JP4535923B2 - 像振れ防止機能を有する撮像装置 - Google Patents
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この他の先行技術としては、特開昭56−80845(特許文献3)、特開平6−265962(特許文献4)には振動検出における出力の周波数特性の温度変化による悪化を防止するための温度補償技術が存在する。
更にこの他、特開平4−244230(特許文献7)には、振れ検出センサのドリフト等による出力不安定化を防止するためにセンサ出力の平均値を求め、これに基づいてその出力を校正する技術が開示されている。
図6(a)は携帯電話の使用状態における正面斜視図、図6(b)は背面斜視図である。
このように構成された本発明によれば、撮像装置の可動部分が、ほぼその重心点で弾性支持されているので、カメラ筐体に作用する並進加速度によって、カメラモジュールに回転力が作用することがない。これにより、カメラ筐体に作用する並進加速度は、カメラモジュールの姿勢制御に対する外乱とはならず、制御手段を簡略化することができる。
このように構成された本発明によれば、カメラモジュールのカメラ筐体及び静止空間に対する姿勢を測定し、フィードバックする必要がないので、カメラモジュールの姿勢を測定するためのセンサを省略することができ、また、制御手段を簡略化することができる。
このように構成された本発明によれば、カメラモジュールのカメラ筐体及び静止空間に対する姿勢を測定し、フィードバックする必要がないので、カメラモジュールの姿勢を測定するためのセンサを省略することができ、また、制御手段を簡略化することができる。
このように構成された本発明によれば、姿勢制御開始時におけるカメラモジュールの初期振れ角速度を、オープンループ制御によって、露光開始までにゼロにすることができる。
図1乃至図5を参照して、従来技術に示された図6(a)(b)も用いて本実施例に係る携帯電話1に内蔵された場合における像振れ防止機能を有するカメラ20を説明する。図1は、本実施形態の携帯電話に内蔵されている撮像装置であるカメラ20の斜視図であり、図2は正面図である。また、図3はカメラ20の駆動用コイルの巻き枠及び巻線を示す図であり、図4は駆動用コイル及びマグネットの磁束の流れを示す図である。図5はカメラモジュールの姿勢制御のブロック図である。
支持リング28は、円環状の支持体としての部材であり、第1固定部材26及び第2固定部材46の内側に配置され、その内側にレンズ鏡筒22を弾性的に支持している。
fA1=θA1・γA1 (数式1)
によって計算される。なお、第1軸線A1の方向は、センサ38、40が配置されている方向と一致していないため、角度θA1は、各センサ38、40が検出した角度θ1、θ2を、コントローラ42に内蔵された角度変換手段64によって変換することによって求められる。
fA2=θA2・γA2 (数式2)
によって計算される。また、同様に、角度θA2は、各センサ38、40の検出信号に基づいて、角度変換手段64によって求められる。
αA1=ωA1/t (数式3)
αA2=ωA2/t (数式4)
の角加速度αA1、αA2[rad/sec2]を夫々生じさせるトルクを、時間tに亘って作用させることにより、静止空間に対する光軸Cの角速度を露光開始時点においてゼロにすることができる。演算回路44の角加速度計算手段72は、初期角速度ωA1、ωA2に基づいて、角加速度αA1、αA2を計算する。
FA1=IA1・αA1=IA1・ωA1/t (数式5)
FA2=IA2・αA2=IA2・ωA2/t (数式6)
によって計算することができる。
22 レンズ鏡筒
22a 撮像用レンズ
24a CCD
26 第1固定部材
28 支持リング
30 第1弾性シャフト
32 第2弾性シャフト
34 駆動用コイル
36 駆動用コイル
38 センサ
40 センサ
42 コントローラ
44 演算回路
46 第2固定部材
48 マグネット
50 マグネット
52 ヨーク
54 ヨーク
60 積分手段
62 静止光軸推定手段
64 角度変換手段
66 トルク計算手段
68 トルク変換手段
70 角速度変換手段
72 角加速度計算手段
74 角力積計算手段
76 角力積変換手段
Claims (6)
- 像振れ防止機能を有する撮像装置であって、
カメラ筐体と、
撮像用レンズ及び撮像素子を備えたカメラモジュールと、
上記カメラモジュールが上記撮像用レンズの光軸にほぼ直交する第1軸線を中心として回転できるように、上記カメラモジュールを上記カメラ筐体に対して弾性支持する第1支持機構と、
上記カメラモジュールが上記撮像用レンズの光軸及び上記第1軸線に対してほぼ直交する第2軸線を中心として回転できるように、上記カメラモジュールを上記カメラ筐体に対して弾性支持する第2支持機構と、
上記第1軸線及び上記第2軸線を中心として上記カメラモジュールを回転させるトルクを、上記カメラモジュールに作用させるアクチュエータと、
上記カメラ筐体の静止空間に対する回転移動を検出するセンサと、
このセンサの検出結果に基づいて上記アクチュエータを作動させ、撮像用レンズの光軸の上記静止空間に対する振れを抑制する制御手段と、を有し、
上記制御手段が、上記撮像用レンズの光軸の初期振れ角速度を補正する補正手段を有することを特徴とする撮像装置。 - 像振れを抑制するために回転移動する可動部分の重心点が、上記第1軸線と上記第2軸線の交点とほぼ一致する請求項1記載の撮像装置。
- 上記制御手段が、オープンループ制御により、上記カメラモジュールの姿勢を制御する請求項1又は2に記載の撮像装置。
- 上記制御手段が、上記センサによる検出値に基づいて得られた振れ角に、所定の定数を乗じることによって、上記アクチュエータに出力させるべきトルクを計算する請求項1乃至3の何れか1項に記載の撮像装置。
- 上記補正手段が、上記初期振れ角速度を、上記カメラモジュールの露光開始までにゼロにするために必要な角力積を計算する角力積計算手段を有し、この角力積計算手段によって計算された角力積が、上記アクチュエータが出力するトルクに重畳される請求項1記載の撮像装置。
- 少なくとも撮像用レンズ及び撮像素子を備えたカメラモジュールと、
前記カメラモジュールが、前記撮像用レンズの光軸Cに対して略直交する第1軸線A1を中心に回動可能となる様に、該カメラモジュールが支持体により固定部材に弾性支持される第1支持手段と、
前記カメラモジュールが、前記撮像用レンズの光軸C又は前記第1軸線A1に対して略直交する第2軸線A2を中心として回動可能となる様に、該カメラモジュールが前記支持体に弾性支持される第2支持手段と、
前記カメラモジュール又は前記固定部材の少なくともいずれかの略近傍位置に設けられ、該カメラモジュールの静止光軸に対する振れの傾きによる揺動方向を検出し、所定の検出結果を得る検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記撮像用レンズの光軸の前記静止光軸に対する振れの傾きを前記第1、第2支持手段の弾性力に抗して抑制する様に、前記駆動手段により、前記カメラモジュールの姿勢を制御し振れの傾きを打ち消す方向に駆動させるための制御出力を得る制御手段と、
前記第1軸線A1、前記第2軸線A2を中心として揺動可能に、前記制御手段からの制御出力により、前記カメラモジュールに駆動トルクを与え、前記カメラモジュールの振れの傾きを打ち消す方向に駆動させる駆動手段と、を有し、
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果である角速度(ω1、ω2)に基づいて、少なくとも角度変換手段64により静止光軸に対する角度成分(θA1、θA2)を演算算出し、この角度成分からトルク計算・変換手段66、68によってトルク値(fA1、fA2)を算出し、このトルク値からトルクの和成分(fA1)、差成分(fA2)からなる駆動トルク(f1、f2)を求めると共に、
前記角速度(ω1、ω2)に基づいて、演算手段44により、演算算出された角加速度(αA1、αA2)から角力積(FA1・t、FA2・t)を求め、この角力積に基づいて、補正トルク成分(F1、F2)を求め、前記駆動トルク(f1、f2)と前記補正トルク成分(F1、F2)とを重畳(F1+f1、F2+f2)して制御出力することを特徴とする像振れ防止機能を有する撮像装置。
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