信号処理装置、レンズ制御装置、撮像装置
【課題】振れ量を検出するセンサの検出信号に基づいて目標位置信号を生成する信号処理装置であって、パンニングやチルティング等に適切に対処することが可能となる信号処理装置を提供する。
【解決手段】振れ量を検出するセンサおよび振れ補正用可動部品を有した撮像装置に設けられ、該センサの検出信号に基づいて、該振れ補正用可動部品の目標位置を表す信号を生成する信号処理装置であって、カットオフ周波数が可変であり、前記検出信号に高域通過のフィルタ処理を施すハイパスフィルタと、前記検出信号の積分値のレベルが所定の閾値を超えたときに、前記カットオフ周波数を高くし、該積分値のレベルが該閾値以下となったときに、前記カットオフ周波数を元に戻すカットオフ周波数制御部と、を備えた信号処理装置とする。
【解決手段】振れ量を検出するセンサおよび振れ補正用可動部品を有した撮像装置に設けられ、該センサの検出信号に基づいて、該振れ補正用可動部品の目標位置を表す信号を生成する信号処理装置であって、カットオフ周波数が可変であり、前記検出信号に高域通過のフィルタ処理を施すハイパスフィルタと、前記検出信号の積分値のレベルが所定の閾値を超えたときに、前記カットオフ周波数を高くし、該積分値のレベルが該閾値以下となったときに、前記カットオフ周波数を元に戻すカットオフ周波数制御部と、を備えた信号処理装置とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の信号処理を行う信号処理装置、ならびに、これを備えたレンズ制御装置および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可動式のレンズを用いて手振れ補正を行う撮像装置が利用されている。このような撮像装置においては、振れ量を検出するセンサ（例えばジャイロセンサ）の検出信号に基づいて、レンズの目標位置を表す目標位置信号が生成される。
【０００３】
なおこの目標位置は、手振れによる撮像画像の滲みが抑えられるレンズの位置となっている。そして、目標位置信号と現在位置信号（レンズの現在位置を表す信号）の差が小さくなるようにレンズの位置が制御されることで、手振れ補正が実現されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０２３９８７号公報
【特許文献２】特開２００８−１３４４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで撮像装置の使用時には、撮影者によってパンニングやチルティングが行われることがある。パンニングやチルティングは、手振れ等に比べて動きが大きく、また、撮影者が意図的に撮像装置を動かすという点などにおいて、意図せずに生じる手振れとは異なる。
【０００６】
そのため撮像装置は、目標位置信号の生成等に関して、パンニングやチルティングに適切に対処可能であることが望まれる。一例としては、パンニングやチルティングがなされているとき、レンズが中心に戻り易くすることが望まれる。なお特許文献１には、揺れの補正量が大きいほど、ハイパスフィルタのカットオフ周波数を高くする撮像装置が開示されているが、カットオフ周波数を元に戻すことや、ハイパスフィルタが行う演算の中間値を退避させること等には言及されていない。
【０００７】
本発明は上述した問題に鑑み、振れ量を検出するセンサの検出信号に基づいて目標位置信号を生成する信号処理装置であって、パンニングやチルティング等に適切に対処することが可能となる信号処理装置の提供を目的とする。また本発明は、当該信号処理装置を備えたレンズ制御装置および撮像装置の提供をも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る信号処理装置は、振れ量を検出するセンサおよび振れ補正用可動部品を有した撮像装置に設けられ、該センサの検出信号に基づいて、該振れ補正用可動部品の目標位置を表す信号を生成する信号処理装置であって、カットオフ周波数が可変であり、前記検出信号に高域通過のフィルタ処理を施すハイパスフィルタと、前記検出信号の積分値のレベルが所定の閾値を超えたときに、前記カットオフ周波数を高くし、該積分値のレベルが該閾値以下となったときに、前記カットオフ周波数を元に戻すカットオフ周波数制御部と、を備えた構成とする。本構成によれば、パンニングやチルティング等に適切に対処することが可能となる。なお「振れ補正用可動部品」は、振れ補正が可能となるように可動に構成されている部品であり、一例としては、可動式のレンズ、可動式のイメージセンサ、或いは、レンズやイメージセンサを有する可動式のモジュールが該当する。
【０００９】
また、前記ハイパスフィルタが前記フィルタ処理の演算の中間値を保持するように形成されている、上記構成の信号処理装置において、より具体的には、前記積分値のレベルが前記閾値以下となったとき、前記中間値をリセットする構成としてもよい。
【００１０】
また上記構成としてより具体的には、前記ハイパスフィルタは、該ハイパスフィルタの入力値が入力される一次ＩＩＲフィルタのローパスフィルタを有するとともに、該ハイパスフィルタの入力値から前記ローパスフィルタの出力値を引いた値を出力するように形成されており、前記ローパスフィルタには、該ローパスフィルタの出力値を保持する遅延素子が設けられており、前記中間値は、前記遅延素子に保持される値である構成としてもよい。
【００１１】
また本発明に係る信号処理装置は、振れ量を検出するセンサおよび振れ補正用可動部品を有した撮像装置に設けられ、該センサの検出信号に基づいて、該振れ補正用可動部品の目標位置を表す信号を生成する信号処理装置であって、前記検出信号に高域通過のフィルタ処理を施すものであり、該フィルタ処理の演算の中間値を保持するように形成されているハイパスフィルタと、前記中間値の退避に用いられる退避レジスタと、前記検出信号の積分値のレベルが所定の第１閾値を超えたときには、前記中間値を前記退避レジスタに退避させ、所定条件が満たされたときには、前記中間値を前記退避レジスタに退避されている値に置換する退避制御部と、を備えた構成とする。本構成によれば、パンニングやチルティング等に適切に対処することが可能となる。
【００１２】
また本発明に係る信号処理装置は、振れ量を検出するセンサおよび振れ補正用可動部品を有した撮像装置に設けられ、該センサの検出信号に基づいて、該振れ補正用可動部品の目標位置を表す信号を生成する信号処理装置であって、前記検出信号に高域通過のフィルタ処理を施すものであり、該フィルタ処理の演算の中間値を保持するように形成されているハイパスフィルタと、前記中間値の退避に用いられる退避レジスタと、前記検出信号の積分値のレベルが一定時間継続して所定の第１閾値以下であったときには、前記中間値を前記退避レジスタに退避させ、所定条件が満たされたときには、前記中間値を前記退避レジスタに退避されている値に置換する退避制御部と、を備えた構成とする。本構成によれば、パンニングやチルティング等に適切に対処することが可能となる。
【００１３】
また上記構成としてより具体的には、カットオフ周波数が可変であり、前記検出信号の積分処理を実行する第１積分器と、前記検出信号の積分処理を実行する第２積分器と、を備え、第２積分器の出力信号の信号レベルが所定の基準閾値を超えたときに、第１積分器のカットオフ周波数を高くする構成としてもよい。
【００１４】
また上記構成としてより具体的には、第１積分器のカットオフ周波数が高くされた後、一定時間継続して前記信号レベルが前記基準閾値を超えなかったときに、第１積分器のカットオフ周波数を元に戻す構成としてもよい。
【００１５】
また上記構成としてより具体的には、前記ハイパスフィルタは、該ハイパスフィルタの入力値が入力される一次ＩＩＲフィルタのローパスフィルタを有するとともに、該ハイパスフィルタの入力値から前記ローパスフィルタの出力値を引いた値を出力するように形成されており、前記ローパスフィルタには、該ローパスフィルタの出力値を保持する遅延素子が設けられており、前記中間値は、前記遅延素子に保持される値である構成としてもよい。
【００１６】
また上記構成としてより具体的には、前記退避制御部は、前記検出信号の積分値のレベルが第１閾値より高い第２閾値を超えた後に、前記ハイパスフィルタの出力の符号が反転したときには、前記オフセット値を前記退避レジスタに退避されている値に置換する一方、前記検出信号の積分値のレベルが第２閾値を超えずに、前記ハイパスフィルタの出力の符号が反転したときは、前記置換を行わない構成としてもよい。
【００１７】
また上記構成としてより具体的には、前記目標位置は、前記撮像装置の振れによる撮像画像の滲みが抑えられる前記レンズの位置である構成としてもよい。また上記構成としてより具体的には、前記センサは、ジャイロセンサである構成としてもよい。また上記構成としてより具体的には、前記振れ補正用可動部品は、可動式のレンズである構成としてもよい。
【００１８】
また本発明に係るレンズ制御装置は、上記構成の信号処理装置を備え、前記信号処理装置により生成された前記目標位置を表す信号に基づいて、前記目標位置へ近づくように前記レンズの位置を制御する構成とする。
【００１９】
また上記構成としてより具体的には、前記レンズの現在位置を表す現在位置信号を取得し、前記現在位置信号と前記目標位置を表す信号との差が小さくなるように、前記レンズの位置を制御する構成としてもよい。また上記構成としてより具体的には、前記レンズを駆動するレンズ駆動モータの制御を通じて、前記レンズの位置を制御する構成としてもよい。
【００２０】
また本発明に係る撮像装置は、上記構成の信号処理装置を備えた構成とする。また本発明に係る撮像装置は、上記構成のレンズ制御装置を備えた構成とする。
【発明の効果】
【００２１】
上述した通り、本発明に係る信号処理装置によれば、パンニングやチルティング等に適切に対処することが可能となる。また本発明に係るレンズ制御装置或いは撮像装置によれば、本発明に係る信号処理装置の利点を享受することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像装置のブロック図である。
【図２】第１実施形態に係るセンサ検出信号処理部のブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係るハイパスフィルタの構成図である。
【図４】第２実施形態に係るセンサ検出信号処理部のブロック図である。
【図５】第３実施形態に係るセンサ検出信号処理部のブロック図である。
【図６】センサ検出信号処理部の動作形態に関する説明図である。
【図７】センサ検出信号処理部の動作形態に関する説明図である。
【図８】センサ検出信号処理部の動作形態に関する説明図である。
【図９】レンズの動きに関するグラフである。
【図１０】レンズの動きに関するグラフである。
【図１１】レンズの動きに関するグラフである。
【図１２】第５実施形態に係るセンサ検出信号処理部のブロック図である。
【図１３】センサ検出信号処理部の動作形態に関する説明図である。
【図１４】レンズの動きに関するグラフである。
【図１５】レンズの動きに関するグラフである。
【図１６】センサ検出信号処理部の動作形態に関する説明図である。
【図１７】手振れ補正用の可動部品に関する変形例の説明図である。
【図１８】手振れ補正用の可動部品に関する変形例の説明図である。
【図１９】本実施形態に関する携帯電話（スマートフォン）の外観図である。
【図２０】本実施形態に関するデジタルスチルカメラの外観図である。
【図２１】本実施形態に関するデジタルビデオカメラの外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施形態について、第１実施形態から第５実施形態の各々を例に挙げ、以下に説明する。
【００２４】
１．第１実施形態
［撮像装置の全体構成等］
まず第１実施形態について、各図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置のブロック図である。本実施形態の撮像装置９は、レンズユニット１、位置センサ２、レンズ駆動モータ３、ジャイロセンサ４、およびレンズ制御装置６などを有し、手振れ補正機能を備えたものとなっている。
【００２５】
レンズユニット１は、手振れ補正用レンズであるレンズ１ａを有しており、レンズ１ａを用いて、被写体の光学像を撮像装置９内のイメージセンサ（ＣＣＤ［Charge Coupled Device］やＣＭＯＳ［Complementary Metal Oxide Semiconductor］など）に結像させる。撮像装置９は、レンズ１ａを介してこのイメージセンサを露光させ、被写体を撮像することが可能となっている。なおレンズ１ａは、レンズユニット１の固定部分に対して、バネ（弾性体）によって弾性的に支持された可動部材である。
【００２６】
位置センサ２は、レンズ１ａの位置（現在位置）を継続的に検出するセンサであり、例えばホールセンサやフォトリフレクタが適用される。この検出結果の信号（現在位置信号）は、ＡＤ変換等の処理が施された上で、レンズ制御装置６における加算部１２へ送出される。
【００２７】
レンズ駆動モータ３は、例えばＶＣＭ［Voice Coil Motor］によって構成されており、レンズ制御装置６から出力されるモータ電流に応じた駆動力で、レンズ１ａを駆動する。
【００２８】
ジャイロセンサ４は、角速度センサの一種であり、撮像装置９における手振れの量（振れ量）を継続的に検出する。この検出結果の信号（センサ検出信号）は、レンズ制御装置６におけるセンサ検出信号処理部１１へ送出される。
【００２９】
レンズ制御装置６は、センサ検出信号処理部１１、加算部１２、ＰＩＤ［P:Proportinal, I:Integral, D:Differential］フィルタ１３、およびドライバ部１４などを備えている。レンズ制御装置６は、これらの各部を集積化した半導体装置として形成されている。
【００３０】
センサ検出信号処理部１１は、ジャイロセンサ４からセンサ検出信号を受取り、目標位置信号を生成するための信号処理を実行する。目標位置信号は、手振れ（撮像装置９の振れ）による撮像画像の滲みが抑えられるレンズ１ａの位置（つまりレンズ１ａの目標位置）を表す信号である。センサ検出信号処理部１１のより詳細な構成等については、改めて説明する。
【００３１】
加算部１２は、目標位置信号の値と、位置センサ２から出力される現在位置信号の値との差を算出し、この算出の結果をＰＩＤフィルタ１３へ出力する。
【００３２】
ＰＩＤフィルタ１３は、加算部１２から受取る情報に基づき、目標位置信号の値と現在位置信号の値の差がゼロに近づくように出力信号を生成し、ドライバ部１４へ出力する。
【００３３】
ドライバ部１４は、ＰＩＤフィルタ１３の出力信号に応じたモータ電流を生成し、レンズ駆動モータ３に向けて出力する。これによりレンズ駆動モータ３は、現在位置が目標位置へ近づくように、レンズ１ａを駆動することになる。
【００３４】
なお加算部１２、ＰＩＤフィルタ１３、およびドライバ部１４等からなる部分は、目標位置信号に基づいて、目標位置へ近づくようにレンズ１ａの位置を制御する部分に相当する。つまりこの部分は、現在位置信号と目標位置信号との差が小さくなるようにレンズ１ａの位置を制御し、撮像装置９において手振れ補正機能が発揮されるようにする。
【００３５】
［センサ検出信号処理部の構成等］
次に、センサ検出信号処理部１１のより詳細な構成について説明する。図２は、センサ検出信号処理部１１のブロック図である。なおセンサ検出信号処理部１１は、例えばヨー方向とピッチ方向の各センサ検出信号に対応して設けられる。本図に示すように、センサ検出信号処理部１１は、ジャイロ演算部２０およびパン・チルト制御部３０を備えている。
【００３６】
ジャイロ演算部２０は、アンプ２１、ローパスフィルタ２２、ハイパスフィルタ２３、リミッタ付積分器２４、およびイコライザ２５を有しており、主に、センサ検出信号を用いた演算処理を行う役割を果す。
【００３７】
アンプ２１は、ジャイロセンサ４から受取ったセンサ検出信号に所定の増幅処理を施し、ローパスフィルタ２２へ送出する。ローパスフィルタ２２は、アンプ２１から受取ったセンサ検出信号に低域通過のフィルタ処理を施し、ハイパスフィルタ２３へ送出する。
【００３８】
ハイパスフィルタ２３は、ローパスフィルタ２２から受取ったセンサ検出信号に高域通過のフィルタ処理を施し、リミッタ付積分器２４へ送出する。なおハイパスフィルタ２３は、カットオフ周波数が可変であるとともに、オフセット値Ｏｆｓを保持するように形成されている。このオフセット値Ｏｆｓは、ハイパスフィルタ２３が行うフィルタ処理の演算の中間値である。
【００３９】
図３は、ハイパスフィルタ２３の構成を表している。本図に示すようにハイパスフィルタ２３は、ハイパスフィルタ２３の入力値が入力される一次ＩＩＲフィルタのローパスフィルタ４０を有している。そして更にハイパスフィルタ２３は、ハイパスフィルタ２３の入力値からローパスフィルタ４０の出力値を引いた値を、ハイパスフィルタ２３の出力値として出力するように形成されている。
【００４０】
ローパスフィルタ４０は、ローパスフィルタ４０の入力値を保持する遅延素子４１、ローパスフィルタ４０の出力値を保持する遅延素子４２、演算でのオーバーフローを抑えるためのリミッタ素子４３、入力される値に所定係数を乗じる各乗算器（４４ａ〜４４ｃ）、および入力される各値を加算する各加算器（４５ａ、４５ｂ）を有している。各乗算器（４４ａ〜４４ｃ）における係数等は、当該一次ＩＩＲフィルタがローパスフィルタを形成するように、予め適切に設定されている。
【００４１】
ローパスフィルタ４０の入力値は、乗算器４４ａを介して加算器４５ａに入力されるとともに、遅延素子４１および乗算器４４ｂを介して加算器４５ａに入力される。また加算器４５ｂには、加算器４５ａの出力値が入力されるとともに、加算器４５ｂの出力値がリミッタ素子４３、遅延素子４２、および乗算器４４ｃを介して入力される。
【００４２】
そしてリミッタ素子４３の出力値が、ローパスフィルタ２３の出力値となる。また遅延素子４２に保持される値が、オフセット値Ｏｆｓに該当する。オフセット値Ｏｆｓは、ジャイロセンサ４のオフセットと相関することになる。
【００４３】
図３に示す構成のハイパスフィルタによれば、適切なタイミングでオフセット値Ｏｆｓのリセット等が行われるようにし、センサ検出信号のノイズが多い状況（例えば撮像装置９が手持ちの状態であるとき）でも、動作を正常な状態に回復させることが容易となる。
【００４４】
図２に戻り、リミッタ付積分器２４は、ハイパスフィルタ２３から受取ったセンサ検出信号の積分処理を実行し、その結果の信号をイコライザ２５に送出する。なおリミッタ付積分器２４は、ゲインを制限するリミッタ機能を備えているとともに、カットオフ周波数が可変であるように形成されている。
【００４５】
イコライザ２５は、リミッタ付積分器２４から受取る信号に対して、位相の進みや遅れを修正する処理を施して後段側に出力する。イコライザ２５の出力信号は、レンズ１ａの目標位置を表す目標位置信号として、減算器１２に送出されることになる。
【００４６】
またパン・チルト制御部３０は、パン・チルト開始検出部３１、パン・チルト終了検出部３２、およびカットオフ制御部３３を有しており、主に、パンニングやチルティングに対応してジャイロ演算部２０を制御する役割を果す。
【００４７】
パン・チルト開始検出部３１は、パンニング或いはチルティング（例えば構図を変えるために撮像装置９が略一方向に動かされることであり、以下、「パン・チルト」と略記することがある）が開始されたことを検出する。より具体的には、パン・チルト開始検出部３１は、イコライザ２５の出力信号の信号レベル（センサ検出信号の積分値のレベルを表す）を監視し、この信号レベルが所定閾値Ｔａを越えたことを、パン・チルトの開始として検出する。
【００４８】
なおパン・チルトが開始されると、撮像装置９は略一方向に比較的長く継続して動くことになり、センサ検出信号の積分値は増大する。そのためパン・チルト開始検出部３１は、上述のようにして、パン・チルトの開始を判別することが可能である。パン・チルト開始検出部３１による検出結果の情報は、カットオフ制御部３３へ伝送される。
【００４９】
パン・チルト終了検出部３２は、パン・チルトが終了されたことを検出する。より具体的には、パン・チルト終了検出部３２は、リミッタ付積分器２４の出力信号の信号レベル（センサ検出信号の積分値のレベルを表す）を監視し、この信号レベルが閾値Ｔａ以下となったことを、パン・チルトの終了として検出する。パン・チルト終了検出部３２による検出結果の情報は、カットオフ制御部３３へ伝送される。
【００５０】
カットオフ制御部３３は、パン・チルト開始検出部３１およびパン・チルト終了検出部３２の検出結果に基づいて、ハイパスフィルタ２３およびリミッタ付積分器２４のカットオフ周波数を制御する。またカットオフ制御部３３は更に、オフセット値Ｏｆｓをリセットする（初期値に戻す）役割をも果す。
【００５１】
［センサ検出信号処理部の動作形態等］
次に、センサ検出信号処理部１１の動作形態について、図６に示す状態遷移図を参照しながら以下に説明図する。なおここでは、パン・チルトが検出されていない状態を「通常状態」とする。
【００５２】
「通常状態」では、ハイパスフィルタ２３およびリミッタ付積分器２４のカットオフ周波数は、センサ検出信号に含まれるノイズの除去等が適切に行われるように設定されている。これにより、手振れによる撮像画像の滲みを抑えるための目標位置信号が適切に生成され、その結果、撮像装置９は高性能の手振れ補正機能を発揮することが可能である。
【００５３】
しかしパン・チルトがなされる時は、撮影者が意図的に構図を変えようとしているため、手振れ補正よりも、レンズ１ａを中心（可動領域の中央）に戻し易くすることが重要となる。そこでパン・チルト制御部３０は、「通常状態」においてパン・チルトの開始を検出したとき（監視している信号レベルが閾値Ｔａを超えたとき）、ハイパスフィルタ２３およびリミッタ付積分器２４のカットオフ周波数を、「通常状態」の場合より高い所定値に設定する（ステップＳ１１）。
【００５４】
これによりセンサ検出信号処理部１１の状態は、「通常状態」から「パン・チルト検出状態」に移行する。「パン・チルト検出状態」では、ハイパスフィルタ２３およびリミッタ付積分器２４のカットオフ周波数が高いため、レンズ１ａをより速く中心に戻すことが可能となる。
【００５５】
またパン・チルト制御部３０は、「パン・チルト検出状態」においてパン・チルトの終了を検出したとき（監視している信号レベルが閾値Ｔａ以下となったとき）、ハイパスフィルタ２３およびリミッタ付積分器２４のカットオフ周波数を通常の値に戻す（現状より低くする）とともに、オフセット値Ｏｆｓをリセットする（ステップＳ１２）。
【００５６】
これによりセンサ検出信号処理部１１の状態は、「パン・チルト検出状態」から「通常状態」に移行する。「通常状態」では、先述した通り、高性能の手振れ補正機能を発揮させることが可能である。
【００５７】
またオフセット値Ｏｆｓがリセットされることにより、オフセット値Ｏｆｓの偏りが解消され、例えば、パン・チルトの後にレンズ１ａの目標位置を中心から復帰させることが可能となる。
【００５８】
第１実施形態では上述した通り、パン・チルトの開始が検出されたとき（センサ検出信号の積分値のレベルが閾値Ｔａを超えたとき）に、ハイパスフィルタ２３等のカットオフ周波数が高くされ、パン・チルトの終了が検出されたとき（当該積分値のレベルが閾値Ｔａ以下となったとき）に、当該カットオフ周波数が元に戻されるようになっている。そのため、パンニングやチルティングに適切に対処可能となっている。
【００５９】
なお第１実施形態では、センサ検出信号のノイズが少ない状況でパン・チルトが行われる時や、手振れ補正が出来ない程度の振れが加えられた時（大加振時）等においても、レンズ１ａの位置を比較的良好に制御することが可能である。
【００６０】
２．第２実施形態
次に第２実施形態について説明する。なお第２実施形態の撮像装置は、センサ検出信号処理部の構成や動作形態等を除き、基本的に第１実施形態の撮像装置と同等である。以下の説明では、第１実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、第１実施形態と同等の部分については説明を省略することがある。
【００６１】
［センサ検出信号処理部の構成等］
図４は、第２実施形態に係るセンサ検出信号処理部１１のブロック図である。本図に示すように、センサ検出信号処理部１１は、ジャイロ演算部２０およびパン・チルト制御部３０を備えている。
【００６２】
ジャイロ演算部２０は、アンプ２１、ローパスフィルタ２２、ハイパスフィルタ２３、リミッタ付積分器２４、パン・チルト検出用積分器２７、および退避レジスタ２８を有している。なおアンプ２１、ローパスフィルタ２２、ハイパスフィルタ２３、およびリミッタ付積分器２４の構成は、基本的に第１実施形態の場合と同等である。またリミッタ付積分器２４の出力信号は、レンズ１ａの目標位置を表す目標位置信号として、減算器１２に送出されることになる。
【００６３】
パン・チルト検出用積分器２７は、ハイパスフィルタ２３からセンサ検出信号を受取るようになっており、このセンサ検出信号に対する積分処理を実行して、その結果を表す信号を出力する。パン・チルト検出用積分器２７の出力信号は、後述するように、パン・チルトの開始や終了等の検出に用いられる。
【００６４】
なおパン・チルト検出用積分器２７は、パンニングやチルティングの動きがより良好に検出されるように（例えば、パン・チルトの過度な検出を防止するため）、リミッタ付積分器２４の場合とは異なり、ゲインを制限するリミッタ機能は設けられていない。
【００６５】
退避レジスタ２８は、オフセット値Ｏｆｓを退避させるためのレジスタである。退避レジスタ２８は、オフセット値Ｏｆｓの退避が行われる度に、最新のオフセット値Ｏｆｓを保持する（保持内容を更新する）ようになっている。
【００６６】
またパン・チルト制御部３０は、パン・チルト検出部３５、およびオフセット値制御部３６を有している。
【００６７】
パン・チルト検出部３５は、パン・チルト検出用積分器２７の出力信号の信号レベル（以下、便宜的に「信号レベルＡ」と称する）、および、ハイパスフィルタ２３の出力信号の符号を監視し、パン・チルトの開始や終了などを検出する。なお信号レベルＡは、センサ検出信号の積分値のレベルを表しているといえる。また信号レベルＡは、例えば、リミッタ付積分器２４の出力信号の信号レベルとされていても構わない。
【００６８】
パン・チルト検出部３５は、信号レベルＡが所定閾値Ｔａを超えたことを、パン・チルトの開始として検出する。またパン・チルト検出部３５は、パン・チルトの開始後にハイパスフィルタ２３の出力信号の符号が反転したことを、パン・チルトの終了として検出する。
【００６９】
またパン・チルト検出部３５は、信号レベルＡが所定閾値Ｔａ´（閾値Ｔａより低い値に設定されている）を超えたことをも、検出するようになっている。なお当該出力信号の信号レベルが閾値Ｔａ´を超えたときは、これからパン・チルトが開始される可能性が比較的高い。そこでこのときは、後述するように、パン・チルトに対する準備が行われることになる。
【００７０】
またパン・チルト検出部３５は、信号レベルＡが所定閾値Ｔａ´（閾値Ｔａより低い値に設定されている）を超えた後に、ハイパスフィルタ２３の出力信号の符号が反転したことをも検出する。パン・チルト検出部３５による各検出結果の情報は、オフセット値制御部３６へ伝送される。
【００７１】
オフセット値制御部３６は、パン・チルト検出部３５の検出結果に基づいて、オフセット値Ｏｆｓの退避や、オフセット値Ｏｆｓの戻し（オフセット値Ｏｆｓを、退避レジスタ２８に退避されている値に置換すること）の制御を行う。
【００７２】
［センサ検出信号処理部の動作形態等］
次に、センサ検出信号処理部１１の動作形態について、図７に示す状態遷移図を参照しながら以下に説明図する。なおここでは、信号レベルＡが閾値Ｔａ´以下である状態を、「通常状態」とする。
【００７３】
「通常状態」において、信号レベルＡが閾値Ｔａ´を超えたことが検出されると、センサ検出信号処理部１１の状態は、「通常状態」から「パン・チルト検出準備状態」に移行する（ステップＳ２１）。このときパン・チルト制御部３０は、オフセット値Ｏｆｓの退避を実行させる。このようにパン・チルト制御部３０は、パン・チルトが開始される前（撮像装置９が大きく動かされる前）にオフセット値Ｏｆｓを退避させ、大きく偏った値となる前のオフセット値Ｏｆｓを退避させるようになっている。
【００７４】
また「パン・チルト検出準備状態」において、パン・チルト制御部３０がパン・チルトの開始（信号レベルＡが閾値Ｔａを超えたこと）を検出すると、センサ検出信号処理部１１の状態は、「パン・チルト検出準備状態」から「パン・チルト検出状態」に移行する（ステップＳ２２）。
【００７５】
また「パン・チルト検出状態」において、パン・チルト制御部３０がハイパスフィルタ２３の出力信号の符号の反転を検出すると、センサ検出信号処理部１１の状態は、「パン・チルト検出状態」から「通常状態」に移行する（ステップＳ２３）。このときパン・チルト制御部３０は、オフセット値Ｏｆｓの戻しを実行させる。これによりオフセット値Ｏｆｓの大きな偏りを解消させ、レンズ１ａの目標位置をより望ましい状態（例えばより中心に近い状態）とすることが可能となる。
【００７６】
また「パン・チルト検出準備状態」において、パン・チルト制御部３０がハイパスフィルタ２３の出力信号の符号の反転を検出すると、センサ検出信号処理部１１の状態は、「パン・チルト検出準備状態」から「通常状態」に移行する（ステップＳ２４）。なおこのときはオフセット値Ｏｆｓの偏りは比較的小さいため、ステップＳ２３の場合とは異なり、オフセット値Ｏｆｓの戻しは行われない。
【００７７】
第２実施形態では、センサ検出信号の積分値のレベル（信号レベルＡ）が閾値Ｔａ´を超えたときには、オフセット値Ｏｆｓを退避レジスタ２８に退避されるようになっている。また、センサ検出信号の積分値のレベルが閾値Ｔａ（閾値Ｔａ´より高い）を超えた後に、ハイパスフィルタ２３の出力の符号が反転したときには、オフセット値Ｏｆｓが退避レジスタ２８に退避されている値に置換される一方、センサ検出信号の積分値のレベルが閾値Ｔａを超えずに、ハイパスフィルタ２３の出力の符号が反転したときは、当該置換は行われないようになっている。
【００７８】
３．第３実施形態
次に第３実施形態について説明する。なお第３実施形態の撮像装置は、センサ検出信号処理部の構成等を除き、基本的に第２実施形態の撮像装置と同等である。以下の説明では、第２実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、第２実施形態と同等の部分については説明を省略することがある。
【００７９】
図５は、第３実施形態に係るセンサ検出信号処理部１１のブロック図である。本図に示すように、センサ検出信号処理部１１は、第２実施形態の場合と同様に、ジャイロ演算部２０およびパン・チルト制御部３０を備えている。
【００８０】
但し第３実施形態では、ジャイロ演算部２０の構成要素として、更にイコライザ２５が設けられるとともに、パン・チルト制御部３０の構成要素として、更にパン・チルト検出部３７およびカットオフ制御部３８が設けられている。
【００８１】
イコライザ２５は、リミッタ付積分器２４から受取る信号に対して、位相の進みや遅れを修正する処理を施して後段側に出力する。イコライザ２５の出力信号は、レンズ１ａの目標位置を表す目標位置信号として、減算器１２に送出されることになる。なおイコライザ２５は、カットオフ周波数が可変であるように形成されている。
【００８２】
パン・チルト検出部３７は、イコライザ２５の出力信号の信号レベル（以下、便宜的に「信号レベルＢ」と称する）を監視し、パン・チルトの開始や終了を検出する。より具体的には、パン・チルト検出部３７は、信号レベルＢが閾値Ｔａを超えたことを、パン・チルトの開始として検出する。またパン・チルト検出部３７は、信号レベルＢが閾値Ｔａを下回ったことを、パン・チルトの終了として検出する。なお信号レベルＢは、センサ検出信号の積分値のレベルを表しているといえる。
【００８３】
カットオフ制御部３８は、パン・チルト検出部３７の検出結果に基づいて、イコライザ２５のカットオフ周波数を制御する。より具体的には、カットオフ制御部３８は、パン・チルトの開始が検出されてから終了が検出されるまでの間、イコライザ２５のカットオフ周波数を、通常より高い所定値に設定する。
【００８４】
なおパン・チルト制御部３０では、ハイパスフィルタ２３の制御に関わる部分（パン・チルト検出部３５およびオフセット値制御部３６）と、イコライザ２５の制御にかかわる部分（パン・チルト検出部３７およびカットオフ制御部３８）は、別々に設けられている。これにより、ジャイロ演算部２０の制御に関わるシステムの単純化が容易となっている。
【００８５】
第３実施形態におけるセンサ検出信号処理部１１では、第２実施形態の場合と同様の動作に加えて、パン・チルトが検出されているときにイコライザ２５のカットオフ周波数を高くする動作が行われる。なおこの動作は、第１実施形態のパン・チルト制御部３０が行う動作（ハイパスフィルタ２３等のカットオフ周波数を高くする動作）に準じた趣旨の動作である。
【００８６】
すなわち第３実施形態では、パン・チルトが検出されていないときには、撮像装置９が高性能の手振れ補正機能を発揮するように、イコライザ２５のカットオフ周波数が設定されている。その一方で、パン・チルトが検出されているときには、レンズ１ａが中心に戻り易くなるように、イコライザ２５のカットオフ周波数を高くするようになっている。
【００８７】
なお第２或いは第３実施形態では、第１実施形態に比べ、ヨー方向とピッチ方向の解除のタイミングが同じになり易く、斜め方向のパン・チルトがなされても、レンズ１ａが「Ｌ」を画くように中心へ戻る現象が発生し難くなっている。また更に、加振状態においてレンズ位置の補正が利かない状態が続くことは、回避されるようになっている。
【００８８】
そして第２或いは第３実施形態では、例えば、センサ検出信号のノイズが多い状況でパン・チルトが行われる時や、手振れ補正が可能な程度の振れが加えられた時（中加振時）等において、レンズ１ａの位置を比較的良好に制御することが可能である。
【００８９】
ここでノイズが多い状況でのパン・チルト時におけるレンズ１ａの動きに関するグラフを、図９に例示する。なお図９において、横軸は時間を、縦軸はレンズ１ａの位置を表している。また、第２或いは第３実施形態のグラフは実線で表され、第１実施形態のグラフは破線で表されている。
【００９０】
第１実施形態では、本図に示すように、パン・チルトの終了後にレンズ１ａが中心近くに戻された後、レンズ１ａが再度端に移動する可能性がある。この現象は主に、撮像装置９が動いたままの状態で、ハイパスフィルタ２３のカットオフ周波数が戻されることにより生じる。しかし第２或いは第３実施形態では、このような現象は生じ難くなっている。
【００９１】
また中加振時におけるレンズ１ａの動きに関するグラフを、図１０に例示する。なお図１０において、横軸は時間を、縦軸はレンズ１ａの位置を表している。また、第２或いは第３実施形態のグラフは実線で表され、第１実施形態のグラフは破線で表されている。
【００９２】
第１実施形態では、本図に示すように、補正の可能な程度の振れが加わっている場合であっても、レンズ１ａの動きが正しく収束しない（例えば動作点が偏る）ことがある。しかし第２或いは第３実施形態では、このような現象は回避されるようになっている。
【００９３】
４．第４実施形態
次に第４実施形態について説明する。なお第４実施形態の撮像装置は、センサ検出信号処理部の動作形態を除き、第２或いは第３実施形態の撮像装置と同等である。そのため以下では、センサ検出信号の動作形態について説明し、その他の部分の説明を省略する。
【００９４】
センサ検出信号処理部１１の動作形態について、図８に示す状態遷移図を参照しながら以下に説明図する。センサ検出信号処理部１１は、基本的には、第２または第３実施形態の場合と同様の動作を行うようになっている。
【００９５】
但し第４実施形態のセンサ検出信号処理部１１では、「通常状態」から「パン・チルト検出準備状態」への移行時にオフセット値Ｏｆｓが退避される代わりに、ステップＳ２５の動作が行われるようになっている。すなわちパン・チルト制御部３０は、ステップＳ２５の動作として、センサ検出信号の積分値のレベル（信号レベルＡ）が一定時間継続して閾値Ｔａ´以下であったときに、オフセット値Ｏｆｓを退避レジスタ２８に退避させる動作を行う。
【００９６】
これにより第４実施形態では、第２或いは第３実施形態の長所が維持されつつ、撮像装置９が手持ちの状態でのパン・チルト時の動作の安定性がより高くなっている。また第２或いは第３実施形態では、大きめの振動が継続したときにはオフセット値が異常となり、動作点が大きくずれて正常な制御が困難な状態（特異状態）となることが懸念されるが、第４実施形態ではこのような特異状態とはなり難く、特異状態となっても一定時間で回復する。
【００９７】
ここで大加振時におけるレンズ１ａの動きに関するグラフを、図１１に例示する。なお図１１において、横軸は時間を、縦軸はレンズ１ａの位置を表している。また第４実施形態のグラフは実線で表され、第２或いは第３実施形態のグラフは破線で表されている。
【００９８】
第２或いは第３実施形態では本図に示すように、大きめの振動が継続したときに、レンズ１ａの動作点が端に移動する可能性がある。しかし第４実施形態では、このような現象は生じ難くなっている。
【００９９】
５．第５実施形態
次に第５実施形態について説明する。なお第５実施形態の撮像装置は、センサ検出信号処理部が行う動作等を除き、基本的に第２実施形態の撮像装置と同等である。以下の説明では、第２実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、第２実施形態と同等の部分については説明を省略することがある。
【０１００】
図１２は、第５実施形態に係るセンサ検出信号処理部１１のブロック図である。本図に示すように、センサ検出信号処理部１１は、第２実施形態の場合と同様に、ジャイロ演算部２０およびパン・チルト制御部３０を備えている。
【０１０１】
但し、第５実施形態におけるパン・チルト制御部３０（オフセット値制御部３６）は、後述するように、オフセット値Ｏｆｓの退避やオフセット値Ｏｆｓの戻しの制御に加えて、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数の制御を行うようになっている。
【０１０２】
次に、センサ検出信号処理部１１の動作形態について、図１３に示す状態遷移図を参照しながら以下に説明図する。なおここでは、信号レベルＡが閾値Ｔａ´以下である状態を、「通常状態」とする。
【０１０３】
「通常状態」において、信号レベルＡが閾値Ｔａ´を超えたことが検出されると、センサ検出信号処理部１１の状態は、「通常状態」から「パン・チルト検出準備状態」に移行する（ステップＳ３１）。このときパン・チルト制御部３０は、オフセット値Ｏｆｓの退避を実行させる。このようにパン・チルト制御部３０は、パン・チルトが開始される前（撮像装置９が大きく動かされる前）にオフセット値Ｏｆｓを退避させ、大きく偏った値となる前のオフセット値Ｏｆｓを退避させるようになっている。
【０１０４】
また「パン・チルト検出準備状態」において、パン・チルト制御部３０がパン・チルトの開始（信号レベルＡが閾値Ｔａを超えたこと）を検出すると、センサ検出信号処理部１１の状態は、「パン・チルト検出準備状態」から「パン・チルト検出状態」に移行する（ステップＳ３２）。
【０１０５】
このときパン・チルト制御部３０は、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数を、「通常状態」の場合より高い所定値に変更する。これにより、リミッタ付積分器２４はカットオフ周波数が高くなり、入力感度が下げられる。「パン・チルト検出状態」では、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数が高いため、レンズ１ａをより速く中心に戻すことが可能となる。
【０１０６】
なおセンサ検出信号処理部１１の状態は、「パン・チルト検出状態」となった後、直ちに「パン・チルト解除待ち状態」へ移行する。「パン・チルト解除待ち状態」は、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数を「パン・チルト検出状態」のときの値に維持したまま、「パン・チルト検出状態」の解除を待つ状態である。
【０１０７】
「パン・チルト解除待ち状態」では、パン・チルト制御部３０は、信号レベルＡが閾値Ｔａを超えているか否かを監視する。そして信号レベルＡが閾値Ｔａを超えていることが検出されると、センサ検出信号処理部１１の状態は、「パン・チルト解除待ち状態」から「パン・チルト検出状態」に移行する（ステップＳ３３）。
【０１０８】
但し、一定期間継続して信号レベルＡが閾値Ｔａを超えなかった場合には、センサ検出信号処理部１１の状態は、「パン・チルト解除待ち状態」から「通常状態」に移行する（ステップＳ３４）。このときパン・チルト制御部３０は、オフセット値Ｏｆｓの戻しを実行させるとともに、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数を通常の値に戻す（カットオフ周波数の変更を解除する）。
【０１０９】
また「パン・チルト検出準備状態」において、パン・チルト制御部３０がハイパスフィルタ２３の出力信号の符号の反転を検出すると、センサ検出信号処理部１１の状態は、「パン・チルト検出準備状態」から「通常状態」に移行する（ステップＳ３５）。なおこのときはオフセット値Ｏｆｓの偏りは比較的小さいため、ステップＳ３４の場合とは異なり、オフセット値Ｏｆｓの戻しは行われない。
【０１１０】
上述したように第５実施形態では、信号レベルＡ（パン・チルト検出用積分器２７の出力信号の信号レベル）が閾値Ｔａ（所定の基準閾値）を超えたときに、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数が高くされる。そして更に、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数が高くされた後、一定時間継続して信号レベルＡが閾値Ｔａを超えなかったときに、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数が元に戻される。
【０１１１】
すなわち第５実施形態では、パン・チルトが検出されていないときには、撮像装置９が高性能の手振れ補正機能を発揮するように、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数が設定されている。その一方で、パン・チルトが検出されているときにはリミッタ付積分器２４のカットオフ周波数を高くし、レンズ１ａを中心に戻し易くすることが可能である。
【０１１２】
また更に第５実施形態では、パン・チルト解除待ち状態の期間が設けられ、この期間においてリミッタ付積分器２４のカットオフ周波数が高い値に維持される。そのため、パン・チルト解除待ち状態の期間が設けられない場合（例えば、信号レベルＡが閾値Ｔａを超えなかったときに、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数が直ちに元に戻される場合）に比べ、パン・チルト後のレンズ１ａの位置をより安定させることが可能となっている。
【０１１３】
そのため第５実施形態によれば、第２実施形態の場合に準じた利点を有しながら、更に上述した利点を得ることが可能である。ここで図１４および図１５に、パン・チルト時におけるレンズ１ａの動きに関するグラフを例示する。なお各図において、横軸は時間を、縦軸はレンズ１ａの位置を表している。
【０１１４】
図１４においては、第５実施形態（リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数が変更される場合）のグラフが、実線で表されている。一方、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数が変更されない場合（その他の条件は第５実施形態と同等）のグラフが、破線で表されている。図１４に示すように第５実施形態によれば、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数が変更されない場合に比べ、レンズ１ａが速く中心に戻るようになっている。
【０１１５】
また図１５においては、第５実施形態（パン・チルト解除待ち状態の期間が設けられる場合）のグラフが、実線で表されている。一方、パン・チルト解除待ち状態の期間が設けられない場合（その他の条件は第５実施形態と同等）のグラフが、破線で表されている。
【０１１６】
図１５に示すように第５実施形態によれば、パン・チルト解除待ち状態の期間が設けられない場合に比べて、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数の変更が解除されるときのレンズ１ａが再度端側に向かうような動き（グラフ上での膨らみ）が抑えられ、パン・チルト後のレンズ１ａの位置がより安定する。なお図１５に示す（Ａ）および（Ｂ）のタイミングは、それぞれ、図１３に示す（Ａ）および（Ｂ）のタイミングに対応する。
【０１１７】
また第５実施形態において、先述した第４実施形態の特徴を取り入れるようにしても良い。この場合には図１６の状態遷移図に示すように、センサ検出信号処理部１１では、「通常状態」から「パン・チルト検出準備状態」への移行時にオフセット値Ｏｆｓが退避される代わりに、ステップＳ３６の動作（第４実施形態でのステップＳ２５と同等の動作）が行われる。
【０１１８】
すなわちパン・チルト制御部３０は、ステップＳ３６の動作として、センサ検出信号の積分値のレベル（信号レベルＡ）が一定時間継続して閾値Ｔａ´以下であったときに、オフセット値Ｏｆｓを退避レジスタ２８に退避させる動作を行う。これにより第５実施形態においても、第４実施形態の場合に準じた利点を得ることが可能である。
【０１１９】
６．その他
各実施形態のセンサ検出信号処理部１１は、振れ量を検出するジャイロセンサ４を有した撮像装置９に設けられ、センサ検出信号に基づいて目標位置信号を生成する信号処理装置となっている。またこれまでに説明した通り、当該信号処理装置によれば、パンニングやチルティング等に適切に対処することが可能となっている。
【０１２０】
また各実施形態のレンズ制御装置６は、センサ検出信号処理部１１（信号処理装置）を備え、センサ検出信号処理部１１により生成された目標位置信号に基づいて、目標位置へ近づくようにレンズ１ａの位置を制御する。各実施形態のレンズ制御装置６や撮像装置９によれば、センサ検出信号処理部１１が有する利点を享受することが可能となっている。
【０１２１】
また各実施形態では、手振れ補正用（振れ補正用）の可動部品として可動式のレンズ１ａが採用された形態となっているが、その他の形態となっていても構わない。例えば各実施形態の変形例として、イメージセンサ或いはカメラモジュール（レンズとイメージセンサを有するモジュール）が、手振れ補正用の可動部品であるものを挙げることが出来る。
【０１２２】
図１７は、手振れ補正用の可動部品としてイメージセンサが採用された場合における、撮像装置９のブロック図を例示している。本図に示す撮像装置９は、レンズ７ａとイメージセンサ７ｂを有するカメラモジュール７を備えており、イメージセンサ７ｂは可動式となっている。
【０１２３】
そして位置センサ２の代わりに、イメージセンサ７ｂの位置を検出する位置センサ２ａが設けられ、レンズ駆動モータ３の代わりに、イメージセンサ７ｂを駆動するモータ３ａが設けられている。またレンズ制御装置６の代わりに、イメージセンサ７ｂの位置を制御する制御装置６ａが設けられている。制御装置６ａは、位置センサ２ａから出力される現在位置信号と目標位置信号との差が小さくなるように、モータ３ａを通じてイメージセンサ７ｂの位置を制御し、撮像装置９において手振れ補正機能が発揮されるようにする。
【０１２４】
図１８は、手振れ補正用の可動部品としてカメラモジュールが採用された場合における、撮像装置９のブロック図を例示している。本図に示す撮像装置９は、レンズ７ａとイメージセンサ７ｂを有するカメラモジュール７を備えており、カメラモジュール７は可動式となっている。
【０１２５】
そして位置センサ２の代わりに、カメラモジュール７の位置を検出する位置センサ２ｂが設けられ、レンズ駆動モータ３の代わりに、カメラモジュール７を駆動するモータ３ｂが設けられている。またレンズ制御装置６の代わりに、カメラモジュール７の位置を制御する制御装置６ｂが設けられている。制御装置６ｂは、位置センサ２ｂから出力される現在位置信号と目標位置信号との差が小さくなるように、モータ３ｂを通じてカメラモジュール７の位置を制御し、撮像装置９において手振れ補正機能が発揮されるようにする。
【０１２６】
なお本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。また本発明は、例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、監視カメラ、および携帯電話向けカメラモジュールなど、様々な用途に利用され得る。
【０１２７】
ここで撮像装置９の具体例として、携帯電話、デジタルスチルカメラ、およびデジタルビデオカメラを挙げ、それぞれの外観図を図１９〜図２１に示す。
【０１２８】
図１９は、当該携帯電話（スマートフォン）の外観図である。本構成例の携帯電話Ａは、本体の前面や背面に搭載される撮像部Ａ１と、ユーザ操作を受け付ける操作部Ａ２（各種ボタンやタッチパネルなど）と、文字や映像（撮影画像を含む）を表示する表示部３と、を有する。撮像装置９としての携帯端末は、携帯電話に限定されるものではなく、ノート型ＰＣやタブレット型ＰＣ、或いは、携帯ゲーム機なども対象に含まれる。
【０１２９】
図２０は、当該デジタルスチルカメラの外観図である。本構成例のデジタルスチルカメラＢは、静止画を撮影する撮像部Ｂ１と、ユーザ操作を受け付ける操作部Ｂ２（レリーズボタンやズームレバーなど）と、撮影画像やメニュー画面を表示する表示部Ｂ３と、を有する。
【０１３０】
図２１は、当該デジタルビデオカメラの外観図である。本構成例のデジタルビデオカメラＣは、動画を撮影する撮像部Ｃ１と、ユーザ操作を受け付ける操作部Ｃ２（撮影開始／停止ボタンやズームレバーなど）と、撮影画像やメニュー画面を表示する表示部Ｃ３と、を有する。
【０１３１】
上記いずれの撮像装置Ａ〜Ｃについても、先に説明した撮像装置９の特長を有したものとなっている。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明は、手振れ補正機能を有する撮像装置などに利用することができる。
【符号の説明】
【０１３３】
１ レンズユニット
１ａ レンズ
２ 位置センサ
２ａ 位置センサ
２ｂ 位置センサ
３ レンズ駆動モータ
３ａ モータ
３ｂ モータ
４ ジャイロセンサ
６ レンズ制御装置
６ａ 制御装置
６ｂ 制御装置
７ カメラモジュール
７ａ レンズ
７ｂ イメージセンサ
９ 撮像装置
１１ センサ検出信号処理部
１２ 加算部
１３ ＰＩＤフィルタ
１４ ドライバ部
２０ ジャイロ演算部
２１ アンプ
２２ ローパスフィルタ
２３ ハイパスフィルタ
２４ リミッタ付積分器（第１積分器）
２５ イコライザ
２７ パン・チルト検出用積分器（第２積分器）
２８ 退避レジスタ
３０ パン・チルト制御部
３１ パン・チルト開始検出部
３２ パン・チルト終了検出部
３３ カットオフ制御部
３５ パン・チルト検出部
３６ オフセット値制御部
３７ パン・チルト検出部
３８ カットオフ制御部
４０ ローパスフィルタ
４１、４２ 遅延素子
４３ リミッタ素子
４４ａ〜４４ｃ 乗算器
４５ａ、４５ｂ 加算器
Ａ 携帯電話（スマートフォン）
Ｂ デジタルスチルカメラ
Ｃ デジタルビデオカメラ
Ａ１、Ｂ１、Ｃ１ 撮像部
Ａ２、Ｂ２、Ｃ２ 操作部
Ａ３、Ｂ３、Ｃ３ 表示部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の信号処理を行う信号処理装置、ならびに、これを備えたレンズ制御装置および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可動式のレンズを用いて手振れ補正を行う撮像装置が利用されている。このような撮像装置においては、振れ量を検出するセンサ（例えばジャイロセンサ）の検出信号に基づいて、レンズの目標位置を表す目標位置信号が生成される。
【０００３】
なおこの目標位置は、手振れによる撮像画像の滲みが抑えられるレンズの位置となっている。そして、目標位置信号と現在位置信号（レンズの現在位置を表す信号）の差が小さくなるようにレンズの位置が制御されることで、手振れ補正が実現されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０２３９８７号公報
【特許文献２】特開２００８−１３４４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで撮像装置の使用時には、撮影者によってパンニングやチルティングが行われることがある。パンニングやチルティングは、手振れ等に比べて動きが大きく、また、撮影者が意図的に撮像装置を動かすという点などにおいて、意図せずに生じる手振れとは異なる。
【０００６】
そのため撮像装置は、目標位置信号の生成等に関して、パンニングやチルティングに適切に対処可能であることが望まれる。一例としては、パンニングやチルティングがなされているとき、レンズが中心に戻り易くすることが望まれる。なお特許文献１には、揺れの補正量が大きいほど、ハイパスフィルタのカットオフ周波数を高くする撮像装置が開示されているが、カットオフ周波数を元に戻すことや、ハイパスフィルタが行う演算の中間値を退避させること等には言及されていない。
【０００７】
本発明は上述した問題に鑑み、振れ量を検出するセンサの検出信号に基づいて目標位置信号を生成する信号処理装置であって、パンニングやチルティング等に適切に対処することが可能となる信号処理装置の提供を目的とする。また本発明は、当該信号処理装置を備えたレンズ制御装置および撮像装置の提供をも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る信号処理装置は、振れ量を検出するセンサおよび振れ補正用可動部品を有した撮像装置に設けられ、該センサの検出信号に基づいて、該振れ補正用可動部品の目標位置を表す信号を生成する信号処理装置であって、カットオフ周波数が可変であり、前記検出信号に高域通過のフィルタ処理を施すハイパスフィルタと、前記検出信号の積分値のレベルが所定の閾値を超えたときに、前記カットオフ周波数を高くし、該積分値のレベルが該閾値以下となったときに、前記カットオフ周波数を元に戻すカットオフ周波数制御部と、を備えた構成とする。本構成によれば、パンニングやチルティング等に適切に対処することが可能となる。なお「振れ補正用可動部品」は、振れ補正が可能となるように可動に構成されている部品であり、一例としては、可動式のレンズ、可動式のイメージセンサ、或いは、レンズやイメージセンサを有する可動式のモジュールが該当する。
【０００９】
また、前記ハイパスフィルタが前記フィルタ処理の演算の中間値を保持するように形成されている、上記構成の信号処理装置において、より具体的には、前記積分値のレベルが前記閾値以下となったとき、前記中間値をリセットする構成としてもよい。
【００１０】
また上記構成としてより具体的には、前記ハイパスフィルタは、該ハイパスフィルタの入力値が入力される一次ＩＩＲフィルタのローパスフィルタを有するとともに、該ハイパスフィルタの入力値から前記ローパスフィルタの出力値を引いた値を出力するように形成されており、前記ローパスフィルタには、該ローパスフィルタの出力値を保持する遅延素子が設けられており、前記中間値は、前記遅延素子に保持される値である構成としてもよい。
【００１１】
また本発明に係る信号処理装置は、振れ量を検出するセンサおよび振れ補正用可動部品を有した撮像装置に設けられ、該センサの検出信号に基づいて、該振れ補正用可動部品の目標位置を表す信号を生成する信号処理装置であって、前記検出信号に高域通過のフィルタ処理を施すものであり、該フィルタ処理の演算の中間値を保持するように形成されているハイパスフィルタと、前記中間値の退避に用いられる退避レジスタと、前記検出信号の積分値のレベルが所定の第１閾値を超えたときには、前記中間値を前記退避レジスタに退避させ、所定条件が満たされたときには、前記中間値を前記退避レジスタに退避されている値に置換する退避制御部と、を備えた構成とする。本構成によれば、パンニングやチルティング等に適切に対処することが可能となる。
【００１２】
また本発明に係る信号処理装置は、振れ量を検出するセンサおよび振れ補正用可動部品を有した撮像装置に設けられ、該センサの検出信号に基づいて、該振れ補正用可動部品の目標位置を表す信号を生成する信号処理装置であって、前記検出信号に高域通過のフィルタ処理を施すものであり、該フィルタ処理の演算の中間値を保持するように形成されているハイパスフィルタと、前記中間値の退避に用いられる退避レジスタと、前記検出信号の積分値のレベルが一定時間継続して所定の第１閾値以下であったときには、前記中間値を前記退避レジスタに退避させ、所定条件が満たされたときには、前記中間値を前記退避レジスタに退避されている値に置換する退避制御部と、を備えた構成とする。本構成によれば、パンニングやチルティング等に適切に対処することが可能となる。
【００１３】
また上記構成としてより具体的には、カットオフ周波数が可変であり、前記検出信号の積分処理を実行する第１積分器と、前記検出信号の積分処理を実行する第２積分器と、を備え、第２積分器の出力信号の信号レベルが所定の基準閾値を超えたときに、第１積分器のカットオフ周波数を高くする構成としてもよい。
【００１４】
また上記構成としてより具体的には、第１積分器のカットオフ周波数が高くされた後、一定時間継続して前記信号レベルが前記基準閾値を超えなかったときに、第１積分器のカットオフ周波数を元に戻す構成としてもよい。
【００１５】
また上記構成としてより具体的には、前記ハイパスフィルタは、該ハイパスフィルタの入力値が入力される一次ＩＩＲフィルタのローパスフィルタを有するとともに、該ハイパスフィルタの入力値から前記ローパスフィルタの出力値を引いた値を出力するように形成されており、前記ローパスフィルタには、該ローパスフィルタの出力値を保持する遅延素子が設けられており、前記中間値は、前記遅延素子に保持される値である構成としてもよい。
【００１６】
また上記構成としてより具体的には、前記退避制御部は、前記検出信号の積分値のレベルが第１閾値より高い第２閾値を超えた後に、前記ハイパスフィルタの出力の符号が反転したときには、前記オフセット値を前記退避レジスタに退避されている値に置換する一方、前記検出信号の積分値のレベルが第２閾値を超えずに、前記ハイパスフィルタの出力の符号が反転したときは、前記置換を行わない構成としてもよい。
【００１７】
また上記構成としてより具体的には、前記目標位置は、前記撮像装置の振れによる撮像画像の滲みが抑えられる前記レンズの位置である構成としてもよい。また上記構成としてより具体的には、前記センサは、ジャイロセンサである構成としてもよい。また上記構成としてより具体的には、前記振れ補正用可動部品は、可動式のレンズである構成としてもよい。
【００１８】
また本発明に係るレンズ制御装置は、上記構成の信号処理装置を備え、前記信号処理装置により生成された前記目標位置を表す信号に基づいて、前記目標位置へ近づくように前記レンズの位置を制御する構成とする。
【００１９】
また上記構成としてより具体的には、前記レンズの現在位置を表す現在位置信号を取得し、前記現在位置信号と前記目標位置を表す信号との差が小さくなるように、前記レンズの位置を制御する構成としてもよい。また上記構成としてより具体的には、前記レンズを駆動するレンズ駆動モータの制御を通じて、前記レンズの位置を制御する構成としてもよい。
【００２０】
また本発明に係る撮像装置は、上記構成の信号処理装置を備えた構成とする。また本発明に係る撮像装置は、上記構成のレンズ制御装置を備えた構成とする。
【発明の効果】
【００２１】
上述した通り、本発明に係る信号処理装置によれば、パンニングやチルティング等に適切に対処することが可能となる。また本発明に係るレンズ制御装置或いは撮像装置によれば、本発明に係る信号処理装置の利点を享受することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像装置のブロック図である。
【図２】第１実施形態に係るセンサ検出信号処理部のブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係るハイパスフィルタの構成図である。
【図４】第２実施形態に係るセンサ検出信号処理部のブロック図である。
【図５】第３実施形態に係るセンサ検出信号処理部のブロック図である。
【図６】センサ検出信号処理部の動作形態に関する説明図である。
【図７】センサ検出信号処理部の動作形態に関する説明図である。
【図８】センサ検出信号処理部の動作形態に関する説明図である。
【図９】レンズの動きに関するグラフである。
【図１０】レンズの動きに関するグラフである。
【図１１】レンズの動きに関するグラフである。
【図１２】第５実施形態に係るセンサ検出信号処理部のブロック図である。
【図１３】センサ検出信号処理部の動作形態に関する説明図である。
【図１４】レンズの動きに関するグラフである。
【図１５】レンズの動きに関するグラフである。
【図１６】センサ検出信号処理部の動作形態に関する説明図である。
【図１７】手振れ補正用の可動部品に関する変形例の説明図である。
【図１８】手振れ補正用の可動部品に関する変形例の説明図である。
【図１９】本実施形態に関する携帯電話（スマートフォン）の外観図である。
【図２０】本実施形態に関するデジタルスチルカメラの外観図である。
【図２１】本実施形態に関するデジタルビデオカメラの外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施形態について、第１実施形態から第５実施形態の各々を例に挙げ、以下に説明する。
【００２４】
１．第１実施形態
［撮像装置の全体構成等］
まず第１実施形態について、各図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置のブロック図である。本実施形態の撮像装置９は、レンズユニット１、位置センサ２、レンズ駆動モータ３、ジャイロセンサ４、およびレンズ制御装置６などを有し、手振れ補正機能を備えたものとなっている。
【００２５】
レンズユニット１は、手振れ補正用レンズであるレンズ１ａを有しており、レンズ１ａを用いて、被写体の光学像を撮像装置９内のイメージセンサ（ＣＣＤ［Charge Coupled Device］やＣＭＯＳ［Complementary Metal Oxide Semiconductor］など）に結像させる。撮像装置９は、レンズ１ａを介してこのイメージセンサを露光させ、被写体を撮像することが可能となっている。なおレンズ１ａは、レンズユニット１の固定部分に対して、バネ（弾性体）によって弾性的に支持された可動部材である。
【００２６】
位置センサ２は、レンズ１ａの位置（現在位置）を継続的に検出するセンサであり、例えばホールセンサやフォトリフレクタが適用される。この検出結果の信号（現在位置信号）は、ＡＤ変換等の処理が施された上で、レンズ制御装置６における加算部１２へ送出される。
【００２７】
レンズ駆動モータ３は、例えばＶＣＭ［Voice Coil Motor］によって構成されており、レンズ制御装置６から出力されるモータ電流に応じた駆動力で、レンズ１ａを駆動する。
【００２８】
ジャイロセンサ４は、角速度センサの一種であり、撮像装置９における手振れの量（振れ量）を継続的に検出する。この検出結果の信号（センサ検出信号）は、レンズ制御装置６におけるセンサ検出信号処理部１１へ送出される。
【００２９】
レンズ制御装置６は、センサ検出信号処理部１１、加算部１２、ＰＩＤ［P:Proportinal, I:Integral, D:Differential］フィルタ１３、およびドライバ部１４などを備えている。レンズ制御装置６は、これらの各部を集積化した半導体装置として形成されている。
【００３０】
センサ検出信号処理部１１は、ジャイロセンサ４からセンサ検出信号を受取り、目標位置信号を生成するための信号処理を実行する。目標位置信号は、手振れ（撮像装置９の振れ）による撮像画像の滲みが抑えられるレンズ１ａの位置（つまりレンズ１ａの目標位置）を表す信号である。センサ検出信号処理部１１のより詳細な構成等については、改めて説明する。
【００３１】
加算部１２は、目標位置信号の値と、位置センサ２から出力される現在位置信号の値との差を算出し、この算出の結果をＰＩＤフィルタ１３へ出力する。
【００３２】
ＰＩＤフィルタ１３は、加算部１２から受取る情報に基づき、目標位置信号の値と現在位置信号の値の差がゼロに近づくように出力信号を生成し、ドライバ部１４へ出力する。
【００３３】
ドライバ部１４は、ＰＩＤフィルタ１３の出力信号に応じたモータ電流を生成し、レンズ駆動モータ３に向けて出力する。これによりレンズ駆動モータ３は、現在位置が目標位置へ近づくように、レンズ１ａを駆動することになる。
【００３４】
なお加算部１２、ＰＩＤフィルタ１３、およびドライバ部１４等からなる部分は、目標位置信号に基づいて、目標位置へ近づくようにレンズ１ａの位置を制御する部分に相当する。つまりこの部分は、現在位置信号と目標位置信号との差が小さくなるようにレンズ１ａの位置を制御し、撮像装置９において手振れ補正機能が発揮されるようにする。
【００３５】
［センサ検出信号処理部の構成等］
次に、センサ検出信号処理部１１のより詳細な構成について説明する。図２は、センサ検出信号処理部１１のブロック図である。なおセンサ検出信号処理部１１は、例えばヨー方向とピッチ方向の各センサ検出信号に対応して設けられる。本図に示すように、センサ検出信号処理部１１は、ジャイロ演算部２０およびパン・チルト制御部３０を備えている。
【００３６】
ジャイロ演算部２０は、アンプ２１、ローパスフィルタ２２、ハイパスフィルタ２３、リミッタ付積分器２４、およびイコライザ２５を有しており、主に、センサ検出信号を用いた演算処理を行う役割を果す。
【００３７】
アンプ２１は、ジャイロセンサ４から受取ったセンサ検出信号に所定の増幅処理を施し、ローパスフィルタ２２へ送出する。ローパスフィルタ２２は、アンプ２１から受取ったセンサ検出信号に低域通過のフィルタ処理を施し、ハイパスフィルタ２３へ送出する。
【００３８】
ハイパスフィルタ２３は、ローパスフィルタ２２から受取ったセンサ検出信号に高域通過のフィルタ処理を施し、リミッタ付積分器２４へ送出する。なおハイパスフィルタ２３は、カットオフ周波数が可変であるとともに、オフセット値Ｏｆｓを保持するように形成されている。このオフセット値Ｏｆｓは、ハイパスフィルタ２３が行うフィルタ処理の演算の中間値である。
【００３９】
図３は、ハイパスフィルタ２３の構成を表している。本図に示すようにハイパスフィルタ２３は、ハイパスフィルタ２３の入力値が入力される一次ＩＩＲフィルタのローパスフィルタ４０を有している。そして更にハイパスフィルタ２３は、ハイパスフィルタ２３の入力値からローパスフィルタ４０の出力値を引いた値を、ハイパスフィルタ２３の出力値として出力するように形成されている。
【００４０】
ローパスフィルタ４０は、ローパスフィルタ４０の入力値を保持する遅延素子４１、ローパスフィルタ４０の出力値を保持する遅延素子４２、演算でのオーバーフローを抑えるためのリミッタ素子４３、入力される値に所定係数を乗じる各乗算器（４４ａ〜４４ｃ）、および入力される各値を加算する各加算器（４５ａ、４５ｂ）を有している。各乗算器（４４ａ〜４４ｃ）における係数等は、当該一次ＩＩＲフィルタがローパスフィルタを形成するように、予め適切に設定されている。
【００４１】
ローパスフィルタ４０の入力値は、乗算器４４ａを介して加算器４５ａに入力されるとともに、遅延素子４１および乗算器４４ｂを介して加算器４５ａに入力される。また加算器４５ｂには、加算器４５ａの出力値が入力されるとともに、加算器４５ｂの出力値がリミッタ素子４３、遅延素子４２、および乗算器４４ｃを介して入力される。
【００４２】
そしてリミッタ素子４３の出力値が、ローパスフィルタ２３の出力値となる。また遅延素子４２に保持される値が、オフセット値Ｏｆｓに該当する。オフセット値Ｏｆｓは、ジャイロセンサ４のオフセットと相関することになる。
【００４３】
図３に示す構成のハイパスフィルタによれば、適切なタイミングでオフセット値Ｏｆｓのリセット等が行われるようにし、センサ検出信号のノイズが多い状況（例えば撮像装置９が手持ちの状態であるとき）でも、動作を正常な状態に回復させることが容易となる。
【００４４】
図２に戻り、リミッタ付積分器２４は、ハイパスフィルタ２３から受取ったセンサ検出信号の積分処理を実行し、その結果の信号をイコライザ２５に送出する。なおリミッタ付積分器２４は、ゲインを制限するリミッタ機能を備えているとともに、カットオフ周波数が可変であるように形成されている。
【００４５】
イコライザ２５は、リミッタ付積分器２４から受取る信号に対して、位相の進みや遅れを修正する処理を施して後段側に出力する。イコライザ２５の出力信号は、レンズ１ａの目標位置を表す目標位置信号として、減算器１２に送出されることになる。
【００４６】
またパン・チルト制御部３０は、パン・チルト開始検出部３１、パン・チルト終了検出部３２、およびカットオフ制御部３３を有しており、主に、パンニングやチルティングに対応してジャイロ演算部２０を制御する役割を果す。
【００４７】
パン・チルト開始検出部３１は、パンニング或いはチルティング（例えば構図を変えるために撮像装置９が略一方向に動かされることであり、以下、「パン・チルト」と略記することがある）が開始されたことを検出する。より具体的には、パン・チルト開始検出部３１は、イコライザ２５の出力信号の信号レベル（センサ検出信号の積分値のレベルを表す）を監視し、この信号レベルが所定閾値Ｔａを越えたことを、パン・チルトの開始として検出する。
【００４８】
なおパン・チルトが開始されると、撮像装置９は略一方向に比較的長く継続して動くことになり、センサ検出信号の積分値は増大する。そのためパン・チルト開始検出部３１は、上述のようにして、パン・チルトの開始を判別することが可能である。パン・チルト開始検出部３１による検出結果の情報は、カットオフ制御部３３へ伝送される。
【００４９】
パン・チルト終了検出部３２は、パン・チルトが終了されたことを検出する。より具体的には、パン・チルト終了検出部３２は、リミッタ付積分器２４の出力信号の信号レベル（センサ検出信号の積分値のレベルを表す）を監視し、この信号レベルが閾値Ｔａ以下となったことを、パン・チルトの終了として検出する。パン・チルト終了検出部３２による検出結果の情報は、カットオフ制御部３３へ伝送される。
【００５０】
カットオフ制御部３３は、パン・チルト開始検出部３１およびパン・チルト終了検出部３２の検出結果に基づいて、ハイパスフィルタ２３およびリミッタ付積分器２４のカットオフ周波数を制御する。またカットオフ制御部３３は更に、オフセット値Ｏｆｓをリセットする（初期値に戻す）役割をも果す。
【００５１】
［センサ検出信号処理部の動作形態等］
次に、センサ検出信号処理部１１の動作形態について、図６に示す状態遷移図を参照しながら以下に説明図する。なおここでは、パン・チルトが検出されていない状態を「通常状態」とする。
【００５２】
「通常状態」では、ハイパスフィルタ２３およびリミッタ付積分器２４のカットオフ周波数は、センサ検出信号に含まれるノイズの除去等が適切に行われるように設定されている。これにより、手振れによる撮像画像の滲みを抑えるための目標位置信号が適切に生成され、その結果、撮像装置９は高性能の手振れ補正機能を発揮することが可能である。
【００５３】
しかしパン・チルトがなされる時は、撮影者が意図的に構図を変えようとしているため、手振れ補正よりも、レンズ１ａを中心（可動領域の中央）に戻し易くすることが重要となる。そこでパン・チルト制御部３０は、「通常状態」においてパン・チルトの開始を検出したとき（監視している信号レベルが閾値Ｔａを超えたとき）、ハイパスフィルタ２３およびリミッタ付積分器２４のカットオフ周波数を、「通常状態」の場合より高い所定値に設定する（ステップＳ１１）。
【００５４】
これによりセンサ検出信号処理部１１の状態は、「通常状態」から「パン・チルト検出状態」に移行する。「パン・チルト検出状態」では、ハイパスフィルタ２３およびリミッタ付積分器２４のカットオフ周波数が高いため、レンズ１ａをより速く中心に戻すことが可能となる。
【００５５】
またパン・チルト制御部３０は、「パン・チルト検出状態」においてパン・チルトの終了を検出したとき（監視している信号レベルが閾値Ｔａ以下となったとき）、ハイパスフィルタ２３およびリミッタ付積分器２４のカットオフ周波数を通常の値に戻す（現状より低くする）とともに、オフセット値Ｏｆｓをリセットする（ステップＳ１２）。
【００５６】
これによりセンサ検出信号処理部１１の状態は、「パン・チルト検出状態」から「通常状態」に移行する。「通常状態」では、先述した通り、高性能の手振れ補正機能を発揮させることが可能である。
【００５７】
またオフセット値Ｏｆｓがリセットされることにより、オフセット値Ｏｆｓの偏りが解消され、例えば、パン・チルトの後にレンズ１ａの目標位置を中心から復帰させることが可能となる。
【００５８】
第１実施形態では上述した通り、パン・チルトの開始が検出されたとき（センサ検出信号の積分値のレベルが閾値Ｔａを超えたとき）に、ハイパスフィルタ２３等のカットオフ周波数が高くされ、パン・チルトの終了が検出されたとき（当該積分値のレベルが閾値Ｔａ以下となったとき）に、当該カットオフ周波数が元に戻されるようになっている。そのため、パンニングやチルティングに適切に対処可能となっている。
【００５９】
なお第１実施形態では、センサ検出信号のノイズが少ない状況でパン・チルトが行われる時や、手振れ補正が出来ない程度の振れが加えられた時（大加振時）等においても、レンズ１ａの位置を比較的良好に制御することが可能である。
【００６０】
２．第２実施形態
次に第２実施形態について説明する。なお第２実施形態の撮像装置は、センサ検出信号処理部の構成や動作形態等を除き、基本的に第１実施形態の撮像装置と同等である。以下の説明では、第１実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、第１実施形態と同等の部分については説明を省略することがある。
【００６１】
［センサ検出信号処理部の構成等］
図４は、第２実施形態に係るセンサ検出信号処理部１１のブロック図である。本図に示すように、センサ検出信号処理部１１は、ジャイロ演算部２０およびパン・チルト制御部３０を備えている。
【００６２】
ジャイロ演算部２０は、アンプ２１、ローパスフィルタ２２、ハイパスフィルタ２３、リミッタ付積分器２４、パン・チルト検出用積分器２７、および退避レジスタ２８を有している。なおアンプ２１、ローパスフィルタ２２、ハイパスフィルタ２３、およびリミッタ付積分器２４の構成は、基本的に第１実施形態の場合と同等である。またリミッタ付積分器２４の出力信号は、レンズ１ａの目標位置を表す目標位置信号として、減算器１２に送出されることになる。
【００６３】
パン・チルト検出用積分器２７は、ハイパスフィルタ２３からセンサ検出信号を受取るようになっており、このセンサ検出信号に対する積分処理を実行して、その結果を表す信号を出力する。パン・チルト検出用積分器２７の出力信号は、後述するように、パン・チルトの開始や終了等の検出に用いられる。
【００６４】
なおパン・チルト検出用積分器２７は、パンニングやチルティングの動きがより良好に検出されるように（例えば、パン・チルトの過度な検出を防止するため）、リミッタ付積分器２４の場合とは異なり、ゲインを制限するリミッタ機能は設けられていない。
【００６５】
退避レジスタ２８は、オフセット値Ｏｆｓを退避させるためのレジスタである。退避レジスタ２８は、オフセット値Ｏｆｓの退避が行われる度に、最新のオフセット値Ｏｆｓを保持する（保持内容を更新する）ようになっている。
【００６６】
またパン・チルト制御部３０は、パン・チルト検出部３５、およびオフセット値制御部３６を有している。
【００６７】
パン・チルト検出部３５は、パン・チルト検出用積分器２７の出力信号の信号レベル（以下、便宜的に「信号レベルＡ」と称する）、および、ハイパスフィルタ２３の出力信号の符号を監視し、パン・チルトの開始や終了などを検出する。なお信号レベルＡは、センサ検出信号の積分値のレベルを表しているといえる。また信号レベルＡは、例えば、リミッタ付積分器２４の出力信号の信号レベルとされていても構わない。
【００６８】
パン・チルト検出部３５は、信号レベルＡが所定閾値Ｔａを超えたことを、パン・チルトの開始として検出する。またパン・チルト検出部３５は、パン・チルトの開始後にハイパスフィルタ２３の出力信号の符号が反転したことを、パン・チルトの終了として検出する。
【００６９】
またパン・チルト検出部３５は、信号レベルＡが所定閾値Ｔａ´（閾値Ｔａより低い値に設定されている）を超えたことをも、検出するようになっている。なお当該出力信号の信号レベルが閾値Ｔａ´を超えたときは、これからパン・チルトが開始される可能性が比較的高い。そこでこのときは、後述するように、パン・チルトに対する準備が行われることになる。
【００７０】
またパン・チルト検出部３５は、信号レベルＡが所定閾値Ｔａ´（閾値Ｔａより低い値に設定されている）を超えた後に、ハイパスフィルタ２３の出力信号の符号が反転したことをも検出する。パン・チルト検出部３５による各検出結果の情報は、オフセット値制御部３６へ伝送される。
【００７１】
オフセット値制御部３６は、パン・チルト検出部３５の検出結果に基づいて、オフセット値Ｏｆｓの退避や、オフセット値Ｏｆｓの戻し（オフセット値Ｏｆｓを、退避レジスタ２８に退避されている値に置換すること）の制御を行う。
【００７２】
［センサ検出信号処理部の動作形態等］
次に、センサ検出信号処理部１１の動作形態について、図７に示す状態遷移図を参照しながら以下に説明図する。なおここでは、信号レベルＡが閾値Ｔａ´以下である状態を、「通常状態」とする。
【００７３】
「通常状態」において、信号レベルＡが閾値Ｔａ´を超えたことが検出されると、センサ検出信号処理部１１の状態は、「通常状態」から「パン・チルト検出準備状態」に移行する（ステップＳ２１）。このときパン・チルト制御部３０は、オフセット値Ｏｆｓの退避を実行させる。このようにパン・チルト制御部３０は、パン・チルトが開始される前（撮像装置９が大きく動かされる前）にオフセット値Ｏｆｓを退避させ、大きく偏った値となる前のオフセット値Ｏｆｓを退避させるようになっている。
【００７４】
また「パン・チルト検出準備状態」において、パン・チルト制御部３０がパン・チルトの開始（信号レベルＡが閾値Ｔａを超えたこと）を検出すると、センサ検出信号処理部１１の状態は、「パン・チルト検出準備状態」から「パン・チルト検出状態」に移行する（ステップＳ２２）。
【００７５】
また「パン・チルト検出状態」において、パン・チルト制御部３０がハイパスフィルタ２３の出力信号の符号の反転を検出すると、センサ検出信号処理部１１の状態は、「パン・チルト検出状態」から「通常状態」に移行する（ステップＳ２３）。このときパン・チルト制御部３０は、オフセット値Ｏｆｓの戻しを実行させる。これによりオフセット値Ｏｆｓの大きな偏りを解消させ、レンズ１ａの目標位置をより望ましい状態（例えばより中心に近い状態）とすることが可能となる。
【００７６】
また「パン・チルト検出準備状態」において、パン・チルト制御部３０がハイパスフィルタ２３の出力信号の符号の反転を検出すると、センサ検出信号処理部１１の状態は、「パン・チルト検出準備状態」から「通常状態」に移行する（ステップＳ２４）。なおこのときはオフセット値Ｏｆｓの偏りは比較的小さいため、ステップＳ２３の場合とは異なり、オフセット値Ｏｆｓの戻しは行われない。
【００７７】
第２実施形態では、センサ検出信号の積分値のレベル（信号レベルＡ）が閾値Ｔａ´を超えたときには、オフセット値Ｏｆｓを退避レジスタ２８に退避されるようになっている。また、センサ検出信号の積分値のレベルが閾値Ｔａ（閾値Ｔａ´より高い）を超えた後に、ハイパスフィルタ２３の出力の符号が反転したときには、オフセット値Ｏｆｓが退避レジスタ２８に退避されている値に置換される一方、センサ検出信号の積分値のレベルが閾値Ｔａを超えずに、ハイパスフィルタ２３の出力の符号が反転したときは、当該置換は行われないようになっている。
【００７８】
３．第３実施形態
次に第３実施形態について説明する。なお第３実施形態の撮像装置は、センサ検出信号処理部の構成等を除き、基本的に第２実施形態の撮像装置と同等である。以下の説明では、第２実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、第２実施形態と同等の部分については説明を省略することがある。
【００７９】
図５は、第３実施形態に係るセンサ検出信号処理部１１のブロック図である。本図に示すように、センサ検出信号処理部１１は、第２実施形態の場合と同様に、ジャイロ演算部２０およびパン・チルト制御部３０を備えている。
【００８０】
但し第３実施形態では、ジャイロ演算部２０の構成要素として、更にイコライザ２５が設けられるとともに、パン・チルト制御部３０の構成要素として、更にパン・チルト検出部３７およびカットオフ制御部３８が設けられている。
【００８１】
イコライザ２５は、リミッタ付積分器２４から受取る信号に対して、位相の進みや遅れを修正する処理を施して後段側に出力する。イコライザ２５の出力信号は、レンズ１ａの目標位置を表す目標位置信号として、減算器１２に送出されることになる。なおイコライザ２５は、カットオフ周波数が可変であるように形成されている。
【００８２】
パン・チルト検出部３７は、イコライザ２５の出力信号の信号レベル（以下、便宜的に「信号レベルＢ」と称する）を監視し、パン・チルトの開始や終了を検出する。より具体的には、パン・チルト検出部３７は、信号レベルＢが閾値Ｔａを超えたことを、パン・チルトの開始として検出する。またパン・チルト検出部３７は、信号レベルＢが閾値Ｔａを下回ったことを、パン・チルトの終了として検出する。なお信号レベルＢは、センサ検出信号の積分値のレベルを表しているといえる。
【００８３】
カットオフ制御部３８は、パン・チルト検出部３７の検出結果に基づいて、イコライザ２５のカットオフ周波数を制御する。より具体的には、カットオフ制御部３８は、パン・チルトの開始が検出されてから終了が検出されるまでの間、イコライザ２５のカットオフ周波数を、通常より高い所定値に設定する。
【００８４】
なおパン・チルト制御部３０では、ハイパスフィルタ２３の制御に関わる部分（パン・チルト検出部３５およびオフセット値制御部３６）と、イコライザ２５の制御にかかわる部分（パン・チルト検出部３７およびカットオフ制御部３８）は、別々に設けられている。これにより、ジャイロ演算部２０の制御に関わるシステムの単純化が容易となっている。
【００８５】
第３実施形態におけるセンサ検出信号処理部１１では、第２実施形態の場合と同様の動作に加えて、パン・チルトが検出されているときにイコライザ２５のカットオフ周波数を高くする動作が行われる。なおこの動作は、第１実施形態のパン・チルト制御部３０が行う動作（ハイパスフィルタ２３等のカットオフ周波数を高くする動作）に準じた趣旨の動作である。
【００８６】
すなわち第３実施形態では、パン・チルトが検出されていないときには、撮像装置９が高性能の手振れ補正機能を発揮するように、イコライザ２５のカットオフ周波数が設定されている。その一方で、パン・チルトが検出されているときには、レンズ１ａが中心に戻り易くなるように、イコライザ２５のカットオフ周波数を高くするようになっている。
【００８７】
なお第２或いは第３実施形態では、第１実施形態に比べ、ヨー方向とピッチ方向の解除のタイミングが同じになり易く、斜め方向のパン・チルトがなされても、レンズ１ａが「Ｌ」を画くように中心へ戻る現象が発生し難くなっている。また更に、加振状態においてレンズ位置の補正が利かない状態が続くことは、回避されるようになっている。
【００８８】
そして第２或いは第３実施形態では、例えば、センサ検出信号のノイズが多い状況でパン・チルトが行われる時や、手振れ補正が可能な程度の振れが加えられた時（中加振時）等において、レンズ１ａの位置を比較的良好に制御することが可能である。
【００８９】
ここでノイズが多い状況でのパン・チルト時におけるレンズ１ａの動きに関するグラフを、図９に例示する。なお図９において、横軸は時間を、縦軸はレンズ１ａの位置を表している。また、第２或いは第３実施形態のグラフは実線で表され、第１実施形態のグラフは破線で表されている。
【００９０】
第１実施形態では、本図に示すように、パン・チルトの終了後にレンズ１ａが中心近くに戻された後、レンズ１ａが再度端に移動する可能性がある。この現象は主に、撮像装置９が動いたままの状態で、ハイパスフィルタ２３のカットオフ周波数が戻されることにより生じる。しかし第２或いは第３実施形態では、このような現象は生じ難くなっている。
【００９１】
また中加振時におけるレンズ１ａの動きに関するグラフを、図１０に例示する。なお図１０において、横軸は時間を、縦軸はレンズ１ａの位置を表している。また、第２或いは第３実施形態のグラフは実線で表され、第１実施形態のグラフは破線で表されている。
【００９２】
第１実施形態では、本図に示すように、補正の可能な程度の振れが加わっている場合であっても、レンズ１ａの動きが正しく収束しない（例えば動作点が偏る）ことがある。しかし第２或いは第３実施形態では、このような現象は回避されるようになっている。
【００９３】
４．第４実施形態
次に第４実施形態について説明する。なお第４実施形態の撮像装置は、センサ検出信号処理部の動作形態を除き、第２或いは第３実施形態の撮像装置と同等である。そのため以下では、センサ検出信号の動作形態について説明し、その他の部分の説明を省略する。
【００９４】
センサ検出信号処理部１１の動作形態について、図８に示す状態遷移図を参照しながら以下に説明図する。センサ検出信号処理部１１は、基本的には、第２または第３実施形態の場合と同様の動作を行うようになっている。
【００９５】
但し第４実施形態のセンサ検出信号処理部１１では、「通常状態」から「パン・チルト検出準備状態」への移行時にオフセット値Ｏｆｓが退避される代わりに、ステップＳ２５の動作が行われるようになっている。すなわちパン・チルト制御部３０は、ステップＳ２５の動作として、センサ検出信号の積分値のレベル（信号レベルＡ）が一定時間継続して閾値Ｔａ´以下であったときに、オフセット値Ｏｆｓを退避レジスタ２８に退避させる動作を行う。
【００９６】
これにより第４実施形態では、第２或いは第３実施形態の長所が維持されつつ、撮像装置９が手持ちの状態でのパン・チルト時の動作の安定性がより高くなっている。また第２或いは第３実施形態では、大きめの振動が継続したときにはオフセット値が異常となり、動作点が大きくずれて正常な制御が困難な状態（特異状態）となることが懸念されるが、第４実施形態ではこのような特異状態とはなり難く、特異状態となっても一定時間で回復する。
【００９７】
ここで大加振時におけるレンズ１ａの動きに関するグラフを、図１１に例示する。なお図１１において、横軸は時間を、縦軸はレンズ１ａの位置を表している。また第４実施形態のグラフは実線で表され、第２或いは第３実施形態のグラフは破線で表されている。
【００９８】
第２或いは第３実施形態では本図に示すように、大きめの振動が継続したときに、レンズ１ａの動作点が端に移動する可能性がある。しかし第４実施形態では、このような現象は生じ難くなっている。
【００９９】
５．第５実施形態
次に第５実施形態について説明する。なお第５実施形態の撮像装置は、センサ検出信号処理部が行う動作等を除き、基本的に第２実施形態の撮像装置と同等である。以下の説明では、第２実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、第２実施形態と同等の部分については説明を省略することがある。
【０１００】
図１２は、第５実施形態に係るセンサ検出信号処理部１１のブロック図である。本図に示すように、センサ検出信号処理部１１は、第２実施形態の場合と同様に、ジャイロ演算部２０およびパン・チルト制御部３０を備えている。
【０１０１】
但し、第５実施形態におけるパン・チルト制御部３０（オフセット値制御部３６）は、後述するように、オフセット値Ｏｆｓの退避やオフセット値Ｏｆｓの戻しの制御に加えて、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数の制御を行うようになっている。
【０１０２】
次に、センサ検出信号処理部１１の動作形態について、図１３に示す状態遷移図を参照しながら以下に説明図する。なおここでは、信号レベルＡが閾値Ｔａ´以下である状態を、「通常状態」とする。
【０１０３】
「通常状態」において、信号レベルＡが閾値Ｔａ´を超えたことが検出されると、センサ検出信号処理部１１の状態は、「通常状態」から「パン・チルト検出準備状態」に移行する（ステップＳ３１）。このときパン・チルト制御部３０は、オフセット値Ｏｆｓの退避を実行させる。このようにパン・チルト制御部３０は、パン・チルトが開始される前（撮像装置９が大きく動かされる前）にオフセット値Ｏｆｓを退避させ、大きく偏った値となる前のオフセット値Ｏｆｓを退避させるようになっている。
【０１０４】
また「パン・チルト検出準備状態」において、パン・チルト制御部３０がパン・チルトの開始（信号レベルＡが閾値Ｔａを超えたこと）を検出すると、センサ検出信号処理部１１の状態は、「パン・チルト検出準備状態」から「パン・チルト検出状態」に移行する（ステップＳ３２）。
【０１０５】
このときパン・チルト制御部３０は、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数を、「通常状態」の場合より高い所定値に変更する。これにより、リミッタ付積分器２４はカットオフ周波数が高くなり、入力感度が下げられる。「パン・チルト検出状態」では、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数が高いため、レンズ１ａをより速く中心に戻すことが可能となる。
【０１０６】
なおセンサ検出信号処理部１１の状態は、「パン・チルト検出状態」となった後、直ちに「パン・チルト解除待ち状態」へ移行する。「パン・チルト解除待ち状態」は、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数を「パン・チルト検出状態」のときの値に維持したまま、「パン・チルト検出状態」の解除を待つ状態である。
【０１０７】
「パン・チルト解除待ち状態」では、パン・チルト制御部３０は、信号レベルＡが閾値Ｔａを超えているか否かを監視する。そして信号レベルＡが閾値Ｔａを超えていることが検出されると、センサ検出信号処理部１１の状態は、「パン・チルト解除待ち状態」から「パン・チルト検出状態」に移行する（ステップＳ３３）。
【０１０８】
但し、一定期間継続して信号レベルＡが閾値Ｔａを超えなかった場合には、センサ検出信号処理部１１の状態は、「パン・チルト解除待ち状態」から「通常状態」に移行する（ステップＳ３４）。このときパン・チルト制御部３０は、オフセット値Ｏｆｓの戻しを実行させるとともに、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数を通常の値に戻す（カットオフ周波数の変更を解除する）。
【０１０９】
また「パン・チルト検出準備状態」において、パン・チルト制御部３０がハイパスフィルタ２３の出力信号の符号の反転を検出すると、センサ検出信号処理部１１の状態は、「パン・チルト検出準備状態」から「通常状態」に移行する（ステップＳ３５）。なおこのときはオフセット値Ｏｆｓの偏りは比較的小さいため、ステップＳ３４の場合とは異なり、オフセット値Ｏｆｓの戻しは行われない。
【０１１０】
上述したように第５実施形態では、信号レベルＡ（パン・チルト検出用積分器２７の出力信号の信号レベル）が閾値Ｔａ（所定の基準閾値）を超えたときに、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数が高くされる。そして更に、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数が高くされた後、一定時間継続して信号レベルＡが閾値Ｔａを超えなかったときに、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数が元に戻される。
【０１１１】
すなわち第５実施形態では、パン・チルトが検出されていないときには、撮像装置９が高性能の手振れ補正機能を発揮するように、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数が設定されている。その一方で、パン・チルトが検出されているときにはリミッタ付積分器２４のカットオフ周波数を高くし、レンズ１ａを中心に戻し易くすることが可能である。
【０１１２】
また更に第５実施形態では、パン・チルト解除待ち状態の期間が設けられ、この期間においてリミッタ付積分器２４のカットオフ周波数が高い値に維持される。そのため、パン・チルト解除待ち状態の期間が設けられない場合（例えば、信号レベルＡが閾値Ｔａを超えなかったときに、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数が直ちに元に戻される場合）に比べ、パン・チルト後のレンズ１ａの位置をより安定させることが可能となっている。
【０１１３】
そのため第５実施形態によれば、第２実施形態の場合に準じた利点を有しながら、更に上述した利点を得ることが可能である。ここで図１４および図１５に、パン・チルト時におけるレンズ１ａの動きに関するグラフを例示する。なお各図において、横軸は時間を、縦軸はレンズ１ａの位置を表している。
【０１１４】
図１４においては、第５実施形態（リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数が変更される場合）のグラフが、実線で表されている。一方、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数が変更されない場合（その他の条件は第５実施形態と同等）のグラフが、破線で表されている。図１４に示すように第５実施形態によれば、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数が変更されない場合に比べ、レンズ１ａが速く中心に戻るようになっている。
【０１１５】
また図１５においては、第５実施形態（パン・チルト解除待ち状態の期間が設けられる場合）のグラフが、実線で表されている。一方、パン・チルト解除待ち状態の期間が設けられない場合（その他の条件は第５実施形態と同等）のグラフが、破線で表されている。
【０１１６】
図１５に示すように第５実施形態によれば、パン・チルト解除待ち状態の期間が設けられない場合に比べて、リミッタ付積分器２４のカットオフ周波数の変更が解除されるときのレンズ１ａが再度端側に向かうような動き（グラフ上での膨らみ）が抑えられ、パン・チルト後のレンズ１ａの位置がより安定する。なお図１５に示す（Ａ）および（Ｂ）のタイミングは、それぞれ、図１３に示す（Ａ）および（Ｂ）のタイミングに対応する。
【０１１７】
また第５実施形態において、先述した第４実施形態の特徴を取り入れるようにしても良い。この場合には図１６の状態遷移図に示すように、センサ検出信号処理部１１では、「通常状態」から「パン・チルト検出準備状態」への移行時にオフセット値Ｏｆｓが退避される代わりに、ステップＳ３６の動作（第４実施形態でのステップＳ２５と同等の動作）が行われる。
【０１１８】
すなわちパン・チルト制御部３０は、ステップＳ３６の動作として、センサ検出信号の積分値のレベル（信号レベルＡ）が一定時間継続して閾値Ｔａ´以下であったときに、オフセット値Ｏｆｓを退避レジスタ２８に退避させる動作を行う。これにより第５実施形態においても、第４実施形態の場合に準じた利点を得ることが可能である。
【０１１９】
６．その他
各実施形態のセンサ検出信号処理部１１は、振れ量を検出するジャイロセンサ４を有した撮像装置９に設けられ、センサ検出信号に基づいて目標位置信号を生成する信号処理装置となっている。またこれまでに説明した通り、当該信号処理装置によれば、パンニングやチルティング等に適切に対処することが可能となっている。
【０１２０】
また各実施形態のレンズ制御装置６は、センサ検出信号処理部１１（信号処理装置）を備え、センサ検出信号処理部１１により生成された目標位置信号に基づいて、目標位置へ近づくようにレンズ１ａの位置を制御する。各実施形態のレンズ制御装置６や撮像装置９によれば、センサ検出信号処理部１１が有する利点を享受することが可能となっている。
【０１２１】
また各実施形態では、手振れ補正用（振れ補正用）の可動部品として可動式のレンズ１ａが採用された形態となっているが、その他の形態となっていても構わない。例えば各実施形態の変形例として、イメージセンサ或いはカメラモジュール（レンズとイメージセンサを有するモジュール）が、手振れ補正用の可動部品であるものを挙げることが出来る。
【０１２２】
図１７は、手振れ補正用の可動部品としてイメージセンサが採用された場合における、撮像装置９のブロック図を例示している。本図に示す撮像装置９は、レンズ７ａとイメージセンサ７ｂを有するカメラモジュール７を備えており、イメージセンサ７ｂは可動式となっている。
【０１２３】
そして位置センサ２の代わりに、イメージセンサ７ｂの位置を検出する位置センサ２ａが設けられ、レンズ駆動モータ３の代わりに、イメージセンサ７ｂを駆動するモータ３ａが設けられている。またレンズ制御装置６の代わりに、イメージセンサ７ｂの位置を制御する制御装置６ａが設けられている。制御装置６ａは、位置センサ２ａから出力される現在位置信号と目標位置信号との差が小さくなるように、モータ３ａを通じてイメージセンサ７ｂの位置を制御し、撮像装置９において手振れ補正機能が発揮されるようにする。
【０１２４】
図１８は、手振れ補正用の可動部品としてカメラモジュールが採用された場合における、撮像装置９のブロック図を例示している。本図に示す撮像装置９は、レンズ７ａとイメージセンサ７ｂを有するカメラモジュール７を備えており、カメラモジュール７は可動式となっている。
【０１２５】
そして位置センサ２の代わりに、カメラモジュール７の位置を検出する位置センサ２ｂが設けられ、レンズ駆動モータ３の代わりに、カメラモジュール７を駆動するモータ３ｂが設けられている。またレンズ制御装置６の代わりに、カメラモジュール７の位置を制御する制御装置６ｂが設けられている。制御装置６ｂは、位置センサ２ｂから出力される現在位置信号と目標位置信号との差が小さくなるように、モータ３ｂを通じてカメラモジュール７の位置を制御し、撮像装置９において手振れ補正機能が発揮されるようにする。
【０１２６】
なお本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。また本発明は、例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、監視カメラ、および携帯電話向けカメラモジュールなど、様々な用途に利用され得る。
【０１２７】
ここで撮像装置９の具体例として、携帯電話、デジタルスチルカメラ、およびデジタルビデオカメラを挙げ、それぞれの外観図を図１９〜図２１に示す。
【０１２８】
図１９は、当該携帯電話（スマートフォン）の外観図である。本構成例の携帯電話Ａは、本体の前面や背面に搭載される撮像部Ａ１と、ユーザ操作を受け付ける操作部Ａ２（各種ボタンやタッチパネルなど）と、文字や映像（撮影画像を含む）を表示する表示部３と、を有する。撮像装置９としての携帯端末は、携帯電話に限定されるものではなく、ノート型ＰＣやタブレット型ＰＣ、或いは、携帯ゲーム機なども対象に含まれる。
【０１２９】
図２０は、当該デジタルスチルカメラの外観図である。本構成例のデジタルスチルカメラＢは、静止画を撮影する撮像部Ｂ１と、ユーザ操作を受け付ける操作部Ｂ２（レリーズボタンやズームレバーなど）と、撮影画像やメニュー画面を表示する表示部Ｂ３と、を有する。
【０１３０】
図２１は、当該デジタルビデオカメラの外観図である。本構成例のデジタルビデオカメラＣは、動画を撮影する撮像部Ｃ１と、ユーザ操作を受け付ける操作部Ｃ２（撮影開始／停止ボタンやズームレバーなど）と、撮影画像やメニュー画面を表示する表示部Ｃ３と、を有する。
【０１３１】
上記いずれの撮像装置Ａ〜Ｃについても、先に説明した撮像装置９の特長を有したものとなっている。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明は、手振れ補正機能を有する撮像装置などに利用することができる。
【符号の説明】
【０１３３】
１ レンズユニット
１ａ レンズ
２ 位置センサ
２ａ 位置センサ
２ｂ 位置センサ
３ レンズ駆動モータ
３ａ モータ
３ｂ モータ
４ ジャイロセンサ
６ レンズ制御装置
６ａ 制御装置
６ｂ 制御装置
７ カメラモジュール
７ａ レンズ
７ｂ イメージセンサ
９ 撮像装置
１１ センサ検出信号処理部
１２ 加算部
１３ ＰＩＤフィルタ
１４ ドライバ部
２０ ジャイロ演算部
２１ アンプ
２２ ローパスフィルタ
２３ ハイパスフィルタ
２４ リミッタ付積分器（第１積分器）
２５ イコライザ
２７ パン・チルト検出用積分器（第２積分器）
２８ 退避レジスタ
３０ パン・チルト制御部
３１ パン・チルト開始検出部
３２ パン・チルト終了検出部
３３ カットオフ制御部
３５ パン・チルト検出部
３６ オフセット値制御部
３７ パン・チルト検出部
３８ カットオフ制御部
４０ ローパスフィルタ
４１、４２ 遅延素子
４３ リミッタ素子
４４ａ〜４４ｃ 乗算器
４５ａ、４５ｂ 加算器
Ａ 携帯電話（スマートフォン）
Ｂ デジタルスチルカメラ
Ｃ デジタルビデオカメラ
Ａ１、Ｂ１、Ｃ１ 撮像部
Ａ２、Ｂ２、Ｃ２ 操作部
Ａ３、Ｂ３、Ｃ３ 表示部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振れ量を検出するセンサおよび振れ補正用可動部品を有した撮像装置に設けられ、該センサの検出信号に基づいて、該振れ補正用可動部品の目標位置を表す信号を生成する信号処理装置であって、
カットオフ周波数が可変であり、前記検出信号に高域通過のフィルタ処理を施すハイパスフィルタと、
前記検出信号の積分値のレベルが所定の閾値を超えたときに、前記カットオフ周波数を高くし、該積分値のレベルが該閾値以下となったときに、前記カットオフ周波数を元に戻すカットオフ周波数制御部と、
を備えたことを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
前記ハイパスフィルタが、前記フィルタ処理の演算の中間値を保持するように形成されている、請求項１に記載の信号処理装置であって、
前記積分値のレベルが前記閾値以下となったとき、前記中間値をリセットすることを特徴とする信号処理装置。
【請求項３】
前記ハイパスフィルタは、
該ハイパスフィルタの入力値が入力される一次ＩＩＲフィルタのローパスフィルタを有するとともに、該ハイパスフィルタの入力値から前記ローパスフィルタの出力値を引いた値を出力するように形成されており、
前記ローパスフィルタには、該ローパスフィルタの出力値を保持する遅延素子が設けられており、
前記中間値は、前記遅延素子に保持される値であることを特徴とする請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
振れ量を検出するセンサおよび振れ補正用可動部品を有した撮像装置に設けられ、該センサの検出信号に基づいて、該振れ補正用可動部品の目標位置を表す信号を生成する信号処理装置であって、
前記検出信号に高域通過のフィルタ処理を施すものであり、該フィルタ処理の演算の中間値を保持するように形成されているハイパスフィルタと、
前記中間値の退避に用いられる退避レジスタと、
前記検出信号の積分値のレベルが所定の第１閾値を超えたときには、前記中間値を前記退避レジスタに退避させ、所定条件が満たされたときには、前記中間値を前記退避レジスタに退避されている値に置換する退避制御部と、
を備えたことを特徴とする信号処理装置。
【請求項５】
振れ量を検出するセンサおよび振れ補正用可動部品を有した撮像装置に設けられ、該センサの検出信号に基づいて、該振れ補正用可動部品の目標位置を表す信号を生成する信号処理装置であって、
前記検出信号に高域通過のフィルタ処理を施すものであり、該フィルタ処理の演算の中間値を保持するように形成されているハイパスフィルタと、
前記中間値の退避に用いられる退避レジスタと、
前記検出信号の積分値のレベルが一定時間継続して所定の第１閾値以下であったときには、前記中間値を前記退避レジスタに退避させ、所定条件が満たされたときには、前記中間値を前記退避レジスタに退避されている値に置換する退避制御部と、
を備えたことを特徴とする信号処理装置。
【請求項６】
カットオフ周波数が可変であり、前記検出信号の積分処理を実行する第１積分器と、
前記検出信号の積分処理を実行する第２積分器と、を備え、
第２積分器の出力信号の信号レベルが所定の基準閾値を超えたときに、第１積分器のカットオフ周波数を高くすることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の信号処理装置。
【請求項７】
第１積分器のカットオフ周波数が高くされた後、一定時間継続して前記信号レベルが前記基準閾値を超えなかったときに、第１積分器のカットオフ周波数を元に戻すことを特徴とする請求項６に記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記ハイパスフィルタは、
該ハイパスフィルタの入力値が入力される一次ＩＩＲフィルタのローパスフィルタを有するとともに、該ハイパスフィルタの入力値から前記ローパスフィルタの出力値を引いた値を出力するように形成されており、
前記ローパスフィルタには、該ローパスフィルタの出力値を保持する遅延素子が設けられており、
前記中間値は、前記遅延素子に保持される値であることを特徴とする請求項４から請求項７の何れかに記載の信号処理装置。
【請求項９】
前記退避制御部は、
前記検出信号の積分値のレベルが第１閾値より高い第２閾値を超えた後に、前記ハイパスフィルタの出力の符号が反転したときには、前記オフセット値を前記退避レジスタに退避されている値に置換する一方、
前記検出信号の積分値のレベルが第２閾値を超えずに、前記ハイパスフィルタの出力の符号が反転したときは、前記置換を行わないことを特徴とする請求項８に記載の信号処理装置。
【請求項１０】
前記目標位置は、
前記撮像装置の振れによる撮像画像の滲みが抑えられる前記振れ補正用可動部品の位置であることを特徴とする請求項１から請求項９の何れかに記載の信号処理装置。
【請求項１１】
前記センサは、ジャイロセンサであることを特徴とする請求項１から請求項１０の何れかに記載の信号処理装置。
【請求項１２】
前記振れ補正用可動部品は、可動式のレンズであることを特徴とする請求項１から請求項１１の何れかに記載の信号処理装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の信号処理装置を備え、
前記信号処理装置により生成された前記目標位置を表す信号に基づいて、前記目標位置へ近づくように前記レンズの位置を制御することを特徴とするレンズ制御装置。
【請求項１４】
前記レンズの現在位置を表す現在位置信号を取得し、
前記現在位置信号と前記目標位置を表す信号との差が小さくなるように、前記レンズの位置を制御することを特徴とする請求項１３に記載のレンズ制御装置。
【請求項１５】
前記レンズを駆動するレンズ駆動モータの制御を通じて、前記レンズの位置を制御することを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載のレンズ制御装置。
【請求項１６】
請求項１から請求項１２の何れかに記載の信号処理装置を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１７】
請求項１３から請求項１５の何れかに記載のレンズ制御装置を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
振れ量を検出するセンサおよび振れ補正用可動部品を有した撮像装置に設けられ、該センサの検出信号に基づいて、該振れ補正用可動部品の目標位置を表す信号を生成する信号処理装置であって、
カットオフ周波数が可変であり、前記検出信号に高域通過のフィルタ処理を施すハイパスフィルタと、
前記検出信号の積分値のレベルが所定の閾値を超えたときに、前記カットオフ周波数を高くし、該積分値のレベルが該閾値以下となったときに、前記カットオフ周波数を元に戻すカットオフ周波数制御部と、
を備えたことを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
前記ハイパスフィルタが、前記フィルタ処理の演算の中間値を保持するように形成されている、請求項１に記載の信号処理装置であって、
前記積分値のレベルが前記閾値以下となったとき、前記中間値をリセットすることを特徴とする信号処理装置。
【請求項３】
前記ハイパスフィルタは、
該ハイパスフィルタの入力値が入力される一次ＩＩＲフィルタのローパスフィルタを有するとともに、該ハイパスフィルタの入力値から前記ローパスフィルタの出力値を引いた値を出力するように形成されており、
前記ローパスフィルタには、該ローパスフィルタの出力値を保持する遅延素子が設けられており、
前記中間値は、前記遅延素子に保持される値であることを特徴とする請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
振れ量を検出するセンサおよび振れ補正用可動部品を有した撮像装置に設けられ、該センサの検出信号に基づいて、該振れ補正用可動部品の目標位置を表す信号を生成する信号処理装置であって、
前記検出信号に高域通過のフィルタ処理を施すものであり、該フィルタ処理の演算の中間値を保持するように形成されているハイパスフィルタと、
前記中間値の退避に用いられる退避レジスタと、
前記検出信号の積分値のレベルが所定の第１閾値を超えたときには、前記中間値を前記退避レジスタに退避させ、所定条件が満たされたときには、前記中間値を前記退避レジスタに退避されている値に置換する退避制御部と、
を備えたことを特徴とする信号処理装置。
【請求項５】
振れ量を検出するセンサおよび振れ補正用可動部品を有した撮像装置に設けられ、該センサの検出信号に基づいて、該振れ補正用可動部品の目標位置を表す信号を生成する信号処理装置であって、
前記検出信号に高域通過のフィルタ処理を施すものであり、該フィルタ処理の演算の中間値を保持するように形成されているハイパスフィルタと、
前記中間値の退避に用いられる退避レジスタと、
前記検出信号の積分値のレベルが一定時間継続して所定の第１閾値以下であったときには、前記中間値を前記退避レジスタに退避させ、所定条件が満たされたときには、前記中間値を前記退避レジスタに退避されている値に置換する退避制御部と、
を備えたことを特徴とする信号処理装置。
【請求項６】
カットオフ周波数が可変であり、前記検出信号の積分処理を実行する第１積分器と、
前記検出信号の積分処理を実行する第２積分器と、を備え、
第２積分器の出力信号の信号レベルが所定の基準閾値を超えたときに、第１積分器のカットオフ周波数を高くすることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の信号処理装置。
【請求項７】
第１積分器のカットオフ周波数が高くされた後、一定時間継続して前記信号レベルが前記基準閾値を超えなかったときに、第１積分器のカットオフ周波数を元に戻すことを特徴とする請求項６に記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記ハイパスフィルタは、
該ハイパスフィルタの入力値が入力される一次ＩＩＲフィルタのローパスフィルタを有するとともに、該ハイパスフィルタの入力値から前記ローパスフィルタの出力値を引いた値を出力するように形成されており、
前記ローパスフィルタには、該ローパスフィルタの出力値を保持する遅延素子が設けられており、
前記中間値は、前記遅延素子に保持される値であることを特徴とする請求項４から請求項７の何れかに記載の信号処理装置。
【請求項９】
前記退避制御部は、
前記検出信号の積分値のレベルが第１閾値より高い第２閾値を超えた後に、前記ハイパスフィルタの出力の符号が反転したときには、前記オフセット値を前記退避レジスタに退避されている値に置換する一方、
前記検出信号の積分値のレベルが第２閾値を超えずに、前記ハイパスフィルタの出力の符号が反転したときは、前記置換を行わないことを特徴とする請求項８に記載の信号処理装置。
【請求項１０】
前記目標位置は、
前記撮像装置の振れによる撮像画像の滲みが抑えられる前記振れ補正用可動部品の位置であることを特徴とする請求項１から請求項９の何れかに記載の信号処理装置。
【請求項１１】
前記センサは、ジャイロセンサであることを特徴とする請求項１から請求項１０の何れかに記載の信号処理装置。
【請求項１２】
前記振れ補正用可動部品は、可動式のレンズであることを特徴とする請求項１から請求項１１の何れかに記載の信号処理装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の信号処理装置を備え、
前記信号処理装置により生成された前記目標位置を表す信号に基づいて、前記目標位置へ近づくように前記レンズの位置を制御することを特徴とするレンズ制御装置。
【請求項１４】
前記レンズの現在位置を表す現在位置信号を取得し、
前記現在位置信号と前記目標位置を表す信号との差が小さくなるように、前記レンズの位置を制御することを特徴とする請求項１３に記載のレンズ制御装置。
【請求項１５】
前記レンズを駆動するレンズ駆動モータの制御を通じて、前記レンズの位置を制御することを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載のレンズ制御装置。
【請求項１６】
請求項１から請求項１２の何れかに記載の信号処理装置を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１７】
請求項１３から請求項１５の何れかに記載のレンズ制御装置を備えたことを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
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【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
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【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１３−７８１０４（Ｐ２０１３−７８１０４Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１２１７５０（Ｐ２０１２−１２１７５０）
【出願日】平成２４年５月２９日（２０１２．５．２９）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月２９日（２０１２．５．２９）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
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