特許 6337540 センサ出力の温度補正装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6337540

(24)【登録日】2018年5月18日

(45)【発行日】2018年6月6日

(54)【発明の名称】センサ出力の温度補正装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/232 20060101AFI20180528BHJP

   G01C 19/00 20130101ALI20180528BHJP

   G03B 5/00 20060101ALI20180528BHJP

【ＦＩ】

   H04N5/232 480

   G01C19/00 Z

   G03B5/00 J

【請求項の数】13

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-55307(P2014-55307)

(22)【出願日】2014年3月18日

(65)【公開番号】特開2015-179887(P2015-179887A)

(43)【公開日】2015年10月8日

【審査請求日】2017年3月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】311015207

【氏名又は名称】リコーイメージング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090169

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100124497

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 洋樹

(72)【発明者】

【氏名】大田 真己斗

【審査官】 大西 宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２２１０４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２０４４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２１４７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１１２９７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２１５８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０４４３１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２２１８１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−００８９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２０６１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５０７２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１３２８４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２１６４８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ ５／２２２−５／２５７

Ｇ０１Ｃ １９／００ −１９／７２

Ｇ０３Ｂ ５／００ − ５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

温度ドリフトを含むセンサからの出力の補正を行う温度補正装置であって、
温度センサと、
メモリと、
静止状態にあるか否かの判定を行う静止状態判定手段と、
静止状態にあると判定されるとき、そのときの温度データと前記温度ドリフトを含むセンサからの出力データとを前記メモリに記録するデータ記録手段と、
前記メモリに記録された前記温度データと前記温度ドリフトを含むセンサからの出力データとから、前記温度ドリフトを含むセンサからの出力の温度に関する補正式を算出する補正式算出手段と、
前記温度ドリフトを含むセンサからの出力にハイパスフィルタを掛けるフィルタ手段とを備え、
前記メモリに記録されるデータ数が多い程、前記ハイパスフィルタの時定数を長く設定する
ことを特徴とするセンサ出力の温度補正装置。

【請求項2】

温度ドリフトを含むセンサからの出力の補正を行う温度補正装置であって、
温度センサと、
メモリと、
静止状態にあるか否かの判定を行う静止状態判定手段と、
静止状態にあると判定されるとき、そのときの温度データと前記温度ドリフトを含むセンサからの出力データとを前記メモリに記録するデータ記録手段と、
前記メモリに記録された前記温度データと前記温度ドリフトを含むセンサからの出力データとから、前記温度ドリフトを含むセンサからの出力の温度に関する補正式を算出する補正式算出手段と、
前記温度ドリフトを含むセンサからの出力にハイパスフィルタを掛けるフィルタ手段とを備え、
前記メモリに記録された温度データの最高温度と最低温度の間の温度において前記ハイパスフィルタの時定数を長く設定する
ことを特徴とするセンサ出力の温度補正装置。

【請求項3】

温度ドリフトを含むセンサからの出力の補正を行う温度補正装置であって、
温度センサと、
メモリと、
静止状態にあるか否かの判定を行う静止状態判定手段と、
静止状態にあると判定されるとき、そのときの温度データと前記温度ドリフトを含むセンサからの出力データとを前記メモリに記録するデータ記録手段と、
前記メモリに記録された前記温度データと前記温度ドリフトを含むセンサからの出力データとから、前記温度ドリフトを含むセンサからの出力の温度に関する補正式を算出する補正式算出手段と、
前記温度ドリフトを含むセンサからの出力にハイパスフィルタを掛けるフィルタ手段とを備え、
静止状態にあると判定されるとき、メイン電源がオフされるまで前記ハイパスフィルタの時定数を長く設定する
ことを特徴とするセンサ出力の温度補正装置。

【請求項4】

温度ドリフトを含むセンサからの出力の補正を行う温度補正装置であって、
温度センサと、
メモリと、
静止状態にあるか否かの判定を行う静止状態判定手段と、
静止状態にあると判定されるとき、そのときの温度データと前記温度ドリフトを含むセンサからの出力データとを前記メモリに記録するデータ記録手段と、
前記メモリに記録された前記温度データと前記温度ドリフトを含むセンサからの出力データとから、前記温度ドリフトを含むセンサからの出力の温度に関する補正式を算出する補正式算出手段とを備え、
メイン電源オフ時に、自動起動する
ことを特徴とするセンサ出力の温度補正装置。

【請求項5】

前記データ記録手段は、前記温度センサで検出される温度が前記メモリに既に記録されているデータの温度と異なるとき、そのとき前記温度データと前記出力データを前記メモリに記録することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の温度補正装置。

【請求項6】

前記自動起動が、前記メイン電源がオフされてから所定の時間経過後に行われることを特徴とする請求項４に記載の温度補正装置。

【請求項7】

前記自動起動が、所定の時間に行われることを特徴とする請求項４に記載の温度補正装置。

【請求項8】

前記所定の時間が、複数の異なる時間帯に含まれることを特徴とする請求項７に記載の温度補正装置。

【請求項9】

前記静止状態が前記温度ドリフトを含むセンサからの出力に基づき判定されることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の温度補正装置。

【請求項10】

前記温度ドリフトを含むセンサが角速度センサであることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の温度補正装置。

【請求項11】

請求項１〜１０の何れか一項に記載の温度補正装置を備えることを特徴とするカメラ。

【請求項12】

前記温度ドリフトを含むセンサが角速度センサであり、前記出力に基づき手ブレ補正を行う手ブレ補正機能を備えることを特徴する請求項１１に記載のカメラ。

【請求項13】

温度ドリフトを含むセンサと、
温度センサと、
メモリと、
静止状態にあるか否かの判定を行う静止状態判定手段と、
静止状態にあると判定されるとき、そのときの温度データと前記温度ドリフトを含むセンサからの出力データとを前記メモリに記録するデータ記録手段と、
前記メモリに記録された前記温度データと前記温度ドリフトを含むセンサからの出力データとから、前記温度ドリフトを含むセンサからの出力の温度に関する補正式を算出する補正式算出手段と、
前記温度センサにより検知される温度と前記補正式とに基づき前記温度ドリフトを含むセンサの出力の補正を行う温度補正手段と
を備えることを特徴とするカメラ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、温度に依存するセンサ出力の処理方法に関し、特にカメラに搭載されるジャイロセンサの出力の温度補正に関する。

【背景技術】

【0002】

手ブレ補正機能を備えたカメラでは、例えばジャイロセンサを用いてカメラの揺れを検知し、揺れによる像ブレを相殺するように、光学的あるいは電子的に補正を施している。しかし、ジャイロセンサの出力（角速度）には、一般に温度ドリフト（オフセット）が存在する。そのためジャイロセンサの出力をそのまま積分し角度を計算するとオフセット成分によるズレが経時的に増大され、適切な手ブレ補正が行えない。

【0003】

温度によるオフセット除去にハイパスフィルタを利用することも知られている。しかしこの場合フィルタの通過帯域を高めの周波数に設定する必要があるため、本来検出すべき手ブレの振動に起因する信号成分も遮断されてしまい、高精度な手ブレ補正が阻害される可能性がある。また、ジャイロ出力の温度特性を測定し、温度補正式あるいは補正データを予め求めておくことも考えられるが、ジャイロ出力の温度特性は、センサ毎に異なるため、出荷前に全ての製品に対し、少なくとも２以上の異なる温度での各ジャイロの出力を調べる必要があり、生産効率を著しく低下させる。このような問題から、ジャイロ搭載電子機器に加速度センサを搭載して静止状態を検出可能とすることで、製品出荷後にジャイロ搭載電子機器に自らキャリブレーションを行わせ、温度補正を行う構成が提案されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−０３７４０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、カメラでは、三脚を利用した撮影時以外、静止状態で撮影が行われることは殆どない。そのため撮影中や移動中に気温が変化してしまうと、静止状態で取得されたキャリブレーション結果を利用しても正確な補正ができない。

【0006】

本発明は、簡略な構成でセンサ出力の高精度な温度補正を可能にすることを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のセンサ出力の温度補正装置は、温度ドリフトを含むセンサからの出力の補正を行う温度補正装置であって、温度センサと、メモリと、静止状態にあるか否かの判定を行う静止状態判定手段と、静止状態にあると判定されるとき、そのときの温度データと温度ドリフトを含むセンサからの出力データとをメモリに記録するデータ記録手段と、メモリに記録された温度データと温度ドリフトを含むセンサからの出力データとから、温度ドリフトを含むセンサからの出力の温度に関する補正式を算出する補正式算出手段とを備えたことを特徴としている。

【0008】

温度ドリフトを含むセンサは、例えば角速度センサである。データ記録手段は、例えば温度センサで検出される温度が前記メモリに既に記録されているデータの温度と異なるときのみ、そのときの温度データと出力データをメモリに記録する。温度補正装置は、更に温度ドリフトを含むセンサからの出力にハイパスフィルタを掛けるフィルタ手段を備えることが好ましく、例えばメモリに記録されるデータ数が多い程、ハイパスフィルタの時定数を長く設定する。また例えばメモリに記録された温度データの最高温度と最低温度の間の温度においてハイパスフィルタの時定数を長く設定し、あるいは静止状態にあると判定されるとき、メイン電源がオフされるまでハイパスフィルタの時定数を長く設定する。

【0009】

温度補正装置は、例えばメイン電源オフ時に、自動起動してもよく、例えば自動起動は、メイン電源がオフされてから所定の時間経過後に行われる。また自動起動は、所定の時間に行われる構成としてもよく、その場合、所定の時間が、複数の異なる時間帯に含まれることが好ましい。また静止状態は、例えば温度ドリフトを含むセンサからの出力に基づき判定される。

【0010】

本発明のカメラは、上記に記載の温度補正装置を備えることを特徴としている。

【0011】

また、上記カメラにおける温度ドリフトを含むセンサが角速度センサであり、カメラはこのセンサ出力に基づき手ブレ補正を行う手ブレ補正機能を備えることが好ましい。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、簡略な構成でセンサ出力の高精度な温度補正を可能にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態のカメラの構成を模式的に示すブロック図である。

【図2】手ブレによるカメラの動きとＸ、Ｙ軸の関係を模式的に示す斜視図である。

【図3】カメラ本体、補正レンズ、およびＸ、Ｙ軸の関係を示す正面図である。

【図4】レンズＣＰＵにおいて実行される手ブレ補正制御のブロック図である。

【図5】第１実施形態のキャリブレーション処理のフローチャートである。

【図6】角速度センサの出力（ジャイロ出力）の温度特性を示す曲線と、データが２点のときの基準値温度補正式の関係を示すグラフである。

【図7】角速度センサの出力（ジャイロ出力）の温度特性を示す曲線と、データが３点のときの基準値温度補正式の関係を示すグラフである。

【図8】第１実施形態におけるハイパスフィルタ設定処理１のフローチャートである。

【図9】第２実施形態におけるハイパスフィルタ設定処理２のフローチャートである。

【図10】第３実施形態のキャリブレーション処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態であるセンサ出力の温度補正装置が適用された手ブレ補正機能付きカメラの構成を示すブロック図である。なお、本図には、発明に係る構成のみが模式的に示される。

【0015】

本実施形態のカメラ１０は、例えばカメラ本体１１に鏡筒１２を着脱可能なデジタル一眼レフカメラである。また本実施形態では、鏡筒１２内に手ブレ補正機構１３が設けられる。すなわち、ブレ補正用の補正レンズ１４を備えた手ブレ補正機構１３は、撮像レンズ１５Ａ、１５Ｂの間に配置される。撮像レンズ１５Ａから入射した光は、光軸Ｌに沿って補正レンズ１４、撮像レンズ１５Ｂを介してカメラ本体１１の撮像素子１６へと導かれる。

【0016】

カメラ本体１１および鏡筒１２内にはそれぞれカメラＣＰＵ１７、レンズＣＰＵ１８が設けられる。カメラＣＰＵ１７には、メインスイッチ１９、測光スイッチ２０、レリーズスイッチ２１、タイマを含む時計５０が接続されており、電源ラインおよびグランドとともに、レンズマウント（図示せず）の複数の電極を通して、レンズＣＰＵ１８に接続される。なお、カメラＣＰＵ１７は、カメラ全体の様々な制御を行うもので、この他にも図示しない様々なデバイスに接続される。

【0017】

鏡筒１２には、手ブレ補正制御のオン／オフを設定する手ブレ補正スイッチ２２が設けられ、手ブレ補正スイッチ２２はレンズＣＰＵ１８に接続される。鏡筒１２内には、光軸Ｌに垂直なカメラの縦軸、横軸に沿ったＹ軸、Ｘ軸周りの回転角速度を検出する角速度センサ２３Ｘ、２３Ｙが設けられる。各角速度センサ２３Ｘ、２３Ｙで検出された信号は、レンズＣＰＵ１８へ入力され、手ブレ補正制御がオンのとき、レンズＣＰＵ１８は角速度センサ２３Ｘ、２３Ｙで検出された各軸周りの角速度、および焦点距離などのレンズ情報に基づき、手ブレを相殺するために補正レンズ１４が移動すべきＸ軸、Ｙ軸方向の目標位置を算出する。

【0018】

補正レンズ１４は、例えば補正レンズ１４を保持する可動部に設けられるコイル（図示せず）と鏡筒１２の固定部に設けられるヨークとの間の電磁相互作用により駆動され、コイルへの電流供給はＸ方向駆動制御部２４ＸおよびＹ方向駆動制御部２４Ｙによって制御される。補正レンズ１４を保持する可動部には、例えばホール素子などを用いた位置センサ２５Ｘ、２５Ｙが設けられ、補正レンズ１４の位置が検出される。検出された補正レンズ１４の位置は、レンズＣＰＵ１８へとフィードバックされ、レンズＣＰＵ１８は、角速度センサ２３Ｘ、２３Ｙの信号に基づき算出された補正レンズ１４の目標位置と位置センサ２５Ｘ、２５Ｙから得られた現補正レンズ１４の位置とからコイルへの電流供給量を算出し、Ｘ方向駆動制御部２４ＸおよびＹ方向駆動制御部２４Ｙへと出力する。

【0019】

また、鏡筒１２には温度センサ２６とメモリ５１が設けられ、温度センサ２６の検出信号はレンズＣＰＵ１８に入力される。検出温度は後述するように、角速度センサ２３Ｘ、２３Ｙからの角速度信号（ジャイロ出力）とともにメモリ５１に記録可能である。またレンズＣＰＵ１８の通信ポートと、カメラＣＰＵ１７の通信ポートは、レンズマウントの電極を通して接続され、両者の間では後述するようにデータ通信が行われる。

【0020】

次に図２〜図４を参照して、本実施形態における手ブレ補正について説明する。図２は、手ブレによるカメラの動きとＸ軸、Ｙ軸の関係を模式的に示す斜視図であり、図３は、カメラ本体１１、補正レンズ１４、Ｘ軸、Ｙ軸の関係を示す正面図である。

【0021】

図２に示されるように、カメラでの撮影においては、垂直軸（Ｙ軸）周りの回転（ヨー）により横方向（Ｘ軸方向）へ移動する像ブレが発生し、水平軸周りの回転（ピッチ）により縦方向（Ｙ軸方向）へ移動する像ブレが発生する。したがって、Ｙ軸周りの回転運動を検出することでＸ軸方向の像ブレを相殺するための補正レンズ１４のＸ軸方向へのシフト量が決定し、Ｘ軸周りの回転運動を検出することでＹ軸方向の像ブレを相殺するための補正レンズ１４のＹ軸方向へのシフト量が決定する。

【0022】

図４は、レンズＣＰＵ１８において実行される手ブレ補正制御のブロック図である。
角速度センサ２３Ｘ、２３Ｙの各ジャイロで得られたＹ軸周り、Ｘ軸周りのアナログ角速度信号（ジャイロ出力）は、レンズＣＰＵ１８のＡ／Ｄポート（Ａ／Ｄ１、Ａ／Ｄ２）に入力され、Ａ／Ｄ演算部３３Ｘ、３３Ｙにおいてデジタル角速度信号ＶＸ、ＶＹに変換される。角速度信号ＶＸ、ＶＹは、それぞれ加え合わせ点３４Ｘ、３４Ｙにおいて、制御部３９から出力されるオフセット値ＶＶＸ、ＶＶＹ（後述）が引かれ、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）部３５Ｘ、３５Ｙに入力される。オフセット処理されたＹ軸、Ｘ軸周りの角速度信号（ＶＸ−ＶＶＸ，ＶＹ−ＶＶＹ）は、それぞれハイパスフィルタ（ＨＰＦ）部３５Ｘ、３５Ｙにおいて、制御部３９からの切替制御値（ｔｔ）に基づき所定の時定数でのフィルタ処理が施された後、角度演算部３６Ｘ、３６Ｙへ入力される。

【0023】

Ｙ軸、Ｘ軸周りの角速度（ＶＸ−ＶＶＸ，ＶＹ−ＶＶＹ）は、角度演算部３６Ｘ、３６Ｙにおいて積分され、Ｙ軸、Ｘ軸周りの回転角度（ヨー角θＸ、ピッチ角θＹ）が算出される。レンズ駆動位置計算部３７Ｘ、３７Ｙでは、ヨー角、ピッチ角、およびメモリに保存された焦点距離ｆなどのレンズ情報３８に基づいて、像ブレを相殺するためのＸ方向、Ｙ方向における補正レンズ１４の駆動位置が算出される。なお、角速度信号（ジャイロ出力）のデジタル信号ＶＸ、ＶＹは、後述するキャリブレーション処理では直接制御部３９にも入力される。

【0024】

ポート４から入力される手ブレ補正スイッチ２２がオン状態の時には、制御部３９はレンズ駆動位置計算部３７Ｘ、３７Ｙにおいて算出されたＸ軸方向への駆動位置Ｘ、Ｙ軸方向への駆動位置Ｙを補正レンズ１４の目標位置とし、駆動位置Ｘ、駆動位置Ｙと補正レンズ１４の現在位置Ｘ、現在位置Ｙの偏差を算出し、これらに対して例えばＰＩＤ演算などの処理を自動制御演算部４０Ｘ、４０Ｙにおいて施す。自動制御演算部４０Ｘ、４０Ｙからの出力は、ポート１、ポート２を通してＸ方向駆動制御部２４Ｘ、Ｙ方向駆動制御部２４Ｙへ出力され、手ブレ補正機構１３に設けられたＸ方向コイル４１Ｘ、Ｙ方向コイル４１Ｙへ供給される電流が制御される。

【0025】

手ブレ補正機構１３の可動部の位置、すなわち補正レンズ１４の現在のＸ軸、Ｙ軸方向の位置は、ホールセンサ（位置センサ）２５Ｘ、２５Ｙからの信号に基づきＸ方向駆動制御部２４Ｘ、Ｙ方向駆動制御部２４Ｙにおいて算出され、現在のＸ位置信号、Ｙ位置信号としてＡ／Ｄポート（Ａ／Ｄ３、Ａ／Ｄ４）を通してレンズＣＰＵ１８に入力される。そして、Ａ／Ｄ演算部４３Ｘ、４３Ｙにおいてデジタル信号の現在位置Ｘ、現在位置Ｙへ変換され、フィードバックされる。これにより、手ブレ補正スイッチ２２がオンされているときには、角速度センサ２３Ｘ、２３Ｙの出力に基づいて補正レンズ１４の目標とする駆動位置が算出され、この目標値に基づき補正レンズ１４がＸ軸、Ｙ軸方向に移動される。

【0026】

なお、レンズＣＰＵ１８は、手ブレ補正スイッチ２２のオン／オフ状態に基づいて、図示しないロック機構を制御し、手ブレ補正機構（手ブレ補正レンズ）のロック状態のオン／オフを制御する。

【0027】

次に図１、図４、図５を参照して、カメラＣＰＵ１７およびレンズＣＰＵ１８で実行される第１実施形態のキャリブレーション処理について説明する。なお、図５は第１実施形態のキャリブレーション処理のフローチャートであり、ここでは鏡筒１２はカメラ本体１１に装着されていることを前提とし、第１実施形態のキャリブレーション処理は、レンズＣＰＵ１８で実行される。また、以下のキャリブレーション処理は、各角速度センサ２３Ｘ、２３Ｙに対して行われる。

【0028】

カメラ本体１１のメインスイッチ１９がオンされると、ステップＳ１００において、角速度センサ２３Ｘ、２３Ｙから出力されるジャイロ信号のサンプリングが開始され、ステップＳ１０２では、検出されるジャイロ信号に基づき、レンズ駆動位置計算部３７Ｘ、３７Ｙで手ブレ量（補正レンズ１４の駆動位置）が演算される。

【0029】

次にステップＳ１０４において、現在カメラが静止状態にあるか否かが判定される（三脚検知）。静止状態にあるか否かは、例えば角速度センサ２３Ｘ、２３Ｙからのジャイロ信号の変動幅が所定値以内にあるか否かにより判定される。例えば、所定時間以上、ジャイロ信号の変動幅が所定値を超えなければ、カメラは静止状態にあると判定し、それ以外の場合は静止状態にないと判定する。なお、カメラ本体１１や鏡筒１２が、加速度センサ等、カメラの動きを検知できる別のセンサを備えるのであれば、それらのセンサの出力に基づき静止状態を判定してもよい。

【0030】

ステップＳ１０４において、静止状態にないと判定されると、ステップＳ１１６において、ステップＳ１０２で算出された補正レンズ１４の駆動位置に基づき、前述した手ブレ補正機構（アクチュエータ）１３の駆動が行われ、処理は再びステップＳ１０２へと戻される。一方、ステップＳ１０４において静止状態にあると判定されると、ステップＳ１０６へ進み、温度センサ２６からの信号に基づき現時の雰囲気温度が検出される。

【0031】

このとき検出温度は、過去にメモリ５１にジャイロ出力とともに記録された温度と比較され、その値がこれまでに記録されている温度と異なる場合（例えば所定値以上の差がある場合）には、ステップＳ１０８において、このときに検出される角速度信号（デジタルのジャイロ出力）ＶＸ、ＶＹとともにメモリ５１に記録される。なお、ステップＳ１０６で比較されるデータは、同様の処理により、過去にメモリ５１に記録されたデータ、あるいは工場出荷前に記録されたデータである。なお、ステップＳ１０６において、既に同じ温度の記録があると判定された場合には、処理はステップＳ１０２に戻され、同様の処理が繰り返される。

【0032】

ステップＳ１０８で、データの記録が行われると、ステップＳ１１０において、メモリ５１に記録された温度および角速度信号ＶＸ、ＶＹから、任意の温度でのジャイロ出力のオフセット値ＶＶＸ、ＶＶＹを算出するための基準値温度補正式（後述）が更新され、現時の温度と、更新された基準温度補正式からオフセット値ＶＶＸ、ＶＶＹが設定され、同オフセット値が加え合わせ点３４Ｘ、３４Ｙへと出力される。

【0033】

ステップＳ１１２では、再びカメラが静止状態にあるか否かがステップＳ１０４と同様の方法で判定され、静止状態になければ、処理をステップＳ１０２に戻し、静止状態であれば、ステップＳ１１４において温度センサ２６で検出される温度に変化があったか否かが判定される。温度変化があったと判定された場合には、ステップＳ１０６に戻り、なかったと判定された場合にはステップＳ１１２に戻る。すなわち、温度変化がある場合には、データを更に追加する処理を行い、そうでない場合には、静止状態が継続しているかのチェックと温度変化のチェックを繰り返す。

【0034】

なお、第１実施形態では、以上の処理がカメラのメインスイッチ１９がオンの間、例えば約１ｍＳ程度の間隔で繰り返される。なお、ステップＳ１１６のアクチュエータの駆動は、手ブレ補正スイッチ２２がオン状態のときのみ行われ、オフのときにはアクチュエータの駆動を行わずに、ステップＳ１０２へと処理は戻る。

【0035】

次に図６、図７を参照して、本実施形態の基準値温度補正式およびその更新方法について説明する。図６、図７は、角速度センサの出力（ジャイロ出力）の温度特性を例示する曲線Ｓと、基準値温度補正式とメモリ５１に記録される検出データの関係を示すグラフであり、横軸は温度、縦軸はジャイロ出力のデジタル値である。

【0036】

図６は、工場出荷前に所定温度（１０℃）で計測される点Ａと、出荷後、最初に行われたキャリブレーション処理で検出された点Ｂに基づき基準値温度補正式を算出したもので、直線Ｍ１がこのときの基準値温度補正式に対応する。なお本実施形態では、工場出荷時に１点の温度データが与えられ、その後、キャリブレーション処理で静止状態が検出される度に、データが随時追加される（ただし、上記説明では同じ温度のデータは改めて取得しない）。

【0037】

図６において、データはＡ、Ｂの２点しかなく基準値温度補正式は一次式である。一方、図７では、データはＡ、Ｂ、Ｃの３点に増えており、基準値温度補正式に曲線Ｍ２が用いられる。曲線Ｍ２は、例えば２次関数である。一般にジャイロ出力の温度特性曲線Ｓは、使用範囲においては、２次式に近いため、２次式あるいは３次式などの多項式が用いられる。ただし、対数関数や指数関数など他の関数やその組み合わせを用いることも可能である。また本実施形態においてデータの数は経時的に増加する。したがって、基準温度補正式に所定の関数形を与え、最小二乗法などを用いてフィッティングを行うことも可能である。また本実施形態では、２点データまでは１次式、３点データ以上では２次式を用いるなど、補正式の関数形をデータ数に応じて変更することで、温度補正の精度を高めている。

【0038】

次に図１、図４および図８のフローチャートを参照して第１実施形態のハイパスフィルタ設置処理１について説明する。

【0039】

ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）設定処理１は、例えばタイマ割り込み処理として、キャリブレーション処理に並列して繰り返し実行される。そしてメインスイッチ１９がオンされた際には、例えば図５のキャリブレーション処理に先んじて実行される。

【0040】

ハイパスフィルタ設定処理１では、まずステップＳ２００においてメモリ５１に記憶されている温度データの記憶点の数（データ数）が、１、２、３以上の何れかであるかが判定される。記憶点の数が１のときには、ステップＳ２０２において、ハイパスフィルタ３５Ｘ、３５Ｙの時定数を所定値Ｈ１に設定して本処理を終了する。記憶点の数が２のときには、ステップＳ２０４においてハイパスフィルタ３５Ｘ、３５Ｙの時定数をＨ１よりも大きい所定値Ｈ２に設定して本処理を終了する。そして記憶点の数が２以上のときには、ステップＳ２０６において、ハイパスフィルタ３５Ｘ、３５Ｙの時定数をＨ２よりも大きい所定値Ｈ３に設定して本処理を終了する。なお、ハイパスフィルタ３５Ｘ、３５Ｙの時定数の切り替えは、例えば制御部３９からの切替制御値（ｔｔ）により行われる。

【0041】

すなわち、本実施形態では、データ点数が増加して、各角速度センサ２３Ｘ、２３Ｙに対する温度補正の精度が上がると、ハイパスフィルタ３５Ｘ、３５Ｙの時定数を大きく設定し、各フィルタの通過帯域の周波数が下げられる。これにより手ブレに起因する信号成分がフィルタで遮断され難くなり、より高い精度での手ブレ補正が可能性になる。なお、静止状態が検出されるときには、その後電源がオフされるまでの間、温度が変化する可能性は低い。しかもオフセット値の補正は現在の温度に適合している可能性が高い。したがって、静止状態が（図５のステップＳ１０４、Ｓ１１２において）検出された場合には、電源がオフされるまでの間、ハイパスフィルタの時定数を長く設定してもよい。

【0042】

以上のように、第１実施形態によれば、工場出荷時には、温度補正用のデータを１点しか与えなくとも、出荷後、簡略な構成でレンズ（カメラ）が自らキャリブレーションを行い、出力が温度に影響されるセンサの温度補正精度を高め、高精度での手ブレ補正が可能となる。

【0043】

なお、第１実施形態では、同じ温度のデータを取得しないことで、なるべくデータが広い温度範囲に分布するようにし、データ量を抑えながらも補正の精度を高めた。しかし、図５においてステップＳ１０６を省くことも可能であり、この場合には、データが同一温度近傍で集中することは避けられないが、センサの経時的な変化にも対応することができる。

【0044】

次に図１、図４および図９のフローチャートを参照して第２実施形態のハイパスフィルタ設置処理２について説明する。第２実施形態は、第１実施形態のハイパスフィルタ処理１をハイパスフィルタ処理２に置き換えたもので、それ以外の構成は第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態と同様の構成に関してはその説明は省略する。

【0045】

ハイパスフィルタ設定処理２では、まずステップＳ３００において、メモリ５１に記憶されている温度データの記憶点の数（データ数）が、１、あるいは２以上であるかが判定される。記憶点の数が１のときには、ステップＳ３０２において、ハイパスフィルタ３５Ｘ、３５Ｙの時定数を所定値Ｈ１に設定して本処理を終了する。

【0046】

一方、記憶点の数が２以上のときには、ステップＳ３０４において、現在の温度Ｔが、Ｔ１＜Ｔ＜Ｔ２であればハイパスフィルタ３５Ｘ、３５Ｙの時定数をＨ１よりも大きい所定値Ｈ２に設定し、それ以外のときにはＨ１に設定する。ここでＴ１、Ｔ２は記憶された温度データの内、最も低い温度（Ｔ１）と最も高い温度（Ｔ２）にそれぞれ対応する。

【0047】

ステップＳ３０４において、ハイパスフィルタ３５Ｘ、３５Ｙの時定数が設定されると、ステップＳ３０６において温度データの記憶点数（データ数）が増加したか否かが判定され、増加していなければ本処理は終了する。データ数が増加している場合には、ステップＳ３０８において、新しく取得された温度（現在の温度）Ｔが温度Ｔ２と比べられる。そしてＴ＞Ｔ２のときにはステップＳ３１０において、Ｔ２を現在の温度Ｔで置き換えてステップＳ３０４へと戻り、同様の処理が繰り返される。

【0048】

また、Ｔ＞Ｔ２でないと判定されると、ステップＳ３１２においてＴ＜Ｔ１であるか否か判定される。現温度ＴがＴ１よりも低いときには、ステップＳ３０４に戻り同様の処理が繰り返され、そうでないときには本処理は終了する。

【0049】

すなわち、第２実施形態では、図５のステップＳ１０８で新しいデータが追加され、その温度が、これまでに記憶されている温度の何れよりも高い、または何れよりも低いときには、時定数をＨ２とする範囲を取得温度に合わせて拡大する。これはジャイロ出力のオフセット値の推定値が内挿によるときには、外挿によるときより精度が高いと考えられるので、時定数を大きくして、ハイパスフィルタ３５Ｘ、３５Ｙの通過帯域の周波数を下げ、手ブレに対する感度を高めている。

【0050】

次に図１、図４および図１０のフローチャートを参照して第３実施形態について説明する。第１、第２実施形態では、キャリブレーション処理は、メイン電源がオンされているときに実行された。しかし、第３実施形態では、メイン電源がオフされているときにキャリブレーション処理を行う。なお、以下の説明において、第１、２実施形態と同様の構成に関してはその説明は省略する。

【0051】

図１０のフローチャートは、メインスイッチ１９がオフされると開始される。ステップＳ４００では、例えばカメラ本体１１に設けられた時計５０のタイマでの計数が開始され、ステップＳ４０２では、タイマを参照して電源オフしてから所定時間が経過したか否かが判定される。所定時間が経過すると、ステップＳ４０４において、角速度センサ（ジャイロ）２３Ｘ、２３Ｙ、温度センサ２６、レンズＣＰＵ１８の電源がオンされ、ステップＳ４０６において、カメラが静止状態にあるか否かが判定される。なお、カメラが静止状態にあるか否かは、第１実施形態と同様の方法により行われる。

【0052】

静止状態にないと判定されるとステップＳ４００に処理は戻り、時計５０のタイマがリセットされ、新たに計数が開始される。一方、静止状態にあると判定された場合には、ステップＳ４０８において現在の温度がメモリ５１に記憶されている過去のデータの温度と同じであるか否かが判定される。同じである場合には、処理はステップＳ４００に戻り、タイマがリセットされ、新たに計数が開始される。

【0053】

現在の温度が過去のデータの温度とは異なるときには、ステップＳ４１０において、検出された温度と、このときのジャイロ出力のデジタル値がメモリ５１に記録される。その後ステップＳ４１２において、更新されたデータ列に基づき、基準値温度補正式の更新が行われる。ステップＳ４１２の処理が終了すると、処理はステップＳ４００に戻り、同様の処理が、メインスイッチ１９がオンされるまで繰り返される。

【0054】

カメラの主電源がオフされているときには、一般的にカメラが静止状態にある確率が高いので、第３実施形態では、第１、第２実施形態と略同様の効果が得られるとともに、より効率的にデータの収集を行える。

【0055】

なお、第３実施形態では、主電源オフ後、所定の間隔で繰り返しキャリブレーション処理が実行されたが、主電源オフ後、所定時間経過後に１回のみキャリブレーション処理を実行する構成とすることもできる。また、時計を用いて、所定の時刻にキャリブレーション処理を実行する構成とすることもできる。例えば、１日の内の朝、昼、夜など、気温が大きく異なる複数の時間帯にキャリブレーション処理を実行する構成とすることも考えられる。また、深夜過ぎなどカメラが静止している可能性が高い時間帯に同処理を実行することも考えられ、これらを組み合わせることも可能である。また第３実施形態は、第１、第２実施形態と組み合わせることも可能である。

【0056】

本実施形態では、手ブレ補正スイッチがオンされていれば、電源がオンされている間（ライブ中）、常時手ブレ補正がなされているが、レリーズボタンが押されたときのみ手ブレ補正を行う構成とすることもできる。また本実施形態では時計がカメラ本体側に設けられたが、時計を鏡筒側に設けてもよい。

【0057】

本実施形態では、デジタルカメラのレンズシフト方式の手ブレ補正機構への適用を例に説明を行ったが、本発明はジャイロセンサを用いるのであれば、イメージ・センサ・シフト方式を採用する手ブレ補正機構など、他の手ブレ補正機構を採用したカメラにも適用でき、銀塩カメラにも適用できる。また本発明は、ミラーレスカメラやレンズ交換式ではないカメラ、例えばコンパクトカメラや、カメラ付き携帯電話やスマートフォン、ビデオカメラ、ゲーム機などにも適用できる。また、本発明の温度補正装置は、出力に温度ドリフトが含まれるセンサへの適用も考えられる。

【符号の説明】

【0058】

１０ カメラ
１３ 手ブレ補正機構
１４ 補正レンズ
１６ 撮像素子
１７ カメラＣＰＵ
１８ レンズＣＰＵ
１９ メインスイッチ
２１ レリーズスイッチ
２２ 手ブレ補正スイッチ
２３Ｘ、２３Ｙ 角速度センサ
２４Ｘ、２４Ｙ 駆動制御部
２５Ｘ、２５Ｙ 位置センサ
２６ 温度センサ
３３Ｘ、３３Ｙ Ａ／Ｄ演算部
３４Ｘ、３４Ｙ 加え合わせ点
３５Ｘ、３５Ｙ ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）
３６Ｘ、３６Ｙ 角度演算部
３９ 制御部
５０ 時計（タイマ）
５１ メモリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】