JP2014153640A

JP2014153640A - カメラ装置

Info

Publication number: JP2014153640A
Application number: JP2013025198A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Terai; 和幸寺井; Shusaku Nakada; 周作中田
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2013-02-13
Filing date: 2013-02-13
Publication date: 2014-08-25

Abstract

【課題】レンズ制御ＩＣの処理負担を軽減できるカメラ装置を提供する。
【解決手段】本開示のカメラ装置は、レンズと、レンズを駆動するアクチュエータと、自装置に発生する角速度を検出するジャイロセンサと、ジャイロセンサで検出した角速度に基づいて、レンズのレンズ移動ベクトルを算出する算出手段と、算出手段で算出されたレンズ移動ベクトルをＰＷＭ信号に変換する変換手段と、変換手段によって変換されたＰＷＭ信号をアクチュエータに入力する入力手段と、を備える。そして変換手段は、レンズ移動ベクトルをＰＷＭ信号に変換する際、ゼロクロス歪み補正と、当該ゼロクロス歪み補正の過補正と、を変換後のＰＷＭ信号に追加する。
【選択図】図３

Description

本発明は、カメラ装置に関し、特に、デジタルスチルカメラ、ムービー、一眼レフカメラ、スマートフォンに関する。

従来のカメラ装置は、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１では、カメラに用いられるレンズの駆動摩擦を考慮して、アクチュエータに入力する信号を調整する技術が開示されている。

特開２００９−２２３２８０号公報

しかしながら、特許文献１に記載のカメラ装置では、回路が複雑となり、レンズ制御ＩＣ（特許文献１ではＣＰＵ）の処理負担が大きくなるという課題がある。

そこで、本開示では、レンズ制御ＩＣの処理負担を軽減できるカメラ装置を提供する。

本開示のカメラ装置は、レンズと、レンズを駆動するアクチュエータと、自装置に発生する角速度を検出するジャイロセンサと、ジャイロセンサで検出した角速度に基づいて、レンズのレンズ移動ベクトルを算出する算出手段と、算出手段で算出されたレンズ移動ベクトルをＰＷＭ信号に変換する変換手段と、変換手段によって変換されたＰＷＭ信号をアクチュエータに入力する入力手段と、を備える。そして変換手段は、レンズ移動ベクトルをＰＷＭ信号に変換する際、ゼロクロス歪み補正と、当該ゼロクロス歪み補正の過補正と、を変換後のＰＷＭ信号に追加する。

このようにすれば、ＰＷＭ信号に対して、ゼロクロス歪み補正によって過補正するだけで、容易にレンズの摩擦を考慮したレンズの手振れ補正制御を行うことができる。

カメラ１００の構成を示す図カメラ１００の機能ブロック図駆動ドライバ部６２０におけるゼロクロス歪み補正及び過補正を説明するための図

（実施の形態１）
以下、図面を用いて具体的構成を説明する。
［１．カメラ１００の構成（図１)］
図１にカメラ１００の構成図を示す。カメラ１００は、アクチュエータ２１０、ホールセンサ２２０、レンズ２３０、撮像ユニット３００、ジャイロセンサ４００、ＬＳＩ５００、レンズ制御ＩＣ６００、カードインターフェース７００、モニタ８００、及び、操作部９００を備えている。
アクチュエータ２１０は、コイルとマグネットで構成され、コイルに電流を流すことで、レンズ２３０のレンズ駆動を実現する。ホールセンサ２２０は、レンズ２３０の移動位置を検出するためのホールセンサである。ホールセンサ２２０は、レンズ２３０の位置が変化すると、磁束の変化を検出して、レンズ２３０の移動を検出する。レンズ２３０は、補正レンズである。

ここで本実施の形態では、ＯＩＳユニットは、ヨー方向に平行移動させる第１のアクチュエータと、ピッチ方向に平行移動させる第２のアクチュエータが存在する。ここで、レンズは、カメラ１００の正姿勢において、移動の中心が、ヨー方向の場合、レンズ移動ベクトルの「０」であり、ピッチ方向の場合、レンズ移動ベクトルの「１０」となっている。

撮像ユニット３００は、レンズ２３０から取り込まれた光学画像を光電変換するための撮像素子である。ジャイロセンサ４００は、カメラ本体のブレを角速度として検出するためのセンサである。ＬＳＩ５００は、各入力信号のデジタル処理を行うためのＬＳＩである。レンズ制御ＩＣ６００は、ＬＳＩ５００からの指令信号を基に各アクチュエータを駆動させるドライブ信号を出力するＩＣである。カードインターフェース７００は、撮像ユニット３００で撮影された画像をデータとして保存するためのメモリカードソケットを有している。
モニタ８００は、撮像ユニット３００で撮影された画像の確認と各操作の確認のためのモニタである。
操作部９００は、レンズのズーム駆動レバー、シャッターボタン、各種動作ボタンを有している。
［２．カメラ１００の機能ブロック（図２)］
図２にカメラ１００の機能ブロックを示す。ジャイロセンサ４００は、カメラ本体のブレを角速度信号として出力する。ＬＳＩ５００は、ジャイロセンサ４００から受け取った角速度信号を、レンズの指令値に変換する。レンズの指令値は、レンズをどの位置に動かすかを示す信号である。つまり、レンズの指令値は、レンズの目標点となる情報である。なお、ＬＳＩ５００は、角速度信号に対して、位相補償、積分補償、ゲイン調整等を施すように構成されている。ＬＳＩ５００によって出力されたレンズの指令値は、レンズ制御ＩＣ６００に入力される。

レンズ制御ＩＣ６００において、調整部６１０は、入力された指令値を受け取る。また、調整部６１０は、ホールセンサ２２０から出力されたレンズ位置を取得する。そして、調整部６１０は、指令値とレンズ位置との差分を見て、レンズの移動に必要なベクトル（レンズ移動ベクトル）を算出する。

なお、調整部６１０におけるレンズ移動ベクトルは、ヨー方向の移動ベクトルと、ピッチ方向の移動ベクトルと、に分割されて算出される。算出されたレンズ移動ベクトルは、駆動ドライバ部６２０に転送される。

そして、駆動ドライバ部６２０は、ヨー方向のレンズ移動ベクトルに基づいて、第１アクチュエータ（ヨー方向）を制御するためのＰＷＭ信号（ヨー方向）を生成する。同様に、駆動ドライバ部６２０は、
ピッチ方向のレンズ移動ベクトルに基づいて、第２アクチュエータ（ピッチ方向）を制御するためのＰＷＭ信号（ピッチ方向）を生成する。

まず、駆動ドライバ部６２０によるＰＷＭ信号（ヨー方向）の生成方法を説明する。一般的に、ＰＷＭ信号は、信号の立ち上がりがなまってしまう傾向がある（図３のＤ）。したがって、駆動ドライバ部６２０のような回路には、ゼロクロス歪み補正という回路が備わっている。具体的にゼロクロス歪み補正の回路では、図３（Ｅ）に示すように、図３（Ｄ）に対して、デューティ比（周期分のＯＮ時間の幅）を増やすようにしている。これによって、立ち上がり時のなまりの影響を少なくしている。なお、ゼロクロス歪み補正は、出力したいデューティ比が小さい場合に、特に有効である。これは、デューティ比が小さい場合、出力したいＯＮ時間に対するなまりの割合が大きくなってしまうからである。すなわち、ゼロクロス歪み補正を行わない場合、図３（Ａ）に示すように、レンズ移動ベクトルが小さい範囲において、ＰＷＭ信号の歪みが特に大きくなる。一方、レンズ移動ベクトルが大きい範囲においては、ＰＷＭ信号の歪みは小さくなる。すなわち、ゼロクロス歪み補正の回路は、レンズ移動ベクトルが小さい範囲の歪みを補正することに特化した回路といえる。ここで、なまり影響を無くすようにゼロクロス歪み補正を行うと、レンズ移動ベクトルに対するＰＷＭ信号の出力値は、図３（B）のようになる。

更に、駆動ドライバ部６２０のゼロクロス歪み補正の回路では、レンズ摩擦の影響を減らすため、なまり影響以上に、デューティ比を増やすようにしている（図３（Ｆ））。このようにデューティ比を調整することで、レンズ移動ベクトルに対するＰＷＭ信号の出力値は、図３（Ｃ）のようになる。つまり、レンズ移動ベクトルの「０」付近でＰＷＭ信号のデューティ比が大きく増える。一方、レンズ移動ベクトルが大きい付近では、ＰＷＭ信号のデューティ比は小さく増える。すなわち、ゼロクロス歪み補正の回路で過補正するだけで、レンズが摩擦によって動き難いといった影響をより減らすことができるようになる。すなわち、レンズを移動させる距離が小さい場合、摩擦の影響を大きく受けて、レンズが動かないといった懸念が存在していた。しかし、実施の形態のように、ゼロクロス歪み補正の回路で過補正を施すことによって、このような課題を改善することができる。

なお、駆動ドライバ部６２０は、第２アクチュエータ（ピッチ方向）に対しては、上述した過補正の制御を行わないように制御している。これは、ゼロクロス歪み補正の回路が、レンズ移動ベクトルの「０」を中心に、補正できる回路だからである。

このように駆動ドライバ部６２０で生成されるドライブ信号であるＰＷＭ信号がアクチュエータ２１０に入力される。

（他の実施の形態）
本開示では、実施の形態１の変形として、様々な形態が考えられる。

例えば、本実施の形態では、ヨー方向にのみ過補正を施すようにした。しかし、他の形態として、ピッチ方向においても過補正を施すようにしてもよい。

さらに、他の形態として、正姿勢の場合にのみ、ヨー方向に過補正を施すようにしてもよい。

本開示は、デジタルスチルカメラ、ムービー、一眼レフカメラ、スマートフォン等に適用可能である。

１００カメラ
２１０アクチュエータ
２２０ホールセンサ
２３０レンズ
３００撮像ユニット
４００ジャイロセンサ
５００ＬＳＩ
６００レンズ制御ＩＣ
６１０調整部
６２０駆動ドライバ部
７００カードインターフェース
８００モニタ
９００操作部

Claims

カメラ装置であって、
レンズと、
前記レンズを駆動するアクチュエータと、
自装置に発生する角速度を検出するジャイロセンサと、
前記ジャイロセンサで検出した角速度に基づいて、前記レンズのレンズ移動ベクトルを算出する算出手段と、
前記算出手段で算出されたレンズ移動ベクトルをＰＷＭ信号に変換する変換手段と、
前記変換手段によって変換されたＰＷＭ信号をアクチュエータに入力する入力手段と、
を備え、
前記変換手段は、前記レンズ移動ベクトルを前記ＰＷＭ信号に変換する際、ゼロクロス歪み補正と、当該ゼロクロス歪み補正の過補正と、を変換後のＰＷＭ信号に追加する、
カメラ装置。
前記レンズの位置の検出を行う位置検出手段を更に備え、
前記算出手段は、前記位置検出手段で検出されたレンズの位置に基づいて、前記レンズのレンズ移動ベクトルを算出する、
請求項１に記載のカメラ装置。
自装置が正姿勢か否かを判別する判別手段を更に備え、
前記変換手段は、前記正姿勢を検知した場合にのみ、前記過補正を追加する、
請求項１に記載のカメラ装置。