間と前記ハイパスフィルタのオン/オフを制御する信号のオフからの経過時間とに応じた前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を前記記憶部から読み出し、読み出された前記カットオフ周波数で前記ハイパスフィルタを制御するハイパスフィルタ制御部とを含むことを特徴とする上記(1)記載の振れ検出装置。
【0113】
この構成によれば、電源のオフ時間と前記ハイパスフィルタのオン/オフを制御する信号のオフからの経過時間とに対応付けられる前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数があらかじめ記憶部に記憶されており、計測部によって、電源のオフ時間と前記ハイパスフィルタのオン/オフを制御する信号のオフからの経過時間とが計測される。そして、ハイパスフィルタ制御部によって、計測部によって計測された電源のオフ時間と前記ハイパスフィルタのオン/オフを制御する信号のオフからの経過時間とに応じたハイパスフィルタのカットオフ周波数が記憶部から読み出され、読み出されたカットオフ周波数でハイパスフィルタが制御される。
【0114】
したがって、電源のオフ時間と前記ハイパスフィルタのオン/オフを制御する信号のオフからの経過時間とに応じてハイパスフィルタのカットオフ周波数を変更することによって、角速度処理部から出力される角速度信号の出力電圧が最適化されるため、電源オン時から角速度検出可能な安定状態になるまでの時間を短縮し、電源オン時から適切な振れ補正を行うことができる。
【0115】
(7)前記ハイパスフィルタ制御部は、電源のオフ時間が長くなるに従って、カットオフ周波数を高周波数に設定することを特徴とする上記(6)記載の振れ検出装置。
【0116】
(8)前記ハイパスフィルタは、前記ハイパスフィルタの時定数を変更する時定数変更部を有することを特徴とする上記(1)記載の振れ検出装置。この構成によれば、時定数変更部によって、ハイパスフィルタの時定数が変更されるため、ハイパスフィルタのコンデンサを急速に充電することができる。
【0117】
(9)撮像光学系に配置された手ぶれ補正用レンズを備える撮像装置において、
前記手ぶれ補正レンズの現在位置を検出する検出部と、
上記(1)〜(8)に記載の振れ検出装置と、
前記振れ検出装置によって検出される角速度に応じて前記手ぶれ補正レンズの制御目標位置を演算する演算部と、
前記演算部によって演算された制御目標位置に前記手ぶれ補正レンズを駆動するアクチュエータとを備えることを特徴とする撮像装置。
【0118】
(10)角速度を検出し、角速度信号として出力する工程と、
前記出力される角速度信号に対して所定の信号処理を行う工程と、
前記角速度信号に含まれるオフセット成分を除去するハイパスフィルタの入出力電圧を、前記ハイパスフィルタの安定化時間を短縮させる所定の状態に設定する工程とを備えることを特徴とする振れ検出方法。
【0119】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、ハイパスフィルタの入出力電圧の電位差によって発生する異常電圧変動が解消され、電源オン時から角速度検出可能な安定状態になるまでの時間を短縮し、電源オン時から適切な振れ補正を行うことができる。
【0120】
請求項2に記載の発明によれば、電圧制御部によって、ハイパスフィルタの入力電圧と出力電圧とが略同一になるように制御されるため、ハイパスフィルタの入力電圧と出力電圧との電位差によって発生する異常電圧変動が解消され、電源オン時から角速度検出可能な安定状態になるまでの時間を短縮し、電源オン時から適切な振れ補正を行うことができる。
【0121】
請求項3に記載の発明によれば、角速度処理部から出力される角速度信号の出力電圧が、電源のオフ時間に比例して変化するハイパスフィルタの出力電圧の下降量に応じて補正されるため、電源オン時から角速度検出可能な安定状態になるまでの時間を短縮し、電源オン時から適切な振れ補正を行うことができる。
【0122】
請求項4に記載の発明によれば、監視部によって、ハイパスフィルタの入力電圧及び出力電圧のうちの少なくとも一方の電圧が監視され、監視部によって監視される電圧に基づいてハイパスフィルタの入力電圧と出力電圧とが略同一になるように制御されるため、ハイパスフィルタの入力電圧と出力電圧との電位差によって発生する異常電圧変動が解消され、電源オン時から角速度検出可能な安定状態になるまでの時間を短縮し、電源オン時から適切な振れ補正を行うことができる。
【0123】
請求項5に記載の発明によれば、ハイパスフィルタの入出力電圧の電位差によって発生する異常電圧変動が解消され、電源オン時から角速度検出可能な安定状態になるまでの時間を短縮し、電源オン時から適切な振れ補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態における手振れ補正機能付きカメラの構成を概略的に示すブロック図である。
【図2】図1に示す振れ量検出部及びその周辺回路の構成を示すブロック図である。
【図3】図1に示す振れ検出回路及びその周辺回路の構成を示すブロック図である。
【図4】振れ検出回路の具体的な回路構成の一例を示す図である。
【図5】マイコンと振れ検出回路との接続関係を示す図である。
【図6】本実施形態におけるオフセット電圧補正の効果を説明するための図である。
【図7】オフセット電圧を補正しない場合における振れ検出回路から出力される信号の電位波形の一例を示す図である。
【図8】第2の実施形態において、振れ検出処理の前処理として電位下降をキャンセルする処理のフローチャートを示す図である。
【図9】第3の実施形態において、振れ検出処理の前処理として電位下降をキャンセルする処理のフローチャートを示す図である。
【図10】第4の実施形態において、振れ検出処理のHPF制御処理として電位下降をキャンセルする処理のフローチャートを示す図である。
【図11】電源のオフ時間とCHGHPFのオフからの経過時間とが対応付けられるハイパスフィルタのカットオフ周波数を示す図である。
【符号の説明】
1 カメラ
2 カメラ本体
3 撮影レンズ
11 Ya振れ検出ジャイロ
12 P振れ検出ジャイロ
13 振れ検出回路
14 振れ量検出部
15 係数変換部
16 レリーズ釦
17 シーケンスコントロール部
18 制御回路
19 駆動制御補正部
21 Y方向位置センサ
22 Y方向駆動アクチュエータ
23 X方向位置センサ
24 X方向駆動アクチュエータ
25 駆動制御部
26 温度センサ
27 手振れ補正光学系
28 撮影光学系
101 マイコン
131 第1増幅回路
132 ハイパスフィルタ
133 第2増幅回路
134 回路電源供給部
141 前処理部
142 デジタルハイパスフィルタ
143 積分処理部
181 目標位置算出部
182 目標位置補正部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a shake detection device and an imaging device used for correcting camera shake of an imaging device such as a camera.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an imaging device such as a camera, a mechanism for correcting camera shake by a photographer has been known. In such a camera shake correction mechanism, an angular velocity is detected by a gyro, a shake amount of the imaging device is detected by the detected angular velocity, a movement amount of the correction optical system is calculated from the detected shake amount, and the calculated movement amount is calculated. The camera shake is corrected by moving the image sensor or the correction optical system in accordance with.
[0003]
The output signal from the gyro is removed by a signal processing circuit to remove unnecessary low-frequency components such as signal noise and offset components, and is amplified and output to a shake amount detection circuit that detects the shake amount (for example, see Patent Reference 1).
[0004]
Also, the output signal from the gyro tends to be affected by changes in the environmental condition of the camera and individual variations. Therefore, it is very important to use a high-pass filter in the signal processing circuit in order to cope with changes in the environmental state of the camera and individual variations. By removing the offset component of the frequency, it becomes possible to cope with environmental conditions and the like.
[0005]
By the way, as a camera, there is a demand for a system that has a short startup time and is capable of shooting and correcting camera shake immediately after the power is turned on. That is, if the start-up time is long and shooting and camera shake correction cannot be performed immediately after the power is turned on, there is a possibility that a photo opportunity is missed.
[0006]
However, when a high-pass filter that can detect even a low frequency is used, it takes a long time to charge a capacitor in the high-pass filter, so that the camera shake cannot be corrected immediately after the power is turned on.
[0007]
Therefore, in Patent Literature 1, the time from when the power is turned on until a stable state in which the angular velocity can be detected is shortened by forcibly charging the capacitor of the high-pass filter.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-9-297028
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, even if the capacitor of the high-pass filter is forcibly charged as in Patent Literature 1 described above, if there is a potential difference between both ends of the capacitor, an offset voltage may be generated after the charging is turned off. Sometimes abnormal voltage fluctuation may occur. Therefore, in the conventional camera shake correction mechanism, there is a possibility that the time from when the power is turned on until the angular velocity can be detected is reduced to a stable state, and appropriate camera shake correction cannot be performed.
[0010]
The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and it is possible to reduce the time from when the power is turned on to a state where the angular velocity can be detected and to perform appropriate shake correction immediately after the power is turned on. It is an object to provide a detection device and a shake detection method.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A shake detection device according to the present invention includes an angular velocity detection unit that detects an angular velocity and outputs the angular velocity signal as an angular velocity signal, and an angular velocity signal processing unit that performs predetermined signal processing on the angular velocity signal output from the angular velocity detection unit. A shake detection device, wherein the angular velocity signal processing unit includes a high-pass filter that removes an offset component included in the angular velocity signal, and inputs and outputs the high-pass filter to a predetermined state that shortens the stabilization time of the high-pass filter. It is characterized by including a stabilization time shortening section for setting a voltage.
[0012]
According to this configuration, the angular velocity is detected by the angular velocity detector, and the detected angular velocity is output as an angular velocity signal. The angular velocity signal processing unit performs predetermined signal processing on the angular velocity signal output from the angular velocity detection unit. The angular velocity detector includes a high-pass filter that removes an offset component included in the angular velocity signal. The voltage is set.
[0013]
Therefore, the abnormal voltage fluctuation caused by the potential difference between the input and output voltages of the high-pass filter is eliminated, the time from when the power is turned on to when the angular velocity can be detected in a stable state is reduced, and appropriate shake correction is performed from when the power is turned on. Can be.
[0014]
Further, in the above-described shake detection device, it is preferable that the stabilization time shortening unit includes a voltage control unit that controls the input voltage and the output voltage of the high-pass filter to be substantially the same.
[0015]
According to this configuration, since the input voltage and the output voltage of the high-pass filter are controlled by the voltage control unit to be substantially the same, abnormal voltage fluctuation caused by the potential difference between the input voltage and the output voltage of the high-pass filter is reduced. Thus, it is possible to reduce the time from when the power is turned on to when the angular velocity can be detected in a stable state, and to perform appropriate shake correction from when the power is turned on.
[0016]
In the above-described shake detection device, the stabilization time shortening unit includes a storage unit configured to store an amount of decrease in an output voltage of the high-pass filter associated with a power-off time, and a measurement unit configured to measure the power-off time. And reading the amount of decrease in the output voltage of the high-pass filter according to the power-off time measured by the measuring unit from the storage unit, and calculating the difference between the output voltage of the high-pass filter and the read amount of decrease. And a difference calculation unit that sets the output voltage of the angular velocity signal as an output voltage.
[0017]
According to this configuration, the amount of decrease in the output voltage of the high-pass filter associated with the off-time of the power supply is stored in the storage unit in advance, and the off-time of the power supply is measured by the measurement unit. Then, by the difference calculation unit, the amount of decrease in the output voltage of the high-pass filter according to the power-off time measured by the measurement unit is read from the storage unit, and the output voltage of the high-pass filter and the amount of decrease read Is output as the output voltage of the angular velocity signal.
[0018]
Therefore, the output voltage of the angular velocity signal output from the angular velocity processing unit is corrected in accordance with the amount of decrease in the output voltage of the high-pass filter that changes in proportion to the off time of the power supply. It is possible to shorten the time required until a stable state is obtained, and to perform appropriate shake correction from the time when the power is turned on.
[0019]
Further, in the shake detection device, the stabilization time reducing unit further includes a monitoring unit that monitors at least one of an input voltage and an output voltage of the high-pass filter, and the voltage control unit includes the monitoring unit. It is preferable to control the input voltage and the output voltage of the high-pass filter to be substantially the same based on the voltage monitored by the unit.
[0020]
According to this configuration, at least one of the input voltage and the output voltage of the high-pass filter is monitored by the monitoring unit, and the input voltage and the output voltage of the high-pass filter are substantially reduced based on the voltage monitored by the monitoring unit. Since the control is performed so as to be the same, abnormal voltage fluctuation caused by the potential difference between the input voltage and the output voltage of the high-pass filter is eliminated, and the time from when the power is turned on until the angular velocity can be detected is reduced, Appropriate shake correction can be performed from power-on.
[0021]
In addition, the shake detection method according to the present invention includes a step of detecting an angular velocity, outputting the angular velocity signal, performing a predetermined signal processing on the output angular velocity signal, and an offset component included in the angular velocity signal. And setting the input / output voltage of the high-pass filter for removing the filter to a predetermined state for shortening the stabilization time of the high-pass filter.
[0022]
According to this configuration, the angular velocity is detected, the detected angular velocity is output as an angular velocity signal, and predetermined signal processing is performed on the angular velocity signal. Then, the input / output voltage of the high-pass filter that removes the offset component included in the angular velocity signal is set to a predetermined state that shortens the stabilization time of the high-pass filter.
[0023]
Therefore, the abnormal voltage fluctuation caused by the potential difference between the input and output voltages of the high-pass filter is eliminated, the time from when the power is turned on to when the angular velocity can be detected in a stable state is reduced, and appropriate shake correction is performed from when the power is turned on. Can be.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0025]
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a camera with a camera shake correction function according to the first embodiment.
[0026]
In FIG. 1, a camera 1 with a camera shake correction function according to the first embodiment includes a camera body 2 and a photographing lens 3. The camera body 2 includes a P shake detection gyro 11, a Ya shake detection gyro 12, a shake detection circuit 13, a shake amount detection unit 14, a coefficient conversion unit 15, a release button 16, a sequence control unit 17, a control circuit 18, and a drive control correction unit. 19 is provided. The photographing lens 3 includes a Y-direction position sensor 21, a Y-direction drive actuator 22, an X-direction position sensor 23, an X-direction drive actuator 24, a drive circuit 25, a temperature sensor 26, a camera shake correction optical system 27, and a photographing optical system 28. Be composed.
[0027]
First, the camera body 2 will be described. The P shake detection gyro 11 is a gyro sensor that detects shake in the P (pitch) direction of the camera, and the Ya shake detection gyro 12 is a gyro sensor that detects shake in the Ya (yaw) direction of the camera. The gyro sensor detects the angular velocity of the shake when the measurement target (the camera in the present embodiment) is rotated by the shake. In the present embodiment, the horizontal direction with respect to the camera 1 is defined as the X-axis direction, the vertical direction with respect to the camera 1 is defined as the Y-axis direction, the rotation direction around the X-axis is defined as the pitch (P) direction, and the Y-axis direction is defined. Is the yaw (Ya) direction.
[0028]
The P shake angular velocity signal detected by the P shake detection gyro 11 and the Ya shake angular velocity signal detected by the Ya shake detection gyro 12 are input to a shake detection circuit 13. The shake detection circuit 13 includes a filter circuit (a low-pass filter and a high-pass filter) for reducing noise and drift from each angular velocity signal, and an amplification circuit for amplifying each angular velocity signal. The shake detection circuit 13 will be described later with reference to FIG.
[0029]
Each angular velocity signal output from the shake detection circuit 13 is input to the shake amount detection unit 14. The shake amount detection unit 14 captures each angular velocity signal at predetermined time intervals, and outputs the camera shake amount in the X direction as detx and the shake amount in the Y direction as dety to the coefficient conversion unit 15. The shake amount detector 14 will be described later with reference to FIG.
[0030]
The coefficient conversion unit 15 converts the shake amount (detx, dety) in each direction into the movement amount (px, py) in each direction while correcting according to the individual variation of the camera shake correction optical system 27 and the ambient temperature. The individual variation of the camera shake correction optical system 27 is, for example, stored in a memory (not shown) mounted on the camera body in an inspection at the time of shipment of the camera body. Temperature characteristics are also measured and stored in the memory.
[0031]
The signal indicating the moving amount (px, py) in each direction output from the coefficient conversion unit 15 is input to the control circuit 18. The control circuit 18 includes a target position calculator 181 and a target position corrector 182. The target position calculation unit 181 calculates the amount of movement in each direction in consideration of environmental changes and changes over time due to the temperature and the like of the drive control unit 25, the X and Y direction drive actuators 22 and 24, and the X and Y direction position sensors 21 and 23. A signal indicating (px, py) is converted into an actual drive signal (drvx, drvy).
[0032]
The target position correction unit 182 calculates a change in the optical refraction characteristic that changes with temperature by receiving a signal from the temperature sensor as a target position correction coefficient, and outputs the target position correction coefficient to the target position calculation unit 181. That is, the target position calculation unit 181 converts a signal indicating the amount of movement (px, py) in each direction into a drive signal (drvx, drvy) using the target position correction coefficient calculated by the target position correction unit 182.
[0033]
The drive signals (drvx, drvy) in each direction output from the target position calculator 181 are input to the drive controller 25.
[0034]
The operations of the shake amount detector 14, the coefficient converter 15, and the control circuit 18 are controlled by the sequence controller 17. That is, when the release button 16 is fully pressed, the sequence control unit 17 controls the shake amount detection unit 14 to capture the shake amount (detx, dety) in each direction. Next, the sequence control unit 17 controls the coefficient conversion unit 15 to convert the shake amount in each direction into the movement amount (px, py) in each direction. Next, the sequence control unit 17 controls the control circuit 18 to calculate an operation value based on the amount of movement in each direction. Such an operation is repeatedly performed at fixed time intervals during the period in which the release button 16 is half-pressed and the period in which the release button 16 is fully pressed and the exposure ends, in order to correct camera shake. Here, camera shake, so-called hand shake, is caused by vibration of a muscle having a small amplitude of about 10 Hz, shaking of a body having a large amplitude of 3 Hz or less, and operating the release button 16 having a large amplitude of about 5 Hz. The resulting deflection is said to be a combined vibration. For this reason, in the present embodiment, camera shake correction is performed at, for example, 0.0005 second intervals (2 kHz).
[0035]
When the release button 16 is half-pressed, the sequence control unit 17 uses a circuit (not shown) to prepare for photographing such as photometry and subject distance detection. When the release button 16 is fully pressed, the sequence control unit 17 performs focus adjustment. An operation of taking a picture by driving a lens is also performed.
[0036]
The drive control correction unit 19 optimizes the drive control state in the drive control unit 25. That is, even if there are individual variations or changes in drive performance due to the X, Y direction drive actuators 22, 24, the X, Y direction position sensors 21, 23, and the drive mechanism, optimum drive performance can be exhibited at each individual and each temperature. The optimal gain is set as described above and output to the drive control unit 25. The individual variation is stored, for example, in a memory (not shown) mounted on the camera body in an inspection at the time of shipment of the camera body. In addition, the temperature characteristic is measured and stored in the memory, and the output value output from the temperature sensor 26 is acquired and corrected.
[0037]
Next, the photographing lens 3 will be described. The temperature sensor 26 is, for example, a thermistor, and detects the ambient temperature and outputs a detection result to the coefficient conversion unit 15, the target position correction unit 182, and the drive control correction unit 19 of the camera body 2. The detection result is used to correct a characteristic change due to temperature. For example, the correction includes correction for a temperature change of the camera shake correction optical system 27 and the position sensors 21 and 23 in each direction, and correction of the basic drive frequency and the drive voltage of the drive actuators 22 and 24 in each direction. These operations are performed by previously storing an LU table indicating a correction value for temperature for each characteristic in the above-described memory (not shown) in the camera body 2.
[0038]
The imaging optical system 28 forms subject light from the subject on the imaging surface. The camera shake correction optical system 27 is a lens for correcting camera shake and refracts subject light from the subject.
[0039]
The Y direction position sensor 21 detects the position of the camera shake correction optical system 27 in the Y direction, and outputs the detection result to the drive control unit 25. The Y-direction drive actuator 22 is, for example, an impact type piezoelectric actuator using a piezoelectric element, and moves the camera shake correction optical system 27 in the Y direction according to the drive voltage output from the drive control unit 25. The X direction position sensor 23 detects the position of the camera shake correction optical system 27 in the X direction, and outputs the detection result to the drive control unit 25. The X direction drive actuator 24 is an impact type piezoelectric actuator, and moves the camera shake correction optical system 27 in the X direction according to the drive voltage output from the drive control unit 25.
[0040]
The Y-direction position sensor 21 and the X-direction position sensor 23 are configured by mounting, for example, an infrared light emitting diode (IRED) and a slit on a movable side, and mounting position sensors (PSD, Position Sensitive Devices) on a fixed side. You. Each output of the Y direction position sensor 21 and the X direction position sensor 23 is input to the drive control unit 25. The drive control unit 25 supplies a drive voltage to each of the Y-direction drive actuator 22 and the X-direction drive actuator 24 based on a control signal output from the control circuit 18 of the camera body 2 to perform servo control, as described later.
[0041]
With such a configuration, the camera shake correction optical system 27 controls the subject light while continuously following the X direction and the Y direction under the optimal control (speed) state under the position servo control by the drive control circuit 25. Refract in each direction. As a result, camera shake correction becomes possible.
[0042]
Next, the shake amount detector 14 and its peripheral circuits will be further described.
[0043]
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the shake amount detection unit 14 and its peripheral circuits shown in FIG. 2, the shake amount detection unit 14 includes a pre-processing unit 141, a digital high-pass filter (DHPF) 142, and an integration processing unit 143.
[0044]
The preprocessing unit 141 performs preprocessing such as time averaging and error correction on each angular velocity signal output from the shake detection circuit 13.
[0045]
The DHPF 142 switches the cutoff frequency (cutoff frequency) according to the state of the camera. In a shooting preparation state in which the release button 16 is half-pressed, the DHPF 142 mainly corrects a shake around 10 Hz, which is a high-frequency component, to assist in determination (framing) of a shooting area. In a shooting preparation state in which the release button 16 is half-pressed, framing is difficult when the cutoff frequency of the DHPF 142 is set to a low frequency side where vibration (around 1 Hz) due to shaking of a human body can be corrected. become. Therefore, in the shooting preparation state in which the release button 16 is half-pressed, the cutoff frequency of the DHPF 142 is set to about 2 Hz (10 Hz emphasis). In a shooting state in which the release button 16 is fully pressed, it is preferable that there is no image blur, so the cutoff frequency of the DHPF 142 is set to a low frequency around 0.01 Hz (corresponding to 1 to 10 Hz).
[0046]
The integration processing unit 143 integrates an angular velocity signal of a frequency component necessary for shake detection in which only a predetermined frequency component has passed by the DHPF 142, and converts the angular velocity signal into a signal indicating a shake amount (detx, dety).
[0047]
Next, the shake detection circuit 13 will be further described.
[0048]
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the shake detection circuit 13 and its peripheral circuits shown in FIG. In addition, since the camera shake correction is performed in the X direction and the Y direction, a configuration for controlling the X direction drive actuator 24 and a configuration for controlling the Y direction drive actuator 22 are required. Since both of these configurations are the same, FIG. 3 shows a configuration for controlling the Y-direction drive actuator 22, that is, a configuration for detecting the angular velocity in the pitch direction using the P shake detection gyro 12. A configuration for controlling, that is, a configuration for detecting the angular velocity in the yaw direction using the Ya shake detection gyro 11 is omitted. In the following description, the configuration for controlling the X-direction drive actuator 24 is also omitted.
[0049]
3, the shake detection circuit 13 includes a first amplifier circuit 131, a high-pass filter (HPF) 132, and a second amplifier circuit 133.
[0050]
The first amplification circuit 131 amplifies the angular velocity signal input from the gyro 11 (in the present embodiment, for example, amplifies the signal twice), and also has a predetermined frequency component (in the present embodiment, for example, a frequency of 2 kHz or less). Component).
[0051]
The high-pass filter 132 is for removing a startup drift and a temperature drift of the gyro 11. The high-pass filter 132 is amplified by the first amplifying circuit 131 and has a drift component with respect to the angular velocity signal having passed only a predetermined frequency component. Only predetermined frequency components (for example, a frequency component of 0.15 Hz or more in this embodiment) that can remove the noise are allowed to pass.
[0052]
The second amplification circuit 133 amplifies the angular velocity signal, through which only the predetermined frequency component has passed by the high-pass filter 132, with an optimal amplification factor determined in consideration of the amplitude of the camera shake and the output voltage (in the present embodiment, And a predetermined frequency component (in the present embodiment, a cutoff frequency determined in consideration of the amplitude of camera shake and the response performance of the circuit, for example, a frequency component of 100 Hz or less). Let it pass.
[0053]
The microcomputer (hereinafter abbreviated as “microcomputer”) 101 transmits an offset voltage adjustment signal GREFA for adjusting an offset voltage based on the offset voltage monitoring signal GLPFOA output from the first amplifier circuit 131 to the first amplifier circuit. 131.
[0054]
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a specific circuit configuration of the shake detection circuit 13. FIG. 5 is a diagram illustrating a connection relationship between the microcomputer 101 and the shake detection circuit 13.
[0055]
4, the shake detection circuit 13 includes a first amplification circuit 131, a high-pass filter 132, a second amplification circuit 133, and a circuit power supply unit 134.
[0056]
The first amplifier circuit 131 includes resistors R1, R2, R3, a capacitor C1, and an operational amplifier OP1. The resistor R2 is connected to the plus input terminal of the operational amplifier OP1, the resistor R1 is connected to the minus input terminal, and the operational amplifier OP1, the capacitor C1, and the resistor R3 are connected in parallel.
[0057]
The high-pass filter 132 includes resistors R4 and R5, a capacitor C2, and a switch SW1. The capacitor C2 is connected to the resistors R4 and R5 by switching the switch SW1.
[0058]
The second amplifier circuit 133 includes resistors R6, R7, R8, a capacitor C3, and an operational amplifier OP2. The resistor R6 is connected to the plus input terminal of the operational amplifier OP2, the resistor R7 is connected to the minus input terminal, and the operational amplifier OP2, the capacitor C3, and the resistor R8 are connected in parallel.
[0059]
The base of the transistor Tr is connected to a terminal to which the control signal GYRON is input, the emitter of the transistor Tr is connected to the circuit power supply unit 134, and the collector of the transistor Tr is connected to a terminal to which the power supply voltage Vcc is input. It is connected. The circuit power supply unit 134 supplies a power supply voltage Vcc to each of the operational amplifiers OP1 and OP2 in the shake detection circuit 13.
[0060]
In the present embodiment, the high-pass filter 132 includes a capacitor and a resistor. Therefore, the time during which electric charges are charged in the capacitor of the high-pass filter 132 is adjusted by changing the resistance value. That is, by switching between the resistors R4 and R5 having different resistance values, the time constant of the high-pass filter 132 is changed, and the time for charging the capacitor C2 of the high-pass filter 132 is shortened. In the present embodiment, the resistance values of the resistors R4 and R5 are, for example, 3.3 kΩ and 330 kΩ, respectively. By connecting the switch SW1 to the resistor R4, the capacitor C2 can be charged quickly. It becomes possible. Switching between the resistor R4 and the resistor R5 is performed by a control signal CHGHPF from the microcomputer 101.
[0061]
In FIG. 5, a microcomputer 101 includes a DAC (digital / analog converter) 21 for converting a digital signal to an analog signal, ADCs (analog / digital converters) 22, 23, and 24 for converting an analog signal to a digital signal, and the microcomputer 101. It is provided with I / Os 25 and 26 for connecting to the detection circuit 13.
[0062]
An offset voltage adjustment signal GREFA for adjusting the offset voltage of the first amplifier circuit 131 is output from the DAC 21, an offset voltage monitoring signal GLFOA output from the first amplifier circuit 131 is input to the ADC 22, and an ADC 23 is input to the ADC 23. The angular velocity signal GVOUTA output from the second amplifying circuit 133 is input, the ADC 24 receives the reference potential signal ICVREF of this circuit, the I / O 25 outputs the control signal GYRON of the circuit power, and the I / O 26 Outputs a control signal CHGHPF for switching the resistance connected to the capacitor C2 of the high-pass filter 132.
[0063]
The DAC 21 is connected to the operational amplifier OP1 of the first amplifier circuit 131, and sets the center (average) potential of the output of the operational amplifier OP1 to a potential substantially matching the output potential (の ICVREF) of the capacitor C2 of the high-pass filter 132. An offset voltage adjustment signal GREFA is output to the shake detection circuit 13.
[0064]
FIG. 6 is a diagram for explaining the effect of the offset voltage correction in the present embodiment. FIG. 6A illustrates the angular velocity signal output from the shake detection circuit 13 when the offset voltage is not corrected. FIG. 6B is a diagram illustrating an angular velocity signal output from the shake detection circuit 13 when the offset voltage is corrected.
[0065]
When the power is turned on, a control signal GYRON for supplying circuit power is output, and a control signal CHGHPF for rapidly charging the capacitor C2 of the high-pass filter 132 is output. As shown in FIG. 6A, when the offset voltage is not corrected, there is a potential difference between both ends of the capacitor C2, so that the fluctuation immediately after the control signal CHGHPF for rapidly charging the capacitor C2 of the high-pass filter 132 is output. The angular velocity signal GVOUTA output from the detection circuit 13 becomes stable after the capacitor C2 is charged after the output potential once drops. Therefore, while this output potential is falling, the angular velocity cannot be detected normally, and proper camera shake correction cannot be performed. Generally, whether the output potential falls or rises and the amount thereof vary depending on the difference in average potential between the input and output terminals of the capacitor of the high-pass filter and the off-time (capacitor charge) of the circuit.
[0066]
On the other hand, as shown in FIG. 6B, when the offset voltage is corrected, the output of the first amplifier circuit 131 is adjusted so as to have a potential substantially matching the output potential of the capacitor C2 of the high-pass filter 132. Therefore, the angular velocity signal GVOUTA output from the shake detection circuit 13 becomes stable immediately after the control signal CHGHPF for rapidly charging the capacitor C2 of the high-pass filter 132 is output.
[0067]
As described above, the angular velocity is detected by the Ya shake detection gyro 11 and the P shake detection gyro 12, and the detected angular velocity is output to the shake detection circuit 13 as an angular velocity signal. The shake detection circuit 13 performs predetermined signal processing on the angular velocity signals output from the Ya shake detection gyro 11 and the P shake detection gyro 12. The shake detection circuit 13 includes a high-pass filter 132 that removes unnecessary low-frequency signals such as an offset component included in the angular velocity signal. The microcomputer 101 controls the input / output voltage of the high-pass filter 132 to stabilize the high-pass filter 132. It is set to a predetermined state to shorten the time. That is, the microcomputer 101 acquires the output signal GLPFA output from the first amplifier circuit 131, and based on the output signal GLPFA, the output voltage of the first amplifier circuit 131 is substantially equal to the output voltage of the high-pass filter 132 (≒ ICVREF). The offset voltage adjustment signal GREFA is output to the first amplifier circuit 131 so as to be the same. As a result, the output voltage output from the first amplification circuit 131, that is, the input voltage of the high-pass filter 132 and the output voltage of the high-pass filter 132 become substantially the same, and the abnormality caused by the potential difference between the input and output voltages of the high-pass filter 132 Voltage fluctuation is eliminated, and the time from when the power is turned on until the angular velocity can be detected is reduced, and appropriate shake correction can be performed after the power is turned on.
[0068]
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described.
[0069]
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a potential waveform of the angular velocity signal GVOUTA output from the shake detection circuit 13 when the offset voltage is not corrected. In FIG. 7, the vertical axis indicates the output voltage of the angular velocity signal GVOUTA output from the shake detection circuit 13, and the horizontal axis indicates the elapsed time t from when the power is turned on.
[0070]
A waveform H1 shown in FIG. 7 indicates a potential waveform of the angular velocity signal GVOUTA output from the shake detection circuit 13 when the power is turned on after 5 s have elapsed since the power was turned off, and a waveform H2 indicates 10 s after the power was turned off. Represents the potential waveform of the angular velocity signal GVOUTA output from the shake detection circuit 13 when the power is turned on after the power is turned on, and a waveform H3 is output from the shake detection circuit 13 when the power is turned on after 15 seconds have elapsed since the power was turned off. A waveform H4 represents a potential waveform of the angular velocity signal GVOUTA, a waveform H4 represents a potential waveform of the angular velocity signal GVOUTA output from the shake detection circuit 13 when the power is turned on after elapse of 20 seconds after the power is turned off, and a waveform H5 is a power off. Output from the shake detection circuit 13 when the power is turned on after 25 seconds have passed since Represents a potential waveform of the angular velocity signal GVOUTA, waveform H6 represents the angular velocity signal GVOUTA potential waveform outputted from the vibration detection circuit 13 when the power is turned on after a lapse of 30s or higher since the power off.
[0071]
As shown in FIG. 7, the amount of charge flowing out of the capacitor C2 of the high-pass filter 132 increases in proportion to the power-off time of the circuit, and the accumulated charge completely flows after about 30 seconds. Therefore, within 30 seconds after the power is turned off, the amount of potential drop is substantially proportional to the off time.
[0072]
Therefore, in the second embodiment, the power-off time and the potential drop amount Vgd are stored in advance in association with each other, the power-off time is measured, and the angular velocity signal GVOUTA output from the shake detection circuit 13 is measured. The offset voltage is corrected by outputting the difference from the potential drop amount Vgd corresponding to the power-off time from the shake detection circuit 13 as a corrected angular velocity signal GVOA.
[0073]
The configuration of the camera with a camera shake correction function according to the second embodiment is substantially the same as the configuration of the camera 1 shown in FIGS.
[0074]
FIG. 8 is a diagram illustrating a flowchart of a process of canceling a potential drop as a pre-process of the shake detection process in the second embodiment. Note that the process in FIG. 8 is a process executed by the microcomputer 101 shown in FIG.
[0075]
In step ST1, the microcomputer 101 checks the power-off time. The microcomputer 101 measures the time elapsed since the power was turned off, and checks the power-off time.
[0076]
In step ST2, the microcomputer 101 refers to the memory in which a table in which the power-off time and the potential drop amount of the output voltage are associated for each power-off time is referred to, and the microcomputer 101 checks the power supply confirmed in step ST1. Decide which table to use from the off-time. In the memory provided in the microcomputer 101, the power-off time and the potential drop amount of the output voltage are associated with each other and stored as a table for each power-off time. That is, data represented by waveforms H1 to H6 as shown in FIG. 7 are stored as tables. In the present embodiment, the memory stores, for example, six tables every 5 s from a waveform H 1 having a power-off time of 5 s to a waveform H 6 having a power-off time of 30 s. If the power-off time confirmed in step ST1 does not apply to any of the tables in the memory, the power-off time is determined to be the closest table among the stored tables of the waveforms H1 to H6. If it is determined in step ST1 that 30 seconds or more have elapsed since the power was turned off, a table represented by a waveform H6 having a power off time of 30 s is determined.
[0077]
In step ST3, the microcomputer 101 checks the elapsed time since the control signal CHGHPF was turned off. The microcomputer 101 measures the elapsed time since the control signal CHGHPF was turned off, and checks the elapsed time.
[0078]
In step ST4, the microcomputer 101 determines the potential drop amount Vgd corresponding to the elapsed time confirmed in step ST3 with reference to the table determined in step ST2.
[0079]
In the present embodiment, if the power-off time confirmed in step ST1 does not apply to any table in the memory, the power-off time is determined to be the table closest to the stored waveforms H1 to H6. However, the present invention is not particularly limited to this. If the power-off time confirmed in step ST1 does not apply to any table in the memory, an average is calculated from the table data of the waveforms H1 to H6 stored in advance. The potential drop amount Vgd may be determined by performing interpolation.
[0080]
In step ST5, the microcomputer 101 acquires the angular velocity signal GVOUTA output from the shake detection circuit 13.
[0081]
In step ST <b> 6, the microcomputer 101 outputs the corrected angular velocity signal GVOA to the shake amount detector 14 by subtracting the potential drop amount Vgd from the angular velocity signal GVOUTA output from the shake detection circuit 13.
[0082]
In this manner, the amount of decrease in the output voltage of the high-pass filter 132 associated with the power-off time is stored in the memory in advance, and the microcomputer 101 measures the power-off time. Then, the microcomputer 101 reads out the amount of decrease in the output voltage of the high-pass filter 132 according to the measured power-off time from the memory, and calculates the difference between the output voltage of the high-pass filter 132 and the read-out amount of decrease. The angular velocity signal is output to the shake amount detector 14 as an output voltage.
[0083]
Therefore, the output voltage of the angular velocity signal output from the shake detection circuit 13 is corrected in accordance with the amount of decrease in the output voltage of the high-pass filter 132 that changes in proportion to the power-off time. It is possible to shorten the time required to reach a stable state, and to perform appropriate shake correction from power-on.
[0084]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. In the third embodiment, the average data of the angular velocity signal GINA input from the gyro 11 is calculated by the average number of times according to the elapsed time from the power-off, and the calculated average data is output from the shake detection circuit 13. The angular velocity signal GVOA is subtracted from the angular velocity signal GVOUTA, and is output from the shake detection circuit 13 as a corrected angular velocity signal GVOA.
[0085]
The configuration of the camera with a camera shake correction function according to the third embodiment is substantially the same as the configuration of the camera 1 shown in FIGS.
[0086]
FIG. 9 is a diagram illustrating a flowchart of a process of canceling a potential drop as a pre-process of the shake detection process in the third embodiment. Note that the process in FIG. 9 is a process executed by the microcomputer 101 shown in FIG.
[0087]
In step ST11, the microcomputer 101 checks the power-off time. The microcomputer 101 measures the time elapsed since the power was turned off, and checks the power-off time.
[0088]
In step ST12, the microcomputer 101 checks the elapsed time since the control signal CHGHPF was turned off. The microcomputer 101 measures the elapsed time since the control signal CHGHPF was turned off, and checks the elapsed time.
[0089]
In step ST13, the microcomputer 101 determines the average number of times of data of the angular velocity signal GINA output from the gyro 11. The microcomputer 101 decreases the average number of data according to the lapse of time confirmed in step ST12.
[0090]
In step ST14, the microcomputer 101 calculates average data of the angular velocity signal GINA output from the gyro 11. In step ST15, the microcomputer 101 sets the average data of the angular velocity signal GINA calculated in step ST14 to Vave. In step ST16, the microcomputer 101 acquires the angular velocity signal GVOUTA output from the shake detection circuit 13.
[0091]
In step ST17, the microcomputer 101 outputs the corrected angular velocity signal GVOA to the shake amount detection unit 14 by subtracting the average data Vave of the angular velocity signal GINA from the angular velocity signal GVOUTA output from the shake detection circuit 13.
[0092]
In this way, the microcomputer 101 measures the power-off time, and calculates the average data of the angular velocity signals input from the Ya shake detection gyro 11 and the P shake detection gyro 12 according to the measured elapsed time from the power-off. The calculated average data is subtracted from the angular velocity signal output from the shake detection circuit 13 and output to the shake amount detection unit 14 as a corrected output signal.
[0093]
Therefore, since the output voltage of the angular velocity signal output from the shake detection circuit 13 is corrected based on the average data calculated by the average number of times corresponding to the power-off time, a stable state in which the angular velocity can be detected from the power-on time. Can be shortened, and appropriate shake correction can be performed from power-on.
[0094]
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described. In the first to third embodiments, the input and output voltages of the high-pass filter 132 of the shake detection circuit 13 are set to be substantially the same. In the fourth embodiment, the shake amount detection unit is controlled in accordance with the power-off time. By changing the cutoff frequency of the digital high-pass filter 142, adverse effects on camera shake correction due to a potential drop of the capacitor of the digital high-pass filter 142 are reduced.
[0095]
The configuration of the camera with a camera shake correction function according to the fourth embodiment is substantially the same as the configuration of the camera 1 shown in FIGS.
[0096]
FIG. 10 is a diagram illustrating a flowchart of a process of canceling a potential drop as a DHPF control process of a shake amount detection process in the fourth embodiment. The process in FIG. 10 is a process executed by the microcomputer 101 shown in FIG.
[0097]
First, a process when the power is turned off will be described. When a power-off signal for turning off the power is input, the microcomputer 101 starts counting the power-off time.
[0098]
In step ST21, the microcomputer 101 checks the power-off time. The microcomputer 101 measures the time elapsed since the power was turned off, and checks the power-off time. The cutoff frequency is changed in conjunction with the power-off time. If the off time is long, the frequency becomes higher (cuts the lower frequency).
[0099]
In step ST22, the microcomputer 101 checks the elapsed time since the control signal CHGHPF for turning on / off the digital high-pass filter 142 is turned off. Note that the control signal CHGHPF in the following description of the fourth embodiment is a signal for controlling the switching of the digital high-pass filter 142 on / off. The microcomputer 101 measures the elapsed time since the control signal CHGHPF was turned off, and checks the elapsed time.
[0100]
In step ST23, the microcomputer 101 refers to the memory storing the cutoff frequency of the digital high-pass filter 142 associated with the power-off time and the elapsed time since the control signal CHGHPF was turned off, and has been confirmed in step ST21. A power-off time and a cut-off frequency corresponding to an elapsed time from turning off of the control signal CHGHPF confirmed in step ST22 are determined. In the memory provided in the microcomputer 101, the cutoff frequency of the digital high-pass filter 142 in which the power-off time and the elapsed time since the control signal CHGHPF is turned off is stored as a table shown in FIG. As shown in FIG. 11, the cutoff frequency of the digital high-pass filter 142 stored in the memory becomes higher as the power-off time becomes longer, and becomes lower as the elapsed time from the turning off of the control signal CHGHPF becomes longer. Shift to frequency.
[0101]
Returning to FIG. 10, in step ST24, the microcomputer 101 sets the cutoff frequency of the digital high-pass filter 142 to the cutoff frequency determined in step ST23.
[0102]
As described above, the cut-off frequency of the digital high-pass filter 142 associated with the power-off time and the elapsed time from when the control signal CHGHPF is turned off is stored in the memory in advance, and the microcomputer 101 controls the power-off time and the control time. The elapsed time from when the signal CHGHPF is turned off is measured. Then, the microcomputer 101 reads out the cutoff frequency of the digital high-pass filter 142 according to the measured power-off time and the elapsed time from the turning-off of the control signal CHGHPF from the memory. The digital high-pass filter 142 is controlled.
[0103]
Therefore, by changing the cutoff frequency of the digital high-pass filter 142 according to the power-off time and the elapsed time from the turning-off of the control signal CHGHPF, the output voltage of the angular velocity signal output from the shake detection circuit 13 can be optimized. Accordingly, the time from when the power is turned on to when the angular velocity can be detected is reduced to a stable state, and appropriate shake correction can be performed after the power is turned on.
[0104]
The specific embodiments described above mainly include inventions having the following configurations.
[0105]
(1) an angular velocity detection unit that detects an angular velocity and outputs it as an angular velocity signal;
An angular velocity signal processing unit that performs predetermined signal processing on an angular velocity signal output from the angular velocity detection unit,
The angular velocity signal processing unit includes a high-pass filter that removes an offset component included in the angular velocity signal,
A shake detection device, comprising: a stabilization time shortening unit that sets an input / output voltage of the high-pass filter in a predetermined state that shortens the stabilization time of the high-pass filter.
[0106]
(2) The shake detecting device according to (1), wherein the stabilization time shortening unit includes a voltage control unit that controls the input voltage and the output voltage of the high-pass filter to be substantially the same.
[0107]
(3) the stabilization time shortening section, a storage section for storing a decrease amount of the output voltage of the high-pass filter associated with a power-off time;
A measuring unit for measuring a power-off time,
The amount of decrease in the output voltage of the high-pass filter according to the off-time of the power supply measured by the measurement unit is read from the storage unit, and the output voltage of the high-pass filter and the difference between the read amount of decrease and the The shake detecting apparatus according to the above (1), further comprising: a difference calculating unit that sets an output voltage of the angular velocity signal.
[0108]
(4) The stabilization time reducing unit further includes a monitoring unit that monitors at least one of an input voltage and an output voltage of the high-pass filter,
The shake detecting device according to (2), wherein the voltage control unit controls the input voltage and the output voltage of the high-pass filter to be substantially the same based on the voltage monitored by the monitoring unit. .
[0109]
(5) The stabilization time shortening unit includes: a measurement unit that measures a power-off time;
Average data of the angular velocity signal input from the angular velocity detection unit, an average data calculation unit that calculates the average number of times according to the elapsed time from power off measured by the measurement unit,
(1) further comprising: a subtraction unit that subtracts the average data calculated by the average data calculation unit from the angular velocity signal output from the angular velocity signal processing unit and outputs the result as a corrected output signal. The shake detection device according to the above.
[0110]
According to this configuration, the power-off time is measured by the measurement unit, and the average data of the angular velocity signal input from the angular velocity detection unit is calculated by the average data calculation unit to calculate the elapsed time from the power-off measured by the measurement unit. The average data calculated by the average data calculation unit is subtracted from the angular velocity signal output from the angular velocity signal processing unit and output as a corrected output signal by the subtraction unit.
[0111]
Therefore, since the output voltage of the angular velocity signal output from the angular velocity signal processing unit is corrected based on the average data calculated by the average number of times corresponding to the power-off time, a stable state in which the angular velocity can be detected from when the power is turned on. Can be shortened, and appropriate shake correction can be performed from power-on.
[0112]
(6) The stabilization time shortening unit is a storage unit that stores a cutoff frequency of the high-pass filter, which is associated with a power-off time and a time elapsed from an off time of a signal for controlling on / off of the high-pass filter. When,
A measuring unit that measures an off-time of a power supply and an elapsed time from off of a signal for controlling on / off of the high-pass filter;
The cutoff frequency of the high-pass filter according to the power-off time measured by the measurement unit and the elapsed time from the turning-off of the signal for controlling on / off of the high-pass filter is read out from the storage unit. And a high-pass filter control unit that controls the high-pass filter at the cutoff frequency.
[0113]
According to this configuration, the cutoff frequency of the high-pass filter, which is associated with the power-off time and the elapsed time from the turning-off of the signal for controlling on / off of the high-pass filter, is stored in the storage unit in advance, The measuring unit measures the off time of the power supply and the elapsed time from the off of the signal for controlling on / off of the high-pass filter. Then, the high-pass filter control unit stores the cut-off frequency of the high-pass filter according to the power-off time measured by the measurement unit and the elapsed time from the off of the signal for controlling on / off of the high-pass filter from the storage unit. The high-pass filter is read and the high-pass filter is controlled at the read cutoff frequency.
[0114]
Therefore, by changing the cut-off frequency of the high-pass filter according to the power-off time and the elapsed time from the turning-off of the signal for controlling the on / off of the high-pass filter, the angular velocity signal output from the angular velocity processing unit is changed. Since the output voltage is optimized, the time from when the power is turned on until the angular velocity can be detected is reduced, and appropriate shake correction can be performed after the power is turned on.
[0115]
(7) The shake detection device according to (6), wherein the high-pass filter control unit sets the cutoff frequency to a higher frequency as the power-off time becomes longer.
[0116]
(8) The shake detection device according to (1), wherein the high-pass filter includes a time constant changing unit that changes a time constant of the high-pass filter. According to this configuration, since the time constant of the high-pass filter is changed by the time-constant changing unit, the capacitor of the high-pass filter can be charged quickly.
[0117]
(9) In an image pickup apparatus including a camera shake correction lens arranged in an image pickup optical system,
A detection unit that detects a current position of the camera shake correction lens,
A shake detection device according to any one of (1) to (8),
A calculation unit that calculates a control target position of the camera shake correction lens according to the angular velocity detected by the shake detection device;
An imaging apparatus comprising: an actuator that drives the camera shake correction lens at a control target position calculated by the calculation unit.
[0118]
(10) detecting the angular velocity and outputting it as an angular velocity signal;
Performing predetermined signal processing on the output angular velocity signal;
Setting the input / output voltage of a high-pass filter that removes an offset component included in the angular velocity signal to a predetermined state that shortens the stabilization time of the high-pass filter.
[0119]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the abnormal voltage fluctuation caused by the potential difference between the input and output voltages of the high-pass filter is eliminated, and the time from when the power is turned on until the angular velocity can be detected is reduced. Appropriate shake correction can be performed from time to time.
[0120]
According to the second aspect of the present invention, since the input voltage and the output voltage of the high-pass filter are controlled by the voltage control unit to be substantially the same, the voltage is generated by the potential difference between the input voltage and the output voltage of the high-pass filter. It is possible to eliminate the abnormal voltage fluctuation that occurs and reduce the time from when the power is turned on to a stable state in which the angular velocity can be detected, and perform appropriate shake correction from when the power is turned on.
[0121]
According to the third aspect of the present invention, the output voltage of the angular velocity signal output from the angular velocity processing unit is corrected according to the amount of decrease in the output voltage of the high-pass filter that changes in proportion to the off time of the power supply. In addition, the time from when the power is turned on until the angular velocity can be detected in a stable state can be reduced, and appropriate shake correction can be performed after the power is turned on.
[0122]
According to the fourth aspect of the present invention, at least one of the input voltage and the output voltage of the high-pass filter is monitored by the monitoring unit, and the input voltage of the high-pass filter is determined based on the voltage monitored by the monitoring unit. Since the output voltage is controlled to be substantially the same, abnormal voltage fluctuations caused by the potential difference between the input voltage and the output voltage of the high-pass filter are eliminated. Time can be shortened, and appropriate shake correction can be performed from power-on.
[0123]
According to the fifth aspect of the present invention, the abnormal voltage fluctuation caused by the potential difference between the input and output voltages of the high-pass filter is eliminated, and the time from when the power is turned on until the angular velocity can be detected is reduced. Appropriate shake correction can be performed from time to time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a camera with a camera shake correction function according to a first embodiment.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a shake amount detection unit and peripheral circuits illustrated in FIG. 1;
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a shake detection circuit and peripheral circuits illustrated in FIG. 1;
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a specific circuit configuration of a shake detection circuit.
FIG. 5 is a diagram illustrating a connection relationship between a microcomputer and a shake detection circuit.
FIG. 6 is a diagram for explaining the effect of offset voltage correction in the present embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a potential waveform of a signal output from a shake detection circuit when an offset voltage is not corrected.
FIG. 8 is a diagram illustrating a flowchart of a process of canceling a potential drop as a pre-process of a shake detection process in the second embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating a flowchart of a process of canceling a potential drop as a pre-process of a shake detection process in the third embodiment.
FIG. 10 is a diagram illustrating a flowchart of processing for canceling a potential drop as HPF control processing of shake detection processing in the fourth embodiment.
FIG. 11 is a diagram illustrating a cutoff frequency of a high-pass filter in which an off time of a power supply and an elapsed time from turning off of a CHGHPF are associated with each other.
[Explanation of symbols]
1 camera
2 Camera body
3 Shooting lens
11 Ya shake detection gyro
12 P runout detection gyro
13 Shake detection circuit
14 Shake amount detector
15 Coefficient conversion unit
16 Release button
17 Sequence control section
18 Control circuit
19 Drive control correction unit
21 Y-direction position sensor
22 Y direction drive actuator
23 X direction position sensor
24 X direction drive actuator
25 Drive control unit
26 Temperature sensor
27 Camera shake correction optical system
28 Shooting Optical System
101 microcomputer
131 first amplifier circuit
132 High Pass Filter
133 second amplifier circuit
134 circuit power supply
141 Pre-processing unit
142 Digital High Pass Filter
143 Integral processing unit
181 Target position calculation unit
182 Target position correction unit

Claims (5)

角速度を検出し、角速度信号として出力する角速度検出部と、
前記角速度検出部から出力される角速度信号に対して所定の信号処理を行う角速度信号処理部とを備える振れ検出装置であって、
前記角速度信号処理部は、前記角速度信号に含まれるオフセット成分を除去するハイパスフィルタを含み、
前記ハイパスフィルタの安定化時間を短縮させる所定の状態に前記ハイパスフィルタの入出力電圧を設定する安定化時間短縮部を備えることを特徴とする振れ検出装置。
An angular velocity detector that detects the angular velocity and outputs the angular velocity signal,
An angular velocity signal processing unit that performs predetermined signal processing on an angular velocity signal output from the angular velocity detection unit,
The angular velocity signal processing unit includes a high-pass filter that removes an offset component included in the angular velocity signal,
A shake detection device, comprising: a stabilization time shortening unit that sets an input / output voltage of the high-pass filter in a predetermined state that shortens the stabilization time of the high-pass filter.
前記安定化時間短縮部は、前記ハイパスフィルタの入力電圧と出力電圧とが略同一になるように制御する電圧制御部を含むことを特徴とする請求項1記載の振れ検出装置。The shake detecting device according to claim 1, wherein the stabilization time reducing unit includes a voltage control unit that controls the input voltage and the output voltage of the high-pass filter to be substantially the same. 前記安定化時間短縮部は、電源のオフ時間に対応付けられる前記ハイパスフィルタの出力電圧の下降量を記憶する記憶部と、
電源のオフ時間を計測する計測部と、
前記計測部によって計測された電源のオフ時間に応じた前記ハイパスフィルタの出力電圧の下降量を前記記憶部から読み出し、前記ハイパスフィルタの出力電圧と、読み出された前記下降量との差分を前記角速度信号の出力電圧とする差分算出部とを含むことを特徴とする請求項1記載の振れ検出装置。
The stabilization time shortening unit, a storage unit that stores a decrease amount of the output voltage of the high-pass filter associated with the power-off time,
A measuring unit for measuring a power-off time,
The amount of decrease in the output voltage of the high-pass filter according to the off-time of the power supply measured by the measurement unit is read from the storage unit, and the output voltage of the high-pass filter and the difference between the read amount of decrease and the The shake detecting device according to claim 1, further comprising a difference calculating unit that sets an output voltage of the angular velocity signal.
前記安定化時間短縮部は、前記ハイパスフィルタの入力電圧及び出力電圧のうちの少なくとも一方の電圧を監視する監視部をさらに備え、
前記電圧制御部は、前記監視部によって監視される電圧に基づいて前記ハイパスフィルタの入力電圧と出力電圧とが略同一になるように制御することを特徴とする請求項2記載の振れ検出装置。
The stabilization time reducing unit further includes a monitoring unit that monitors at least one of the input voltage and the output voltage of the high-pass filter,
The shake detection device according to claim 2, wherein the voltage control unit controls the input voltage and the output voltage of the high-pass filter to be substantially the same based on the voltage monitored by the monitoring unit.
角速度を検出し、角速度信号として出力する工程と、
前記出力される角速度信号に対して所定の信号処理を行う工程と、
前記角速度信号に含まれるオフセット成分を除去するハイパスフィルタの入出力電圧を、前記ハイパスフィルタの安定化時間を短縮させる所定の状態に設定する工程とを備えることを特徴とする振れ検出方法。
Detecting angular velocity and outputting it as an angular velocity signal;
Performing predetermined signal processing on the output angular velocity signal;
Setting the input / output voltage of a high-pass filter that removes an offset component included in the angular velocity signal to a predetermined state that shortens the stabilization time of the high-pass filter.
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