JP5242151B2 - 振動補正制御回路及びそれを備えた撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置に組み込まれる振動補正制御回路に関する。

近年、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置は、それに備わる撮像素子の画素数を増加させることによって高画質化を実現している。その一方で、撮像装置の高画質化を実現する他の方法として、撮像装置を持つ手のぶれによって生じる被写体のぶれを防止するために、撮像装置は手振れ補正機能を備えることが望まれている。

具体的には、撮像装置はジャイロセンサなどの検出素子を備え、撮像装置の振動によって生じる角速度成分に応じてレンズや撮像素子などの光学部品を駆動して被写体のぶれを防止する。これによって、撮像装置が振動しても、取得される映像信号に振動の成分が反映されることはなく、像ぶれのない高画質な映像信号を取得することができる。

図５に、手振れ補正機能を実現するために用いられる、従来の振動補正制御回路１００のブロック図を示す。振動補正制御回路１００は撮像装置に備えられ、撮像装置に備えられる主制御回路（図示せず）の制御に応じて動作する。振動補正制御回路１００は位置検出素子１０２、レンズ駆動素子１０４及び振動検出素子１０６に接続される。

位置検出素子１０２は、撮像装置に用いられるレンズの位置を検出する。位置検出素子１０２はホール素子とすることができ、レンズの絶対位置に応じた誘導電流を生じ、電圧信号を出力する。レンズ駆動素子１０４はボイスコイルモータとすることができる。振動補正制御回路１００は、レンズ駆動素子１０４に加える電圧値を調整することによってボイスコイルモータの可動コイルの位置、すなわち基準となる光軸に対するレンズの位置を制御する。レンズ駆動素子１０４は、撮像装置の基準光軸に対して垂直な面内でレンズを駆動する。振動検出素子１０６は、撮像装置の振動を検出してその結果を振動補正制御回路１００に出力する。振動検出素子１０６はジャイロセンサとすることができる。撮像装置に加えられた振動に応じた角速度信号を生成して、振動補正制御回路１００に出力する。

位置検出素子１０２、レンズ駆動素子１０４及び振動検出素子１０６はそれぞれ少なくとも２つの素子から構成されることが好適である。例えば、撮像装置の光軸に垂直な面において水平成分と垂直成分に対応した複数の素子を設けて、レンズの位置検出、レンズの移動及び撮像装置の振動検出を行う。

次に、振動補正制御回路１００について詳細に説明する。振動補正制御回路１００は、サーボ回路１０、レンズドライバ１２、アナログ−デジタル変換回路（ＡＤＣ）１４、ＣＰＵ１６及びデジタル−アナログ変換回路（ＤＡＣ）１８を含んで構成される。

サーボ回路１０は、位置検出素子１０２の出力する電圧信号に応じて、レンズ駆動素子１０４を制御するための信号を生成する。サーボ回路１０は、外付けの抵抗素子やコンデンサ等を含んだアナログのフィルタ回路を含んで構成され、レンズの光軸と撮像装置に備えられる撮像素子の中心とが一致するように、レンズ駆動素子１０４を制御するための信号を生成する。レンズドライバ１２は、サーボ回路１０から出力された信号に基づいて、レンズ駆動素子１０４を駆動するためのレンズ駆動信号を生成する。

ＡＤＣ１４は、振動検出素子１０６が出力するアナログの角速度信号をデジタル信号に変換する。ＣＰＵ１６は、デジタルの角速度信号に基づいて、撮像装置の移動量を示す角度信号を生成する。ＣＰＵ１６は、メモリ（図示しない）に接続され、メモリに格納されたソフトウェアに基づいて角度信号の生成処理を行う。ＤＡＣ１８はＣＰＵ１６で生成されたデジタルの角度信号をアナログ信号に変換する。

ここで、サーボ回路１０は、ＤＡＣ１８が出力するアナログの角度信号と位置検出素子１０２の出力する電圧信号とを加算した信号に応じて、レンズ駆動素子１０４を駆動するためのレンズ駆動信号を生成する。つまり、手振れによる被写体ぶれを防止するために、撮像装置の移動量を示す角度信号に基づいてレンズの位置を変更して、撮像素子上の被写体像のぶれを抑制する。これによって、手振れによる被写体像のぶれを抑制して高画質な映像信号を得ることができる。

特開平１０−２１３８３２号公報

ところで、振動補正制御回路の処理速度を向上させるためにサーボ回路、レンズドライバ、振動検出信号の処理回路をデジタル処理することができるロジック回路に置き換えることが望まれている。さらに、振動補正制御回路はデジタルカメラ等の撮像素子や撮像素子のレンズモジュールに組み込まれるので、ロジック回路化した場合においてもできるだけ小型化することが必要である。

また、撮像装置に組み込まれるホール素子からの出力には素子毎にばらつきがある。そこで、撮像装置の出荷前等において、装置毎にホール素子の出力信号に対して振幅及び直流電圧成分（オフセット電圧）を調整することができる振動補正制御回路が望まれている。

本発明の１つの態様は、振動に応じて撮像装置の光学部品又は撮像素子を駆動して、振動による撮像への影響を低減させる振動補正制御回路であって、撮像装置の振動を検出する振動検出素子からの出力信号及び前記光学部品又は前記撮像素子の位置を検出する位置検出素子からの出力信号をデジタル信号に変換する少なくとも１つのアナログ／デジタル変換回路と、前記アナログ／デジタル変換回路でデジタル化された前記振動検出素子の出力信号と、前記アナログ／デジタル変換回路でデジタル化された前記位置検出素子の出力信号と、に基づいて、前記光学部品又は前記撮像素子を駆動するための制御信号を生成するロジック回路と、を備え、前記位置検出素子の出力信号に対してオフセット値及び振幅を調整することを特徴とする。

具体的な処理例としては、前記光学部品又は前記撮像素子を最大限まで駆動する基準信号を前記光学部品の駆動部に供給して前記光学部品又は前記撮像素子を駆動する状態において、前記アナログ／デジタル変換回路でデジタル変換された前記位置検出素子からの出力信号のオフセット値及び振幅を求め、当該オフセット値と所定の基準オフセット値との差分に応じて前記位置検出素子の出力信号に対するオフセット値の調整を行い、当該振幅と所定の基準振幅との差分に応じて前記位置検出素子の出力信号に対する振幅の調整を行う。

本発明によれば、ロジック回路化された振動補正制御回路をより小型化することができる。また、ホール素子の出力信号の振幅及び直流電圧成分（オフセット電圧）を調整することができる。

本発明の実施形態における振動補正制御回路２００は、図１の機能ブロック図に示すように、アナログ／デジタル変換回路（ＡＤＣ）２０、加算回路２２、サーボ回路２４、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２６、パン・チルト判定回路２８、ゲイン調整回路３０、積分回路３２、センタリング処理回路３４、デジタル／アナログ変換回路（ＤＡＣ）３６、ＣＰＵ３８、ピーク検出回路４０及びデジタル／アナログ変換回路（ＤＡＣ）４２を含んで構成される。

振動補正制御回路２００は、位置検出素子１０２、レンズ駆動素子１０４、振動検出素子１０６に接続される。これらの素子は従来技術に記載のものと同様である。すなわち、位置検出素子１０２は、レンズ駆動素子１０４で駆動されるレンズの位置を少なくとも直交変換可能なように測定できるように少なくとも２軸以上に対して設けられる。また、振動検出素子１０６も、ヨー方向及びピッチ方向の２軸に沿って振動の成分を直交変換可能なように少なくとも２軸以上に対して設けられる。

位置検出素子１０２の出力信号は増幅回路１０２ａでオフセット及びゲインを調整されてＡＤＣ２０へ入力される。具体的には、位置検出素子１０２及び増幅回路１０２ａは、図２に示すように、ホール素子５０及びオペアンプ５２，５４を含む回路で構成することができる。

位置検出素子１０２を構成するホール素子５０は、増幅回路１０２ａのオペアンプ５２及び電流制限抵抗Ｒ３で構成されるフィードバック回路に接続され、オペアンプ５２の非反転端子に入力されるゲイン調整値に応じた振幅強度を有する信号を出力する。ホール素子５０の出力信号は、抵抗Ｒ１を介して増幅回路１０２ａのオペアンプ５４の非反転端子及び反転端子にそれぞれ入力される。

オペアンプ５４及び抵抗Ｒ１，Ｒ２はフィードバック回路を構成する。オペアンプ５４は、非反転端子及び反転端子に入力される位置検出素子１０２の出力信号に、非反転端子に入力されるオフセット調整値に応じたオフセット（直流成分）を加えて出力する。

また、振動検出素子１０６の出力信号は増幅回路１０６ａでオフセット及びゲインを調整されてＡＤＣ２０へ入力される。また、レンズ駆動素子１０４は増幅器１０４ａから出力された制御信号によって制御され、レンズの位置を調整する。

なお、本実施の形態では、撮像装置のヨー方向（Ｘ軸方向）及びピッチ方向（Ｙ軸方向）についてレンズ位置及び振動を検出できるように位置検出素子１０２及び振動検出素子１０６を設置するものとして説明を行う。以下の説明では、位置検出素子１０２及び振動検出素子１０６の出力信号はＸ軸成分同士、Ｙ軸成分同士で加算処理などされ、それぞれに基づいてヨー方向（Ｘ軸方向）及びピッチ方向（Ｙ軸方向）にレンズ位置が制御される。被写体の移動などに応じて撮像装置を水平方向（ヨー方向）に動かすことをパン動作といい、鉛直方向（ピッチ方向）に移動させることをチルト動作という。

ＡＤＣ２０は、位置検出素子１０２、例えばホール素子から出力されたアナログの電圧信号をデジタル信号に変換する。ホール素子は、レンズに固定された磁石による磁力に応じた誘導電流を生成する。つまり、ホール素子は、レンズとの距離に応じてレンズの位置を示す電圧信号を出力し、ＡＤＣ２０はその電圧信号をデジタル信号に変換して位置信号として出力する。ＡＤＣ２０は、レンズの光軸と撮像装置に備えられる撮像素子の中心とが一致する場合に、基準を示す信号、例えば、“０”を示すデジタル値を出力する構成とする。

また、ＡＤＣ２０は、振動検出素子１０６、例えばジャイロセンサから出力されたアナログの角速度信号をデジタル信号に変換する。すなわち、ＡＤＣ２０は、位置検出素子１０２及び振動検出素子１０６からの出力信号を時分割でデジタル化して出力する。

具体的には、振動検出素子１０６で検出される振動のＸ軸成分の信号（Ｇｙｒｏ−Ｘ）、振動のＹ軸成分の信号（Ｇｙｒｏ−Ｙ）、位置検出素子１０２で検出されるレンズの位置のＸ軸成分の信号（Ｈａｌｌ−Ｘ）、位置のＹ軸成分の信号（Ｈａｌｌ−Ｙ）をデジタル化して出力する。ＡＤＣ２０は、信号（Ｇｙｒｏ−Ｘ，Ｇｙｒｏ−Ｙ）はＨＰＦ２６へ出力し、信号（Ｈａｌｌ−Ｘ，Ｈａｌｌ−Ｙ）は加算回路２２及びピーク検出回路４０へ出力する。

ＨＰＦ２６は、角速度信号に含まれる直流成分を除去し、撮像装置の振動が反映された角速度信号の高周波成分を抽出し、パン・チルト判定回路２８及びゲイン調整回路３０へ出力する。ＨＰＦ２６は、デジタルフィルタの一種であるタップフィルタ等で構成することができる。

パン・チルト判定回路２８は、ＨＰＦ２６の出力する角速度信号に基づいて、撮像装置のパン動作、チルト動作を検出する。パン・チルト判定回路２８は、一定期間角速度信号が所定値以上となることを検出したときに、パン動作中またはチルト動作中であると判定する。

ゲイン調整回路３０は、パン・チルト判定回路２８の判定結果に応じてＨＰＦ２６から出力される角速度信号の増幅率を変更して、変更された増幅率で増幅した信号を出力する。例えば、パン動作中またはチルト動作中でない場合には、ゲイン調整回路３０はＨＰＦ２６が出力する角速度信号の強度を維持するようなゲイン調整を行う。また、パン動作中またはチルト動作中の場合には、ゲイン調整回路３０はＨＰＦ２６が出力する角速度信号の強度を減衰して出力が０となるようなゲイン調整を行う。

積分回路３２は、ＨＰＦ２６が出力する角速度信号（Ｇｙｒｏ−Ｘ，Ｇｙｒｏ−Ｙ）を積分して、撮像装置の移動量を示す角度信号を生成する。積分回路３２は、図示しないデジタルフィルタを含んで構成することが好適であり、図示しないレジスタに設定されたフィルタ係数に応じたフィルタ処理を行うことによって角速度信号を９０°だけ遅延させて角度信号、つまり撮像装置の移動量を求める。

撮像装置において手振れ補正処理を行う場合、補正処理を継続して実行するうちにレンズの位置が基準位置から徐々に離れていき、レンズの可動範囲の限界点付近に達する場合がある。このとき、手振れ補正処理を継続すると、レンズはある一方の方向には移動できるが、他方には移動できなくなる。センタリング処理回路３４はこれを防止するために設けられるものである。

加算回路２２は、ＡＤＣ２０の出力する位置信号（Ｈａｌｌ−Ｘ）とセンタリング処理回路３４によって位相調整された振動成分信号（ＳＶ−Ｘ）を加算し、また、ＡＤＣ２０の出力する位置信号（Ｈａｌｌ−Ｙ）とセンタリング処理回路３４によって位相調整された振動成分信号（ＳＶ−Ｙ）を加算してサーボ回路２４へ出力する。

サーボ回路２４は、撮像時には、加算回路２２からの出力信号に応じて、レンズ駆動素子１０４の駆動を制御する補正信号ＳＲを生成する。サーボ回路２４は、レジスタとデジタルフィルタ回路を含んで構成され、レジスタに格納されるフィルタ係数を用いたフィルタ処理を行う。

また、サーボ回路２４は、位置検出素子１０２の調整処理時には、調整のための基準信号をＤＡＣ３６へ出力する。基準信号は、少なくとも駆動限界点までレンズを駆動する程度の振幅を有する信号とする。すなわち、サーボ回路２４から基準信号が出力されると、手ぶれ補正のための駆動範囲の最大限まで撮像装置のレンズが駆動されることになる。基準信号は、例えば、単一のパルス、周期性を有する矩形波・台形波・三角波・正弦波（ｓｉｎ波）・余弦波（ｃｏｓ波）等とすることが好適である。

ＤＡＣ３６はデジタルの補正信号ＳＲ又は基準信号をアナログ信号に変換する。ＤＡＣ３６によってアナログ化された補正信号ＳＲ又は基準信号に基づいて、レンズ駆動素子１０４によりＸ軸方向及びＹ軸方向についてそれぞれ撮像装置のレンズが駆動される。

ピーク検出回路４０は、ＡＤＣ２０から出力された位置信号（Ｈａｌｌ−Ｘ，Ｈａｌｌ−Ｙ）を受けて、位置信号（Ｈａｌｌ−Ｘ，Ｈａｌｌ−Ｙ）の時間的な変化を調べて、位置信号（Ｈａｌｌ−Ｘ，Ｈａｌｌ−Ｙ）の各々の極小値及び極大値を検出してＣＰＵ３８へ出力する。

ＣＰＵ３８は、振動補正制御回路２００を統合的に制御する。ＣＰＵ３８は、振動補正制御回路２００の各部のフィルタ係数（タップフィルタのタップ係数等）、ゲイン値等を設定する。また、振動補正制御回路２００の外部に設けられた撮像装置の主制御部（メインＣＰＵ等）２０２からモード設定信号を受けて、振動補正制御回路２００を通常の撮像モード又は位置検出素子１０２の調整処理モードに設定する。

また、ＣＰＵ３８は、位置検出素子１０２の調整処理の際にはピーク検出回路４０からの出力信号を受けて、その信号の解析結果に基づいて位置検出素子１０２の出力信号のオフセット値及びゲインを調整する。具体的には、ピーク検出回路４０からの出力信号に基づいてＤＡＣ４２へオフセット値の調整パラメータ及び振幅の調整パラメータを出力する。このように、増幅回路１０２ａに対するゲイン調整値及びオフセット調整値を変更することによって増幅回路１０２ａから出力される位置信号（Ｈａｌｌ−Ｘ，Ｈａｌｌ−Ｙ）が所定のオフセット値（直流成分）及び振幅を有する信号となるように調整を行う。

ＤＡＣ４２は、位置検出素子１０２の調整処理時においてＣＰＵ３８からオフセット値の調整パラメータ及び振幅の調整パラメータを受けて、それらをデジタル／アナログ変換して増幅回路１０２ａに対するゲイン調整値及びオフセット調整値として出力する。

＜撮像時の手ぶれ補正処理＞
振動補正制御回路２００を用いた、手振れによる被写体のぶれを補正するためのレンズの移動制御について説明する。通常の撮像時において手ぶれ補正を行う場合、ＣＰＵ３８は通常の撮像モードに設定するモード設定信号をサーボ回路２４へ出力して通常の撮像モードに設定する。

まず、手振れによる被写体のぶれのない場合について説明する。レンズ駆動素子１０４によって駆動されるレンズの位置は、その光軸と撮像装置に備えられる撮像素子の中心が一致するため、ＡＤＣ２０は“０”を示すデジタルの位置信号（Ｈａｌｌ−Ｘ，Ｈａｌｌ−Ｙ）を出力する。サーボ回路２４は、位置信号（Ｈａｌｌ−Ｘ，Ｈａｌｌ−Ｙ）の値が“０”のとき、現在のレンズの位置を維持するようにレンズ駆動素子１０４を制御する補正信号ＳＲを出力する。

また、レンズの光軸と撮像素子の中心とが一致しない場合、ＡＤＣ２０は“０”と異なる値を示すデジタルの位置信号（Ｈａｌｌ−Ｘ，Ｈａｌｌ−Ｙ）を出力する。サーボ回路２４は、ＡＤＣ２０の出力する値に応じて、位置信号（Ｈａｌｌ−Ｘ，Ｈａｌｌ−Ｙ）の値が“０”となるようにレンズ駆動素子１０４を制御する補正信号ＳＲを出力する。上記の動作を繰り返すことによって、レンズの光軸と撮像素子の中心とが一致するように、レンズの位置を制御する。

次に、手振れによって被写体のぶれが生じた場合について説明する。レンズ駆動素子１０４によって駆動されるレンズの位置は、その光軸と撮像装置に備えられる撮像素子の中心が一致するため、ＡＤＣ２０は“０”を示すデジタルの位置信号（Ｈａｌｌ−Ｘ，Ｈａｌｌ−Ｙ）を出力する。一方、手振れによって撮像装置が移動するため、積分回路３２及びセンタリング処理回路３４は撮像装置の移動量を示す振動成分信号（ＳＶ−Ｘ，ＳＶ−Ｙ）を出力する。

サーボ回路２４は、ＡＤＣ２０が出力する“０”を示す位置信号（Ｈａｌｌ−Ｘ）とセンタリング処理回路３４が出力する振動成分信号（ＳＶ−Ｘ）とを加算した信号に応じて補正信号ＳＲを生成する。このとき、位置信号（Ｈａｌｌ−Ｘ）は“０”であるにも関わらず、“０”でない振動成分信号（ＳＶ−Ｘ）が加算されているため、サーボ回路２４はレンズを移動させる補正信号ＳＲを生成する。この補正信号ＳＲに応じてＸ軸のレンズ駆動素子１０４を制御する。同様に、ＡＤＣ２０が出力する“０”を示す位置信号（Ｈａｌｌ−Ｙ）とセンタリング処理回路３４が出力する振動成分信号（ＳＶ−Ｙ）とを加算した信号に応じて、補正信号ＳＲを生成する。このとき、位置信号（Ｈａｌｌ−Ｙ）は“０”であるにも関わらず、“０”でない振動成分信号（ＳＶ−Ｙ）が加算されているため、サーボ回路２４はレンズを移動させる補正信号ＳＲを生成する。この補正信号ＳＲに応じてＹ軸のレンズ駆動素子１０４を制御する。サーボ回路２４が出力する補正信号ＳＲに基づいて、レンズ駆動素子１０４はレンズを移動させるため、撮像装置に備えられた撮像素子は手振れによる被写体のぶれを抑制した信号を得ることができる。このような制御を繰り返すことによって、振動補正制御回路２００は手振れ補正制御を実現している。

本発明の実施形態では、振動検出素子１０６から得られた角速度信号から撮像装置の移動量を示す角度信号を生成する際、ＨＰＦ２６、積分回路３２及びセンタリング処理回路３４を用いて生成する構成とした。これによって、角度信号の生成のためにＣＰＵ３８を用いる必要がなくなり、振動補正制御回路２００での消費電力を低減することができる。

また、本発明の実施形態では、振動補正制御回路２００はＨＰＦ２６、積分回路３２及びセンタリング処理回路３４を設ける構成としたことによって、ＣＰＵ３８によって上記処理を行う構成に比べて回路面積を縮小することが可能となる。これによって、振動補正制御回路２００が搭載される半導体チップのコストを低減することが可能となる。

＜位置検出素子の出力調整処理＞
次に、振動補正制御回路２００を用いた、位置検出素子１０２の出力の調整処理について説明する。位置検出素子１０２の出力の調整処理を行う場合、ＣＰＵ３８は調整処理モードに設定するモード設定信号をサーボ回路２４へ出力すると共に、ピーク検出回路の出力を受けて位置検出素子１０２の出力調整を行う。

サーボ回路２４は、調整処理モードに設定されると、基準信号をＤＡＣ３６へ出力する。基準信号は、上述のとおり、少なくとも駆動限界点までレンズを駆動する程度の振幅を有する信号である。基準信号の入力によって、レンズ駆動素子１０４は駆動範囲の限界まで撮像装置のレンズを変位させる。

このようなレンズの駆動に応じて、位置検出素子１０２は、図３に示すように、基準信号に対応した波形の出力信号を出力する。図３は、基準信号をｓｉｎ波とした場合である。ただし、基準信号は駆動限界点までレンズを駆動する振幅を有するので、位置検出素子１０２から出力される信号は基準信号の波形が所定の振幅でスライスされた波形となる。

増幅回路１０２ａは、ＤＡＣ４２からのゲイン調整値及びオフセット調整値によって決定されるオフセット値及び振幅となるように位置検出素子１０２の出力信号を増幅・変換してＡＤＣ２０へ出力する。ＡＤＣ２０においてデジタル化された出力信号はピーク検出回路４０に入力される。

ピーク検出回路４０は、入力された信号のピークを検出してＣＰＵ３８へ出力する。このとき、図３に示すように、位置検出素子１０２の出力信号にはレンズの駆動限界に達した際に発生するリンギングが重畳されている場合が多い。そこで、ピーク検出回路４０では、入力信号のリンギングが小さくなるまでの時間Ｔを待ってからピーク検出を行うことが好適である。時間Ｔは基準信号の波形・振幅・周期等に応じて予め設定しておくことができる。また、位置検出素子１０２の出力信号の一周期の間にピーク検出を複数回行い、平均を求めるのもよい。具体的には、時間Ｔの経過後、極大値と極小値のそれぞれについて複数回のピーク検出を実行し、その平均を算出することで正確かつ短時間にピーク値を求めることができる。

ＣＰＵ３８は、ピーク検出回路４０で検出されたピークに基づいて増幅回路１０２ａからの出力信号のオフセット値及び振幅を求める。具体的には、図４に示すように、ピーク検出回路４０で検出された位置検出素子１０２の出力信号の極小値Ｐ１及び極大値Ｐ２に基づいて、オフセット値Ｖｏｆｆ＝（極大値Ｐ２−極小値Ｐ１）／２＋極小値Ｐ１及び振幅Ｐｐ＝（極大値Ｐ２−極小値Ｐ１）を算出する。図４では、説明を分かりやすくするためにアナログ信号で描いているが、実際はデジタル信号である。

ＣＰＵ３８は、算出したオフセット値Ｖｏｆｆと所定の基準オフセット値との差分ΔＶｏｆｆ、及び、算出した振幅Ｐｐと基準振幅との差分ΔＰｐを求める。そして、差分ΔＶｏｆｆが小さくなるようにオフセット値の調整パラメータＰＲｏｆｆをＤＡＣ４２へ出力し、差分ΔＰｐが小さくなるように振幅の調整パラメータＰＲｐをＤＡＣ４２へ出力する。

なお、ＣＰＵ３８は、必要に応じて、差分ΔＶｏｆｆ及びΔＰｐを外部の主制御部（メインＣＰＵ等）２０２へ出力するものとしてもよい。

ＤＡＣ４２によってオフセット値の調整パラメータＰＲｏｆｆ及び振幅の調整パラメータＰＲｐがアナログ化されてオフセット調整値及びゲイン調整値として増幅回路１０２ａへ入力される。これにより、増幅回路１０２ａの増幅処理におけるオフセット及びゲインが再設定される。

以上の処理を繰り返すことによって、基準信号に応じて駆動限界点までレンズを駆動した状態、すなわちレンズが最大限まで変位させられた状態において位置検出素子１０２及び増幅回路１０２ａから出力される出力信号のオフセット値及び振幅を所望の値に設定することができる。

以上のように、振動補正制御回路２００では位置検出素子１０２の出力信号に対して適切なオフセット及び振幅となるように設定を行うことができる。例えば、撮像装置の出荷前に、組み込まれた位置検出素子１０２の素子毎のばらつきの影響をなくすように調整を行うことができる。

なお、本発明の実施形態では、位置検出素子１０２、レンズ駆動素子１０４、振動検出素子１０６はそれぞれ、ホール素子、ボイスコイルモータ、ジャイロセンサとしたが、本願はそれに限られるものではない。例えば、レンズ駆動素子１０４はピエゾ素子を用いることができる。また、振動検出素子１０６は、直線方向の加速度を検出するセンサを用いて、加速度信号に基づいて撮像装置の振動を検出する構成とすることができる。

また、本発明の実施形態では、レンズを駆動させて手振れ補正処理を行うレンズシフト方式としたが、本発明はこれに限られるものではない。たとえば、本発明は、撮像装置のぶれに応じてＣＣＤ素子などの撮像素子をシフトさせる撮像素子シフト方式にも適用することができる。このとき、位置検出素子１０２は撮像素子の位置を検出し、レンズ駆動素子１０４は撮像素子を駆動する素子とすることができる。

本発明の実施の形態における振動補正制御回路の構成を示す図である。 本発明の実施の形態における位置検出素子及びその増幅回路の構成例を示す図である。 本発明の実施の形態における位置検出素子の出力信号の例を示す図である。 本発明の実施の形態における位置検出素子の出力調整処理を説明する図である。 従来の振動補正制御回路の構成を示す図である。

符号の説明

１０ サーボ回路、１２ レンズドライバ、２０ アナログ／デジタル変換回路、２２ 加算回路、２４ サーボ回路、２６ ハイパスフィルタ、２８ パン・チルト判定回路、３０ ゲイン調整回路、３２ 積分回路、３４ センタリング処理回路、３６ デジタル／アナログ変換回路、３８ ＣＰＵ、４０ ピーク検出回路、４２ デジタル／アナログ変換回路、５０ ホール素子、５２，５４ オペアンプ、１００，２００ 振動補正制御回路、１０２ 位置検出素子、１０４ レンズ駆動素子、１０６ 振動検出素子、２０２ 主制御部。

Claims (5)

1. 振動に応じて撮像装置の光学部品又は撮像素子を駆動して、振動による撮像への影響を低減させる振動補正制御回路であって、
   撮像装置の振動を検出する振動検出素子からの出力信号及び前記光学部品又は前記撮像素子の位置を検出する位置検出素子からの出力信号をデジタル信号に変換する少なくとも１つのアナログ／デジタル変換回路と、
   前記アナログ／デジタル変換回路でデジタル化された前記振動検出素子の出力信号と、前記アナログ／デジタル変換回路でデジタル化された前記位置検出素子の出力信号と、に基づいて、前記光学部品又は前記撮像素子を駆動するための制御信号を生成するロジック回路と、を備え、
   前記ロジック回路は、前記光学部品又は前記撮像素子を最大限まで駆動する基準信号を前記光学部品の駆動部に供給して前記光学部品又は前記撮像素子を駆動する状態において、前記アナログ／デジタル変換回路でデジタル変換された前記位置検出素子からの出力信号の極小値及び極大値を検出するピーク検出回路を含み、
   前記極大値と前記極小値との差分に基づいて前記位置検出素子からの出力信号のオフセット値を求め、前記アナログ／デジタル変換回路でデジタル変換された前記位置検出素子からの出力信号の振幅を求め、当該オフセット値と所定の基準オフセット値との差分に応じて前記位置検出素子の出力信号に対するオフセット値の調整値を求め、当該振幅と所定の基準振幅との差分に応じて前記位置検出素子の出力信号に対する振幅の調整値を求めるＣＰＵを備え、
   前記オフセット値の調整値及び前記振幅の調整値に基づいて前記位置検出素子の出力信号に対するオフセット値及び振幅の調整を行うことを特徴とする振動補正制御回路。
2. 振動に応じて撮像装置の光学部品又は撮像素子を駆動して、振動による撮像への影響を低減させる振動補正制御回路であって、
   撮像装置の振動を検出する振動検出素子からの出力信号及び前記光学部品又は前記撮像素子の位置を検出する位置検出素子からの出力信号をデジタル信号に変換する少なくとも１つのアナログ／デジタル変換回路と、
   前記アナログ／デジタル変換回路でデジタル化された前記振動検出素子の出力信号と、前記アナログ／デジタル変換回路でデジタル化された前記位置検出素子の出力信号と、に基づいて、前記光学部品又は前記撮像素子を駆動するための制御信号を生成するロジック回路と、を備え、
   前記ロジック回路は、前記光学部品又は前記撮像素子を最大限まで駆動する基準信号を前記光学部品の駆動部に供給して前記光学部品又は前記撮像素子を駆動する状態において、前記アナログ／デジタル変換回路でデジタル変換された前記位置検出素子からの出力信号の極小値及び極大値を検出するピーク検出回路を含み、
   前記極大値と前記極小値との差分に基づいて前記位置検出素子からの出力信号の振幅を求め、前記アナログ／デジタル変換回路でデジタル変換された前記位置検出素子からの出力信号のオフセット値を求め、当該オフセット値と所定の基準オフセット値との差分に応じて前記位置検出素子の出力信号に対するオフセット値の調整値を求め、当該振幅と所定の基準振幅との差分に応じて前記位置検出素子の出力信号に対する振幅の調整値を求めるＣＰＵを備え、
   前記オフセット値の調整値及び前記振幅の調整値に基づいて前記位置検出素子の出力信号に対するオフセット値及び振幅の調整を行うことを特徴とする振動補正制御回路。
3. 請求項１又は２に記載の振動補正制御回路であって、
   前記位置検出素子は、ホール素子であり、前記ホール素子の駆動電流を制御する電流制御回路と、を含み、
   前記電流制限回路により前記ホール素子の駆動電流を制御することによって、前記位置検出素子の出力信号に対するオフセット値の調整を行うことを特徴とする振動補正制御回路。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の振動補正制御回路であって、
   前記位置検出素子からの出力信号を増幅する増幅回路を備え、
   前記増幅回路におけるゲインを制御することによって、前記位置検出素子の出力信号に対する振幅の調整を行うことを特徴とする振動補正制御回路。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の振動補正制御回路を備えた撮像装置であって、
   前記振動検出素子と、前記位置検出素子と、
   前記振動補正制御回路に接続され、前記制御信号に応じて前記光学部品又は前記撮像素子を駆動する駆動素子と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
   

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