JP2012123149A - Optical equipment having blur correction function - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve blur prevention function by improving resolution of a position detection system for detecting a drive position of a blur prevention unit or a blur detection system.SOLUTION: Provided are: blur detection means for detecting blur; blur prevention means 109 operating to prevent image blur; driving means for driving the blur prevention means based on output from the blur detection means; means 117 for adjusting offset of position detection means and including first position detection means and second position detection means for detecting a drive position of the blur prevention means; and amplification means 112 for amplifying output of the first position detection means. The second position detection means detects a value of the output amplified of the first position detection means, and offset of the second position detection means is adjusted based on the output of the first position detection means.

Description

本発明は、振れ補正機能を有する光学機器の位置検出に関する。   The present invention relates to position detection of an optical apparatus having a shake correction function.

光学機器には、該光学機器の振れに応じてレンズ等の光学素子を変位させることにより像振れを抑制する防振ユニットを搭載したものがある。このような防振ユニットに対しては、振動センサにより検出した振れ量に基づいて生成された防振ユニットの駆動量を示す信号と、該防振ユニットの駆動位置を検出する位置検出系からの位置信号とを用いたフィードバック制御が行われることが多い。該位置検出系のセンサ部には、フォトインタラプタ等の光センサや、磁性体とホール素子を組み合わせた磁気センサ等が用いられる。   Some optical devices are equipped with an image stabilization unit that suppresses image blur by displacing an optical element such as a lens in accordance with the shake of the optical device. For such an image stabilization unit, a signal indicating the drive amount of the image stabilization unit generated based on the amount of vibration detected by the vibration sensor and a position detection system for detecting the drive position of the image stabilization unit are provided. In many cases, feedback control using a position signal is performed. As the sensor unit of the position detection system, an optical sensor such as a photo interrupter, a magnetic sensor combining a magnetic body and a Hall element, or the like is used.

該位置検出系は、防振ユニットの駆動範囲全域において所定の分解能で位置検出を行う。そして例えば、位置検出系のセンサ部から出力された位置信号は、A/D変換器を介して、所定のbit数の分解能を有するデジタル位置信号として制御回路で処理される。   The position detection system performs position detection with a predetermined resolution over the entire driving range of the image stabilization unit. For example, the position signal output from the sensor unit of the position detection system is processed by the control circuit as a digital position signal having a resolution of a predetermined number of bits via the A / D converter.

近年では、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラの急速な高画質化および高倍率化に伴い、手振れに対する防振ユニットの駆動位置の検出精度(分解能)を高め、より精密な防振駆動制御を行う必要がある。しかし、分解能を高めるために全域を高分解能の検出精度を持つ検出装置を用いて位置検出を行うと、検出装置が高価になってしまうため好ましくない。   In recent years, with the rapid increase in image quality and magnification of digital video cameras and digital still cameras, it is necessary to increase the detection accuracy (resolution) of the vibration-proof unit drive position against camera shake and perform more precise vibration-proof drive control. There is. However, if position detection is performed using a detection device having a high resolution detection accuracy in order to increase the resolution, the detection device becomes expensive, which is not preferable.

上記の問題を解決するため、特許文献1には、位置検出系を2つ用いて、駆動範囲の中心部の手振れ補正範囲において位置検出信号を増幅し位置検出分解能を高くすることで、検出精度を向上させる技術が開示されている。図6にその手法を示す。601は、第1の位置検出系で駆動信号の位置全域を10bitA/Dで取得した図であり、−1degから1degの検出範囲を、1024分割で取得することができる。602は、第2の検出系で第1の検出系の中心部を4倍に増幅した信号を同じく10bitでA/Dで取得た図であり、−0.25degから0.25degの範囲を1024分割で取得することができる。第1位置検出系で取得した位置P61は、第2位置検出系ではP62となり、P61より分解能が高い値を取得することができる。   In order to solve the above-described problem, Patent Document 1 uses two position detection systems to amplify the position detection signal in the camera shake correction range at the center of the drive range and increase the position detection resolution, thereby detecting accuracy. A technique for improving the above is disclosed. FIG. 6 shows the method. 601 is a diagram in which the entire position of the drive signal is acquired by 10-bit A / D in the first position detection system, and a detection range from −1 deg to 1 deg can be acquired by 1024 divisions. 602 is a diagram in which a signal obtained by amplifying the central portion of the first detection system by a factor of 4 in the second detection system is acquired by A / D at 10 bits, and the range from −0.25 deg to 0.25 deg is 1024. Can be obtained in divisions. The position P61 acquired by the first position detection system becomes P62 in the second position detection system, and a value having a higher resolution than P61 can be acquired.

特開2007−147669号公報JP 2007-147669 A

しかしながら、特許文献1に開示された技術では、検出分解能が高い第2の位置検出系の基準位置(オフセット)は第1の位置検出系の基準位置となっており、精度のよい防振範囲が限られてしまう。例えば図4では第2の検出系の検出範囲は−0.25degから0.25degと限定されてしまいこの範囲を超えると通常の分解能になってしまう。   However, in the technique disclosed in Patent Document 1, the reference position (offset) of the second position detection system having a high detection resolution is the reference position of the first position detection system, and an accurate vibration isolation range is provided. It will be limited. For example, in FIG. 4, the detection range of the second detection system is limited to −0.25 deg to 0.25 deg. If this range is exceeded, normal resolution is obtained.

図7は増幅率の違いにおける振れ補正量の範囲を示した図である。図7の横軸は基準位置からの振れ補正量(正の値のみを図示)を、縦軸は位置検出電圧を示している。701は増幅率4倍時における第2の検出系の検出範囲は0degから0.25degであることを示しており、同様に702は増幅率が2倍の時は0degから0.5deg,703は増幅率が1倍の時は0degから1degであることを示している。   FIG. 7 is a diagram showing the range of the shake correction amount in the difference in amplification factor. The horizontal axis in FIG. 7 indicates the shake correction amount from the reference position (only positive values are shown), and the vertical axis indicates the position detection voltage. 701 indicates that the detection range of the second detection system when the amplification factor is 4 times is 0 deg to 0.25 deg. Similarly, 702 indicates that when the amplification factor is 2 times, 0 deg to 0.5 deg. When the amplification factor is 1, it indicates that it is 0 deg to 1 deg.

この図からわかるように、増幅率をあげ分解能を高くすればするほど、増幅後の位置検出信号の範囲は、全体の位置検出範囲に対して狭くなり、増幅後の位置検出範囲と全体の位置検出範囲は以下の関係を持つ。   As can be seen from this figure, the higher the amplification factor and the higher the resolution, the narrower the position detection signal range after amplification becomes compared to the entire position detection range. The detection range has the following relationship.

増幅後の検出範囲=全体の検出範囲×(1/増幅率)
本発明は、第2の検出系の基準位置を第1の検出系の基準位置と等しくするのではなく、可変にすることで高分解能範囲を移動させ、精度のよい防振範囲を広くすることを目的としている。また、高分解能部分を可変にすることで、分解能の倍率がさらに高くなり精度のよい検出範囲が狭くなってしまっても、範囲を気にすることなく、精度のよい防振効果を得ることを目的としている。
Detection range after amplification = total detection range x (1 / amplification rate)
The present invention does not make the reference position of the second detection system equal to the reference position of the first detection system, but makes it possible to move the high-resolution range by making it variable and widen the accurate vibration-proof range. It is an object. In addition, by making the high-resolution part variable, it is possible to obtain an accurate anti-vibration effect without worrying about the range even if the resolution magnification is further increased and the accurate detection range becomes narrow. It is aimed.

第1の解決手段は、振れを検出する振れ検出手段と、
像振れを抑制するように動作する防振手段と、
前記振れ検出手段からの出力に基づいて前記防振手段を駆動する駆動手段と、
前記防振手段の駆動位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段のオフセットを調整する手段と、
前記位置検出手段は、第一の検出分解能を有する第一の位置検出手段と、
前記第一の位置検出手段とは異なる分解能を有する第二の位置検出手段とにより構成される光学機器において、
前記第二の位置検出手段のオフセットを前記第一の位置検出手段の出力に基づいて調整することを特徴とする。
The first solving means includes shake detecting means for detecting shake,
Anti-vibration means that operates to suppress image blur;
Drive means for driving the image stabilization means based on the output from the shake detection means;
Position detecting means for detecting a driving position of the vibration isolating means;
Means for adjusting the offset of the position detection means;
The position detection means includes first position detection means having a first detection resolution;
In the optical apparatus constituted by the second position detection means having a different resolution from the first position detection means,
The offset of the second position detecting means is adjusted based on the output of the first position detecting means.

第2の解決手段は振れを検出する振れ検出手段と、
像振れを抑制するように動作する防振手段と、
前記振れ検出手段からの出力に基づいて前記防振手段を駆動する駆動手段と、
前記防振手段の駆動位置を検出する位置検出手段と、
前記振れ検出手段のオフセットを調整する手段と、
前記振れ検出手段は、第一の検出分解能を有する第一の振れ検出手段と、
前記第一の振れ検出手段とは異なる分解能を有する第二の振れ検出手段とにより構成される光学機器において、
前記第二の振れ検出手段のオフセットを前記第一の振れ検出手段の出力に基づいて調整することを特徴とする。
The second solution means is a shake detection means for detecting shake,
Anti-vibration means that operates to suppress image blur;
Drive means for driving the image stabilization means based on the output from the shake detection means;
Position detecting means for detecting a driving position of the vibration isolating means;
Means for adjusting the offset of the shake detection means;
The shake detection means includes a first shake detection means having a first detection resolution;
In the optical apparatus constituted by the second shake detection means having a resolution different from that of the first shake detection means,
The offset of the second shake detection means is adjusted based on the output of the first shake detection means.

本発明によれば、高分解能検出部の基準位置を可変にすることで、より広い範囲で精度のよい振れ補正を行うことができる。   According to the present invention, by making the reference position of the high resolution detector variable, it is possible to perform shake correction with high accuracy in a wider range.

本発明の実施例1を適用できる構成を示す図。The figure which shows the structure which can apply Example 1 of this invention. 第1検出系の検出位置に基づいて第2検出系のオフセット位置を求めている図。The figure which calculates | requires the offset position of a 2nd detection system based on the detection position of a 1st detection system. 実施例における手振れ補正動作を示すフローチャート。6 is a flowchart illustrating a camera shake correction operation in the embodiment. 本発明の実施例2を適用できる構成を示す図。The figure which shows the structure which can apply Example 2 of this invention. 本発明の実施例3を適用できる構成を示す図。The figure which shows the structure which can apply Example 3 of this invention. 第1検出系の信号の基準値を第2検出系の信号の基準値として信号を増幅した図。The figure which amplified the signal by making the reference value of the signal of the 1st detection system into the reference value of the signal of the 2nd detection system. 増幅率と振れ補正量との関係を示す図。The figure which shows the relationship between an amplification factor and shake correction amount.

以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

[実施例1]
図1には本発明の実施例1である位置検出系の分解能を高くするシステム構成を示している。
[Example 1]
FIG. 1 shows a system configuration for increasing the resolution of a position detection system that is Embodiment 1 of the present invention.

101は振れ検出手段としてのジャイロセンサ(角速度センサ)であり、双眼鏡の振れの角速度に応じた信号を出力する。角速度センサは、コリオリの原理を応用したセンサである。ただし、振れに応じた信号を出力可能なセンサであれば、ジャイロセンサ以外のものを用いてもよい。   Reference numeral 101 denotes a gyro sensor (angular velocity sensor) as a shake detecting means, which outputs a signal corresponding to the angular velocity of the binocular shake. An angular velocity sensor is a sensor that applies the Coriolis principle. However, a sensor other than the gyro sensor may be used as long as it can output a signal corresponding to the shake.

102はマイクロコンピュータであり、10bitA/D変換器(103、113、114)や8bitD/A変換器118を備えており、ジャイロ信号処理や位置検出系からの位置演算を行い、防振ユニットを駆動させるためにフィードバック制御を行う。   A microcomputer 102 includes a 10-bit A / D converter (103, 113, 114) and an 8-bit D / A converter 118, performs position calculation from a gyro signal processing and a position detection system, and drives an image stabilization unit. Feedback control.

103は、A/D変換器であり、ジャイロセンサ101からの信号を10bitでデジタル化する。   Reference numeral 103 denotes an A / D converter that digitizes a signal from the gyro sensor 101 in 10 bits.

104はジャイロ信号処理部であり、ジャイロセンサ101(A/D変換器103)からの振れ量データを取得し、積分演算を行うことで、角速度データから振れ量を示す角変位データへと変換し、これを加算部105へ出力する。   A gyro signal processing unit 104 acquires shake amount data from the gyro sensor 101 (A / D converter 103), and converts the angular velocity data into angular displacement data indicating the shake amount by performing an integration operation. This is output to the adding unit 105.

加算部105は104から出力された角変位データから、後述する116の位置演算2から出力された位置データを減算し制御偏差を求める。   The adding unit 105 subtracts the position data output from the position calculation 2 of 116 described later from the angular displacement data output from 104 to obtain a control deviation.

106は駆動信号生成部であり、フィードバック制御の系を安定化させるための位相補償演算や、制御性能をあげるためのループゲイン演算を行い、後述する防振ユニット109を駆動させるための駆動データを生成する。   A drive signal generation unit 106 performs phase compensation calculation for stabilizing the feedback control system and loop gain calculation for improving the control performance, and generates drive data for driving the image stabilization unit 109 described later. Generate.

107は駆動回路であり、駆動信号生成部106からの駆動データを受けて防振アクチュエータ108を駆動する。該防振回路107は、トランジスタのHブリッジ構成によるPWM駆動ドライバ等によって構成される。   Reference numeral 107 denotes a drive circuit, which receives drive data from the drive signal generation unit 106 and drives the vibration isolation actuator 108. The anti-vibration circuit 107 is configured by a PWM drive driver or the like having a transistor H-bridge configuration.

108は防振アクチュエータであり、防振ユニット109を駆動する。該防振アクチュエータ108の種類は問わない。例えば、ボイスコイルモータ等の電磁アクチュエータを用いることができる。なお、防振ユニット109の駆動方向は、直行する2軸方向(ピッチ方向とヨー方向)であり、各駆動方向に対して1つの防振アクチュエータが必要であるが、図には1つのみ示している。   Reference numeral 108 denotes an anti-vibration actuator that drives the anti-vibration unit 109. The type of the vibration-proof actuator 108 is not limited. For example, an electromagnetic actuator such as a voice coil motor can be used. The drive direction of the vibration isolation unit 109 is a perpendicular biaxial direction (pitch direction and yaw direction), and one vibration isolation actuator is required for each drive direction, but only one is shown in the figure. ing.

109は防振ユニットでありレンズをピッチ方向及びヨー方向にシフトさせて防振するシフトユニットや、可変頂角プリズム(VAP)などが考えられる。防振ユニット109はアクチュエータ108より駆動され、手振れ信号に応じて適切に駆動されることにより揺れが抑制される。   Reference numeral 109 denotes an anti-vibration unit, which may be a shift unit that performs anti-vibration by shifting the lens in the pitch direction and yaw direction, a variable apex angle prism (VAP), or the like. The image stabilization unit 109 is driven by the actuator 108, and the vibration is suppressed by being appropriately driven according to the hand shake signal.

110はエンコーダであり、防振ユニット109の駆動位置を検出するためのセンサを構成する。例えば、磁性体とホール素子とを組み合わせて磁気検出センサ等で構成される。なお、防振ユニット109の駆動位置検出は、ピッチ方向とヨー方向のそれぞれについて行われるため、各駆動方向に対して1つのエンコーダが必要であるが、図1には1つのみ示している。   Reference numeral 110 denotes an encoder, which constitutes a sensor for detecting the drive position of the image stabilization unit 109. For example, a magnetic sensor and a Hall element are combined to form a magnetic detection sensor or the like. In addition, since the drive position detection of the image stabilization unit 109 is performed in each of the pitch direction and the yaw direction, one encoder is required for each drive direction, but only one is shown in FIG.

111は位置検出回路であり、エンコーダ110からの信号を受けて、防振ユニット109の駆動可能範囲に対して割り当てられた電圧範囲(例えば0Vから3V)内で基準電圧を中心とした電圧値(例えば1.5V)を有する位置検出信号を出力する。基準電圧は、防振機能が非作動の状態において、防振ユニット109の光軸がレンズの光軸に一致するように調整される。   Reference numeral 111 denotes a position detection circuit which receives a signal from the encoder 110 and receives a voltage value centered on a reference voltage within a voltage range (for example, 0 V to 3 V) assigned to the driveable range of the image stabilization unit 109 ( For example, a position detection signal having 1.5V) is output. The reference voltage is adjusted so that the optical axis of the image stabilization unit 109 coincides with the optical axis of the lens when the image stabilization function is not activated.

112は位置検出増幅器であり、後述するオフセット調整部117からの信号を基準位置として、防振ユニット109の位置検出回路111から得られる位置検出信号を所定の増幅率で増幅する。位置検出増幅器は例えば、オペアンプと抵抗等を用いて構成される。位置検出信号を増幅することで、防振ユニット109の位置検出分解能を高めることができる。例えば、増幅器112が4倍の増幅率を持つ場合には、デジタル信号換算において実質的に2bitの分解能が付加されることに相当する。また、16倍の増幅率を持つ場合には、実質的に4bitの分解能が付加されることに相当する。   Reference numeral 112 denotes a position detection amplifier, which amplifies a position detection signal obtained from the position detection circuit 111 of the image stabilization unit 109 with a predetermined amplification factor using a signal from an offset adjustment unit 117 described later as a reference position. The position detection amplifier is configured using, for example, an operational amplifier and a resistor. By amplifying the position detection signal, the position detection resolution of the image stabilization unit 109 can be increased. For example, when the amplifier 112 has a gain of 4 times, it corresponds to the fact that a resolution of 2 bits is substantially added in digital signal conversion. In addition, when the amplification factor is 16 times, this is equivalent to adding a resolution of 4 bits substantially.

113、114は位置検出における第1および第2のA/D変換器である。第1のA/D変換器113は、位置検出回路111からの位置検出信号が有する波形全体を10bitの分解能(第1の分解能)でデジタル化する。また、第2のA/D変換器114は、増幅器112による位置検出信号の拡大波形全体を、第一のA/D変換器113と同じく、10bitの分解能でデジタル化する。本実施例では、第一および第2のA/D変換器113、114として同じものを用いるとともに、第2のA/D変換器114には増幅器112により増幅した位置検出信号を入力する構成としている。これにより、第2のA/D変換器114から出力されるデジタル位置検出信号の分解能を高めつつも、コストの上昇を抑制することができる。   Reference numerals 113 and 114 denote first and second A / D converters for position detection. The first A / D converter 113 digitizes the entire waveform of the position detection signal from the position detection circuit 111 with a 10-bit resolution (first resolution). Further, the second A / D converter 114 digitizes the entire enlarged waveform of the position detection signal by the amplifier 112 with a resolution of 10 bits, like the first A / D converter 113. In this embodiment, the same first and second A / D converters 113 and 114 are used, and the position detection signal amplified by the amplifier 112 is input to the second A / D converter 114. Yes. Thereby, it is possible to suppress an increase in cost while increasing the resolution of the digital position detection signal output from the second A / D converter 114.

ここで、エンコーダ110、位置検出回路111および第1のA/D変換器113は、第1の位置検出系を構成する。また、エンコーダ110、位置検出回路111、増幅器112および第2のA/D変換器114は、第2の位置検出系を構成する。   Here, the encoder 110, the position detection circuit 111, and the first A / D converter 113 constitute a first position detection system. The encoder 110, the position detection circuit 111, the amplifier 112, and the second A / D converter 114 constitute a second position detection system.

115は第1の位置演算部であり第1のA/D変換器113から得られる通常分解能の防振ユニット109の駆動データに基づいて所定の演算処理を行う。また、116は第2の位置演算部であり、第2のA/D変換器114から得られる高分解能の防振ユニット109の駆動データに基づいて所定の演算処理を行う。ここにいう所定の演算処理により、ジャイロ信号処理部104から出力される角変位データから減算するのに適した位置データが生成される。   Reference numeral 115 denotes a first position calculation unit that performs predetermined calculation processing based on drive data of the image stabilization unit 109 having a normal resolution obtained from the first A / D converter 113. Reference numeral 116 denotes a second position calculation unit that performs predetermined calculation processing based on drive data of the high-resolution image stabilization unit 109 obtained from the second A / D converter 114. Position data suitable for subtraction from the angular displacement data output from the gyro signal processing unit 104 is generated by the predetermined arithmetic processing described here.

117はオフセット調整部であり、115の位置演算1から得られた第1の位置検出系の信号を基に、第2の位置検出系のオフセット調整を行う(図2)。具体的には第1位置検出範囲をいくつかの領域に分割し、検出した値がどの領域にあるかを調べる。それぞれの領域ではその領域の中心を第2検出系のオフセット位置として決めておく。図2では第2検出系への増幅率は4倍となっており、増幅率をもとに第1検出系の検出範囲を大まかに4分割してもよいのだが、ここでは第2検出系の検出範囲が重なるように5分割した例を示している。この例では5分割としたが、分割数はいくつでもよい。図2では検出した値P21は0.2degから0.6degの領域にあり、オフセット位置は0.4degである。全体位置検出範囲が−1degから1degで、位置検出回路111で検出する電圧が0Vから3Vとすると、第1検出系の基準電圧は0degで1.5Vとなるが、第2検出系の基準電圧は0.4degのため2.1V(1.5V+1.5V×0.4deg)となる。オフセット調整部117はこの第2検出系の基準電圧が出力されるように、D/A変換器118にデータを出力する。   Reference numeral 117 denotes an offset adjustment unit that performs offset adjustment of the second position detection system based on the signal of the first position detection system obtained from the position calculation 1 of 115 (FIG. 2). Specifically, the first position detection range is divided into several regions, and the region where the detected value is located is examined. In each region, the center of the region is determined as the offset position of the second detection system. In FIG. 2, the amplification factor to the second detection system is four times, and the detection range of the first detection system may be roughly divided into four based on the amplification factor, but here the second detection system In the example shown in FIG. In this example, the number of divisions is 5. However, any number of divisions may be used. In FIG. 2, the detected value P21 is in the region from 0.2 deg to 0.6 deg, and the offset position is 0.4 deg. If the entire position detection range is -1 deg to 1 deg and the voltage detected by the position detection circuit 111 is 0 V to 3 V, the reference voltage of the first detection system is 1.5 V at 0 deg. Since it is 0.4 deg, it becomes 2.1 V (1.5 V + 1.5 V × 0.4 deg). The offset adjustment unit 117 outputs data to the D / A converter 118 so that the second detection system reference voltage is output.

118は8bitD/A変換器であり、オフセット調整117で求められた基準位置を電圧にして増幅器112に入力する。なお本実施例ではD/A変換器をマイクロコンピュータ102内蔵のものとして図示してあるが外付けのD/A変換器を用いてもよい。   Reference numeral 118 denotes an 8-bit D / A converter that inputs the reference position obtained by the offset adjustment 117 to the amplifier 112 as a voltage. In the present embodiment, the D / A converter is illustrated as being built in the microcomputer 102, but an external D / A converter may be used.

また、図示しないが本実施例の光学機器には防振ユニット109に防振動作を行わせるか否かを撮影者が選択するための防振スイッチが設けられている。該防振スイッチがオンの場合は防振動作が行われ、オフの場合は防振非動作状態となる。   Although not shown, the optical apparatus of the present embodiment is provided with a vibration isolating switch for the photographer to select whether or not the vibration isolating unit 109 performs the vibration isolating operation. When the image stabilization switch is on, an image stabilization operation is performed, and when the image stabilization switch is off, the image stabilization operation is not performed.

次に図3のフローチャートを用いて、マイクロコンピュータ102の動作について説明する。   Next, the operation of the microcomputer 102 will be described using the flowchart of FIG.

ステップ301(図面ではS301)では、前述した防振スイッチがオンされると、マイクロコンピュータは防振動作の処理を開始する。ステップ302ではジャイロセンサ101からの角速度データをA/D変換器103を介して取り込む。   In step 301 (S301 in the drawing), when the above-described image stabilization switch is turned on, the microcomputer starts the process of image stabilization operation. In step 302, the angular velocity data from the gyro sensor 101 is taken in via the A / D converter 103.

そしてステップ303では取り込んだ角速度データをジャイロ信号処理部104によって角変位データに変換する。   In step 303, the acquired angular velocity data is converted into angular displacement data by the gyro signal processing unit 104.

ステップ304では第1のA/D変換器113より防振ユニット109の位置データを取込み、115の位置演算部1より位置演算を行う。   In step 304, the position data of the image stabilization unit 109 is fetched from the first A / D converter 113, and the position calculation is performed by the position calculation unit 1 115.

ステップ305ではステップ304で取込んだ位置データを基に第2の位置検出系の基準位置を求める。そしてステップ306では、求めた基準位置をD/A変換器118に入力できるデータに変換し、D/A変換器118から電圧を出力する。   In step 305, the reference position of the second position detection system is obtained based on the position data acquired in step 304. In step 306, the obtained reference position is converted into data that can be input to the D / A converter 118, and a voltage is output from the D / A converter 118.

ステップ307では第2のA/D変換器114より防振ユニット109の増幅された位置信号を取込み、116の位置演算部2より位置演算を行う。   In step 307, the amplified position signal of the image stabilization unit 109 is fetched from the second A / D converter 114, and the position calculation is performed by the position calculation unit 2 116.

ステップ308ではジャイロセンサ101から得られた角変位データと防振ユニット109から得られた位置を減算し、駆動信号生成部106を介して適切な駆動データとして駆動回路107に伝達する。駆動回路107は受け取った駆動データを基に防振ユニット109を駆動し、これにより振れ補正のフィードバック制御が行われる。   In step 308, the angular displacement data obtained from the gyro sensor 101 and the position obtained from the image stabilization unit 109 are subtracted and transmitted to the drive circuit 107 as appropriate drive data via the drive signal generation unit 106. The drive circuit 107 drives the image stabilization unit 109 based on the received drive data, thereby performing shake correction feedback control.

そしてステップ309では手振れスイッチがオフか否かを判別し、オンの場合はステップ302に戻り、オフの場合は、防振動作を終了する。   In step 309, it is determined whether or not the camera shake switch is off. If it is on, the process returns to step 302. If it is off, the image stabilization operation is terminated.

このように本実施例では第1の位置検出系で全体の位置を把握し、第2の位置検出系で第1の位置検出系の信号を追従するように信号を増幅して分解能を高めることで、どの範囲においても精度のよい位置検出を行うことができ、より防振効果を得ることができる。   As described above, in this embodiment, the first position detection system grasps the entire position, and the second position detection system amplifies the signal so as to follow the signal of the first position detection system, thereby increasing the resolution. Thus, accurate position detection can be performed in any range, and a more anti-vibration effect can be obtained.

[実施例2]
図4には本発明の実施例2である振れ検出系の分解能を高くするシステム構成を示している。
[Example 2]
FIG. 4 shows a system configuration for increasing the resolution of a shake detection system that is Embodiment 2 of the present invention.

実施例1では位置検出系を2つもち、片方の検出系の信号を増幅して分解能を高める手法について説明したが、本実施例では振れ検出系を2つもち片方の検出系の信号を増幅して分解能を高める手法について説明する。このため、実施例1における第2の位置検出系は設けられていない。   In the first embodiment, the method of increasing the resolution by amplifying the signal of one of the two detection systems and increasing the resolution has been described in this embodiment. However, in this embodiment, the signal of one of the detection systems is amplified. A method for increasing the resolution will be described. For this reason, the second position detection system in the first embodiment is not provided.

図4において実施例1(図1)と同じ構成要素には、図1と同符号を付し、説明を省略する。   In FIG. 4, the same components as those in the first embodiment (FIG. 1) are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

401は振れ検出増幅器であり、後述するオフセット調整部404からの信号を基準位置として、ジャイロセンサ101から得られる振れ検出信号を所定の増幅率で増幅する。振れ検出増幅器は例えば、オペアンプと抵抗等を用いて構成される。振れ検出信号を増幅することで、ジャイロセンサ101の振れ検出分解能を高めることができる。例えば、増幅器401が4倍の増幅率を持つ場合には、デジタル信号換算において実質的に2bitの分解能が付加されることに相当する。また、16倍の増幅率を持つ場合には、実質的に4bitの分解能が付加されることに相当する。   Reference numeral 401 denotes a shake detection amplifier that amplifies a shake detection signal obtained from the gyro sensor 101 with a signal from an offset adjustment unit 404 described later as a reference position at a predetermined amplification factor. The shake detection amplifier is configured using, for example, an operational amplifier and a resistor. By amplifying the shake detection signal, the shake detection resolution of the gyro sensor 101 can be increased. For example, when the amplifier 401 has a gain of 4 times, this corresponds to the fact that a resolution of 2 bits is substantially added in digital signal conversion. In addition, when the amplification factor is 16 times, this is equivalent to adding a resolution of 4 bits substantially.

402、403は振れ検出における第1および第2のA/D変換器である。第1のA/D変換器402は、ジャイロセンサ101からの振れ検出信号が有する波形全体を10bitの分解能(第1の分解能)でデジタル化する。また、第2のA/D変換器403は、増幅器401による振れ検出信号の拡大波形全体を、第一のA/D変換器402と同じく、10bitの分解能でデジタル化する。本実施例では、第一および第2のA/D変換器402、403として同じものを用いるとともに、第2のA/D変換器403には増幅器401により増幅した位置検出信号を入力する構成としている。これにより、第2のA/D変換器403から出力されるデジタル振れ検出信号の分解能を高めつつも、コストの上昇を抑制することができる。   Reference numerals 402 and 403 denote first and second A / D converters in shake detection. The first A / D converter 402 digitizes the entire waveform of the shake detection signal from the gyro sensor 101 with a 10-bit resolution (first resolution). In addition, the second A / D converter 403 digitizes the entire enlarged waveform of the shake detection signal from the amplifier 401 with a resolution of 10 bits, like the first A / D converter 402. In this embodiment, the same first and second A / D converters 402 and 403 are used, and the position detection signal amplified by the amplifier 401 is input to the second A / D converter 403. Yes. Thereby, it is possible to suppress an increase in cost while increasing the resolution of the digital shake detection signal output from the second A / D converter 403.

ここで、第1のA/D変換器402は、第1の振れ検出系を構成する。また、増幅器401および第2のA/D変換器403は、第2の振れ検出系を構成する。   Here, the first A / D converter 402 constitutes a first shake detection system. The amplifier 401 and the second A / D converter 403 constitute a second shake detection system.

404はオフセット調整部であり、ジャイロセンサ101から得られた振れ検出系の信号を基に、第2の振れ検出系のオフセット調整を行う。オフセット調整の手法は実施例1(図2)と同様なので省略する。オフセット調整部404はこの第2検出系の基準電圧が出力されるように、D/A変換器405にデータを出力する。   Reference numeral 404 denotes an offset adjustment unit that performs offset adjustment of the second shake detection system based on the shake detection system signal obtained from the gyro sensor 101. Since the offset adjustment method is the same as that of the first embodiment (FIG. 2), a description thereof will be omitted. The offset adjustment unit 404 outputs data to the D / A converter 405 so that the second detection system reference voltage is output.

405は8bitD/A変換器であり、オフセット調整404で求められた基準位置を電圧にして増幅器401に入力する。なお本実施例ではD/A変換器をマイクロコンピュータ102内蔵のものとして図示してあるが外付けのD/A変換器を用いてもよい。   Reference numeral 405 denotes an 8-bit D / A converter that inputs the reference position obtained by the offset adjustment 404 to the amplifier 401 as a voltage. In the present embodiment, the D / A converter is illustrated as being built in the microcomputer 102, but an external D / A converter may be used.

406は加算部であり、ジャイロ信号処理部104から出力された角変位データから、実施例1において全体の領域を読み込んでいる位置演算1から出力された位置データを減算し、制御偏差を求める。   Reference numeral 406 denotes an adder, which subtracts the position data output from the position calculation 1 reading the entire area in the first embodiment from the angular displacement data output from the gyro signal processing unit 104 to obtain a control deviation.

このように本実施例では第1の振れ検出系で全体の位置を把握し、第2の振れ検出系で第1の振れ検出系の信号を追従するように信号を増幅して分解能を高めることで、どの範囲においても精度のよい振れ検出を行うことができ、より防振効果を得ることができる。   In this way, in this embodiment, the first shake detection system grasps the entire position, and the second shake detection system amplifies the signal to follow the signal of the first shake detection system, thereby increasing the resolution. Thus, accurate shake detection can be performed in any range, and a more anti-vibration effect can be obtained.

[実施例3]
実施例1では位置検出系の分解能を高め、実施例2では振れ検出系の分解能を高めたが、実施例3では位置検出系の分解能と振れ検出系の分解能を高める手法についてであり、システム構成を図5に示す。
[Example 3]
In the first embodiment, the resolution of the position detection system is increased. In the second embodiment, the resolution of the shake detection system is increased. In the third embodiment, the resolution of the position detection system and the shake detection system are increased. Is shown in FIG.

図5において実施例1(図1)と同じ構成要素には、図1と同符号を付し、実施例2(図4)と同じ構成要素には図4と同じ符号を付し、説明を省略する。   5, the same components as those in the first embodiment (FIG. 1) are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and the same components as those in the second embodiment (FIG. 4) are denoted by the same reference numerals as those in FIG. Omitted.

このように本実施例では第1の位置検出系および振れ検出系で全体の位置を把握し、第2の位置検出系および振れ検出系で第1の位置検出系および振れ検出系の信号を追従するように信号を増幅して分解能を高めることで、どの範囲においても精度のよい位置検出および振れ検出を行うことができ、より防振効果を得ることができる。   As described above, in this embodiment, the first position detection system and the shake detection system grasp the entire position, and the second position detection system and the shake detection system follow the signals of the first position detection system and the shake detection system. Thus, by amplifying the signal and increasing the resolution, accurate position detection and shake detection can be performed in any range, and a more anti-vibration effect can be obtained.

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist.

101 ジャイロセンサ
109 防振ユニット
112 位置信号増幅器
113、114 A/D変換器
117 位置検出系オフセット調整部
401 振れ信号増幅器
404 位置検出系オフセット調整部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Gyro sensor 109 Anti-vibration unit 112 Position signal amplifier 113, 114 A / D converter 117 Position detection system offset adjustment part 401 Shake signal amplifier 404 Position detection system offset adjustment part

Claims (2)

振れを検出する振れ検出手段と、
像振れを抑制するように動作する防振手段と、
前記振れ検出手段からの出力に基づいて前記防振手段を駆動する駆動手段と、
前記防振手段の駆動位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段のオフセットを調整する手段と、
前記位置検出手段は、第一の検出分解能を有する第一の位置検出手段と、
前記第一の位置検出手段とは異なる分解能を有する第二の位置検出手段とにより構成され、
前記第二の位置検出手段のオフセットを前記第一の位置検出手段の出力に基づいて調整することを特徴とする光学機器。
Shake detection means for detecting shake;
Anti-vibration means that operates to suppress image blur;
Drive means for driving the image stabilization means based on the output from the shake detection means;
Position detecting means for detecting a driving position of the vibration isolating means;
Means for adjusting the offset of the position detection means;
The position detection means includes first position detection means having a first detection resolution;
The second position detection means having a different resolution from the first position detection means,
An optical apparatus characterized in that an offset of the second position detecting means is adjusted based on an output of the first position detecting means.
振れを検出する振れ検出手段と、
像振れを抑制するように動作する防振手段と、
前記振れ検出手段からの出力に基づいて前記防振手段を駆動する駆動手段と、
前記防振手段の駆動位置を検出する位置検出手段と、
前記振れ検出手段のオフセットを調整する手段と、
前記振れ検出手段は、第一の検出分解能を有する第一の振れ検出手段と、
前記第一の振れ検出手段とは異なる分解能を有する第二の振れ検出手段とにより構成され、
前記第二の振れ検出手段のオフセットを前記第一の振れ検出手段の出力に基づいて調整することを特徴とする光学機器。
Shake detection means for detecting shake;
Anti-vibration means that operates to suppress image blur;
Drive means for driving the image stabilization means based on the output from the shake detection means;
Position detecting means for detecting a driving position of the vibration isolating means;
Means for adjusting the offset of the shake detection means;
The shake detection means includes a first shake detection means having a first detection resolution;
The first shake detection means comprises a second shake detection means having a different resolution,
An optical apparatus characterized in that an offset of the second shake detection means is adjusted based on an output of the first shake detection means.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014085629A (en) * 2012-10-26 2014-05-12 Asahi Kasei Electronics Co Ltd Control device and method for linear motion device
JP2017015900A (en) * 2015-06-30 2017-01-19 オリンパス株式会社 Imaging device

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