JP2009217075A

JP2009217075A - Imaging apparatus

Info

Publication number: JP2009217075A
Application number: JP2008061857A
Authority: JP
Inventors: Kenji Takeuchi; 謙司竹内
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-03-11
Filing date: 2008-03-11
Publication date: 2009-09-24
Anticipated expiration: 2028-03-11
Also published as: JP5294658B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging apparatus that removes an offset component without causing a discontinuous shake output from a digital filter means when changing a reference voltage. <P>SOLUTION: The imaging apparatus has a reference voltage changing means 409 for changing a reference voltage for an amplification means 402 according to an offset component, and a shake output suppression means 408 for calculating information on change in shake output from the digital filter means 404, 405 accompanying the reference voltage change from the offset component and controlling the digital filter means according to the information to suppress a shake output change. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、像振れ補正機能を有する撮像装置に関するものである。 The present invention relates to an imaging apparatus having an image blur correction function.

スチルカメラ、ビデオカメラに代表される撮像装置において、その装置に外部から与えられた手振れ等の振れを補正する方式として、光学式像振れ補正方式と撮像素子式像振れ補正方式等がある。 In an imaging apparatus typified by a still camera and a video camera, there are an optical image shake correction system, an image sensor type image shake correction system, and the like as a system for correcting shake such as camera shake given to the apparatus from the outside.

これらの方式は、振れの度合いを検出する振れ検出センサからの信号に対して、Ａ／Ｄ変換器を通してデジタル信号処理を行い、振れ補正量を算出してＤ／Ａ変換し、その後に像振れ補正用の補正手段、詳しくはシフトレンズもしくは撮像素子を駆動している。 In these methods, a signal from a shake detection sensor that detects the degree of shake is subjected to digital signal processing through an A / D converter, a shake correction amount is calculated and D / A converted, and then image shake is performed. A correction means for correction, specifically, a shift lens or an image sensor is driven.

ここで、振れの度合いの検出には角速度センサがよく使用されており、この角速度センサは圧電素子等の振動材を一定周波数で振動させ、回転運動成分により発生するコリオリ力による力を電圧に変換して角速度信号を得ている。 Here, an angular velocity sensor is often used to detect the degree of vibration. This angular velocity sensor vibrates a vibration material such as a piezoelectric element at a constant frequency, and converts a force generated by a Coriolis force generated by a rotational motion component into a voltage. To obtain an angular velocity signal.

また、Ａ／Ｄ変換、デジタル信号処理、およびＤ／Ａ変換を行う装置としては、マイクロコンピュータが使用されており、複数の所定周波数を遮断するフィルタと積分フィルタで構成されている。これらフィルタとしては非再帰型デジタルフィルタと再帰型デジタルフィルタがある。 A microcomputer is used as an apparatus for performing A / D conversion, digital signal processing, and D / A conversion, and includes a filter that cuts off a plurality of predetermined frequencies and an integration filter. These filters include non-recursive digital filters and recursive digital filters.

図８（ａ）は、非再帰型１次デジタルフィルタの全体ブロック図である。非再帰型デジタルフィルタは、再帰型デジタルフィルタに比べると、フィードフォワード部のみから構成されていると言える。今回サンプリングにおける入力値をＸ［ｎ］としたとき、前回サンプリングにおける入力値はＸ［ｎ−１］となり、この値が非再帰型デジタルフィルタにおける中間値である。つまり、非再帰型デジタルフィルタにおいては遅延素子Ｚ^−１通過後の値が中間値に相当する。 FIG. 8A is an overall block diagram of a non-recursive primary digital filter. It can be said that the non-recursive digital filter is composed of only the feed-forward unit compared to the recursive digital filter. When the input value in the current sampling is X [n], the input value in the previous sampling is X [n−1], and this value is an intermediate value in the non-recursive digital filter. That is, in the non-recursive digital filter, the value after passing through the delay element Z- ¹ corresponds to the intermediate value.

図８（ｂ）は、フィードフォワード部のゲインを定数ａ，ｂと設定したときの演算式を表している。所望の特性を持つフィルタとして構成するためには、上記定数ａ,ｂ,ｃの値および符号を適切に設定する。この定数の設定により、デジタルハイパスフィルタやデジタルローパスフィルタとすることができる。 FIG. 8B shows an arithmetic expression when the gain of the feedforward unit is set to constants a and b. In order to configure a filter having desired characteristics, the values and signs of the constants a, b, and c are appropriately set. By setting this constant, a digital high-pass filter or a digital low-pass filter can be obtained.

また、２次以降の高次デジタルフィルタは、遅延素子Ｚ^−１を増やすことにより実現されるが、次数に応じて中間値の数は増えることになる。 In addition, the second-order and higher-order digital filters are realized by increasing the delay element Z- ¹ , but the number of intermediate values increases according to the order.

図８（ｃ）は、再帰型１次デジタルフィルタの全体ブロック図である。再帰型デジタルフィルタはフィードフォワード部とフィードバック部から構成されている。再帰型デジタルフィルタにおいて中間値とはフィードバック部の算出結果であり、ここでは図に示すＺ［ｎ］が今回サンプリングにおける中間値である。Ｚ^−１は遅延素子であり、遅延素子通過後の値は前回サンプリングを表す。デジタルフィルタの次数は、この遅延素子によって定まる。 FIG. 8C is an overall block diagram of the recursive primary digital filter. The recursive digital filter is composed of a feedforward unit and a feedback unit. In the recursive digital filter, the intermediate value is a calculation result of the feedback unit, and here, Z [n] shown in the figure is an intermediate value in the current sampling. Z ⁻¹ is a delay element, and the value after passing through the delay element represents the previous sampling. The order of the digital filter is determined by this delay element.

図８（ｄ）は、再帰型デジタルフィルタのフィードバック部を抽出した図である。サンプリング周期をｎで表したとき、今回サンプリングにおける入力値Ｘ［ｎ］と前回サンプリングにおける中間値Ｚ［ｎ−１］から今回サンプリングにおける中間値Ｚ［ｎ］を算出する。 FIG. 8D is a diagram in which the feedback unit of the recursive digital filter is extracted. When the sampling period is represented by n, the intermediate value Z [n] in the current sampling is calculated from the input value X [n] in the current sampling and the intermediate value Z [n−1] in the previous sampling.

図８（ｅ）は、再帰型デジタルフィルタのフィードフォワード部を抽出した図である。サンプリング周期をｎで表したとき、今回サンプリングにおける中間値Ｚ［ｎ］と前回サンプリングにおける中間値Ｚ［ｎ−１］から今回サンプリングにおける出力値Ｙ［ｎ］を算出する。 FIG. 8E is a diagram in which the feedforward portion of the recursive digital filter is extracted. When the sampling period is represented by n, the output value Y [n] in the current sampling is calculated from the intermediate value Z [n] in the current sampling and the intermediate value Z [n−1] in the previous sampling.

図８（ｆ）は、フィードフォワード部、フィードバック部それぞれのゲインを定数ａ，ｂ，ｃと設定したときの演算式を表している。また、２次以降の高次デジタルフィルタは、遅延素子Ｚ^−１を増やすことにより実現されるが、次数に応じて中間値の数は増えることになる。 FIG. 8F shows an arithmetic expression when the gains of the feedforward unit and the feedback unit are set to constants a, b, and c, respectively. In addition, the second-order and higher-order digital filters are realized by increasing the delay element Z- ¹ , but the number of intermediate values increases according to the order.

光学式像振れ補正方式は、振れ補正量を用いて算出される駆動目標位置へ補正手段であるシフトレンズを光軸に直交する平面内で移動させることにより、撮像素子上の像振れを補正する（撮像素子上に結像された画像から画像振れを取り除く）方式である。また、撮像素子式像振れ補正方式は、振れ補正量を用いて算出される駆動目標位置へ補正手段である撮像素子を光軸に直交する平面内で移動させることにより、該撮像素子上の像振れを補正する方式である。何れの方式であっても後述の本発明を適用できるため、以下、光学式像振れ補正方式の構成を例として説明を行う。 The optical image shake correction method corrects image shake on an image sensor by moving a shift lens, which is a correction unit, to a drive target position calculated using a shake correction amount in a plane orthogonal to the optical axis. (Image blur is removed from the image formed on the image sensor). In addition, the image sensor type image blur correction method moves an image sensor as a correction unit to a drive target position calculated using a shake correction amount in a plane orthogonal to the optical axis, thereby allowing an image on the image sensor to be corrected. This is a method for correcting shake. Since any method can apply the present invention described later, the configuration of the optical image blur correction method will be described below as an example.

上記方式の像振れ補正機能を有する撮像装置では、振れ補正量分の移動をシフトレンズ駆動部へ指令して、制御対象であるシフトレンズが駆動目標位置に達したとき、該シフトレンズの実位置を取得する。そして、これら駆動目標位置と実位置の偏差を零（ゼロ）にするようなフィードバック制御を行っている。このようなフィードバック制御を行う技術の一例として特許文献１では、シフトレンズの駆動量が大きい場合は、露光前に、駆動範囲内における所定の位置までシフトレンズを戻す技術が開示されている。
特開平７−１９９２６３号公報 In the imaging apparatus having the image blur correction function of the above method, when the shift lens driving unit is instructed to move by the shake correction amount and the shift lens to be controlled reaches the drive target position, the actual position of the shift lens To get. Then, feedback control is performed so that the deviation between the drive target position and the actual position is zero. As an example of a technique for performing such feedback control, Patent Document 1 discloses a technique for returning a shift lens to a predetermined position within a driving range before exposure when the driving amount of the shift lens is large.
JP 7-199263 A

オフセットを除去する技術としては以下の構成が考えられる。すなわち、センサからの信号と基準電圧とを差動増幅する手段、増幅後の信号からオフセット成分を算出する手段、および、基準電圧を変更する手段を構成する。そして、マイコン処理によってオフセットを算出し、これに応じて増幅器の基準電圧を変更することにより、増幅後の信号からオフセット成分を除去する。これを振れ補正技術に適用すれば、角速度センサから出力された信号の増幅後の振れ量からオフセット成分を算出し、該オフセット成分の大きさに応じて増幅器の基準電圧を変更することで、増幅後の振れ信号のオフセット成分を除去するというものになる。 The following configuration is conceivable as a technique for removing the offset. That is, a means for differentially amplifying the signal from the sensor and the reference voltage, a means for calculating an offset component from the amplified signal, and a means for changing the reference voltage are configured. Then, the offset is calculated by microcomputer processing, and the offset voltage is removed from the amplified signal by changing the reference voltage of the amplifier accordingly. If this is applied to shake correction technology, the offset component is calculated from the shake amount after amplification of the signal output from the angular velocity sensor, and the reference voltage of the amplifier is changed according to the magnitude of the offset component. The offset component of the later shake signal is removed.

しかしながら、この方式では、増幅器の基準電圧変更直後に増幅後の振れ信号がステップ状に変動し、実際には振れを検出していないにもかかわらず、振れがあったかのように誤検出してしまう。誤検出した振れ信号を用いて補正手段の一例である補正レンズを駆動した場合、画像が不自然に動いて見える、露光タイミングによっては基準電圧変更処理のためにむしろ振れた画像を撮影する、といった問題が生じてしまう。 However, in this system, the amplified shake signal fluctuates stepwise immediately after the change of the reference voltage of the amplifier, and it is erroneously detected as if there was a shake even though no shake was actually detected. . When a correction lens, which is an example of a correction unit, is driven using an erroneously detected shake signal, the image appears to move unnaturally, or depending on the exposure timing, a rather shaken image is taken for reference voltage change processing. Problems arise.

（発明の目的）
本発明の目的は、基準電圧を変更した際にデジタルフィルタ手段から出力される振れ出力に不連続を生じること無しにオフセット成分を除去することのできる撮像装置を提供しようとするものである。 (Object of invention)
An object of the present invention is to provide an imaging device capable of removing an offset component without causing discontinuity in a shake output output from a digital filter means when a reference voltage is changed.

上記目的を達成するために、本発明は、振れを検出する振れ検出手段と、前記振れ検出手段の振れ出力と基準電圧との差分を増幅する増幅手段と、前記増幅手段による増幅後の振れ出力をアナログからデジタルに変換するＡ／Ｄ変換手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段からのデジタルの振れ出力よりオフセット成分を算出するオフセット算出手段と、前記増幅後の振れ出力からオフセット成分を除去するために、前記オフセット成分に基づいて前記増幅手段の基準電圧を変更する基準電圧変更手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段からのデジタルの振れ出力に対して所定周波数を通過させるデジタルフィルタ手段と、前記デジタルフィルタ手段からの出力に基づいて振れ補正量を算出する算出手段と、前記振れ補正量に基づいた駆動目標位置信号にしたがって補正手段を駆動し、像振れを補正する制御手段とを有する撮像装置において、前記オフセット成分より、前記基準電圧変更に伴う前記デジタルフィルタ手段からの前記振れ出力の変化の情報を算出し、該情報により前記デジタルフィルタ手段を制御して前記振れ出力の変化を抑制させる振れ出力抑制手段とを有する撮像装置とするものである。 To achieve the above object, the present invention provides a shake detection means for detecting shake, an amplification means for amplifying a difference between the shake output of the shake detection means and a reference voltage, and a shake output after amplification by the amplification means. A / D conversion means for converting analog to digital, offset calculation means for calculating an offset component from the digital shake output from the A / D conversion means, and for removing the offset component from the amplified shake output A reference voltage changing means for changing a reference voltage of the amplifying means based on the offset component, a digital filter means for passing a predetermined frequency with respect to a digital shake output from the A / D conversion means, and the digital According to the calculation means for calculating the shake correction amount based on the output from the filter means, and the drive target position signal based on the shake correction amount. In an imaging apparatus having a control unit that drives a correction unit and corrects an image shake, information on a change in the shake output from the digital filter unit due to the reference voltage change is calculated from the offset component, and the information Thus, the image pickup apparatus includes a shake output suppression unit that controls the digital filter unit to suppress a change in the shake output.

本発明によれば、基準電圧を変更した際にデジタルフィルタ手段から出力される振れ出力に不連続を生じること無しにオフセット成分を除去することができる撮像装置を提供できるものである。 According to the present invention, it is possible to provide an imaging apparatus capable of removing an offset component without causing discontinuity in the shake output output from the digital filter means when the reference voltage is changed.

本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例１および２に示す通りである。 The best mode for carrying out the present invention is as shown in Examples 1 and 2 below.

（実施例１）
図１は本発明の実施例１に係る像振れ補正機能を有する撮像装置を示す構成図である。図１において、１０１はズームユニットであり、変倍を行うズームレンズを含む。１０２はズーム駆動制御部であり、ズームユニット１０１の駆動を制御する。１０３は光軸１００に対して直交する平面内での位置を変更することが可能な像振れ補正用の補正手段の一例であるシフトレンズである。１０４はシフトレンズ駆動制御部であり、シフトレンズ１０３の駆動を制御する。省電力時には、後述の制御部１１９によりシフトレンズ駆動制御部１０４への電源供給が停止される。 Example 1
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an image pickup apparatus having an image blur correction function according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a zoom unit, which includes a zoom lens that performs zooming. Reference numeral 102 denotes a zoom drive control unit that controls the drive of the zoom unit 101. Reference numeral 103 denotes a shift lens which is an example of a correction unit for image blur correction capable of changing a position in a plane orthogonal to the optical axis 100. A shift lens drive control unit 104 controls the drive of the shift lens 103. During power saving, power supply to the shift lens drive control unit 104 is stopped by the control unit 119 described later.

１０５は絞り・シャッタユニットである。１０６は絞り・シャッタ駆動制御部であり、絞り・シャッタユニット１０５の駆動を制御する。１０７はフォーカスユニットであり、ピント調節を行うレンズを含む。１０８はフォーカス駆動制御部であり、フォーカスユニット１０７の駆動を制御する。１０９はＣＣＤ等の撮像素子が用いられる撮像部であり、各レンズ群を通ってきた光像を電気信号に変換する。１１０は撮像信号処理部であり、撮像部１０９から出力された電気信号を映像信号に変換処理する。１１１は映像信号処理部であり、撮像信号処理部１１０から出力された映像信号を用途に応じて加工する。１１２は表示部であり、映像信号処理部１１１から出力された映像信号に基づいて、必要に応じて画像表示を行う。１１３は表示制御部であり、撮像部１０９および表示部１１２の動作や表示を制御する。 Reference numeral 105 denotes an aperture / shutter unit. Reference numeral 106 denotes an aperture / shutter drive control unit which controls driving of the aperture / shutter unit 105. A focus unit 107 includes a lens that performs focus adjustment. A focus drive control unit 108 controls the drive of the focus unit 107. Reference numeral 109 denotes an image pickup unit that uses an image pickup element such as a CCD, and converts an optical image that has passed through each lens group into an electrical signal. Reference numeral 110 denotes an imaging signal processing unit that converts an electrical signal output from the imaging unit 109 into a video signal. A video signal processing unit 111 processes the video signal output from the imaging signal processing unit 110 according to the application. Reference numeral 112 denotes a display unit that displays an image as necessary based on the video signal output from the video signal processing unit 111. A display control unit 113 controls the operation and display of the imaging unit 109 and the display unit 112.

１１４は角速度センサ等の振れ検出部であり、撮影装置に与えられた振れの度合いを検出する。１１５は電源部であり、システム全体に用途に応じて電源を供給する。１１６は外部入出力端子部であり、外部との間で通信信号及び映像信号を入出力する。１１７はシステムを操作するための操作部である。１１８は記憶部であり、映像情報など様々なデータを記憶する。１１９はシステム全体を制御する制御部である。 A shake detection unit 114 such as an angular velocity sensor detects the degree of shake given to the photographing apparatus. Reference numeral 115 denotes a power supply unit that supplies power to the entire system according to the application. An external input / output terminal unit 116 inputs / outputs communication signals and video signals to / from the outside. Reference numeral 117 denotes an operation unit for operating the system. Reference numeral 118 denotes a storage unit that stores various data such as video information. A control unit 119 controls the entire system.

次に、上記の構成を持つ撮像装置の動作について説明する。 Next, the operation of the imaging apparatus having the above configuration will be described.

操作部１１７は、押し込み量に応じて第１スイッチ（ＳＷ１）および第２スイッチ（ＳＷ２）が順にオンするように構成されたシャッタレリーズボタンを有している。シャッタレリーズボタンが約半分押し込まれたときに第１スイッチがオンし、シャッタレリーズボタンが最後まで押し込まれたときに第２スイッチがオンする構造となっている。そして、第１スイッチがオンされると、制御部１１９は、フォーカス駆動制御部１０８を介してフォーカスユニット１０７を駆動してピント調節を行わせる。同時に、絞り・シャッタ駆動制御部１０６を介して絞り・シャッタユニット１０５を駆動して適正な露光量に設定させる。さらに第２スイッチがオンされると、制御部１１９は、撮像部１０９に露光された光像から得られた画像データを記憶部１１８に記憶させる。 The operation unit 117 includes a shutter release button configured such that the first switch (SW1) and the second switch (SW2) are sequentially turned on according to the amount of pressing. The first switch is turned on when the shutter release button is depressed approximately half, and the second switch is turned on when the shutter release button is depressed to the end. When the first switch is turned on, the control unit 119 drives the focus unit 107 via the focus drive control unit 108 to perform focus adjustment. At the same time, the diaphragm / shutter unit 105 is driven via the diaphragm / shutter drive control unit 106 to set an appropriate exposure amount. When the second switch is further turned on, the control unit 119 causes the storage unit 118 to store image data obtained from the light image exposed to the imaging unit 109.

このとき、操作部１１７より像振れ補正機能を有効にする指示があれば、制御部１１９は、シフトレンズ駆動制御部１０４に像振れ補正動作を指示する。すると、指示を受けたシフトレンズ駆動制御部１０４が、像振れ補正機能無効の指示がなされるまでシフトレンズ１０３を駆動、つまり光軸１００と直交する平面内で振れをキャンセルする方向にシフトレンズ１０３を移動させ、像振れ補正の動作を行う。 At this time, if there is an instruction to enable the image blur correction function from the operation unit 117, the control unit 119 instructs the shift lens drive control unit 104 to perform an image blur correction operation. Then, the shift lens drive control unit 104 that has received the instruction drives the shift lens 103 until an instruction to disable the image blur correction function is made, that is, the shift lens 103 in a direction to cancel the shake in a plane orthogonal to the optical axis 100. Is moved to perform image blur correction.

上記操作部１１７が一定時間操作されなかった場合、制御部１１９は、省電力のために表示部１１２やシフトレンズ駆動制御部１０４への電源を遮断する。 When the operation unit 117 has not been operated for a certain period of time, the control unit 119 shuts off the power to the display unit 112 and the shift lens drive control unit 104 in order to save power.

また、この撮像装置では、静止画撮影モードと動画撮影モードとのうちの一方を操作部１１７より選択可能であり、それぞれのモードにおいて各駆動制御部の動作条件を変更することができる。 Further, in this imaging apparatus, one of the still image shooting mode and the moving image shooting mode can be selected by the operation unit 117, and the operation condition of each drive control unit can be changed in each mode.

また、操作部１１７により変倍の指示があると、制御部１１９は、ズーム駆動制御部１０２を介してズームユニット１０１を駆動して、指示されたズーム位置にズームレンズ１０１を移動させる。それとともに、撮像部１０９から送られた各信号処理部１１０，１１１にて処理された画像情報に基づいて、フォーカス駆動制御部１０８を介してフォーカスユニット１０７を駆動してピント調節を行わせる。 When the zoom unit 101 is instructed by the operation unit 117, the control unit 119 drives the zoom unit 101 via the zoom drive control unit 102 to move the zoom lens 101 to the instructed zoom position. At the same time, based on the image information processed by the signal processing units 110 and 111 sent from the imaging unit 109, the focus unit 107 is driven via the focus drive control unit 108 to perform focus adjustment.

図２は、シフトレンズ駆動制御部１０４の内部構成およびその前段の回路構成を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the shift lens drive control unit 104 and the circuit configuration of the preceding stage.

まず、シフトレンズ駆動制御部１０４の前段側の構成について説明する。１１４ａは通常姿勢の撮像装置の垂直方向（ピッチ方向）の振れを検出する縦方向振れ検出部、１１４ｂは通常姿勢の撮像装置の水平方向（ヨー方向）の振れを検出する横方向振れ検出部である。４１３ａ，４１３ｂはそれぞれ制御部１１９に含まれる防振制御部であり、ピッチ方向およびヨー方向の振れ補正量を算出してシフトレンズ１０３の駆動目標位置を決定し、シフトレンズ駆動制御部１０４に出力する。 First, the configuration on the front stage side of the shift lens drive control unit 104 will be described. 114a is a vertical shake detection unit that detects vertical (pitch direction) shakes of the imaging device in the normal posture, and 114b is a horizontal shake detection unit that detects horizontal (yaw direction) shakes of the imaging device in the normal posture. is there. Reference numerals 413 a and 413 b are anti-vibration control units included in the control unit 119, calculate shake correction amounts in the pitch direction and the yaw direction, determine the drive target position of the shift lens 103, and output to the shift lens drive control unit 104. To do.

次に、シフトレンズ駆動制御部１０４内の構成について説明する。３０１ａ，３０１ｂはピッチ方向およびヨー方向のフィードバック制御部としてのＰＩＤ部であり、上記の駆動目標位置とシフトレンズ１０３の現在の位置を示す後述の実位置信号との偏差から制御量を求め、位置指令信号を出力する。３０２ａ，３０２ｂはピッチ方向およびヨー方向のドライブ部であり、ＰＩＤ部３０１ａ，３０１ｂから送られて来た位置指令信号に基づき、シフトレンズ１０３を駆動する。３０３ａ、３０３ｂはピッチ方向およびヨー方向の位置検出部であり、シフトレンズ１０３のそれぞれの方向の現在の位置を検出して実位置信号をＰＩＤ部３０１ａ，３０１ｂに出力する。 Next, the configuration within the shift lens drive control unit 104 will be described. Reference numerals 301a and 301b denote PID units as feedback control units in the pitch direction and the yaw direction, and a control amount is obtained from a deviation between the above drive target position and an actual position signal to be described later indicating the current position of the shift lens 103. A command signal is output. Reference numerals 302a and 302b denote pitch direction and yaw direction drive units, which drive the shift lens 103 based on position command signals sent from the PID units 301a and 301b. Reference numerals 303a and 303b denote position detectors in the pitch direction and the yaw direction, which detect current positions of the shift lens 103 in the respective directions and output actual position signals to the PID units 301a and 301b.

次に、シフトレンズ駆動制御部１０４によるシフトレンズ１０３の位置制御について説明する。 Next, position control of the shift lens 103 by the shift lens drive control unit 104 will be described.

シフトレンズ１０３の位置制御では、振れ検出部１１４ａ，振れ検出部１１４ｂからの撮像装置の振れ出力（振れ信号）に基づいて、ピッチ方向およびヨー方向にシフトレンズ１０３を駆動する。シフトレンズ１０３には磁石が付けられており、この磁石の磁場を位置検出部３０３ａ，３０３ｂが検出し、該シフトレンズ１０３の実位置信号をＰＩＤ部３０１ａ，３０１ｂに出力する。ＰＩＤ部３０１ａ，３０１ｂは、入力される実位置信号が、防振制御部４１３ａ，４１３ｂから送られて来る駆動目標位置にそれぞれ収束するようなフィードバック制御を行う。このとき、ＰＩＤ部３０１ａ，３０１ｂでは、比例（Ｐ）制御、積分（Ｉ）制御、及び微分（Ｄ）制御を選択的に組み合わせたＰＩＤ制御が行われる。 In the position control of the shift lens 103, the shift lens 103 is driven in the pitch direction and the yaw direction based on the shake output (shake signal) of the imaging device from the shake detection unit 114a and the shake detection unit 114b. A magnet is attached to the shift lens 103, and the position detection units 303a and 303b detect the magnetic field of the magnet, and the actual position signal of the shift lens 103 is output to the PID units 301a and 301b. The PID units 301a and 301b perform feedback control such that the input actual position signal converges to the drive target position sent from the image stabilization control units 413a and 413b. At this time, the PID units 301a and 301b perform PID control that selectively combines proportional (P) control, integral (I) control, and differential (D) control.

以上により、撮像装置に手振れなどの振れが発生しても、像振れを適正に補正することができる。 As described above, even if a shake such as a hand shake occurs in the image pickup apparatus, the image shake can be corrected appropriately.

図３は、図２に示す防振制御部４１３（４１３ａ，４１３ｂ）の回路構成を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration of the image stabilization control unit 413 (413a, 413b) shown in FIG.

１１４は振れ検出部であり、本実施例１では角速度センサであるものとする。４０２は振れ検出部１１４の出力する振れ信号と基準電圧信号との差分を増幅する増幅器、４０３は増幅後の振れ信号をアナログからデジタルの信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。４０４はＤＣ成分をカットするカットオフ周波数を変更可能なデジタルハイパスフィルタ（デジタルＨＰＦ）、４０５は角速度信号を角度信号に変換するためのデジタルローパスフィルタ（デジタルＬＰＦ）である。４０６は振れ信号からシフトレンズ１０３の振れ補正量を算出する振れ補正量算出部である。 Reference numeral 114 denotes a shake detection unit, which is an angular velocity sensor in the first embodiment. Reference numeral 402 denotes an amplifier that amplifies the difference between the shake signal output from the shake detection unit 114 and the reference voltage signal. Reference numeral 403 denotes an A / D converter that converts the amplified shake signal from an analog signal to a digital signal. Reference numeral 404 denotes a digital high-pass filter (digital HPF) capable of changing a cutoff frequency for cutting a DC component, and reference numeral 405 denotes a digital low-pass filter (digital LPF) for converting an angular velocity signal into an angle signal. A shake correction amount calculation unit 406 calculates the shake correction amount of the shift lens 103 from the shake signal.

４０７は増幅後の角速度信号である振れ信号のデジタル値からオフセット成分を算出するオフセット算出部、４０８はオフセット算出部４０７からの情報を用いて、デジタルオフセットを算出するデジタルオフセット算出部である。ここで、デジタルオフセットとは、角速度信号である振れ信号に含まれるオフセット成分をデジタルＨＰＦへの入力部で除去するように、オフセット成分と逆符号でソフトウェア処理によって加算される値のことを言う。 Reference numeral 407 denotes an offset calculation unit that calculates an offset component from a digital value of a shake signal that is an angular velocity signal after amplification. Reference numeral 408 denotes a digital offset calculation unit that calculates a digital offset using information from the offset calculation unit 407. Here, the digital offset is a value that is added by software processing with an opposite sign to the offset component so that an offset component included in a shake signal that is an angular velocity signal is removed by an input unit to the digital HPF.

４０９はオフセット算出部４０７からの情報により基準電圧の変更量を設定する基準電圧変更部、４１０はデジタルオフセット算出部４０８にて算出されたデジタルオフセットを記憶するデジタルオフセット記憶部である。４１１は変更された基準電圧のデジタル値をアナログ値に変換するＤ／Ａ変換器、４１２は増幅器４０２へ基準電圧を出力する増幅器である。 Reference numeral 409 denotes a reference voltage change unit that sets a change amount of the reference voltage based on information from the offset calculation unit 407, and 410 denotes a digital offset storage unit that stores the digital offset calculated by the digital offset calculation unit 408. A D / A converter 411 converts the digital value of the changed reference voltage into an analog value, and 412 an amplifier that outputs the reference voltage to the amplifier 402.

図４は、デジタルオフセット補償のメインルーチンを示すフローチャートである。以下、デジタルオフセット補償のための処理をメイン割り込み、デジタルオフセット補償した後の角速度信号である振れ信号のデジタルフィルタ処理をタイマ割り込みと呼ぶ。 FIG. 4 is a flowchart showing a main routine of digital offset compensation. Hereinafter, processing for digital offset compensation is called main interruption, and digital filter processing of a shake signal that is an angular velocity signal after digital offset compensation is called timer interruption.

ステップＳ６０１よりメイン割り込みを開始し、まず、ステップＳ６０１にて、防振オン（像振れ補正機能が指示されている）であるか否かを判定する。防振オンでなければ中央固定モード（シフトレンズ１０３を駆動中心（光軸１００に一致する位置）に固定させておくモード）としてステップＳ６１４へ進み、メイン割り込みを終了し、デジタルオフセット補償を行わない。したがって、防振オフの場合には、デジタルオフセット変更および基準電圧変更は行わない。 In step S601, a main interrupt is started. First, in step S601, it is determined whether or not image stabilization is on (image blur correction function is instructed). If the image stabilization is not on, the center fixing mode (the mode in which the shift lens 103 is fixed at the driving center (position coincident with the optical axis 100)) is set, and the process proceeds to step S614 to end the main interrupt and do not perform digital offset compensation. . Therefore, when the image stabilization is off, the digital offset change and the reference voltage change are not performed.

一方、防振オフでなければステップＳ６０２からステップＳ６０３へ進む。そして、増幅器４０２にて基準電圧変更部４０９により設定された基準電圧と差分増幅され、Ａ／Ｄ変換器４０３にてデジタル信号に変換された、振れ検出部１１４からの振れ信号（角速度信号）を取得する。次のステップＳ６０４では、第２スイッチ（ＳＷ２）がオンか否か、つまり露光開始指示がなされているかどうかを判定し、露光開始指示がなされていればステップＳ６１４へ進み、メイン割り込みを終了する。よって、露光時にデジタルオフセットの量（値）と基準電圧変更値は前回の値を保持したままとなる。つまり、露光時には、デジタルオフセット変更と基準電圧変更は停止されることになる。 On the other hand, if the image stabilization is not off, the process proceeds from step S602 to step S603. Then, the shake signal (angular velocity signal) from the shake detection unit 114, which is differentially amplified with the reference voltage set by the reference voltage changing unit 409 in the amplifier 402 and converted into a digital signal by the A / D converter 403, is obtained. get. In the next step S604, it is determined whether or not the second switch (SW2) is turned on, that is, whether or not an exposure start instruction is issued. If an exposure start instruction is issued, the process proceeds to step S614, and the main interrupt is terminated. Therefore, the amount (value) of the digital offset and the reference voltage change value at the time of exposure remain the previous values. That is, at the time of exposure, the digital offset change and the reference voltage change are stopped.

また、露光開始指示がなされていないと判定した場合はステップＳ６０４からステップＳ６０５へ進み、デジタルの振れ信号（角速度信号）から撮像装置が静止状態であるか否かを判定する。撮像装置が静止状態であると判定した場合はステップＳ６０６へ進み、オフセット算出部４０７にて上記振れ信号の一定期間の平均値等からオフセット成分を算出し、ステップＳ６０７へ進む。また、撮像装置が静止状態でないと判定した場合は、直ちにステップＳ６０７へ進む。つまり、撮像装置が静止状態でない場合はオフセット成分の算出は行われず、前周期で算出したオフセット成分が保持されることになる。 If it is determined that an instruction to start exposure has not been issued, the process advances from step S604 to step S605, and it is determined from the digital shake signal (angular velocity signal) whether or not the imaging apparatus is in a stationary state. If it is determined that the imaging apparatus is in a stationary state, the process proceeds to step S606, where the offset calculation unit 407 calculates an offset component from the average value of the shake signal for a certain period, and the process proceeds to step S607. If it is determined that the imaging device is not stationary, the process immediately proceeds to step S607. That is, when the imaging apparatus is not in a stationary state, the offset component is not calculated, and the offset component calculated in the previous cycle is held.

次のステップＳ６０７およびステップＳ６０８では、あらかじめ設定された基準電圧変更周期か否か、および、オフセット成分が規定値以上か否かを判定する。この結果、ステップＳ６０７にて基準電圧変更周期でない場合、または、ステップＳ６０８にてオフセット成分が規定値未満であると判定した場合はステップＳ６１４へ進み、デジタルオフセットの変更は行わずにメイン割り込みを終了する。これは、基準電圧変更を頻繁に行ったり、小さなオフセット成分でも頻繁にデジタルオフセットを変更したりすると、防振制御部４１３を成すマイコンの処理負荷が増加し、消費電力増加が懸念されるためである。基準電圧変更周期は、温度変化等によるオフセット成分の変動時間等から決定する。 In the next step S607 and step S608, it is determined whether or not the reference voltage change period is set in advance and whether or not the offset component is equal to or greater than a specified value. As a result, if it is not the reference voltage change period in step S607, or if it is determined in step S608 that the offset component is less than the specified value, the process proceeds to step S614, and the main interrupt is terminated without changing the digital offset. To do. This is because if the reference voltage is changed frequently, or if the digital offset is changed frequently even with a small offset component, the processing load on the microcomputer constituting the image stabilization control unit 413 increases and there is a concern about an increase in power consumption. is there. The reference voltage change period is determined based on a variation time of the offset component due to a temperature change or the like.

また、上記ステップＳ６０７にて基準電圧変更周期であり、かつ、ステップＳ６０８にてオフセット成分が規定値以上であると判定するとステップＳ６０９へ進み、基準電圧変更をすべきＤ／Ａ変換値を算出する。具体的には、ステップＳ６０６で算出されたオフセット成分をＤ／Ａ変換値に換算する。そして、次のステップＳ６１０にて、オフセット算出部４０７からのオフセット成分に基づいてデジタルオフセット算出部４０８にてデジタルオフセットの算出を行う。詳しくは、デジタルの振れ信号（角速度信号）から撮像装置が静止状態であるか否かを判定し、撮像装置が静止状態であると判定した場合は、デジタルの振れ信号の一定期間の平均値等からオフセット成分を算出する。このデジタルのオフセット成分が基準電圧変更をすべきＤ／Ａ変換値となる。デジタルオフセットの算出は、ソフトウェアにより上記デジタルのオフセット成分と逆符号の値として算出する。 If it is determined in step S607 that the reference voltage is changed and the offset component is greater than or equal to the specified value in step S608, the process proceeds to step S609 to calculate a D / A conversion value for which the reference voltage should be changed. . Specifically, the offset component calculated in step S606 is converted into a D / A conversion value. In step S610, the digital offset calculation unit 408 calculates a digital offset based on the offset component from the offset calculation unit 407. Specifically, it is determined from the digital shake signal (angular velocity signal) whether or not the imaging device is in a stationary state, and if it is determined that the imaging device is in a stationary state, the average value of the digital shake signal for a certain period, etc. The offset component is calculated from This digital offset component becomes the D / A conversion value to be changed in the reference voltage. The digital offset is calculated by software as a value having a sign opposite to that of the digital offset component.

基準電圧の変更は、デジタルオフセットの変更と同一サンプルで行う必要がある。そのため、次のステップＳ６１１にて、タイマ割り込みを禁止し、続くステップＳ６１２にて、基準電圧変更部４０９にて増幅器４０２に使用される基準電圧の変更と、デジタルオフセット算出部４０８にて算出されたデジタルオフセットの変更量の設定を行う。そして、ステップＳ６１３にて、タイマ割り込み（デジタルオフセット補償した後の角速度信号である振れ信号のデジタルフィルタ処理）を許可し、次のステップＳ６１４にて、メイン割り込みを終了する。 It is necessary to change the reference voltage using the same sample as the digital offset. Therefore, timer interruption is prohibited in the next step S611, and in the subsequent step S612, the reference voltage used by the amplifier 402 is changed by the reference voltage changing unit 409, and the digital offset calculating unit 408 calculates it. Set the digital offset change amount. In step S613, a timer interrupt (digital filter processing of a shake signal that is an angular velocity signal after digital offset compensation) is permitted, and in the next step S614, the main interrupt is terminated.

一方、上記タイマ割り込み内では、デジタルハイパスフィルタ４０４の入力側にて、算出されたデジタルオフセットとデジタルの角速度信号との差分がとられ、該デジタルハイパスフィルタ４０４にて所定のカットオフ周波数でＤＣ成分がカットされる。そして、次段のデジタルローパスフィルタ４０５にて角速度信号が角度信号に変換され、振れ補正量算出部４０６にて撮像装置の振れによる像振れを補正するためのシフトレンズ１０３の駆動量を示す振れ補正量が算出される。その後に、シフトレンズ駆動制御部１０４にてシフトレンズ１０３を駆動しての像振れ補正が行われる。 On the other hand, in the timer interrupt, the difference between the calculated digital offset and the digital angular velocity signal is taken on the input side of the digital high-pass filter 404, and the digital high-pass filter 404 uses the DC component at a predetermined cutoff frequency. Is cut. Then, the angular velocity signal is converted into an angle signal by the digital low-pass filter 405 at the next stage, and the shake correction indicating the drive amount of the shift lens 103 for correcting the image shake due to the shake of the image pickup apparatus by the shake correction amount calculation unit 406. A quantity is calculated. Thereafter, the shift lens drive control unit 104 performs image blur correction by driving the shift lens 103.

Ａ／Ｄ変換器４０３にてＡ／Ｄ変換された振れ信号(振れ量とも記す）に対してデジタルオフセットを加算した場合、デジタルハイパスフィルタ４０４の入力値は
デジタルハイパスフィルタ入力値＝Ａ／Ｄ変換された振れ量＋デジタルオフセット
……（１）
で表せる。デジタルオフセット処理では、Ａ／Ｄ変換された振れ量に対してオフセット成分がある場合に、そのオフセット成分を打ち消すような値（デジタルオフセット）が設定される。デジタルオフセットは、振れ検出部１１４が振れを検出しない静止状態において、式（１）の右辺が零（ゼロ）となるのが望ましい。 When a digital offset is added to the shake signal (also referred to as shake amount) A / D converted by the A / D converter 403, the input value of the digital high pass filter 404 is digital high pass filter input value = A / D conversion Shake amount + digital offset
...... (1)
It can be expressed as In the digital offset processing, when there is an offset component with respect to the shake amount subjected to A / D conversion, a value (digital offset) that cancels the offset component is set. The digital offset is preferably zero on the right side of Equation (1) in a stationary state where the shake detection unit 114 does not detect shake.

ここで、デジタルオフセット補償におけるデジタルオフセット（補償量）と基準電圧変更量の関係を示す概念図を図５に示す。 Here, FIG. 5 is a conceptual diagram showing the relationship between the digital offset (compensation amount) and the reference voltage change amount in the digital offset compensation.

デジタルハイパスフィルタ４０４の入力値は上記式（１）のように表され、振れが無い状態では理論的には振れ検出部１１４の出力が無い状態であるので、「増幅後の振れ出力値」が０となる筈である。しかし、実際には振れ出力にオフセット成分が存在するので、「増幅後の振れ出力値」にオフセット成分の影響分が現れる。 The input value of the digital high-pass filter 404 is expressed by the above equation (1). Since there is no output from the shake detection unit 114 in a state where there is no shake, the “shake output value after amplification” is It should be 0. However, since an offset component actually exists in the shake output, the influence of the offset component appears in the “amplified shake output value”.

基準電圧変更部４０９にて基準電圧を変更することで「増幅後の振れ出力値」に現れるオフセット成分の影響を除去する。基準電圧変更前には、式（１）で示されるデジタルオフセットのみでオフセット成分を補償するが、この場合、デジタルオフセットのレンジが狭いため、より広い範囲までオフセット成分を補償できない。よって、図５に示すように、振れ検出部１１４の振れ信号を増幅する増幅器４０２の基準電圧を変更すると同時に、基準電圧変更による補償量分を基準電圧変更前のデジタルオフセット（補償量）から差し引いて、合計で同じ補償量となるように調節する。 By changing the reference voltage in the reference voltage changing unit 409, the influence of the offset component appearing in the “amplified shake output value” is removed. Before the reference voltage is changed, the offset component is compensated only by the digital offset represented by the equation (1). However, in this case, since the digital offset range is narrow, the offset component cannot be compensated to a wider range. Therefore, as shown in FIG. 5, the reference voltage of the amplifier 402 that amplifies the shake signal of the shake detection unit 114 is changed, and at the same time, the compensation amount due to the reference voltage change is subtracted from the digital offset (compensation amount) before the reference voltage change. Adjust to the same compensation amount in total.

この処理を同一のサンプリング内で（サンプリング毎に）行うことで、基準電圧の変更による影響がデジタルフィルタ出力に現れないようにすることができるとともに、補償できるデジタルオフセットのレンジも稼ぐことが可能となる。 By performing this process within the same sampling (for each sampling), it is possible to prevent the influence of the change of the reference voltage from appearing in the digital filter output, and it is also possible to earn a digital offset range that can be compensated. Become.

なお、基準電圧を印加する増幅器４１２は、回路素子の定数ばらつき等により倍率がばらつく可能性がある。倍率がばらついた場合には、基準電圧変更分の振れ出力への影響分をデジタルオフセットで補償しても、デジタルハイパスフィルタ出力後の振れ信号から基準電圧変更時の影響を十分除去できない場合がある。そのため、基準電圧を印加する増幅器４１２の個体ばらつき吸収のため、デジタルオフセットをデジタルオフセット記憶部４１０に記憶しておき、記憶しておいたデジタルオフセットを用いて、デジタルオフセット補償を行うようにしている。 Note that the magnification of the amplifier 412 that applies the reference voltage may vary due to variations in constants of circuit elements. If the magnification varies, even if the influence on the fluctuation output due to the reference voltage change is compensated with the digital offset, the influence at the time of changing the reference voltage may not be sufficiently removed from the fluctuation signal after the digital high-pass filter output. . Therefore, in order to absorb individual variations of the amplifier 412 that applies the reference voltage, the digital offset is stored in the digital offset storage unit 410, and digital offset compensation is performed using the stored digital offset. .

上記の実施例１によれば、振れ出力（角速度出力）と基準電圧との差分を増幅する増幅器４０２の基準電圧を変更することで、オフセット成分を除去している。またこれと同時に、基準電圧変更に伴うデジタルハイパスフィルタ４０４の入力側でのデジタルオフセットの変化分（基準電圧変更直後に増幅後の振れ信号がステップ状に変動する分）を、デジタルオフセットを変更することにより抑制するようにしている。これにより、基準電圧を変更した際にデジタルフィルタ手段から出力される振れ信号に不連続を生じること無しにオフセット成分を除去することができる。なぜなら、図５で示すように振れ信号に含まれるトータルのオフセット成分を基準電圧変更前にデジタルオフセットのみで補償していた状態から、基準電圧変更後にデジタルオフセット量を変更することなく行うと、過度の補償行うことになる。過度の補償を行うことは振れ信号に不連続を生じることになる。しかし、本実施例１のように、基準電圧変更による補償量とデジタルオフセットによる補償量の和がトータルのオフセット成分と同じになるにすれば、基準電圧変更前後のＨＰＦへの入力が変化しないので不連続を防ぐことができる。 According to the first embodiment, the offset component is removed by changing the reference voltage of the amplifier 402 that amplifies the difference between the shake output (angular velocity output) and the reference voltage. At the same time, the digital offset is changed by the change amount of the digital offset on the input side of the digital high pass filter 404 due to the change of the reference voltage (the amount that the shake signal after amplification fluctuates stepwise immediately after the change of the reference voltage). I try to suppress it. As a result, the offset component can be removed without causing discontinuity in the shake signal output from the digital filter means when the reference voltage is changed. This is because if the total offset component included in the shake signal is compensated by only the digital offset before changing the reference voltage as shown in FIG. 5 without changing the digital offset amount after changing the reference voltage, Will be compensated. Excessive compensation causes discontinuity in the shake signal. However, as in the first embodiment, if the sum of the compensation amount due to the reference voltage change and the compensation amount due to the digital offset becomes the same as the total offset component, the input to the HPF before and after the reference voltage change does not change. Discontinuity can be prevented.

したがって、適正な振れ信号により補正レンズを駆動できるので、従来のように、画像が不自然に動いて見える、露光タイミングによっては基準電圧変更処理のためにむしろ振れた画像を撮影する、といった問題を解消できる。 Therefore, since the correction lens can be driven by an appropriate shake signal, the image appears to move unnaturally as in the prior art, and depending on the exposure timing, a rather shaken image is taken for reference voltage change processing. Can be resolved.

（実施例２）
図６は本発明の実施例２に係わる防振制御部の回路構成を示すブロック図であり、図３と同じ部分は同一符号を付し、その説明は省略する。撮像装置のその他の構成は、実施例１にて説明した図１および図２と同様であるので、その説明も省略する。 (Example 2)
FIG. 6 is a block diagram showing a circuit configuration of the image stabilization control unit according to the second embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. Other configurations of the imaging apparatus are the same as those in FIGS. 1 and 2 described in the first embodiment, and thus the description thereof is also omitted.

図６では、５０８はオフセット算出部４０７からの情報を用いて中間値の変更を算出する中間値変更算出部、５１０は中間値変更算出部５０８にて算出された中間値を記憶する中間値変更記憶部である。 In FIG. 6, reference numeral 508 denotes an intermediate value change calculation unit that calculates an intermediate value change using information from the offset calculation unit 407, and 510 denotes an intermediate value change that stores the intermediate value calculated by the intermediate value change calculation unit 508. It is a storage unit.

次に、本発明の実施例２に係わるメイン割り込み処理について、図７のフローチャートにしたがって説明する。なお、図７のステップＳ６０１からステップＳ６０９まで、および、ステップＳ６１１〜Ｓ６１４は、図４のフローチャートと同様であるので、その説明は省略する。この実施例２では、基準電圧変更に伴うデジタルハイパスフィルタ４０４の入力側でのデジタル値の変化分を、デジタルハイパスフィルタ４０４の中間値を変更することによって除去しようとするものである。 Next, main interrupt processing according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that steps S601 to S609 and steps S611 to S614 in FIG. 7 are the same as those in the flowchart in FIG. In the second embodiment, the digital value change on the input side of the digital high-pass filter 404 due to the reference voltage change is to be removed by changing the intermediate value of the digital high-pass filter 404.

図７のステップＳ７１０では、中間値変更算出部５０８により中間値を算出する。また、タイマ割り込み禁止後のステップＳ７１２では、基準電圧変更部４０９にて増幅器４０２に使用される基準電圧の変更と、中間値変更算出部５０８により算出された中間値を設定する。 In step S <b> 710 of FIG. 7, the intermediate value change calculation unit 508 calculates the intermediate value. In step S712 after the timer interrupt is prohibited, the reference voltage changing unit 409 sets the reference voltage used for the amplifier 402 and the intermediate value calculated by the intermediate value change calculating unit 508.

以上の処理を行うことにより、基準電圧変更部４０９による増幅器４０２の基準電圧変更の影響を、デジタルハイパスフィルタ４０４の中間値変更により補償することが可能となる。 By performing the above processing, the influence of the reference voltage change of the amplifier 402 by the reference voltage changing unit 409 can be compensated for by changing the intermediate value of the digital high-pass filter 404.

ここで、図８（ａ）に示すような再帰型１次デジタルフィルタ構成において、基準電圧変更部４０９によるデジタルフィルタ入力Ｘ［ｎ］の変化がデジタルフィルタの出力Ｙ［ｎ］に現れないように
Ｚ［ｎ］＝Ｚ［ｎ−１］−（基準電圧設定のＤ／Ａ変更値×基準電圧のアンプ）
／（１−フィルタ係数）……（２）
の式（２）で求まるフィルタ中間値Ｚ［ｎ］を基準電圧変更と同一のサンプル内で設定する。なお、Ｚ［ｎ］はデジタルフィルタ中間値（ｎサンプル）であり、Ｚ［ｎ−１］はデジタルフィルタ中間値（ｎ−１サンプル）である。ここで、「基準電圧設定のＤ／Ａ変更値×基準電圧のアンプ」は、実施例１のデジタルオフセットに相当する。 Here, in the recursive primary digital filter configuration as shown in FIG. 8A, the change of the digital filter input X [n] by the reference voltage changing unit 409 does not appear in the output Y [n] of the digital filter. Z [n] = Z [n−1] − (reference voltage setting D / A change value × reference voltage amplifier)
/ (1-filter coefficient) (2)
The filter intermediate value Z [n] obtained by the equation (2) is set within the same sample as the reference voltage change. Z [n] is a digital filter intermediate value (n samples), and Z [n-1] is a digital filter intermediate value (n-1 samples). Here, “D / A change value of reference voltage setting × amplifier of reference voltage” corresponds to the digital offset of the first embodiment.

ここで、実施例２では、式（２）のように基準電圧のアンプがかかっている。これは基準電圧を印加する増幅器４１２が図６のようにＤ／Ａ変換器４１１の先に回路的にある場合で、設定したＤ／Ａ値を増幅して差動増幅器４０２に入力するためＨＰＦの入力部分での値がこの増幅器４１２の倍率によって異なるためである。実施例１での図３でも基準電圧を印加する増幅器４１２が入っているが、式（１）に基準電圧のアンプが入っていないのは、実施例１では基準電圧のアンプの影響も入ったＡ／Ｄ変換された振れ量から基準電圧変更をすべきＤ／Ａ変換値を算出しているためである。 Here, in the second embodiment, an amplifier having a reference voltage is applied as shown in Expression (2). This is the case where the amplifier 412 for applying the reference voltage is located at the end of the D / A converter 411 as shown in FIG. 6, and the HPF for amplifying the set D / A value and inputting it to the differential amplifier 402. This is because the value at the input portion differs depending on the magnification of the amplifier 412. The amplifier 412 for applying the reference voltage is also included in FIG. 3 in the first embodiment, but the reason why the reference voltage amplifier is not included in the expression (1) is that the influence of the reference voltage amplifier is also included in the first embodiment. This is because the D / A conversion value to which the reference voltage should be changed is calculated from the A / D converted shake amount.

上記式（２）により算出した中間値を基準電圧変更と同一サンプリング内で設定することにより、上記実施例１と同様に、基準電圧変更時のデジタルフィルタ出力への影響を除去することができる。 By setting the intermediate value calculated by the above equation (2) within the same sampling as the reference voltage change, the influence on the digital filter output when the reference voltage is changed can be removed as in the first embodiment.

上記の実施例２によれば、振れ出力（角速度出力）と基準電圧との差分を増幅する増幅器４０２の基準電圧を変更することでオフセット成分を除去する。またこれと同時に、基準電圧変更に伴うデジタルハイパスフィルタ４０４の入力側でのデジタル値の変化分（基準電圧変更直後に増幅後の振れ信号がステップ状に変動する分）を、デジタルフィルタ中間値を変更することによって抑制するようにしている。これにより、上記実施例１と同様、基準電圧を変更した際のデジタルフィルタ出力後の振れ信号に不連続を生じること無しにオフセットを除去することができる。 According to the second embodiment, the offset component is removed by changing the reference voltage of the amplifier 402 that amplifies the difference between the shake output (angular velocity output) and the reference voltage. At the same time, the change in the digital value on the input side of the digital high-pass filter 404 due to the change in the reference voltage (the amount that the amplified shake signal fluctuates stepwise immediately after the change in the reference voltage) is calculated as the digital filter intermediate value. It is made to suppress by changing. Thereby, as in the first embodiment, the offset can be removed without causing discontinuity in the shake signal after the digital filter output when the reference voltage is changed.

（発明と実施例の対応）
振れ検出部１１４が、本発明の、振れを検出する振れ検出手段に相当する。また、増幅器４０２が、本発明の、振れ検出手段の振れ出力と基準電圧との差分を増幅する増幅手段に相当する。また、Ａ／Ｄ変換器４０３が、本発明の、増幅手段による増幅後の振れ出力をアナログからデジタルに変換するＡ／Ｄ変換手段に相当する。また、オフセット算出部４０７が、本発明の、Ａ／Ｄ変換手段からのデジタルの振れ出力よりオフセット成分を算出するオフセット算出手段に相当する。また、基準電圧変更部４０９が、本発明の、増幅後の振れ出力からオフセット成分を除去するために、オフセット成分に基づいて増幅手段の基準電圧を変更する基準電圧変更手段に相当する。また、デジタルハイパスフィルタ４０４、デジタルローパスフィルタ４０５が、本発明の、Ａ／Ｄ変換手段からのデジタルの振れ出力に対して所定周波数を通過させるデジタルフィルタ手段に相当する。 (Correspondence between Invention and Example)
The shake detection unit 114 corresponds to a shake detection unit that detects shake in the present invention. The amplifier 402 corresponds to an amplification unit that amplifies the difference between the shake output of the shake detection unit and the reference voltage of the present invention. The A / D converter 403 corresponds to A / D conversion means for converting the shake output after amplification by the amplification means from analog to digital according to the present invention. The offset calculation unit 407 corresponds to an offset calculation unit that calculates an offset component from a digital shake output from the A / D conversion unit of the present invention. The reference voltage changing unit 409 corresponds to a reference voltage changing unit that changes the reference voltage of the amplifying unit based on the offset component in order to remove the offset component from the amplified shake output according to the present invention. The digital high-pass filter 404 and the digital low-pass filter 405 correspond to digital filter means for passing a predetermined frequency with respect to the digital shake output from the A / D conversion means of the present invention.

前記振れ補正量算出部４０６が、本発明の、デジタルフィルタ手段からの出力に基づいて振れ補正量を算出する算出手段に相当する。また、シフトレンズ１０３が本発明の補正手段に相当する。また、シフトレンズ駆動制御部１０４が、本発明の、振れ補正量に基づいて算出された駆動目標位置信号にしたがって補正手段を駆動し、像振れを補正する制御手段に相当する。また、デジタルオフセット算出部４０８もしくは中間値変更部５０８が、本発明の、オフセット成分より、基準電圧変更に伴うデジタルフィルタ手段からの前記振れ出力の変化の情報を算出する振れ出力抑制手段に相当する。そして、この振れ出力抑制手段は、振れ出力の変化の情報によりデジタルフィルタ手段を制御して振れ出力の変化を抑制させる。 The shake correction amount calculation unit 406 corresponds to calculation means for calculating a shake correction amount based on an output from the digital filter means of the present invention. Further, the shift lens 103 corresponds to the correcting means of the present invention. The shift lens drive control unit 104 corresponds to a control unit that drives the correction unit according to the drive target position signal calculated based on the shake correction amount and corrects the image shake. In addition, the digital offset calculation unit 408 or the intermediate value change unit 508 corresponds to a shake output suppression unit that calculates information on the change in the shake output from the digital filter unit accompanying the change of the reference voltage from the offset component of the present invention. . The shake output suppression means controls the digital filter means based on the change information of the shake output and suppresses the change of the shake output.

本実施例１および２では、再帰型１次デジタルフィルタについて説明を行ったが、本発明は再帰型デジタルフィルタに限定されるものではなく、図８(e)で示される非再帰型デジタルフィルタについても同様に適用可能である。非再帰型デジタルフィルタを使用した場合にも再帰型デジタルフィルタの場合と同様に、式（２）により算出したデジタルフィルタ中間値を基準電圧変更と同一サンプリング内で設定することで基準電圧変更時のデジタルフィルタ出力への影響を除去可能である。 In the first and second embodiments, the recursive primary digital filter has been described. However, the present invention is not limited to the recursive digital filter, and the non-recursive digital filter shown in FIG. Is equally applicable. Even when a non-recursive digital filter is used, as in the case of the recursive digital filter, the digital filter intermediate value calculated by the equation (2) is set within the same sampling as that of the reference voltage change. The influence on the digital filter output can be removed.

本発明の各実施例に係わる撮像装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the imaging device concerning each Example of this invention. 図１のシフトレンズ駆動制御部を含む像振れ補正処理系を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an image blur correction processing system including the shift lens drive control unit of FIG. 1. 本発明の実施例１に係わる防振制御部の詳細を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detail of the vibration proof control part concerning Example 1 of this invention. 本発明の実施例１に係わるデジタルオフセット補償動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the digital offset compensation operation | movement concerning Example 1 of this invention. 本発明の実施例１に係わるデジタルオフセットと基準電圧変更量の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the digital offset concerning Example 1 of this invention, and a reference voltage change amount. 本発明の実施例２に係わる防振制御部の詳細を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detail of the image stabilization control part concerning Example 2 of this invention. 本発明の実施例２に係わるデジタルオフセット補償動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the digital offset compensation operation | movement concerning Example 2 of this invention. １次デジタルフィルタを示す図である。It is a figure which shows a primary digital filter.

符号の説明Explanation of symbols

１０３シフトレンズ
１０４シフトレンズ駆動制御部
１０９撮像部
１１４振れ検出部
１１８記憶部
３０１ＰＩＤ部
３０２ドライブ部
３０３位置検出部
４０２増幅器
４０３Ａ／Ｄ変換器
４０４デジタルハイパスフィルタ
４０５デジタルローパスフィルタ
４０６振れ補正量算出部
４０７オフセット算出部
４０８デジタルオフセット算出部
４０９基準電圧変更部
４１０デジタルオフセット記憶部
４１１Ｄ／Ａ変換部
４１２増幅器
４１３防振制御部
５０８中間値変更算出部
５１０中間値変更記憶部 Reference Signs List 103 shift lens 104 shift lens drive control unit 109 imaging unit 114 shake detection unit 118 storage unit 301 PID unit 302 drive unit 303 position detection unit 402 amplifier 403 A / D converter 404 digital high pass filter 405 digital low pass filter 406 shake correction amount calculation Unit 407 Offset calculation unit 408 Digital offset calculation unit 409 Reference voltage change unit 410 Digital offset storage unit 411 D / A conversion unit 412 Amplifier 413 Anti-vibration control unit 508 Intermediate value change calculation unit 510 Intermediate value change storage unit

Claims

振れを検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段の振れ出力と基準電圧との差分を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段による増幅後の振れ出力をアナログからデジタルに変換するＡ／Ｄ変換手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段からのデジタルの振れ出力よりオフセット成分を算出するオフセット算出手段と、
前記増幅後の振れ出力からオフセット成分を除去するために、前記オフセット成分に基づいて前記増幅手段の基準電圧を変更する基準電圧変更手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段からのデジタルの振れ出力に対して所定周波数を通過させるデジタルフィルタ手段と、
前記デジタルフィルタ手段からの出力に基づいて振れ補正量を算出する算出手段と、
前記振れ補正量に基づいた駆動目標位置信号にしたがって補正手段を駆動し、像振れを補正する制御手段とを有する撮像装置において、
前記オフセット成分より、前記基準電圧変更に伴う前記デジタルフィルタ手段からの前記振れ出力の変化の情報を算出し、該情報により前記デジタルフィルタ手段を制御して前記振れ出力の変化を抑制させる振れ出力抑制手段とを有することを特徴とする撮像装置。 Shake detection means for detecting shake;
Amplifying means for amplifying a difference between a shake output of the shake detection means and a reference voltage;
A / D conversion means for converting the shake output after amplification by the amplification means from analog to digital;
Offset calculating means for calculating an offset component from a digital shake output from the A / D conversion means;
Reference voltage changing means for changing a reference voltage of the amplifying means based on the offset component in order to remove an offset component from the shake output after amplification;
Digital filter means for passing a predetermined frequency with respect to the digital shake output from the A / D conversion means;
Calculation means for calculating a shake correction amount based on an output from the digital filter means;
In the imaging apparatus having a control unit that drives the correction unit according to the drive target position signal based on the shake correction amount and corrects the image blur.
Based on the offset component, information on the change in the shake output from the digital filter means accompanying the change in the reference voltage is calculated, and the digital filter means is controlled based on the information to suppress the change in the shake output. And an imaging device.

前記振れ出力の変化の情報とは、前記デジタルフィルタ手段の入力に加算されるデジタルオフセットであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1, wherein the information on the change in shake output is a digital offset added to an input of the digital filter unit.

前記振れ出力の変化の情報とは、前記デジタルフィルタ手段にて保持される、サンプリング毎における演算の結果である中間値の変更であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。 2. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the change information of the shake output is a change of an intermediate value that is held by the digital filter unit and is a result of calculation for each sampling.

前記振れ出力抑制手段による動作は、前記基準電圧変更手段による基準電圧の変更と同一のサンプリング内で行われることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の撮像装置。 The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the operation by the shake output suppression unit is performed within the same sampling as the change of the reference voltage by the reference voltage changing unit.

露光時には、前記振れ出力抑制手段の動作を停止させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1, wherein during the exposure, the operation of the shake output suppression unit is stopped.

前記補正手段が駆動中心に固定される際には、前記振れ出力抑制手段の動作を停止させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の撮像装置。 5. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein when the correction unit is fixed to the driving center, the operation of the shake output suppression unit is stopped.

前記振れ出力の変化の情報を記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1, further comprising a storage unit that stores information on a change in the shake output.

前記所定周波数を通過させる前記デジタルフィルタ手段は、フィードフォワード部とフィードバック部から構成される再帰型であり、フィードバック部の演算の結果を中間値とすることを特徴とする請求項３ないし７のいずれかに記載の撮像装置。 8. The digital filter means for passing the predetermined frequency is a recursive type composed of a feedforward unit and a feedback unit, and the result of calculation of the feedback unit is an intermediate value. An imaging apparatus according to claim 1.