JP2006352418A - Optical device and image pickup device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学装置及び撮像装置に関する。より詳しくは撮像素子を移動させて手ぶれ補正を行う手ぶれ補正手段を有する光学装置及び撮像装置に関する。 The present invention relates to an optical device and an imaging device. More specifically, the present invention relates to an optical apparatus and an imaging apparatus having a camera shake correction unit that performs camera shake correction by moving an image sensor.
デジタルカメラなどの光学装置において、ユーザーの手ぶれ等による撮影画像の乱れを抑制するために、各種の手ぶれ補正機構が従来より採用されてきた。 In an optical apparatus such as a digital camera, various types of camera shake correction mechanisms have been conventionally employed in order to suppress disturbance of a captured image caused by a user's camera shake or the like.
このような手ぶれ補正機構の具体的な例としては、たとえば、手ぶれ補正用レンズを、カメラに加わっている振れを打ち消す方向に、光軸に垂直な面内でシフトさせる方法(例えば、特許文献1参照)や、いわゆるジンバル機構を用いてレンズ鏡胴を回動自在に支持し、レンズ鏡胴を含む光学系を揺動させて手ぶれ補正を行う方法(例えば、特許文献2参照)等が挙げられる。また、レンズ鏡胴内のレンズを駆動させずに撮像素子自体を光軸に垂直な面内でシフトさせる方法(例えば、特許文献3参照)も実用化されている。
近年、デジタルカメラなどの光学装置の小型化がめざましく、これに伴い、光学系やカメラ内部のスペースも狭められており、手ぶれ補正を行うための十分なスペースを確保することが難しくなってきた。また、小型電池で長時間撮影を可能にするため、より一層の省電力化が求められ、手ぶれ補正に使用する電力も低減化させる必要があった。 2. Description of the Related Art In recent years, optical devices such as digital cameras have been remarkably miniaturized, and accordingly, the space inside the optical system and the camera has been narrowed, and it has become difficult to ensure a sufficient space for performing camera shake correction. Further, in order to enable long-time shooting with a small battery, further power saving is required, and it is necessary to reduce the power used for camera shake correction.
しかしながら、上記特許文献1,2の手ぶれ補正機構はレンズ群を移動させたり、レンズ鏡胴を含む光学系を揺動させて手ぶれ補正を行うものであるため、限られたスペースにこのような移動機構を設けることは高い精度が要求され、光学装置を小型化する上で不都合なものであった。また、光学系は重量が大きいので、光学系を移動させるときの電力消費も無視できないものであった。 However, since the camera shake correction mechanism of Patent Documents 1 and 2 performs the camera shake correction by moving the lens group or by swinging the optical system including the lens barrel, such movement is limited to a limited space. Providing the mechanism requires high accuracy and is inconvenient for downsizing the optical device. Also, since the optical system is heavy, power consumption when moving the optical system cannot be ignored.
一方、上記特許文献3に開示されているように撮像素子を平行に移動させて手ぶれ補正を行う方式がある。この方法は専用の光学系が不要であり、撮像素子は軽量なので、光学装置、特にレンズ交換を行う光学装置に適すると言える。 On the other hand, there is a method of performing camera shake correction by moving an image sensor in parallel as disclosed in Patent Document 3 above. Since this method does not require a dedicated optical system and the imaging element is lightweight, it can be said that this method is suitable for an optical device, particularly an optical device for exchanging lenses.
しかしながら、撮像素子を移動させて手ぶれ補正を行う場合、手ぶれ補正機構そのものの小型化に加え、撮像素子と基板を接続するケーブルに移動に対応する分の余裕を与えておく必要がある。そのため、たわませたケーブルを収納するスペースが必要になり、このような余分なスペースを確保することが小型化を進める上での障害になった。また、モータやアクチュエータ等の移動手段がケーブルをたわませるため移動手段の負荷が増し、そのため消費電力が増える問題があった。 However, when camera shake correction is performed by moving the image sensor, it is necessary to provide a margin corresponding to the movement in the cable connecting the image sensor and the substrate in addition to downsizing the camera shake correction mechanism itself. For this reason, a space for storing the bent cable is required, and securing such extra space has become an obstacle to further downsizing. In addition, since the moving means such as a motor or an actuator deflects the cable, there is a problem that the load on the moving means increases, resulting in an increase in power consumption.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、撮像素子を搭載する基板と他の基板を接続するケーブルを最小限にして、かつ手ぶれの無い画像が得られる、小型で消費電力の少ない光学装置及び撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and is small in size and power consumption, in which an image-free image can be obtained by minimizing a cable connecting a substrate on which an image sensor is mounted and another substrate. An object is to provide a small number of optical devices and imaging devices.
本発明の目的は、下記構成により達成することができる。 The object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(請求項1)
撮像素子と、
前記撮像素子を搭載した第1の基板と、
前記第1の基板を光軸に垂直な面内で移動させて手ぶれを補正する手ぶれ補正手段と、
前記第1の基板に搭載された撮像素子で得られた画像信号を処理する画像処理手段と、
前記画像処理手段を搭載した第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板との間で信号を送受信する無線通信手段と、
を有することを特徴とする光学装置。
(Claim 1)
An image sensor;
A first substrate on which the image sensor is mounted;
Camera shake correction means for correcting camera shake by moving the first substrate in a plane perpendicular to the optical axis;
Image processing means for processing an image signal obtained by an image sensor mounted on the first substrate;
A second substrate on which the image processing means is mounted;
Wireless communication means for transmitting and receiving signals between the first substrate and the second substrate;
An optical device comprising:
(請求項2)
前記第2の基板から前記第1の基板に前記撮像素子の制御信号を送信する弾性変形可能な帯状の部材で形成されたケーブルを有することを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
(Claim 2)
The optical apparatus according to claim 1, further comprising: a cable formed of an elastically deformable belt-shaped member that transmits a control signal for the image sensor from the second substrate to the first substrate.
(請求項3)
前記無線通信手段は、一対の発光部と受光部から成る光学的通信手段であり、発光部が前記第1の基板上に搭載されていることを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
(Claim 3)
The optical apparatus according to claim 1, wherein the wireless communication unit is an optical communication unit including a pair of a light emitting unit and a light receiving unit, and the light emitting unit is mounted on the first substrate.
(請求項4)
前記光学的通信手段の受光部は、前記撮像素子が移動する範囲内で前記発光部から送信される信号を受信することを特徴とする請求項3に記載の光学装置。
(Claim 4)
The optical device according to claim 3, wherein the light receiving unit of the optical communication unit receives a signal transmitted from the light emitting unit within a range in which the imaging element moves.
(請求項5)
前記無線通信手段による通信は、
前記撮像素子による撮像を行った後、
該撮像素子を所定位置に移動させ、固定した後に行うものであることを特徴とする請求項3または4に記載の光学装置。
(Claim 5)
Communication by the wireless communication means is
After imaging with the imaging device,
The optical apparatus according to claim 3, wherein the optical device is performed after the imaging device is moved to a predetermined position and fixed.
(請求項6)
前記無線通信手段は、
一対の送信部と受信部とを有し、
該送信部と受信部との間で電磁波を介して通信を行うものであり、
該通信は、前記撮像装置による撮像後、前記手ぶれ補正手段の動作を停止させた後に行われるものであることを特徴とする請求項1に記載の光学装置。
(Claim 6)
The wireless communication means includes
A pair of transmitter and receiver;
Communication is performed between the transmitter and the receiver via electromagnetic waves,
The optical apparatus according to claim 1, wherein the communication is performed after the image pickup by the image pickup apparatus and after the operation of the camera shake correction unit is stopped.
(請求項7)
請求項1〜6のいずれか1項に記載の光学装置を有することを特徴とする撮像装置。
(Claim 7)
An image pickup apparatus comprising the optical apparatus according to claim 1.
請求項1に記載の発明によれば、撮像素子を搭載した基板と他の基板との間で行われる一部の信号の送受信を無線で行うので、ケーブルを介して両者間で信号の送受信を行う必要がなくなる。すなわち、ケーブルのためのスペースがきわめて小さくなり、また、撮像素子を移動する移動手段の負荷を減らすことができる。その結果、小型で消費電力の少ない手ぶれ補正手段を有する光学装置の提供を可能にした。 According to the first aspect of the present invention, since a part of signals transmitted / received between the substrate on which the image sensor is mounted and another substrate is transmitted wirelessly, the signals are transmitted / received between the two via a cable. There is no need to do it. That is, the space for the cable becomes extremely small, and the load on the moving means for moving the image sensor can be reduced. As a result, it is possible to provide an optical apparatus having a camera shake correction unit that is small and consumes less power.
請求項2に記載の発明によれば、無線通信では伝送できない高速制御信号を弾性変形可能な帯状の部材で形成されたケーブルで接続するので、小型で消費電力の少ない手ぶれ補正機能付き光学装置を提供できる。 According to the second aspect of the present invention, since the high-speed control signal that cannot be transmitted by wireless communication is connected by the cable formed of a band-shaped member that can be elastically deformed, a compact optical device with an image stabilization function that consumes less power is provided. Can be provided.
請求項3に記載の発明によれば、光学的な手段を介して通信を行うので、電磁的ノイズによる通信障害を受けたり、他の機器に障害を与えたりすることが無い、手ぶれ補正機能付き光学装置を提供できる。 According to the third aspect of the present invention, since communication is performed via optical means, there is no camera shake correction function that does not cause communication failure due to electromagnetic noise or damage other devices. An optical device can be provided.
請求項4に記載の発明によれば、受光部が撮像素子の移動範囲内で発光部からの信号を受信できるので、手ぶれ補正中で撮像素子が移動している間でも第2の基板との間で通信を行うことが可能な手ぶれ補正機能付き光学装置を提供できる。 According to the fourth aspect of the present invention, since the light receiving unit can receive a signal from the light emitting unit within the moving range of the image pickup device, the second substrate can be connected to the second substrate even while the image pickup device is moving during camera shake correction. It is possible to provide an optical device with a camera shake correction function capable of performing communication between them.
請求項5に記載の発明によれば、前記光学的通信手段の通信は、前記撮像素子の撮像後、撮像素子を所定の位置に移動後、固定してから行うので、確実に通信可能な、小型な手ぶれ補正機能付き光学装置を提供できる。 According to the invention described in claim 5, since the communication of the optical communication means is performed after the image pickup by the image pickup device, after moving the image pickup device to a predetermined position and then being fixed, it is possible to communicate reliably. A small optical device with an image stabilization function can be provided.
請求項6に記載の発明によれば、前記無線通信手段は、電磁波により通信するので、送信部と受信部の実装配置上の制約が少なく、また、手ぶれ補正手段の動作を停止してから通信するので手ぶれ補正手段の回路によるノイズの影響を受けることの無い、高速に信号を伝送できる、小型で撮影間隔の短い手ぶれ補正機能付き光学装置を提供できる。 According to the invention described in claim 6, since the wireless communication means communicates by electromagnetic waves, there are few restrictions on the mounting arrangement of the transmission unit and the reception unit, and communication is performed after the operation of the camera shake correction unit is stopped. Therefore, it is possible to provide a small optical device with a camera shake correction function that can transmit a signal at high speed without being affected by noise caused by the circuit of the camera shake correction means and that has a short photographing interval.
請求項7に記載の発明によれば、小型で消費電力の少ない手ぶれ補正機能付き撮像装置を提供できる。 According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to provide an image pickup apparatus with a camera shake correction function that is small and consumes less power.
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本発明の実施の形態について、図1を用いて説明する。図1は、本発明に係る撮像装置の実施の形態として機能するデジタルカメラ1の模式図であり、図1(a)はデジタルカメラ1の背面外観模式図、図1(b)は図1(a)のA−A’部縦断面模式図である。また、図1のX、Y、Zは説明のための座標軸であり、以降の図面でもデジタルカメラ1の説明では同じ座標で説明する。 First, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram of a digital camera 1 that functions as an embodiment of an imaging apparatus according to the present invention. FIG. 1A is a schematic diagram of the rear appearance of the digital camera 1, and FIG. It is an AA 'part longitudinal cross-section schematic diagram of a). Further, X, Y, and Z in FIG. 1 are coordinate axes for explanation, and in the following drawings, explanation will be made with the same coordinates in the explanation of the digital camera 1.
まず、図1(a)で、デジタルカメラ1の上面には、レリーズボタン110が設けられている。また、レリーズボタン110の下部でデジタルカメラ1の内部には、AFスイッチSW1とレリーズスイッチSW2の2段スイッチが設けられており、各々レリーズボタン110の押し下げの第1段目と第2段目で動作するように成されている。同じくデジタルカメラ1の上面には、カメラの動作モードを設定する設定ダイアル112が設けられている。カメラの動作モードには、静止画を撮像する「カメラモード」、動画を撮像する「動画モード」、音声を記録する「ボイスレコーダモード」、画像や音声を再生する「再生モード」等がある。
First, in FIG. 1A, a
デジタルカメラ1の背面には、液晶等から成る背面モニタ131、電子ビューファインダ(EVF)121の接眼部121aが設けられている。
On the back of the digital camera 1, a
また、デジタルカメラ1の背面には、カメラの電源スイッチである電源スイッチ111、上下左右の4方向にスイッチを持つジョグダイアル113と、ジョグダイアル113の中央に置かれ、ジョグダイアル113での設定を決定する決定スイッチ114、手ぶれ補正(AS:Anti Shake)機能を設定するAS設定スイッチ115、撮像光学系のズームを行うズームスイッチ116等の各撮像装置操作手段が配置される。
Also, on the back of the digital camera 1, a
また、A−A’断面は、撮像光学系211の光軸200を含む縦断面である。
The A-A ′ cross section is a vertical cross section including the
次に、図1(b)で、撮像光学系211と絞り221を通った被写体からの光は、撮像素子153上に結像され、撮像素子153により電気信号に変換され、メイン基板160上の画像処理部151により画像データに変換される。画像データは、電子ビューファインダ(EVF)121のEVF表示素子121bに表示されるか、あるいは、背面モニタ設定スイッチ117の設定によっては、背面モニタ131に表示される。回路構成については、図3で詳述する。
Next, in FIG. 1B, the light from the subject that has passed through the imaging
デジタルカメラ1の手ぶれは、例えばジャイロ等を用いてヨー、ピッチ、ローリングの3成分の加速度を検出することで手ぶれを検出する手ぶれ検出部171によって検出され、例えばSIDM(Smooth Impact Drive Mechanism)等のアクチュエータを用いて撮像素子153を光軸200に垂直な面内で揺動する手ぶれ補正手段180によって補正される。手ぶれ検出と手ぶれ補正の詳細については、例えば特開2003−110929号公報等の特許文献に開示されているので、ここでは説明を省略する。
The camera shake of the digital camera 1 is detected by a camera
また、本発明の無線通信手段である無線通信部22の送信部22aは本発明の第1の基板である撮像基板187上に、受信部22bは本発明の第2の基板であるメイン基板160上に実装されている。無線通信部22については後で詳しく説明する。
Further, the
次に、手ぶれ補正手段180について、図2を用いて説明する。図2は、撮像素子シフト方式の手ぶれ補正手段180を示す模式図であり、図2(a)は撮像素子153の画素中心が光軸200上にある場合の模式図、図2(b)は撮像素子153を図面の右上方向の収納位置に移動する場合の模式図である。図中、図1と同じ部分には同じ番号を付与した。
Next, the camera
まず図2(a)で、手ぶれ補正手段180は、基準台板181、H台板182、V台板183、Hアクチュエータ185、Vアクチュエータ186、撮像素子153、撮像基板187からなる。なお、基準台板181、H台板182、V台板183、Hアクチュエータ185及びVアクチュエータ186が協働して撮像素子駆動手段としての機能を奏するものである。
First, in FIG. 2A, the camera
基準台板181は、その底部181aでデジタルカメラ1の内部に固定されている。基準台板181上にはH台板182を水平方向(X軸方向)に移動させるための圧電素子と軸からなるSIDM(Smooth Impact Drive Mechanism)等で構成されるHアクチュエータ185が配置されている。Hアクチュエータ185とH台板182はH嵌合部182bで嵌合しており、H台板182はHアクチュエータ185に駆動パルスを印加することで水平に移動する。H台板182のH嵌合部182bと撮像素子153を挟んで反対側のH摺動部182cは、基準台板181のHガイド部181bと当接し、H台板182の水平方向への移動時は水平摺動面となる。
The
H台板182上にはV台板183を垂直方向(Y軸方向)に移動させるための圧電素子と軸からなるSIDM(Smooth Impact Drive Mechanism)等で構成されるVアクチュエータ186が配置されている。Vアクチュエータ186とV台板183はV嵌合部183bで嵌合しておりV台板183はVアクチュエータ186に駆動パルスを印加することで垂直に移動する。V台板183のV嵌合部183bと撮像素子153を挟んで反対側のV摺動部183aは、H台板182のVガイド部182aと当接し、V台板183の垂直方向への移動時は摺動面となる。V台板183は、H台板182の開口部182dの内部にはめ込まれている。
On the H base plate 182, a
V台板183上には、撮像素子153と撮像素子駆動部23、タイミング信号発生器24、A/D変換部21、送信部22aなどの回路部品と、メイン基板160と結線するためのコネクタ401が搭載された撮像基板187が配置されている。図2では送信部22aと撮像素子153およびコネクタ401のみを図示している。撮像素子153は撮像面が図2では紙面の反対側の面に撮像基板187上にハンダ付け等によって実装されている。
On the
以上に述べた構成により、手ぶれ検出部171で検出された手ぶれの状態に応じて、Hアクチュエータ185及びVアクチュエータ186に必要に応じた駆動パルスを印加することで、撮像素子153を光軸200に垂直な面内で水平、垂直の任意の方向と位置に移動することで、手ぶれ補正を行うことができる。図2(b)では、HアクチュエータにH台板を図面の右方向に移動させるような駆動パルスを、VアクチュエータにV台板を図面の上方向に移動させるような駆動パルスを印加することで、撮像素子を図面の右上方向に移動させることができることが示されている。また、Hアクチュエータ185及びVアクチュエータ186をロックし、撮像素子153を任意の位置で固定することができる。
With the configuration described above, the
尚、Hアクチュエータ185、Vアクチュエータ186の構造や駆動方法は、例えば特開平7−274543号公報等の特許文献に詳述されているので、ここでは省略する。
The structures and driving methods of the
次に、本発明に係る撮像装置として機能するデジタルカメラ1の回路構成について、図3を用いて説明する。図3は、本発明に係る撮像装置として機能するデジタルカメラ1の回路ブロック図である。図中、図1、図2と同じ部分には同じ番号を付与した。 Next, a circuit configuration of the digital camera 1 that functions as an imaging apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a circuit block diagram of the digital camera 1 that functions as an imaging apparatus according to the present invention. In the figure, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are given the same numbers.
デジタルカメラ1の制御部であるカメラ制御部100は、図示しないCPU(中央処理装置)、ワークメモリ等から構成され、記憶部101に記憶されているプログラムをワークメモリに読み出し、当該プログラムに従ってデジタルカメラ1の各部を集中制御する。
The
また、カメラ制御部100は、操作部60に設けられた電源スイッチ111、設定ダイアル112、ジョグダイアル113、決定スイッチ114、AS設定スイッチ115、ズームスイッチ116、レリーズスイッチ110等からの入力を受信してデジタルカメラ1全体を制御し、電源部120を制御することでカメラ各部に電源を供給し、USB(Universal Serial Bus)等の外部インターフェース(I/F)125を介してパーソナルコンピュータやプリンタと画像データの転送等の交信を行う。
The
カメラ制御部100は、撮影に関するシーケンスを司っている。カメラ制御部100は、同期信号発生部27、撮像素子駆動部23を介して撮像素子153の撮像動作を制御する。同期信号発生部27は信号処理のために必要な基本的な同期信号を発生し、撮像素子駆動部23は同期信号発生部27の発生する同期信号とカメラ制御部100からの制御信号を受信して、撮像素子153を駆動するための詳細なタイミング信号を発生する。
The
なお、本発明において撮像素子は、CCDに代えて、CMOSセンサ、CIDセンサ等の固体撮像素子であってもよい。撮像素子153にて取得されたアナログ信号の画像はA/D変換部21にてノイズ除去の処理後デジタル信号に変換される。無線通信部22の送信部22aは本発明の第1の基板である撮像基板187上に、受信部22bは本発明の第2の基板であるメイン基板160上に実装されている。
In the present invention, the image sensor may be a solid-state image sensor such as a CMOS sensor or a CID sensor instead of the CCD. The analog signal image acquired by the
送信部22aはバッファメモリを有し、A/D変換部21でデジタル信号に変換された画像を一旦バッファメモリに記憶し、順次無線で送信する。受信部22bもバッファメモリを有し、無線で受信したデジタル信号をバッファメモリに記憶し、画像処理部151に画像のデジタル信号を順次出力する。本実施の形態では一例としてA/D変換部21で12ビットのデジタル信号に変換されるものとすると、撮像基板187からメイン基板160に画像信号を伝送するために必要だった12ビット分の結線が不要にできる。
The
送信部22aと受信部22bの間で行う無線通信の方式は、赤外線を変調する方式などの光学的通信方式、電磁波を変調する方式のいずれでも良い。光学的通信方式としては一例としてIrDA(Infrared Data Association)が定めた規格IrDAを、電磁波を変調する方式としてはIEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)の規格IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11gなどが適用できる。なお、本発明では送信部22aと受信部22b間の非常に近距離における特定の2者間での通信なので、これらの規格に限定されるものでは無く簡略化した方式でも良い。
The wireless communication method performed between the
光学的通信方式の送信部22は赤外LEDや赤外半導体レーザなどの発光素子を用いた発光部を有し、受信部25はフォトダイオードやフォトトランジスタなどの受光素子を用いた受光部を有している。図1に示すように、送信部22aの発光部と受信部22bの受光部は対向した位置に配置されている。電磁波を変調する方式の場合、送信部22aは小型の送信用アンテナを有し、受信部22bは受信用アンテナを有している。電磁波方式の場合は必ずしも図1のように送信部22aが受信部22b対向した位置にある必要は無く、送信部22a、受信部22bが通信可能な範囲で基板上のどの面にも配置できる。
The
画像処理部151はガンマ補正、輪郭補正、画像圧縮などの画像処理機能を有する。これらの画像処理もカメラ制御部100の指令により行われる。カメラ制御部100は受信部22bで受信した撮像素子153の画像出力を画像処理後、画像メモリ26に一旦記録し、最終的にはメモリカード156に記録する。
The
カメラ制御部100は、受信部22bで受信した撮像素子153の画像出力から得られるピント情報と露出情報に基いて、光学系駆動部212を介して撮像光学系211のAF動作を制御し、絞り駆動部222を介して絞り221を制御する。
The
また、カメラ制御部100は、撮像素子153によって撮像された画像のライブビューを、背面モニタ設定スイッチ117の設定に従って、画像表示部132を介して電子ビューファインダ(EVF)121または背面モニタ131あるいはその両方に表示し、画像メモリ155に記録された画像をアフタービューとして背面モニタ131に表示し、メモリカード156に記録された画像を再生画像として背面モニタ131に表示する。
In addition, the
最後に、カメラ制御部100は、AS設定スイッチ115の設定に従って、手ぶれ検出部171によって検出された手ぶれ情報に基づいて手ぶれ補正手段180を駆動して手ぶれを補正を行う。
Finally, the
図4は図1(a)で説明したデジタルカメラ1模式図のB−B’部縦断面模式図である。図4は本発明の第1の実施の形態における基板間の実装を説明するための模式図であり、それ以外の部品は図示を省略している。 FIG. 4 is a schematic vertical cross-sectional view of the B-B ′ portion of the schematic diagram of the digital camera 1 described in FIG. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining mounting between substrates in the first embodiment of the present invention, and illustration of other components is omitted.
無線通信部22は光学的通信方式であり、送信部22aは赤外LEDや赤外半導体レーザなどの発光素子を用いた発光部を有し、受信部22bはフォトダイオードやフォトトランジスタなどの受光素子を用いた受光部を有している。図1に示すように、送信部22aの発光部と受信部22bの受光部は対向した位置に配置されている。手ぶれ補正手段180により撮像基板187上の発光部がX軸方向およびY軸方向に移動しても、受信部22bの受光部が受光できるよう受光範囲の広い受光素子を選定している。あるいは、送信部22aの移動範囲と対向する位置に複数個の受光素子を配置してもよい。
The
撮像基板187上にはコネクタ401が、メイン基板160上にはコネクタ402が実装されケーブル403で接続されている。ケーブル403で伝送する信号はカメラ制御部100からの制御信号や同期信号発生部27からの同期信号、電源部120から供給される電源などである。ケーブル403は帯状のフレキシブル基板で構成されているので、手ぶれ補正手段により撮像基板187がX軸方向に移動する移動量を、フレキシブル基板がたわみで吸収する。本発明の実施の形態ではA/D変換部21で変換された12ビットのデジタル信号が無線通信部22で無線伝送されるので、フレキシブル基板で伝送する信号の数が減り、フレキシブル基板を小さくすることができる。そのため、ケーブル403を収納する空間を小さく構成でき、しかもケーブル403にかかる応力をきわめて小さくすることができる。
A
なお、撮像基板187は硬質基板とフレキシブル基板が一体的に形成されたリジッドフレックス基板、もしくは多層FPCで構成してもよい。その場合、撮像素子153をフレキシブル基板上に熱圧着で搭載し、硬質基板には撮像素子駆動部23や送信部22aなどを搭載する。ケーブル403とメイン基板160との接続方法は熱圧着で接続することでもよい。また、ケーブル403の位置はこの位置に限定されるものではなく、Y軸方向に移動する移動量をたわみで吸収するようにしてもよい。
Note that the
図5は本発明の第2の実施形態での基板間の実装を説明するための模式図である。 FIG. 5 is a schematic diagram for explaining mounting between substrates in the second embodiment of the present invention.
無線通信部22を電磁波方式とした第2の実施形態では、無線通信部22の配置上の制約が少なくなる。一例として図5では受信部22bをメイン基板160の撮像基板187とは反対側の面に配置した例を示している。このように、電磁波方式では受信部22aと送信部22aとを、それぞれ撮像基板187上、メイン基板160上で互いに対向することなく配置できる。なお、そのほかの部材については図4と同様であり説明を省略する。
In the second embodiment in which the
図6は、図4及び図5に示したデジタルカメラ1で行われる撮影時の処理の流れを示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart showing a flow of processing at the time of photographing performed by the digital camera 1 shown in FIGS. 4 and 5.
なお、図6においては、デジタルカメラ1の電源が投入され、撮影モードが選択されて撮影待機状態になってからの処理について説明する。手ぶれ補正の設定はONになっているものとする。 In FIG. 6, processing after the digital camera 1 is turned on, the shooting mode is selected, and the camera enters a shooting standby state will be described. It is assumed that the camera shake correction setting is ON.
撮影者は接眼部121aまたは、背面モニタ131に表示されるプレビュー画像で撮影範囲を確認しながら、ズームスイッチ116を操作して所望とする画角を設定し、レリーズボタン110が半押し(SW1オン)にする(ステップS101;Yes)。カメラ制御部100は焦点を検出し、光学系駆動部212に焦点位置Dで移動するように指令し、撮像光学系211を合焦させる。カメラ制御部100はは自動露出制御を行い露光時間を設定し(ステップS102)、レリーズボタン110が全押し(SW2オン)になったかどうか、判定する(ステップS103)。
SW2オンでない場合(ステップS103;No)ステップS101に戻る。SW2オンの場合(ステップS103;Yes)、ステップ104に進みカメラ制御部100は手ぶれ補正を開始する。
The photographer operates the
If SW2 is not on (step S103; No), the process returns to step S101. When SW2 is on (step S103; Yes), the process proceeds to step 104, and the
カメラ制御部100は、手ぶれ検出部171で検出した手ぶれ量に応じて手ぶれ補正手段180により撮像素子153の位置を移動させ(ステップS104)、絞り221を所定量開けて撮像素子153に所定時間露光し、撮像を行う(ステップS105)。露光時間が終了すると手ぶれ補正手段180のHアクチュエータ185及びVアクチュエータ186による撮像素子153の移動は停止し、その位置で撮像素子153は固定される(ステップS106)。このとき、手ぶれ補正手段180によるHアクチュエータ185及びVアクチュエータ186の駆動は停止しているので、無線通信部22に影響を及ぼす電磁波の発生は無い。
The
次に、カメラ制御部100は撮像素子駆動部23に撮像画像信号の読み出しを指令し、撮像素子153から画像信号が1画素毎に読み出される(ステップS108)。1画素毎の画像信号はA/D変換部21でA/D変換され送信部22aから信号が順次送信される(ステップS109)。受信部22bが受信した画像データを画像処理部151は画像メモリ26に順次保存し、全画素の画像データの受信が終了すると(ステップS110)、画像処理部151はホワイトバランス補正、ガンマ補正、画像圧縮など必要な画像処理を行う(ステップS111)。画像処理が終了すると、カメラ制御部100はメモリカード156に画像を記録する(ステップS113)。これで、1コマの撮影動作が終了する。
Next, the
次に、光学的通信方式を用いる第3の実施の形態について説明する。 Next, a third embodiment using an optical communication system will be described.
図4で説明した光学的通信方式を用いる本発明の第1の実施の形態では、受信部22bの受光部が広い受光範囲を持つようにして、送信部22aが、手ぶれ補正手段180によりX軸方向およびY軸方向に移動しても、受信部22bが受光できるように構成していた。本発明の第3の実施の形態として、無線通信時には送信部22aを受信部22bと対向する所定位置に移動させて通信する撮影時の処理の流れについて図7を用いて説明する。なお、ステップS105の撮像終了後、ステップS106で手ぶれ補正終了するまでは図6と同様なので、同じ処理には同番号を付しステップS107から説明する。
In the first embodiment of the present invention that uses the optical communication method described in FIG. 4, the light receiving unit of the receiving
ステップS107において、カメラ制御部100は手ぶれ補正手段180に指令し、撮像基板187を送信部22aの発光部と受信部22bの受光部が対向する位置まで移動させる(ステップS107)。このように送受信可能な所定位置に移動させることにより、たとえば受光部の受光可能範囲が狭く、送信部22aが移動すると受光できない場合でも通信が可能になる。以降の処理は図6と同様である。
In step S107, the
以上のように本実施の形態によれば、無線で通信することにより撮像素子を搭載する基板と他の基板を接続するケーブルを最小限にできるので、低コストで小型な手ぶれ補正機能付き光学装置及び撮像装置を提供できる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to minimize the cable for connecting the substrate on which the image sensor is mounted and the other substrate by performing wireless communication. And an imaging device can be provided.
なお、本実施の形態としてデジタルカメラを例示したが、デジタルカメラ機能付き携帯電話やビデオカメラなどにも適用可能である。 Note that although a digital camera has been exemplified as this embodiment, the present invention can also be applied to a mobile phone with a digital camera function, a video camera, and the like.
1 デジタルカメラ
2 カメラ本体部
3 撮影光学系
5 CCD
100 カメラ制御部
153 撮像素子
160 メイン基板
171 手ぶれ検出部
180 手ぶれ補正手段
187 撮像基板
200 光軸
403 ケーブル
1 Digital Camera 2 Camera Body 3 Shooting Optical System 5 CCD
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記撮像素子を搭載した第1の基板と、
前記第1の基板を光軸に垂直な面内で移動させて手ぶれを補正する手ぶれ補正手段と、
前記第1の基板に搭載された撮像素子で得られた画像信号を処理する画像処理手段と、
前記画像処理手段を搭載した第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板との間で信号を送受信する無線通信手段と、
を有することを特徴とする光学装置。 An image sensor;
A first substrate on which the image sensor is mounted;
Camera shake correction means for correcting camera shake by moving the first substrate in a plane perpendicular to the optical axis;
Image processing means for processing an image signal obtained by an image sensor mounted on the first substrate;
A second substrate on which the image processing means is mounted;
Wireless communication means for transmitting and receiving signals between the first substrate and the second substrate;
An optical device comprising:
前記撮像素子による撮像を行った後、
該撮像素子を所定位置に移動させ、固定した後に行うものであることを特徴とする請求項3または4に記載の光学装置。 Communication by the wireless communication means is
After imaging with the imaging device,
The optical apparatus according to claim 3, wherein the optical device is performed after the imaging device is moved to a predetermined position and fixed.
一対の送信部と受信部とを有し、
該送信部と受信部との間で電磁波を介して通信を行うものであり、
該通信は、前記撮像装置による撮像後、前記手ぶれ補正手段の動作を停止させた後に行われるものであることを特徴とする請求項1に記載の光学装置。 The wireless communication means includes
A pair of transmitter and receiver;
Communication is performed between the transmitter and the receiver via electromagnetic waves,
The optical apparatus according to claim 1, wherein the communication is performed after the image pickup by the image pickup apparatus and after the operation of the camera shake correction unit is stopped.
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