JP5038981B2 - Imaging apparatus and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、撮影時の手ぶれを補正する手ぶれ補正機能を有する撮像装置、およびその制御方法に関するものである。 The present invention relates to an imaging apparatus having a camera shake correction function for correcting camera shake during shooting, and a control method thereof.
近年、スチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置の自動化が進み、自動露出や自動焦点調節機構などを備えたものが広く実用化されており、これらの多機能化の一環として、装置全体の振れに起因する像振れを補正する振れ補正機能を実現する技術もいくつか実用化されている。 In recent years, automation of imaging devices such as still cameras and video cameras has progressed, and devices equipped with automatic exposure and automatic focus adjustment mechanisms have been widely put into practical use. Several techniques for realizing a shake correction function that corrects the image shake caused by this have been put into practical use.
このような撮像装置として、撮影光軸に直交する方向に移動自在な撮像素子と、撮像素子を撮影光軸に直交する方向に駆動する駆動部と、撮像素子の位置を検出する位置検出部と、該位置検出部の出力に基づいて、撮像素子が基準位置にあることを示す基準位置情報を記憶する記憶部とを備え、前記駆動部により撮像素子を駆動する際に、記憶部に記憶された基準位置情報に基づき、撮像素子の位置を検出する撮像装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 As such an imaging apparatus, an imaging element that is movable in a direction orthogonal to the imaging optical axis, a drive unit that drives the imaging element in a direction orthogonal to the imaging optical axis, and a position detection unit that detects the position of the imaging element, A storage unit that stores reference position information indicating that the image sensor is at a reference position based on the output of the position detection unit, and is stored in the storage unit when the image sensor is driven by the drive unit. An imaging device that detects the position of an imaging element based on the reference position information has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
この撮像装置においては、手ぶれによる撮影装置の振れ量を検出し、その検出した振れ量により光電変換手段を有する基板を変位させているときに、当該基板の変位量を検出する一方、検出した変位量により振れ量を補正して当該基板を変位させて、振れ補正を行うよう構成されている。 In this imaging apparatus, when the shake amount of the photographing apparatus due to camera shake is detected and the substrate having the photoelectric conversion means is displaced by the detected shake amount, the displacement amount of the substrate is detected, while the detected displacement The shake amount is corrected by correcting the shake amount by the amount and displacing the substrate.
上記撮像装置においては、撮像素子を機械的に保持する保持機構が設けられ、手ぶれ補正時には当該保持機構が撮像素子の保持を解除することにより、撮像素子は撮影光軸に直交する方向に自由に移動することができる。 In the imaging apparatus, a holding mechanism that mechanically holds the imaging element is provided, and when the camera shake correction is performed, the holding mechanism releases the holding of the imaging element so that the imaging element can freely move in a direction perpendicular to the imaging optical axis. Can move.
また、手ぶれ補正機能を有する別の撮像装置として、補正レンズを駆動することによりカメラのブレを補償する撮像装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この撮像装置においては、補正レンズの動作開始位置を記憶する記憶部と、この記憶部により記憶された動作開始位置を補正レンズの可動中心として、当該補正レンズを動作させる作動部とを有する。
ところで、上記従来の技術のうち特許文献１の撮像装置では、保持機構として、先端にピンを有する押さえ板と、撮像素子背面の保護板の中央に形成された凹所とを備え、当該ピンが前記凹所に嵌合することにより、撮像素子背面の保護板を所定の位置に機械的に保持することが可能となっている。そして、押さえ板先端のピンの位置データ（撮影光軸に直交する面の座標データ）は、基準位置として工場出荷時に記憶部に書き込まれる。特許文献１の撮像装置では、保持機構により撮像素子が保持された場合には、撮像素子が物理的に所定の位置からずれることなく保持されることを想定していた。つまり、工場出荷時の基準位置と、保持機構により撮像素子が実際に保持されるときの撮像素子の位置（押さえ板先端のピンの位置データ）とにずれは生じないことを想定していた。 By the way, in the imaging device of patent document 1 among the said prior arts, the holding mechanism has a pressing plate having a pin at the tip and a recess formed in the center of the protective plate on the back of the imaging device, and the pin is By fitting in the recess, the protection plate on the back surface of the image sensor can be mechanically held at a predetermined position. Then, the position data of the pin at the tip of the pressing plate (coordinate data of the surface orthogonal to the photographing optical axis) is written in the storage unit as a reference position at the time of factory shipment. In the imaging apparatus of Patent Document 1, when the imaging device is held by the holding mechanism, it is assumed that the imaging device is physically held without being deviated from a predetermined position. That is, it is assumed that there is no deviation between the reference position at the time of shipment from the factory and the position of the image sensor when the image sensor is actually held by the holding mechanism (position data of the pin at the tip of the pressing plate).
しかしながら、工場出荷後に、撮像装置に衝撃が加わった場合などには、押さえ板先端のピンの位置がずれてしまうことがあった。また、撮像装置を普通に使用している場合でも、押さえ板先端のピンと撮像素子背面の保護板の凹所との間には、加工誤差によって僅かなクリアランスが生じており、ピンが凹所に嵌合して撮像素子を保持する動作が繰り返し行われると、繰り返し誤差により、工場出荷時に記憶部に書き込まれた基準位置と、保持機構により撮像素子が実際に保持されているときの撮像素子の位置（押さえ板先端のピンの位置データ）とがずれてしまうことがあった。 However, when an impact is applied to the imaging device after shipment from the factory, the position of the pin at the tip of the pressing plate may be displaced. Even when the image pickup device is used normally, a slight clearance is generated between the pin at the tip of the holding plate and the recess in the protective plate on the back of the image sensor due to processing errors, and the pin is in the recess. When the operation of fitting and holding the image sensor is repeated, due to repeated errors, the reference position written in the storage unit at the time of shipment from the factory and the image sensor when the image sensor is actually held by the holding mechanism The position (position data of the pin at the tip of the pressing plate) may be shifted.
また、特許文献２の撮像装置では、補正レンズを機械的に保持する手段がばねであり、撮影を行う際には毎回鏡胴と補正レンズの相対位置が変化するため、撮影直前に補正レンズの保持位置を記憶する必要がある。また、補正レンズの位置を記憶した後にカメラの姿勢を変えた場合には手ぶれ補正を正しく制御できないという問題がある。 Further, in the imaging apparatus of Patent Document 2, the means for mechanically holding the correction lens is a spring, and the relative position of the lens barrel and the correction lens changes every time shooting is performed. It is necessary to memorize the holding position. Further, there is a problem in that camera shake correction cannot be controlled correctly when the camera posture is changed after storing the position of the correction lens.
本発明の課題は、像ぶれ防止のために動作する可動部が保持機構により保持された時の可動部の位置に基づいて、可動部が動作する時の動作基準位置を変更して、手ぶれ補正を行うことにより、最適な手ぶれ補正制御を実現することのできる撮像装置、およびその制御方法を提供することにある。 An object of the present invention is to perform camera shake correction by changing the operation reference position when the movable part operates based on the position of the movable part when the movable part that operates to prevent image blur is held by the holding mechanism. It is an object of the present invention to provide an imaging apparatus capable of realizing optimal camera shake correction control and a control method therefor.
上記課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、像ぶれ防止のために動作する可動手段と、前記可動手段の動作時の動作基準位置を記憶する第１の記憶手段と、前記可動手段を所定の位置に保持する保持手段と、撮像装置本体の電源がオンされた直後、及び前記保持手段が前記可動手段を保持した直後に、前記動作基準位置を、前記保持手段により保持された時の前記可動手段の位置に基づいて更新する更新手段と、工場出荷時に、前記保持手段により保持された時の前記可動手段の位置を工場出荷時の基準位置として記憶する第２の記憶手段とを備え、前記更新手段は、前記保持手段により保持された時の前記可動手段の位置が、前記工場出荷時の基準位置よりも所定以上ずれている場合には、前記動作基準位置を前記保持手段により保持された時の前記可動手段の位置に基づいて更新せずに、前記動作基準位置を前記工場出荷時の基準位置に更新することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that a movable means that operates to prevent image blur, a first storage means that stores an operation reference position during operation of the movable means, The holding means for holding the movable means in a predetermined position , and immediately after the imaging apparatus main body is turned on and immediately after the holding means holds the movable means, the operation reference position is held by the holding means. Update means for updating based on the position of the movable means at the time of shipment, and second storage means for storing the position of the movable means when held by the holding means at the time of factory shipment as a reference position at the time of factory shipment And the updating means holds the operation reference position when the position of the movable means when held by the holding means is deviated by a predetermined amount or more from a reference position at the time of shipment from the factory. By means Without updating based on the position of the movable means when held, it is characterized by updating the operation reference position to the reference position at the factory.
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記保持手段により保持された時の前記可動手段の位置が、前記工場出荷時の基準位置よりも所定以上ずれている場合とは、前記保持手段により保持された時の前記可動手段の位置と前記工場出荷時の基準位置との差が、前記可動部の可動範囲の半分を超えている場合であることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, when the position of the movable means when held by the holding means is deviated from a reference position at the time of factory shipment by a predetermined amount or more, It is characterized in that the difference between the position of the movable means when held by the means and the reference position at the time of factory shipment exceeds a half of the movable range of the movable portion .
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記可動手段は、撮影光軸に直交する方向に移動自在であることを特徴としている。 A third aspect of the invention is characterized in that, in the first or second aspect , the movable means is movable in a direction orthogonal to the photographing optical axis.
請求項４〜６は撮像装置の制御方法に関する発明である。すなわち、請求項４に記載の発明は、像ぶれ防止のために動作する可動手段と、前記可動手段の動作時の動作基準位置を記憶する第１の記憶手段と、前記可動手段を所定の位置に保持する保持手段と、撮像装置本体の電源がオンされた直後、及び前記保持手段が前記可動手段を保持した直後に、前記動作基準位置を、前記保持手段により保持された時の前記可動手段の位置に基づいて更新する更新手段と、工場出荷時に、前記保持手段により保持された時の前記可動手段の位置を工場出荷時の基準位置として記憶する第２の記憶手段とを備えた撮像装置の制御方法であって、前記更新手段は、前記保持手段により保持された時の前記可動手段の位置が、前記工場出荷時の基準位置よりも所定以上ずれている場合には、前記動作基準位置を前記保持手段により保持された時の前記可動手段の位置に基づいて更新せずに、前記動作基準位置を前記工場出荷時の基準位置に更新することを特徴としている。 Claims 4 to 6 are inventions related to a method for controlling the imaging apparatus. That is, the invention described in claim 4 is a movable unit that operates to prevent image blur, a first storage unit that stores an operation reference position during the operation of the movable unit, and the movable unit at a predetermined position. Holding means for holding the moving reference position, and immediately after the power source of the imaging apparatus main body is turned on and immediately after the holding means holds the movable means, the movable means when the movement reference position is held by the holding means. An image pickup apparatus comprising: update means for updating based on the position of the first storage means; and second storage means for storing the position of the movable means when held by the holding means at the time of factory shipment as a reference position at the time of factory shipment. In the control method, the update means may be configured such that when the position of the movable means when held by the holding means is deviated from the reference position at the time of factory shipment by a predetermined amount or more, the operation reference position The above Without updating based on the position of the movable means when held by the lifting means, it is characterized by updating the operation reference position to the reference position at the factory.
請求項５に記載の発明は、請求項４において、前記保持手段により保持された時の前記可動手段の位置が、前記工場出荷時の基準位置よりも所定以上ずれている場合とは、前記保持手段により保持された時の前記可動手段の位置と前記工場出荷時の基準位置との差が、前記可動部の可動範囲の半分を超えている場合であることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect , when the position of the movable means when held by the holding means is deviated from a reference position at the time of factory shipment by a predetermined amount or more, It is characterized in that the difference between the position of the movable means when held by the means and the reference position at the time of factory shipment exceeds a half of the movable range of the movable portion .
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５において、前記可動手段は、撮影光軸に直交する方向に移動自在であることを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the fourth or fifth aspect , the movable means is movable in a direction orthogonal to the photographing optical axis.
本発明によれば、像ぶれ防止のために動作する可動部が保持機構により保持された時の可動部の位置に基づいて、可動部が動作する時の動作基準位置を変更して、手ぶれ補正を行うことにより、最適な手ぶれ補正制御を実現することができる。その結果、保持機構が可動部を保持した際に生じる誤差により、工場出荷時に記憶部に書き込まれた基準位置と、保持機構により可動部が実際に保持されているときの可動部の位置とがずれてしまうときでも、品位を損なう画面ずれを防止することができる。さらには、撮像装置の姿勢も自由に変更可能で、レリーズタイムラグにも影響を及ぼさない撮像装置を得ることができる。 According to the present invention, the camera shake correction is performed by changing the operation reference position when the movable part operates based on the position of the movable part when the movable part that operates to prevent image blur is held by the holding mechanism. By performing the above, optimal camera shake correction control can be realized. As a result, due to the error that occurs when the holding mechanism holds the movable part, the reference position written in the storage unit at the time of shipment from the factory and the position of the movable part when the movable part is actually held by the holding mechanism are Even when the screen is shifted, it is possible to prevent a screen shift that impairs the quality. Furthermore, the orientation of the imaging device can be freely changed, and an imaging device that does not affect the release time lag can be obtained.
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は、本発明に係る撮像装置の一つであるデジタルスチルカメラ（以下、デジタルカメラという）示しており、（ａ）はその上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は背面図である。また、図２はデジタルカメラ内部のシステム構成の概要を示すブロック回路図である。 1A and 1B show a digital still camera (hereinafter referred to as a digital camera) which is one of imaging apparatuses according to the present invention, where FIG. 1A is a top view, FIG. 1B is a front view, and FIG. 1C is a rear view. It is. FIG. 2 is a block circuit diagram showing an outline of the system configuration inside the digital camera.
図１に示すように、デジタルカメラ本体の上面には、レリーズスイッチ（レリーズシャッタ）ＳＷ１、モードダイヤルスイッチＳＷ２、およびサブＬＣＤ（液晶ディスプレイ）１が配設されている。 As shown in FIG. 1, a release switch (release shutter) SW1, a mode dial switch SW2, and a sub LCD (liquid crystal display) 1 are disposed on the top surface of the digital camera body.
また、デジタルカメラ本体の正面には、撮影レンズを含む鏡胴ユニット７、光学ファインダ４、ストロボ発光部３、測距ユニット５、リモートコントロール受光部６が設けられている。 Further, a lens barrel unit 7 including a photographic lens, an optical viewfinder 4, a strobe light emitting unit 3, a distance measuring unit 5, and a remote control light receiving unit 6 are provided on the front surface of the digital camera body.
デジタルカメラの背面には、電源スイッチＳＷ１３、ＬＣＤモニタ１’、ＡＦＬＥＤ８、ストロボＬＥＤ９、広角方向ズームスイッチＳＷ３、望遠方向ズームスイッチＳＷ４、セルフタイマの設定・削除するセルフタイマスイッチＳＷ５、メニュースイッチＳＷ６、上移動・ストロボセットスイッチＳＷ７、右移動スイッチＳＷ８、ディスプレイスイッチＳＷ９、下移動・マクロスイッチＳＷ１０、左移動・画像確認スイッチＳＷ１１、ＯＫスイッチＳＷ１２、手ぶれ補正スイッチＳＷ１４が設けられている。カメラ本体の側面にはメモリカード／電池装填室の蓋２が設けられている。 On the back of the digital camera are a power switch SW13, LCD monitor 1 ', AFLED 8, strobe LED 9, wide-angle zoom switch SW3, telephoto zoom switch SW4, self-timer switch SW5 for setting / deleting a self-timer, menu switch SW6 A movement / strobe set switch SW7, a right movement switch SW8, a display switch SW9, a downward movement / macro switch SW10, a left movement / image confirmation switch SW11, an OK switch SW12, and a camera shake correction switch SW14 are provided. A memory card / battery loading chamber lid 2 is provided on the side of the camera body.
デジタルカメラの各部材の機能および作用は公知であるので、その説明は省略することにし、次にカメラの内部のシステム構成を図２に基づき図１を参照しながら説明する。 Since the function and operation of each member of the digital camera are known, the description thereof will be omitted, and the internal system configuration of the camera will be described with reference to FIG. 1 based on FIG.
図２に示すように、１０４はデジタルスチルカメラプロセッサ（以下、プロセッサという）である。このプロセッサ１０４は、Ａ／Ｄ変換器１０４１１、第１ＣＣＤ信号処理ブロック１０４１、第２ＣＣＤ信号処理ブロック１０４２、ＣＰＵブロック１０４３、ローカルＳＲＡＭ１０４４、ＵＳＢブロック１０４５、シリアルブロック１０４６、ＪＰＥＧ・ＣＯＤＥＣブロック（ＪＰＥＧ圧縮・伸長を行うブロック）１０４７、ＲＥＳＩＺＥブロック（画像データのサイズを補間処理により拡大・縮小するブロック）１０４８、ＴＶ信号表示ブロック（画像データを液晶モニタ・ＴＶなどの外部表示機器に表示させるためのビデオ信号に変換するブロック）１０４９、メモリカードコントローラブロック（撮影画像データを記録するメモリカードの制御を行うブロック）１０４１０を有している。これらの各ブロックは相互にバスラインで接続されている。 As shown in FIG. 2, reference numeral 104 denotes a digital still camera processor (hereinafter referred to as a processor). The processor 104 includes an A / D converter 10411, a first CCD signal processing block 1041, a second CCD signal processing block 1042, a CPU block 1043, a local SRAM 1044, a USB block 1045, a serial block 1046, a JPEG / CODEC block (JPEG compression / decompression). 1047, RESIZE block (block for enlarging / reducing the size of image data by interpolation processing) 1048, TV signal display block (video signal for displaying image data on an external display device such as a liquid crystal monitor / TV) And a memory card controller block (a block for controlling a memory card for recording captured image data) 10410. Each of these blocks is connected to each other via a bus line.
また、プロセッサ１０４の外部にはＲＡＷ−ＲＧＢ画像データ（ホワイトバランス設定、γ設定が行われた状態の画像データ）、ＹＵＶ画像データ（輝度データ、色差データ変換が行われた状態の画像データ）、ＪＰＥＧ画像データ（ＪＰＥＧ圧縮された状態の画像データ）を保存するＳＤＲＡＭ１０３が配置され、このＳＤＲＡＭ１０３はプロセッサ１０４にメモリコントローラ（図示せず）、バスラインを介して接続されている。 Further, outside the processor 104, RAW-RGB image data (image data in a state where white balance setting and γ setting are performed), YUV image data (image data in which luminance data and color difference data are converted), An SDRAM 103 for storing JPEG image data (image data in a JPEG compressed state) is disposed, and the SDRAM 103 is connected to the processor 104 via a memory controller (not shown) and a bus line.
プロセッサ１０４の外部には、さらに、ＲＡＭ１０７、内蔵メモリ（メモリカードスロットにメモリカードが装着されていない場合でも撮影画像データを記憶するためのメモリ）１２０、制御プログラム、パラメータなどが格納されたＲＯＭ１０８が設けられ、これらもバスラインによってプロセッサ１０４に接続されている。 Outside the processor 104, there are also a RAM 107, a built-in memory (a memory for storing captured image data even when no memory card is inserted in the memory card slot) 120, and a ROM 108 storing control programs, parameters, and the like. These are also connected to the processor 104 by a bus line.
ＲＯＭ１０８に格納する制御プログラムは、デジタルカメラの電源スイッチＳＷ１３をオンすると、プロセッサ１０４のメインメモリ（図示せず）にロードされ、プロセッサ１０４はその制御プログラムに従って各部の動作制御を行うとともに、制御データ、パラメータ等をＲＡＭ１０７等に一時的に保存させる。 The control program stored in the ROM 108 is loaded into the main memory (not shown) of the processor 104 when the power switch SW13 of the digital camera is turned on. The processor 104 controls the operation of each unit according to the control program, Parameters and the like are temporarily stored in the RAM 107 or the like.
鏡胴ユニット７は、ズームレンズ７１ａを有するズーム光学系７１、フォーカスレンズ７２ａを有するフォーカス光学系７２、絞り７３ａを有する絞りユニット７３、メカニカルシャッタ７４ａを有するメカニカルシャッタユニット７４からなるレンズ鏡筒を備えている。なお、ズームレンズ７１ａ、フォーカスレンズ７２ａおよび絞り７３ａは撮影光学系を構成している。また、撮影光学系の光軸をＺ軸とするとともに、このＺ軸に直交する平面をＸ−Ｙ平面とする。 The lens barrel unit 7 includes a lens barrel including a zoom optical system 71 having a zoom lens 71a, a focus optical system 72 having a focus lens 72a, a diaphragm unit 73 having a diaphragm 73a, and a mechanical shutter unit 74 having a mechanical shutter 74a. ing. Note that the zoom lens 71a, the focus lens 72a, and the stop 73a constitute a photographing optical system. The optical axis of the photographing optical system is the Z axis, and the plane orthogonal to the Z axis is the XY plane.
ズーム光学系７１、フォーカス光学系７２、絞りユニット７３、メカニカルシャッタユニット７４は、ズームモータ７１ｂ、フォーカスモータ７２ｂ、絞りモータ７３ｂ、メカニカルシャッタモータ７４ｂによってそれぞれ駆動されるようになっている。 The zoom optical system 71, the focus optical system 72, the aperture unit 73, and the mechanical shutter unit 74 are driven by a zoom motor 71b, a focus motor 72b, an aperture motor 73b, and a mechanical shutter motor 74b, respectively.
この鏡胴ユニット７の各モータはモータドライバ７５によって駆動され、モータドライバ７５はプロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４３によって制御される。 Each motor of the lens barrel unit 7 is driven by a motor driver 75, and the motor driver 75 is controlled by a CPU block 1043 of the processor 104.
また、鏡胴ユニット７の各レンズ系によりＣＣＤ１０１に被写体像が結像され、ＣＣＤ１０１は被写体像を画像信号に変換してＦ／Ｅ−ＩＣ１０２に画像信号を出力する。Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２は画像ノイズ除去用のため相関二重サンプリングを行うＣＤＳ１０２１、利得調整用のＡＧＣ１０２２、アナログデジタル変換を行うＡ／Ｄ変換部１０２３から構成されている。すなわち、Ｆ／Ｅ−ＩＣ１０２はその画像信号に所定の処理を施し、アナログ画像信号をデジタル信号に変換してプロセッサ１０４の第１ＣＣＤ信号処理ブロック１０４１に向けてこのデジタル信号を出力する。 A subject image is formed on the CCD 101 by each lens system of the lens barrel unit 7. The CCD 101 converts the subject image into an image signal and outputs the image signal to the F / E-IC 102. The F / E-IC 102 includes a CDS 1021 that performs correlated double sampling for image noise removal, an AGC 1022 for gain adjustment, and an A / D conversion unit 1023 that performs analog-digital conversion. That is, the F / E-IC 102 performs predetermined processing on the image signal, converts the analog image signal into a digital signal, and outputs the digital signal to the first CCD signal processing block 1041 of the processor 104.
これらの信号制御処理は、プロセッサ１０４の第１ＣＣＤ信号処理ブロック１０４１から出力されるＶＤ（垂直同期）−ＨＤ（水平同期）信号によりＴＧ１０２４を介して行われる。そのＴＧ１０２４はそのＶＤ−ＨＤ信号に基づき駆動タイミング信号を生成する。 These signal control processes are performed via the TG 1024 by a VD (vertical synchronization) -HD (horizontal synchronization) signal output from the first CCD signal processing block 1041 of the processor 104. The TG 1024 generates a drive timing signal based on the VD-HD signal.
プロセッサ１０４のＣＰＵブロック１０４３は、音声記録回路１１５１による音声記録動作を制御するようになっている。音声記録回路１１５１はマイクロフォン（以下、マイクという）１１５３で変換された音声記録信号のマイクＡＭＰ（アンプリファイア）１１５２による増幅信号を指令に応じて記録する。ＣＰＵブロック１０４３は、音声再生回路１１６１の動作も制御する。音声再生回路１１６１は、指令により適宜メモリに記憶されている音声信号を再生してオーディオＡＭＰ１１６２に出力し、スピーカ１１６３から音声を出力させるように構成されている。 The CPU block 1043 of the processor 104 controls the sound recording operation by the sound recording circuit 1151. The voice recording circuit 1151 records an amplified signal of a voice recording signal converted by a microphone (hereinafter referred to as a microphone) 1153 by a microphone AMP (amplifier) 1152 according to a command. The CPU block 1043 also controls the operation of the audio reproduction circuit 1161. The audio reproduction circuit 1161 is configured to reproduce an audio signal stored in the memory as appropriate according to an instruction, output the audio signal to the audio AMP 1162, and output audio from the speaker 1163.
ＣＰＵブロック１０４３は、さらに、ストロボ回路１１４を制御することによってストロボ発光部３から照明光を発光させる。これに加えて、ＣＰＵブロック１０４３は、測距ユニット５も制御する。 The CPU block 1043 further controls the strobe circuit 114 to emit illumination light from the strobe light emitting unit 3. In addition to this, the CPU block 1043 also controls the distance measuring unit 5.
ＣＰＵブロック１０４３は、プロセッサ１０４のサブＣＰＵ１０９に接続され、サブＣＰＵ１０９はＬＣＤドライバ１１１を介してサブＬＣＤ１による表示制御を行う。サブＣＰＵ１０９は、さらに、ＡＦＬＥＤ８、ストロボＬＥＤ９、リモートコントロール受光部６、操作スイッチＳＷ１〜ＳＷ１４からなる操作キーユニット、ブザー１１３に接続されている。 The CPU block 1043 is connected to the sub CPU 109 of the processor 104, and the sub CPU 109 performs display control by the sub LCD 1 via the LCD driver 111. The sub CPU 109 is further connected to the buzzer 113, an operation key unit comprising the AF LED 8, the strobe LED 9, the remote control light receiving unit 6, and the operation switches SW1 to SW14.
ＵＳＢブロック１０４５はＵＳＢコネクタ１２２に接続され、シリアルブロック１０４６はシリアルドライバ回路１２３１を介してＲＳ−２３２Ｃコネクタ１２３２に接続されている。ＴＶ信号表示ブロック１０４９は、ＬＣＤドライバ１１７を介してＬＣＤモニタ１’に接続されると共に、ビデオＡＭＰ（ＴＶ信号表示ブロック１０４９から出力されたビデオ信号を７５Ωインピーダンスに変換するためのＡＭＰ（アンプリファイア））１１８を介してビデオジャック（カメラをＴＶなどの外部表示機器に接続するためのジャック）１１９に接続されている。メモリカードコントローラブロック１０４１０はメモリカードスロット１２１のカード接点に接続されている。 The USB block 1045 is connected to the USB connector 122, and the serial block 1046 is connected to the RS-232C connector 1232 via the serial driver circuit 1231. The TV signal display block 1049 is connected to the LCD monitor 1 ′ via the LCD driver 117, and is also connected to the video AMP (AMP (amplifier) for converting the video signal output from the TV signal display block 1049 into 75Ω impedance). ) 118 is connected to a video jack 119 (jack for connecting the camera to an external display device such as a TV) 119. The memory card controller block 10410 is connected to the card contact of the memory card slot 121.
ＬＣＤドライバ１１７はＬＣＤモニタ１’を駆動するとともに、ＴＶ信号表示ブロック１０４９から出力されたビデオ信号をＬＣＤモニタ１’に表示させる信号に変換する役割を果たす。ＬＣＤモニタ１’は撮影前の被写体の状態監視するため、撮影画像を確認するため、メモリカードまたは内蔵メモリ１２０に記録された画像データを表示するために用いられる。 The LCD driver 117 serves to drive the LCD monitor 1 ′ and convert the video signal output from the TV signal display block 1049 into a signal to be displayed on the LCD monitor 1 ′. The LCD monitor 1 ′ is used to monitor the state of the subject before photographing, to check the photographed image, and to display image data recorded on the memory card or the built-in memory 120.
デジタルカメラの本体には、鏡胴ユニット７の一部を構成する固定筒が設けられている。この固定筒にはＣＣＤステージ１２５１がＸ−Ｙ方向に移動可能に設けられている。ＣＣＤ１０１は手ぶれ補正機構の一部を構成するＣＣＤステージ１２５１に搭載されている。この固定筒およびＣＣＤステージ１２５１の詳細な構造については後述する。 The main body of the digital camera is provided with a fixed cylinder that constitutes a part of the lens barrel unit 7. A CCD stage 1251 is provided on the fixed cylinder so as to be movable in the XY directions. The CCD 101 is mounted on a CCD stage 1251 that constitutes a part of a camera shake correction mechanism. The detailed structure of the fixed cylinder and the CCD stage 1251 will be described later.
ＣＣＤステージ１２５１はアクチュエータ１２５５によって駆動され、アクチュエータ１２５５はドライバ１２５４によって駆動制御される。そのドライバ１２５４はコイルドライブ第１ＭＤとコイルドライブ第２ＭＤとから構成されている。そのドライバ１２５４はＡＤ（アナログデジタル）変換器ＩＣ１２５６に接続され、そのＡＤ変換器ＩＣ１２５６はＲＯＭ１０８に接続され、このＡＤ変換器ＩＣ１２５６にはＲＯＭ１０８から制御データが入力される。 The CCD stage 1251 is driven by an actuator 1255, and the actuator 1255 is driven and controlled by a driver 1254. The driver 1254 includes a coil drive first MD and a coil drive second MD. The driver 1254 is connected to an AD (analog / digital) converter IC 1256, the AD converter IC 1256 is connected to the ROM 108, and control data is input from the ROM 108 to the AD converter IC 1256.
固定筒には手ぶれ補正スイッチＳＷ１４がオフ、電源スイッチＳＷ１３がオフのときには、ＣＣＤステージ１２５１を中央位置（原点位置）に強制保持する保持機構１２６３が設けられている。この保持機構１２６３はアクチュエータとしてのステッピングモータＳＴＭにより制御され、そのステッピングモータＳＴＭはドライバ１２６１によって駆動される。このドライバ１２６１にはＲＯＭ１０８から制御データが入力される。 The fixed cylinder is provided with a holding mechanism 1263 for forcibly holding the CCD stage 1251 at the center position (origin position) when the camera shake correction switch SW14 is off and the power switch SW13 is off. The holding mechanism 1263 is controlled by a stepping motor STM as an actuator, and the stepping motor STM is driven by a driver 1261. Control data is input to the driver 1261 from the ROM 108.
ＣＣＤステージ１２５１には位置検出素子１２５２が取り付けられている。この位置検出素子１２５２の検出出力はアンプ１２５３に入力され、増幅されてＡ／Ｄ変換器１０４１１に入力される。デジタルカメラ本体にはジャイロセンサ１２４１がピッチ（Ｐitch）方向とヨー（Ｙaw）方向との回転を検出可能に設けられ、ジャイロセンサ１２４１の検出出力はローパスフィルタ兼用のＬＰＦ−アンプ１２４２を介してＡ／Ｄ変換器１０４１１に入力される。 A position detection element 1252 is attached to the CCD stage 1251. The detection output of the position detection element 1252 is input to the amplifier 1253, amplified, and input to the A / D converter 10411. In the digital camera body, a gyro sensor 1241 is provided so as to be able to detect the rotation in the pitch direction and the yaw direction, and the detection output of the gyro sensor 1241 is passed through an LPF-amplifier 1242 also serving as a low pass filter. It is input to the D converter 10411.
このデジタルカメラは、図３に示す、「モニタリング処理」ブロックと「再生処理」ブロックの少なくとも２つのモードを有し、これら２つのモード間を遷移する。「モニタリング処理」ブロックの内部ではメニュー呼び出しを行うことができ、各種設定を変更することができる。また、「再生処理」ブロックの内部では、撮影画像をＬＣＤモニタ１’に表示させることができる。 This digital camera has at least two modes of a “monitoring process” block and a “reproduction process” block shown in FIG. 3, and transits between these two modes. Within the “monitoring process” block, menu calls can be made and various settings can be changed. Further, inside the “reproduction process” block, the captured image can be displayed on the LCD monitor 1 ′.
すなわち、図３のフローチャートに示すように、モードダイヤルスイッチＳＷ２が撮影モードに設定されたか否か判断され（Ｓ１)、撮影モードに設定された場合（処理Ｓ１のＹｅｓ）、モニタリング処理が実行される（Ｓ２)。モニタリング処理実行後、撮影命令が入力されたか否か判断され(Ｓ３)、入力された場合（処理Ｓ２のＹｅｓ）は撮影処理が実行され(Ｓ４)、その後、処理Ｓ２に戻る。撮影命令が入力されない場合（処理Ｓ２のＮｏ）は後述する処理Ｓ８に進む。 That is, as shown in the flowchart of FIG. 3, it is determined whether or not the mode dial switch SW2 is set to the shooting mode (S1). If the mode dial switch SW2 is set to the shooting mode (Yes in process S1), the monitoring process is executed. (S2). After the monitoring process is executed, it is determined whether or not a shooting command has been input (S3). If it has been input (Yes in process S2), the shooting process is executed (S4), and then the process returns to process S2. When the shooting command is not input (No in process S2), the process proceeds to process S8 described later.
また、処理Ｓ１において、モードダイヤルスイッチＳＷ２が撮影モードに設定されていない場合（処理Ｓ１のＮｏ）、さらにモードダイヤルスイッチＳＷ２が再生モードに設定されたか否か判断される(Ｓ５)。そして、再生モードに設定された場合（処理Ｓ５のＹｅｓ）、撮影画像をＬＣＤモニタ１’に表示させる再生処理が実行され(Ｓ６)、再生モードに設定されていない場合（処理Ｓ５のＮｏ）、撮影・再生以外の処理が実行される(Ｓ７)。 If the mode dial switch SW2 is not set to the shooting mode in process S1 (No in process S1), it is further determined whether or not the mode dial switch SW2 is set to the reproduction mode (S5). When the playback mode is set (Yes in process S5), a playback process for displaying the captured image on the LCD monitor 1 ′ is executed (S6). When the playback mode is not set (No in process S5), Processing other than shooting / playback is executed (S7).
処理Ｓ３，Ｓ６，Ｓ７の後、電源スイッチＳＷ１３が押下されたか否か判断され(Ｓ８)、押下された場合（処理Ｓ８のＹｅｓ）は処理を終了し、押下されていない場合（処理Ｓ８のＮｏ）は処理Ｓ１に戻り、処理が継続される。 After the processes S3, S6, and S7, it is determined whether or not the power switch SW13 is pressed (S8). If pressed (Yes in the process S8), the process ends. If not pressed (No in the process S8) ) Returns to the process S1 and the process is continued.
前述の図２に示したプロセッサ１０４は、タイマ機能を有している。図４はタイマ機能の動作を示しており、フリーランタイマについてのフローチャートである。セットした秒数がカウントダウンされ秒数がゼロになることを契機に割り込みを発生させる。なお、カウントダウン中の秒数はレジスタで参照することができる。タイマにカウントするＸ秒をセットして（Ｓ１１’）、カウントをスタートし（Ｓ１２）、設定したＸ秒後に所定の割り込み処理を実行する（Ｓ１３）。 The processor 104 shown in FIG. 2 has a timer function. FIG. 4 shows the operation of the timer function, and is a flowchart for the free-run timer. An interrupt is generated when the set number of seconds is counted down and the number of seconds becomes zero. The number of seconds during the countdown can be referred to by a register. X seconds to be counted are set in the timer (S11 '), counting is started (S12), and predetermined interrupt processing is executed after the set X seconds (S13).
フリーランタイマによる処理はリセット命令の確認を行い（Ｓ１４）、リセット命令のないとき（処理Ｓ１４のＮｏ）、処理Ｓ１１に戻り、リセット命令のあるとき（処理Ｓ１４のＹｅｓ）、カウントダウンの処理を終了する。つまり、フリーランタイマはリセット命令を実行しない限りＸ秒間隔の割り込みを繰り返し実行しつづける。 In the process by the free-run timer, the reset command is confirmed (S14). When there is no reset command (No in process S14), the process returns to process S11. When there is a reset command (Yes in process S14), the countdown process is terminated. To do. In other words, the free-run timer continues to execute interrupts every X seconds unless a reset command is executed.
図５は、ＣＣＤをスライドさせて手ぶれ補正を行う原理を示している。撮像面（ＣＣＤ面）がＰ１の位置にあるとき、被写体の像はＯに投影される。しかし、手ぶれにより、カメラがθx，θyだけ回転した場合、撮像面はＰ２の位置に移動して、被写体が写る場所がＯ’に移動する。そこで、撮像面がＰ１になるようにｄｘ，ｄｙだけ平行移動してやることにより、被写体の撮像面上での投影位置は元に戻すことができる。 FIG. 5 shows the principle of performing camera shake correction by sliding a CCD. When the imaging surface (CCD surface) is at the position P1, the subject image is projected onto O. However, when the camera rotates by θx and θy due to camera shake, the imaging surface moves to the position P2, and the place where the subject is captured moves to O ′. Therefore, the projection position of the subject on the imaging surface can be restored to the original by moving in parallel by dx and dy so that the imaging surface becomes P1.
次に、手ぶれ補正機構の構成について図６〜図８を参照しながら説明する。図６〜図８は複数のレンズが収納される固定筒を示しており、図６は正面図、図７は図６のＡ−Ａ’線に沿った縦断面図、図８（（ａ）および（ｂ））は背面図である。図６〜図８において、１０は固定筒である。固定筒１０は箱形形状を呈し、その内側がレンズ鏡筒受入用の収納空間とされている。固定筒１０の背面には全体的に略矩形状を呈する板状のベース部材１１が取り付けられている。その固定筒１０の内周壁には、ここではレンズ鏡筒を繰り出し・繰り入れるためのヘリコイド１２が形成されている。固定筒１０は少なくとも２つの角部が切り欠かれ、一方の角部１０ａは後述するステッピングモータＳＴＭの取り付け部とされ、他方の角部１０ｂは後述するフレキシブルプリント基板２０の折り曲げ箇所とされている。 Next, the configuration of the camera shake correction mechanism will be described with reference to FIGS. 6 to 8 show a fixed cylinder in which a plurality of lenses are accommodated. FIG. 6 is a front view, FIG. 7 is a longitudinal sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 6, and FIG. And (b)) is a rear view. 6-8, 10 is a fixed cylinder. The fixed cylinder 10 has a box shape, and the inside thereof is a storage space for receiving a lens barrel. A plate-like base member 11 having a substantially rectangular shape as a whole is attached to the back surface of the fixed cylinder 10. Here, a helicoid 12 for extending and retracting the lens barrel is formed on the inner peripheral wall of the fixed cylinder 10. At least two corners of the fixed cylinder 10 are notched, one corner 10a is a mounting portion for a stepping motor STM described later, and the other corner 10b is a bent portion of a flexible printed circuit board 20 described later. .
図２に示すＣＣＤステージ１２５１はそのベース部材１１に設けられている。このＣＣＤステージ１２５１は、図９に分解して示すように環枠形状のＸ方向ステージ１３と、矩形状のＹ方向ステージ１４と、載置ステージ１５とから大略構成されている。 The CCD stage 1251 shown in FIG. 2 is provided on the base member 11. The CCD stage 1251 is roughly composed of a ring-shaped X-direction stage 13, a rectangular Y-direction stage 14, and a mounting stage 15 as shown in an exploded view in FIG. 9.
Ｘ方向ステージ１３はベース部材１１に固定されている。このＸ方向ステージ１３にはＸ方向に延びる一対のガイド軸１３ａ，１３ｂがＹ方向に間隔を開けて設けられている。Ｘ方向ステージ１３には直方体形状の４個の永久磁石１６ａ〜１６ｄが配置されている。この４個の永久磁石１６ａ〜１６ｄは２個一対とされ、一対の永久磁石１６ａ，１６ｂはＸ−Ｙ平面内でＹ方向に間隔を開けて平行に配置されている。本実施例では、一対のガイド軸１３ａ，１３ｂが一対の永久磁石１６ａ，１６ｂを貫通する構成とされているが、これに限るものではなく一対のガイド軸１３ａ，１３ｂに併設して設けられていても良い。一対の永久磁石１６ｃ，１６ｄはＸ−Ｙ平面内でＸ方向に間隔を開けて配置されている。 The X direction stage 13 is fixed to the base member 11. The X-direction stage 13 is provided with a pair of guide shafts 13a and 13b extending in the X direction with a gap in the Y direction. On the X-direction stage 13, four rectangular parallelepiped permanent magnets 16a to 16d are arranged. The four permanent magnets 16a to 16d form a pair, and the pair of permanent magnets 16a and 16b are arranged in parallel in the XY plane with a space in the Y direction. In the present embodiment, the pair of guide shafts 13a and 13b are configured to penetrate the pair of permanent magnets 16a and 16b. However, the present invention is not limited to this and is provided side by side with the pair of guide shafts 13a and 13b. May be. The pair of permanent magnets 16c and 16d are arranged at an interval in the X direction within the XY plane.
Ｙ方向ステージ１４はＹ方向に延びる一対のガイド軸１４ｃ，１４ｄがＸ方向に間隔を開けて設けられている。そのＹ方向ステージ１４にはＸ方向に間隔を開けて対向する２個一対の被支承部１７ａ，１７ａ’，１７ｂ，１７ｂ’がＹ方向に間隔を開けて形成されている。各一対の被支承部（１７ａ，１７ａ’），（１７ｂ，１７ｂ’）はＸ方向ステージ１３の一対のガイド軸１３ａ，１３ｂにそれぞれ可動可能に支承され、これによりＹ方向ステージ１４がＸ方向に可動可能とされている。 The Y-direction stage 14 is provided with a pair of guide shafts 14c and 14d extending in the Y direction with a gap in the X direction. The Y direction stage 14 is formed with two pairs of supported portions 17a, 17a ', 17b, 17b' facing each other with a gap in the X direction. Each pair of supported parts (17a, 17a ′), (17b, 17b ′) is movably supported by a pair of guide shafts 13a, 13b of the X direction stage 13, whereby the Y direction stage 14 is moved in the X direction. It is supposed to be movable.
ＣＣＤ１０１は載置ステージ１５に固定されている。載置ステージ１５は、Ｘ方向に張り出した一対のコイル取付板部１５ｃ，１５ｄと、Ｙ方向に張り出した一対のコイル取付板部１５ａ，１５ｂとを有する。ＣＣＤ１０１はその載置ステージ１５の中央に固定されている。載置ステージ１５にはＣＣＤ１０１の撮像面と同じ側にＹ方向に間隔を開けて対向する２個一対の被支承部（符号を略す）がＸ方向に間隔を開けて形成され、各一対の被支承部はＹ方向ステージ１４の一対のガイド軸１４ｃ，１４ｄに可動可能に支承され、これにより載置ステージ１５は全体としてＸ−Ｙ方向に可動可能とされている。 The CCD 101 is fixed to the mounting stage 15. The mounting stage 15 includes a pair of coil mounting plate portions 15c and 15d projecting in the X direction and a pair of coil mounting plate portions 15a and 15b projecting in the Y direction. The CCD 101 is fixed at the center of the mounting stage 15. On the mounting stage 15, two pairs of supported portions (reference numerals are abbreviated) facing each other with a gap in the Y direction are formed on the same side as the imaging surface of the CCD 101 with a gap in the X direction. The support portion is movably supported by the pair of guide shafts 14c and 14d of the Y-direction stage 14, so that the placement stage 15 is movable in the XY directions as a whole.
ＣＣＤ１０１には撮像面と反対側の面に保護板１９が貼り付けられている。保護板１９にはその中央にテーパ形状の凹所１９ａが形成されている。この凹所１９ａの機能については後述する。 A protective plate 19 is attached to the CCD 101 on the surface opposite to the imaging surface. A taper-shaped recess 19a is formed at the center of the protective plate 19. The function of the recess 19a will be described later.
一対のコイル取付板部１５ｃ，１５ｄにはそれぞれ偏平かつ渦巻き状のコイル体ＣＯＬ１，ＣＯＬ１’が貼り付けられている。コイル体ＣＯＬ１，ＣＯＬ１’は直列接続されている。また一対のコイル取付板部１５ａ，１５ｂにおいてもそれぞれ偏平かつ渦巻き状のコイル体ＣＯＬ２，ＣＯＬ２’が貼り付けられている。コイル体ＣＯＬ２，ＣＯＬ２’も同様に直列接続されている。 Flat and spiral coil bodies COL1 and COL1 'are attached to the pair of coil mounting plate portions 15c and 15d, respectively. The coil bodies COL1 and COL1 'are connected in series. Further, flat and spiral coil bodies COL2 and COL2 'are attached to the pair of coil mounting plate portions 15a and 15b, respectively. Similarly, the coil bodies COL2 and COL2 'are connected in series.
各コイル体ＣＯＬ１，ＣＯＬ１’はそれぞれ各永久磁石１６ｃ，１６ｄに臨まされている。各コイル体ＣＯＬ２，ＣＯＬ２’はそれぞれ永久磁石１６ａ，１６ｂに臨まされている。一対のコイル体ＣＯＬ１，ＣＯＬ１’は、Ｘ方向にＣＣＤ１０１を可動させるのに用いられ、一対のコイル体ＣＯＬ２，ＣＯＬ２’はＹ方向にＣＣＤ１０１を可動させるのに用いられる。 Each coil body COL1, COL1 'faces the respective permanent magnets 16c, 16d. The coil bodies COL2 and COL2 'face the permanent magnets 16a and 16b, respectively. The pair of coil bodies COL1 and COL1 'are used to move the CCD 101 in the X direction, and the pair of coil bodies COL2 and COL2' are used to move the CCD 101 in the Y direction.
また、コイル体ＣＯＬ１，ＣＯＬ１’には、図８（ａ）に示すように、各コイル体ＣＯＬ１，ＣＯＬ１’をＸ方向に横断する方向に磁性材料からなる吸着棒３５が設けられ、この吸着棒３５（鉄製の棒）を取り付けることで磁力により磁石（の着いたステージ）と棒（の着いたステージ）を引きつけて、ガタを抑えている。 Further, as shown in FIG. 8A, the coil bodies COL1 and COL1 ′ are provided with suction bars 35 made of a magnetic material in a direction crossing the coil bodies COL1 and COL1 ′ in the X direction. By attaching 35 (iron rod), the magnet (at the stage on which the magnet is attached) and the rod (at the stage on which the magnet is attached) are attracted by magnetic force, thereby suppressing backlash.
ここでは、位置検出素子１２５２にはホール素子が用いられ、一対のコイル取付板部１５ｃ，１５ｄの一方のコイル取付板部１５ｄに位置検出素子１２５２としてのホール素子１２５２ａが設けられ、同様に一対のコイル取付板部１５ａ，１５ｂの一方のコイル取付板部１５ｂにホール素子１２５２ｂが設けられている。 Here, a Hall element is used as the position detection element 1252, and a Hall element 1252a as the position detection element 1252 is provided on one coil attachment plate portion 15d of the pair of coil attachment plate portions 15c and 15d. A hall element 1252b is provided on one of the coil mounting plate portions 15b of the coil mounting plate portions 15a and 15b.
ＣＣＤ１０１はフレキシブルプリント基板２０を介してＦ／Ｅ−ＩＣ１０２に電気的に接続され（図１０参照）、そのホール素子１２５２ａ，１２５２ｂはフレキシブルプリント基板２０を介してオペレーションアンプに電気的に接続され、各コイル体ＣＯＬ１，ＣＯＬ１’，ＣＯＬ２，ＣＯＬ２’はドライバ１２５４（図２参照）に電気的に接続されている。 The CCD 101 is electrically connected to the F / E-IC 102 via the flexible printed circuit board 20 (see FIG. 10), and its Hall elements 1252a and 1252b are electrically connected to the operation amplifier via the flexible printed circuit board 20. The coil bodies COL1, COL1 ′, COL2, and COL2 ′ are electrically connected to a driver 1254 (see FIG. 2).
図２に示す原点位置の保持機構１２６３は、図８（ｂ）のＢ−Ｂ’線に沿った縦断面を示す図１０と、図１１（ａ）および（ｂ）に拡大して示すように、ステッピングモータＳＴＭを有する。このステッピングモータＳＴＭの駆動制御については後述することにし、保持機構１２６３のメカニカルな構成を先に詳細に説明する。 The holding mechanism 1263 at the origin position shown in FIG. 2 is enlarged as shown in FIG. 10 showing a longitudinal section along the line BB ′ in FIG. 8B and FIGS. 11A and 11B. And a stepping motor STM. The drive control of this stepping motor STM will be described later, and the mechanical configuration of the holding mechanism 1263 will be described in detail first.
ステッピングモータＳＴＭは、図６に示すように、固定筒１０の角部１０ａに設けられている。そのステッピングモータＳＴＭの出力軸２０Ａには出力ギヤ２１が設けられている。また、固定筒１０の角部１０ａには回転運動を直線運動に変換する変換機構２２が設けられている。 As shown in FIG. 6, the stepping motor STM is provided at the corner 10 a of the fixed cylinder 10. An output gear 21 is provided on the output shaft 20A of the stepping motor STM. In addition, a conversion mechanism 22 that converts rotational motion into linear motion is provided at the corner 10 a of the fixed cylinder 10.
変換機構２２は、回転伝達ギヤ２３、往復動シャフト２４、付勢コイルスプリング２５、強制押さえ板２６およびバネ受け部材２７とから大略構成されている。固定筒１０の角部１０ａにはＺ軸方向に間隔を開けて一対の支承部２８，２９が形成されている。支承部２８はモータ取付板から構成されている。往復動シャフト２４は支承部２９とモータ取付板２８との間に掛け渡されて支承されている。回転伝達ギヤ２３は一対の支承部２８，２９の間に位置しており、往復動シャフト２４に回転可能に支承されるとともに、出力ギヤ２１に噛合されている。 The conversion mechanism 22 is generally composed of a rotation transmission gear 23, a reciprocating shaft 24, an urging coil spring 25, a forced pressing plate 26, and a spring receiving member 27. A pair of support portions 28 and 29 are formed in the corner portion 10a of the fixed cylinder 10 with an interval in the Z-axis direction. The support portion 28 is composed of a motor mounting plate. The reciprocating shaft 24 is supported by being supported between a support portion 29 and a motor mounting plate 28. The rotation transmission gear 23 is located between the pair of support portions 28 and 29, is rotatably supported by the reciprocating shaft 24, and is meshed with the output gear 21.
往復動シャフト２４の一端側の部分は、支承部２９を貫通してベース部材１１の背面側に臨んでいる。付勢コイルスプリング２５はバネ受け部材２７と支承部２９との間に設けられ、往復動シャフト２４はその付勢コイルスプリング２５により支承部２８に向けて付勢されている。往復動シャフト２４には、回転伝達ギヤ２３の軸穴端面と係合する段差部２４ａが形成されている。 A portion on one end side of the reciprocating shaft 24 passes through the support portion 29 and faces the back side of the base member 11. The urging coil spring 25 is provided between the spring receiving member 27 and the support portion 29, and the reciprocating shaft 24 is urged toward the support portion 28 by the urging coil spring 25. The reciprocating shaft 24 is formed with a step portion 24 a that engages with the end face of the shaft hole of the rotation transmission gear 23.
回転伝達ギヤ２３には、図１２（ａ）〜（ｅ）に示すように、その一方の端面部にカム溝３１が形成されている。このカム溝３１は回転伝達ギヤ２３の周回り方向に延び、谷底平坦部３１ａ、頂上平坦部３１ｂ、および谷底平坦部３１ａから頂上平坦部３１ｂに向かって連続的に傾斜する傾斜面部３１ｃから構成されている。その谷底平坦部３１ａと頂上平坦部３１ｂとの間は、後述するカムピンが回転方向から衝合する衝合壁としての絶壁３１ｄとなっている。 As shown in FIGS. 12A to 12E, the rotation transmission gear 23 is formed with a cam groove 31 on one end surface portion thereof. The cam groove 31 extends in the circumferential direction of the rotation transmission gear 23, and includes a valley bottom flat portion 31a, a top flat portion 31b, and an inclined surface portion 31c that continuously inclines from the valley bottom flat portion 31a toward the top flat portion 31b. ing. Between the flat bottom portion 31a and the flat top portion 31b, there is a precipice 31d as an abutting wall in which a cam pin, which will be described later, abuts from the rotational direction.
支承部２８（図１０参照）にはカムピン３２が固定され、そのカムピン３２の先端はカム溝３１に摺接されている。絶壁３１ｄから傾斜面部３１ｃの傾斜開始位置３１ｅまでの谷底平坦部３１ａの回転方向の長さは、ステッピングモータＳＴＭの回転制御信号に換算して２パルス分に相当する。 A cam pin 32 is fixed to the support portion 28 (see FIG. 10), and the tip of the cam pin 32 is in sliding contact with the cam groove 31. The length in the rotation direction of the valley bottom flat part 31a from the precipice 31d to the inclination start position 31e of the inclined surface part 31c corresponds to two pulses in terms of the rotation control signal of the stepping motor STM.
傾斜面部３１ｃの傾斜開始位置３１ｅから頂上平坦部３１ｂに通じる傾斜終端位置３１ｆまでの傾斜面部３１ｃの回転方向長さは、ステッピングモータＳＴＭの回転制御信号に換算して３０パルス分に相当する。 The rotation direction length of the inclined surface portion 31c from the inclination start position 31e of the inclined surface portion 31c to the inclination end position 31f leading to the top flat portion 31b corresponds to 30 pulses in terms of the rotation control signal of the stepping motor STM.
傾斜終端位置３１ｆから絶壁３１ｄまでの間の頂上平坦部３１ｂの回転方向長さは、ステッピングモータＳＴＭ１の回転制御信号に換算して３パルス分に相当し、ステッピングモータＳＴＭの３５パルス分が回転伝達ギヤ２３の１回転に対応し、回転伝達ギヤ２３の１回転により往復動シャフト２４がＺ軸方向に１往復される。 The rotation direction length of the top flat portion 31b from the inclined end position 31f to the precipice 31d is equivalent to 3 pulses in terms of the rotation control signal of the stepping motor STM1, and 35 pulses of the stepping motor STM are transmitted for rotation. Corresponding to one rotation of the gear 23, the reciprocating shaft 24 is reciprocated once in the Z-axis direction by one rotation of the rotation transmission gear 23.
また、強制押さえ板２６はベース部材１１の背面側に設けられている。強制押さえ板２６は、図１０および図１１（ａ）に示すように、ＣＣＤ１０１の中心に向かって長く延びる構成とされ、その強制押さえ板２６の基端部２６ａは往復動シャフト２４の一端部に固定されている。その強制押さえ板２６の自由端部２６ｂにはテーパ形状の押さえピン３３が固定されている。その強制押さえ板２６の延びる方向途中にはガイド軸２６ｃが突出形成されている。 The forced presser plate 26 is provided on the back side of the base member 11. As shown in FIGS. 10 and 11A, the forced presser plate 26 is configured to extend long toward the center of the CCD 101, and the base end portion 26 a of the forced presser plate 26 is formed at one end portion of the reciprocating shaft 24. It is fixed. A taper-shaped pressing pin 33 is fixed to the free end portion 26 b of the forced pressing plate 26. A guide shaft 26c is formed to protrude in the middle of the direction in which the forced pressing plate 26 extends.
図８（ａ）および（ｂ）に示すベース部材１１には、位置決め突起１１ａ，１１ｂ、コイル取り付け突起１１ｃ、および係合突起１１ｄが形成されている。コイル取り付け突起１１ｃにはネジリコイルバネ３４の巻回部３４ａが取り付けられ、ネジリコイルバネ３４の一端部３４ｂは係合突起１１ｄに係合され、ネジリコイルバネ３４の他端部３４ｃはガイド軸２６ｃに係合されている。ベース部材１１にはガイド軸２６ｃをガイドするガイド穴（図示を略す）が形成されている。 The base member 11 shown in FIGS. 8A and 8B is formed with positioning protrusions 11a and 11b, a coil attachment protrusion 11c, and an engagement protrusion 11d. A winding portion 34a of a torsion coil spring 34 is attached to the coil attachment projection 11c, one end portion 34b of the torsion coil spring 34 is engaged with the engagement projection 11d, and the other end portion 34c of the torsion coil spring 34 is engaged with the guide shaft 26c. Has been. The base member 11 has a guide hole (not shown) for guiding the guide shaft 26c.
強制押さえ板２６は、そのネジリコイルバネ３４によって位置決め突起１１ａに当接されつつ、往復動シャフト２４の往復動に伴ってベース部材１１に対して離反接近する方向（Ｚ軸方向）に往復動される。ガイド軸２６ｃは強制押さえ板２６の往復動を安定した姿勢で行わせる役割を果たす。 The forced pressing plate 26 is reciprocated in the direction of moving away from the base member 11 (Z-axis direction) with the reciprocating motion of the reciprocating shaft 24 while being in contact with the positioning protrusion 11 a by the torsion coil spring 34. . The guide shaft 26c serves to make the reciprocating motion of the forced pressing plate 26 in a stable posture.
押さえピン（嵌合突起）３３は凹所（嵌合穴）１９ａと嵌合することにより、載置ステージ１５（図９参照）を機械的に原点位置に保持させる役割を果たし、図１３（ａ）に拡大して示すように、押さえピン３３の周壁３３ａと保護板１９の凹所周壁１９ｂとが密接に嵌合した状態がカムピン３２のホールド待機位置（図１２（ｄ）参照）に相当し、図１３（ｂ）に拡大して示すように押さえピン３３の周壁３３ａと保護板１９の凹所周壁１９ｂとが最大離間した状態がカムピン３２のレリーズ待機位置（図１２（ｅ）参照）に対応し、カムピン３２のホールド待機位置は載置ステージ１５の強制原点位置でもある。 The pressing pin (fitting protrusion) 33 is engaged with the recess (fitting hole) 19a to mechanically hold the mounting stage 15 (see FIG. 9) at the origin position. As shown in an enlarged view in FIG. 12, the state in which the peripheral wall 33a of the pressing pin 33 and the recess peripheral wall 19b of the protective plate 19 are closely fitted corresponds to the hold standby position of the cam pin 32 (see FIG. 12D). As shown in an enlarged view in FIG. 13B, the state where the peripheral wall 33a of the pressing pin 33 and the recess peripheral wall 19b of the protective plate 19 are separated from each other is the release standby position of the cam pin 32 (see FIG. 12E). Correspondingly, the hold standby position of the cam pin 32 is also the forced origin position of the mounting stage 15.
なお、本実施例においては、ＣＣＤステージ１２５１は可動手段を、ＳＤＲＡＭ１０３は第１及び第２の記憶手段を、プロセッサ１０４は更新手段をそれぞれ構成している。また、強制押さえ板２６、押さえピン３３および凹所１９ａ等は、保持手段を構成している。 In this embodiment, the CCD stage 1251 constitutes a moving means, the SDRAM 103 constitutes first and second storage means, and the processor 104 constitutes an updating means. Further, the forced pressing plate 26, the pressing pin 33, the recess 19a and the like constitute a holding means.
次に、ＣＣＤ１０１の移動目標地点はジャイロセンサ１２４１からの入力を基に決定される。ジャイロセンサ１２４１は、デジタルカメラのＰitch（ピッチ）方向の回転、およびＹaw（ヨー）方向の回転を捉えるように配置されている。Ａ／Ｄ変換器１０４１１は、ジャイロセンサ１２４１からの出力をＴ［ｓ］間隔で取り込んでＡＤ変換する。 Next, the movement target point of the CCD 101 is determined based on the input from the gyro sensor 1241. The gyro sensor 1241 is arranged to capture the rotation of the digital camera in the pitch (pitch) direction and the rotation in the yaw (yaw) direction. The A / D converter 10411 takes in the output from the gyro sensor 1241 at intervals of T [s] and performs AD conversion.
ここで、
ωyaw(t)：Ｙaw方向の瞬間角速度、
ωpitch(t)：Ｐitch方向の瞬間角速度、
θyaw(t)：Ｙaw方向の変化角度、
θpitch(t)：Ｐitch方向の変化角度、
Ｄyaw(t)：Ｙaw方向の回転に対応して移動する像移動量、
Ｄpitch(t)：Ｐitch方向の回転に対応して移動する像移動量
とすると、
ωyaw(t) = C * (ADyaw − Offsetyaw)
ωpitch(t) = C * (ADpitch − Offsetpitch)
で求められる。Offsetyaw,Offsetpitchはそれぞれ静止時のyaw、pitchの出力である。
here,
ωyaw (t): instantaneous angular velocity in the Yaw direction,
ωpitch (t): instantaneous angular velocity in the pitch direction,
θyaw (t): Yaw direction change angle,
θpitch (t): Pitch direction change angle,
Dyaw (t): the amount of image movement that moves in response to rotation in the Yaw direction,
Dpitch (t): Assuming the amount of image movement that moves in response to rotation in the pitch direction,
ωyaw (t) = C * (ADyaw − Offsetyaw)
ωpitch (t) = C * (ADpitch − Offsetpitch)
Is required. Offsetyaw and Offsetpitch are the outputs of yaw and pitch when stationary.
Ｙaw方向の変化角度は下記（１）式で求められる。
θyaw(t)＝Σωyaw(i)×Ｔ（ｉは０からｔまで） ・・・・・・（１）
また、Ｐitch方向の変化角度は下記（２）式で求められる。
θpitch(t)＝Σωpitch(i)×Ｔ（ｉは０からｔまで） ・・・・・・（２）
The change angle in the Yaw direction is obtained by the following equation (1).
θyaw (t) = Σωyaw (i) × T (i is from 0 to t) (1)
Further, the change angle in the pitch direction is obtained by the following equation (2).
θpitch (t) = Σωpitch (i) × T (i is from 0 to t) (2)
一方、ズームポイントｚｐ、フォーカスポイントｆｐから焦点距離ｆが決定される。 On the other hand, the focal length f is determined from the zoom point zp and the focus point fp.
Ｙaw方向の回転に対応して移動する像移動量は下記（３）式で求められる。
Ｄyaw(t)＝ｆ×tan(θyaw(t)) ・・・・・・（３）
また、Ｐitch方向の回転に対応して移動する像移動量は下記（４）式で求められる。
Ｄpitch(t)＝ｆ×tan(θpitch(t)) ・・・・・・（４）
The amount of image movement that moves corresponding to the rotation in the Yaw direction can be obtained by the following equation (3).
Dyaw (t) = f × tan (θyaw (t)) (3)
Further, the amount of image movement that moves in accordance with the rotation in the pitch direction is obtained by the following equation (4).
Dpitch (t) = f × tan (θpitch (t)) (4)
上記（３）式および（４）式で求めた結果がＣＣＤ１０１の移動すべき量になる。図１４は焦点距離によるＣＣＤ移動量を示し、また、図１５および（表１）はぶれ角とＣＣＤ補正移動量との関係を示している。 The result obtained by the above equations (3) and (4) is the amount that the CCD 101 should move. FIG. 14 shows the CCD movement amount according to the focal length, and FIG. 15 and (Table 1) show the relationship between the blur angle and the CCD correction movement amount.
図１６は、ＣＣＤを動かすためのサーボ制御の制御周期を示すタイミングチャートである。本実施例では、周期Ｔ＝０.０００２５［ｓ］毎に図１７に示すフローチャートが実行される。その結果、ＣＣＤは目標位置に対して図１８に示すように動くことになる。図１７のフローチャートを処理するために要する時間は、０.０００１［ｓ］に設定されている（図１６参照）。 FIG. 16 is a timing chart showing a control cycle of servo control for moving the CCD. In the present embodiment, the flowchart shown in FIG. 17 is executed every cycle T = 0.0025 [s]. As a result, the CCD moves relative to the target position as shown in FIG. The time required to process the flowchart of FIG. 17 is set to 0.0001 [s] (see FIG. 16).
ここで、デジタルカメラの工場出荷時の設定について説明する。工場出荷時には、機械的保持位置（強制押さえ板２６先端の押さえピン３３が保護板１９の凹所１９ａに嵌合して、載置ステージ１５を保持したときの位置）での位置検出素子１２５２の出力電圧をＡＤ変換器１０４１１により検出し、その検出されたＡＤ値をＲＯＭ１０８に記憶する（書き込む）。この値は、工場出荷時の基準位置として、デジタルカメラに保持される。 Here, settings at the time of shipment of the digital camera will be described. At the time of shipment from the factory, the position detection element 1252 in the mechanical holding position (the position when the pressing pin 33 at the tip of the forced pressing plate 26 is fitted in the recess 19a of the protective plate 19 and holds the mounting stage 15). The output voltage is detected by the AD converter 10411, and the detected AD value is stored (written) in the ROM. This value is held in the digital camera as a reference position at the time of factory shipment.
次に、デジタルカメラの動作について、図１９〜図２３を用いて説明する。なお、図１９はデジタルカメラの電源スイッチＳＷ１３がオンされた時（つまり、起動時）のフローチャートであり、図２０はレリーズ１押下時のフローチャートである。また、図２１および図２２はレリーズ１押下中にレリーズ２を押下する、いわゆる二段押し時のタイミングチャートであり、このうち、図２１はフラッシュ無しで且つ手ぶれ補正オンの場合を、図２２はフラッシュ有りで且つ手ぶれ補正オンの場合をそれぞれ示している。さらに、図２３はレリーズ１を押下した後に、その押下を解除した時のタイミングチャートである。 Next, the operation of the digital camera will be described with reference to FIGS. FIG. 19 is a flowchart when the power switch SW13 of the digital camera is turned on (that is, at startup), and FIG. 20 is a flowchart when release 1 is pressed. 21 and 22 are timing charts when the release 2 is pressed while the release 1 is pressed, that is, a so-called two-stage press. FIG. 21 shows a case where there is no flash and camera shake correction is on, and FIG. Each of the cases with flash and camera shake correction on is shown. FIG. 23 is a timing chart when release 1 is released after release 1 is pressed.
先ず、デジタルカメラの起動時に、ＲＯＭ１０８から工場出荷時のデータ（基準位置）を読み出し、ＳＤＲＡＭ１０３に、機械的保持位置の初期値として工場出荷時のデータ（サーボ制御中心値データ）を設定する（Ｓ２１）。そして、ＣＣＤ１０１が保持（固定）されていないか判断する（Ｓ２２）。異常終了などでＣＣＤ１０１が保持されていない場合には、ＣＣＤ１０１を固定（Ｓ２３）した後にＳ２４へ進み、ＣＣＤ１０１が保持されている場合には、そのままＳ２４へ進む。 First, at the time of starting the digital camera, factory shipment data (reference position) is read from the ROM 108, and factory shipment data (servo control center value data) is set as an initial value of the mechanical holding position in the SDRAM 103 (S21). ). Then, it is determined whether the CCD 101 is held (fixed) (S22). If the CCD 101 is not held due to abnormal termination or the like, the process proceeds to S24 after fixing the CCD 101 (S23). If the CCD 101 is held, the process proceeds to S24 as it is.
引き続いて、機械的保持位置を位置検出素子１２５２により検出し、ＳＤＲＡＭ１０３に記憶する（Ｓ２４）。このとき、検出された位置データと工場出荷時に記録された位置データとを比較し、両位置データの差がＣＣＤ１０１の可動範囲の半分（例えば２５６画素）以下であるか否か判断する（Ｓ２５）。可動範囲の半分以下である場合は、Ｓ２４においてＳＤＲＡＭ１０３に記憶した位置データをサーボ制御中心値として設定し（Ｓ２６）、つまり、ＳＤＲＡＭ１０３内の位置データを更新する。Ｓ２５において、検出された位置データと工場出荷時に記録された位置データとの差が、ＣＣＤ１０１の可動範囲の半分を超えている場合は、機械的保持が異常とみなし、ＳＤＲＡＭ１０３に記憶した位置データは更新しない。 Subsequently, the mechanical holding position is detected by the position detection element 1252, and stored in the SDRAM 103 (S24). At this time, the detected position data and the position data recorded at the time of factory shipment are compared, and it is determined whether or not the difference between the two position data is less than half of the movable range of the CCD 101 (for example, 256 pixels) (S25). . If it is less than half of the movable range, the position data stored in the SDRAM 103 in S24 is set as the servo control center value (S26), that is, the position data in the SDRAM 103 is updated. In S25, if the difference between the detected position data and the position data recorded at the time of factory shipment exceeds half of the movable range of the CCD 101, the mechanical holding is regarded as abnormal, and the position data stored in the SDRAM 103 is Do not update.
次に、静止画撮影時の動作を図２０を参照しながら説明する。先ず、レリーズスイッチＳＷ１（図１（ａ）参照）が押されると、ＣＣＤ１０１を固定している保持機構（強制押さえ板２６先端の押さえピン３３が保護板１９の凹所１９ａから外れて、載置ステージ１５を保持する機構）が解除され、サーボ制御が開始される（Ｓ３１）。そして、レリーズスイッチＳＷ１が半押しのレリーズ１（ＲＬ１）の状態からオフされたか否か判断され（Ｓ３２）、オフされていなければＳ３３へ進み、オフされていればＳ４２へ進む。レリーズ１の状態が維持された場合、次に、レリーズ２がオンされたか否か判断され、オンされた場合はＳ３４へ進み、オンされていない場合はＳ３２へ戻る。 Next, the operation during still image shooting will be described with reference to FIG. First, when the release switch SW1 (see FIG. 1A) is pressed, the holding mechanism (the pressing pin 33 at the tip of the forced pressing plate 26) that fixes the CCD 101 is detached from the recess 19a of the protective plate 19 and placed. The mechanism for holding the stage 15 is released, and servo control is started (S31). Then, it is determined whether or not the release switch SW1 is turned off from the half-pressed release 1 (RL1) state (S32). If it is not turned off, the process proceeds to S33, and if it is turned off, the process proceeds to S42. If the state of the release 1 is maintained, it is next determined whether or not the release 2 is turned on. If it is turned on, the process proceeds to S34, and if it is not turned on, the process returns to S32.
レリーズ２がオンされた場合、つまり撮影が行われると、手ぶれ補正が実行され（Ｓ３４）、その後、サーボ制御が一旦停止される（Ｓ３５）。この撮影時には、例えば図１９のＳ２４においてＳＤＲＡＭ１０３に記憶された位置データに基づいて、ＣＣＤステージ１２５１の移動が制御される。つまり、ＳＤＲＡＭ１０３に記憶された位置データを、ＣＣＤステージ１２５１の動作基準位置として用いて、ＣＣＤステージ１２５１の移動が制御される。 When release 2 is turned on, that is, when shooting is performed, camera shake correction is performed (S34), and then servo control is temporarily stopped (S35). At the time of this photographing, for example, the movement of the CCD stage 1251 is controlled based on the position data stored in the SDRAM 103 in S24 of FIG. That is, the movement of the CCD stage 1251 is controlled using the position data stored in the SDRAM 103 as the operation reference position of the CCD stage 1251.
次に、サーボ制御が再び開始され（Ｓ３６）、このサーボ制御の終了と共に、ＣＣＤステージ１２５１が保持機構１２６３によって所定の位置に保持される（Ｓ３７）。そして、機械的保持位置を位置検出素子１２５２により検出し、ＳＤＲＡＭ１０３に記憶する（Ｓ３８）。このとき、検出された位置データと工場出荷時に記録された位置データとを比較し、両位置データの差がＣＣＤ１０１の可動範囲の半分（例えば２５６画素）以下であるか否か判断する（Ｓ３９）。可動範囲の半分以下である場合は、Ｓ３８においてＳＤＲＡＭ１０３に記憶した位置データをサーボ制御中心値として設定し（Ｓ４０）、つまり、ＳＤＲＡＭ１０３内の位置データを更新する。Ｓ３９において、検出された位置データと工場出荷時に記録された位置データとの差が、ＣＣＤ１０１の可動範囲の半分を超えている場合は、機械的保持が異常とみなし、工場出荷時の位置データをサーボ制御中心値として設定し（Ｓ４１）、つまり、ＳＤＲＡＭ１０３内の位置データを工場出荷時の位置データに更新する。 Next, servo control is started again (S36), and at the end of this servo control, the CCD stage 1251 is held at a predetermined position by the holding mechanism 1263 (S37). Then, the mechanical holding position is detected by the position detection element 1252 and stored in the SDRAM 103 (S38). At this time, the detected position data and the position data recorded at the time of factory shipment are compared, and it is determined whether or not the difference between the two position data is less than half of the movable range of the CCD 101 (for example, 256 pixels) (S39). . If it is less than half of the movable range, the position data stored in the SDRAM 103 in S38 is set as the servo control center value (S40), that is, the position data in the SDRAM 103 is updated. In S39, when the difference between the detected position data and the position data recorded at the time of factory shipment exceeds half of the movable range of the CCD 101, the mechanical holding is regarded as abnormal, and the position data at the time of factory shipment is determined. The servo control center value is set (S41), that is, the position data in the SDRAM 103 is updated to the factory default position data.
また、Ｓ３２において、レリーズ１の状態からオフされたと判断された場合は、サーボ制御が終了され、同時にＣＣＤステージ１２５１が保持機構１２６３によって所定の位置に保持される（Ｓ４２）。そして、機械的保持位置を位置検出素子１２５２により検出し、ＳＤＲＡＭ１０３に記憶する（Ｓ４３）。このとき、検出された位置データと工場出荷時に記録された位置データとを比較し、両位置データの差がＣＣＤ１０１の可動範囲の半分（例えば２５６画素）以下であるか否か判断する（Ｓ４４）。可動範囲の半分以下である場合は、Ｓ４３においてＳＤＲＡＭ１０３に記憶した位置データをサーボ制御中心値として設定し（Ｓ４５）、つまり、ＳＤＲＡＭ１０３内の位置データを更新する。Ｓ４４において、検出された位置データと工場出荷時に記録された位置データとの差が、ＣＣＤ１０１の可動範囲の半分を超えている場合は、機械的保持が異常とみなし、工場出荷時の位置データをサーボ制御中心値として設定し（Ｓ４６）、つまり、ＳＤＲＡＭ１０３内の位置データを工場出荷時の位置データに更新する。 If it is determined in S32 that the release 1 state has been turned off, the servo control is terminated, and at the same time, the CCD stage 1251 is held at a predetermined position by the holding mechanism 1263 (S42). Then, the mechanical holding position is detected by the position detection element 1252 and stored in the SDRAM 103 (S43). At this time, the detected position data is compared with the position data recorded at the time of shipment from the factory, and it is determined whether or not the difference between the two position data is less than half of the movable range of the CCD 101 (for example, 256 pixels) (S44). . If it is less than half of the movable range, the position data stored in the SDRAM 103 in S43 is set as the servo control center value (S45), that is, the position data in the SDRAM 103 is updated. In S44, if the difference between the detected position data and the position data recorded at the time of factory shipment exceeds half of the movable range of the CCD 101, the mechanical holding is regarded as abnormal, and the position data at the time of factory shipment is determined. The servo control center value is set (S46), that is, the position data in the SDRAM 103 is updated to the factory default position data.
なお、上記では、検出された位置データと工場出荷時に記録された位置データとの差が、ＣＣＤ１０１の可動範囲の半分を超えている場合は、工場出荷時の位置データをサーボ制御中心値として設定したが、工場出荷時の位置データをサーボ制御中心値として設定するのではなく、ＳＤＲＡＭ１０３内の位置データを更新せずに、前の位置データをサーボ制御中心値として設定してもよい。 In the above, when the difference between the detected position data and the position data recorded at the time of factory shipment exceeds half of the movable range of the CCD 101, the position data at the time of factory shipment is set as the servo control center value. However, instead of setting the factory-positioned position data as the servo control center value, the previous position data may be set as the servo control center value without updating the position data in the SDRAM 103.
図２１および図２２は静止画撮影時の処理を示すタイミングチャートである。レリーズスイッチＳＷ１が押され、半押しの第１レリーズ状態の検出後にＣＣＤ１０１を固定している保持機構１２６３を解除し、解除後にＣＣＤ１０１をＳＤＲＡＭ１０３に記憶している機械的保持位置を中心として電気保持制御するセンタリングを行う。さらに、押された第２レリーズ状態の検出後にＣＣＤ１０１の追随を始め、露光を行う。露光の終了とともに前記追随を終了し、静止画転送後に再びセンタリングを行う。センタリングが完了すると、センタリングを停止後、ＣＣＤステージ１２５１の固定を行う。ＣＣＤ固定後に機械的保持位置を位置検出素子１２５２により検出し、ＳＤＲＡＭ１０３に記憶している機械的保持位置を更新する。 21 and 22 are timing charts showing processing at the time of still image shooting. After the release switch SW1 is pressed and the half-pressed first release state is detected, the holding mechanism 1263 that fixes the CCD 101 is released, and after release, the electric holding control is performed with the mechanical holding position stored in the SDRAM 103 as the center. Perform centering. Further, after detecting the pressed second release state, the CCD 101 starts to follow and performs exposure. The follow-up is completed when the exposure is completed, and the centering is performed again after the still image is transferred. When centering is completed, the CCD stage 1251 is fixed after the centering is stopped. After the CCD is fixed, the mechanical holding position is detected by the position detection element 1252, and the mechanical holding position stored in the SDRAM 103 is updated.
レリーズ１状態およびレリーズ２状態の処理は、サブＣＰＵ１０９を経由してＣＰＵブロック１０４３が制御する。 The processing in the release 1 state and the release 2 state is controlled by the CPU block 1043 via the sub CPU 109.
図２３は、レリーズ１からレリーズ１解放までの動作を説明するタイミングチャートである。レリーズ１時には、ＡＦ処理終了後、保持機構１２６３が解除され、その後センタリングが始まる。保持機構１２６６３の途中からＬＣＤ表示が停止され、センタリング開始から少なくとも２０ｍｓ経った後、ＬＣＤ表示の更新が再開される。 FIG. 23 is a timing chart for explaining operations from release 1 to release 1 release. At the time of release 1, the holding mechanism 1263 is released after the AF process is completed, and then centering starts. The LCD display is stopped in the middle of the holding mechanism 12663, and after at least 20 ms from the start of centering, the LCD display update is resumed.
レリーズ１解放時には、センタリングを停止し、その後、保持機構１２６３の保持動作を開始し、保持途中でＬＣＤ表示が停止される。保持動作完了後から少なくとも６６ｍｓ経った後にモニタリング画像のＬＣＤ表示が再開される。ＣＣＤ１０１固定後に保持位置を位置検出素子１２５２により検出し、ＳＤＲＡＭ１０３に記憶している機械的保持位置を更新する。 When the release 1 is released, the centering is stopped, and then the holding operation of the holding mechanism 1263 is started, and the LCD display is stopped during the holding. The LCD display of the monitoring image is resumed after at least 66 ms from the completion of the holding operation. After the CCD 101 is fixed, the holding position is detected by the position detection element 1252, and the mechanical holding position stored in the SDRAM 103 is updated.
なお、図２１〜図２３にも示すように、ＳＤＲＡＭ１０３内の保持位置のデータを更新する動作（保持位置記憶動作）は、保持機構がＣＣＤステージ１２５１を保持した直後に実行される。 As shown in FIGS. 21 to 23, the operation of updating the holding position data in the SDRAM 103 (holding position storing operation) is performed immediately after the holding mechanism holds the CCD stage 1251.
以上の処理により、ＣＣＤは目標位置に対して図２４に示すように動くことになる。 With the above processing, the CCD moves relative to the target position as shown in FIG.
次に、実施例２を説明する。本実施例は、実施例１のOffsetyawとOffsetpitch、ωyaw(t)とωpitch(t)の演算にかかる部分に特徴があり、本特徴により、より精度よくずれ角度を算出することができる。 Next, Example 2 will be described. The present embodiment is characterized in the portion related to the calculation of Offsetyaw and Offsetpitch and ωyaw (t) and ωpitch (t) of the first embodiment, and the shift angle can be calculated with higher accuracy by this feature.
上述したように、ＣＣＤ１０１の移動目標地点はジャイロセンサ１２４１からの入力を基に決定される。また、ジャイロセンサ１２４１は、デジタルカメラのＰitch（ピッチ）方向の回転、およびＹaw（ヨー）方向の回転を捉えるように配置されている。Ａ／Ｄ変換器１０４１１は、ジャイロセンサ１２４１からの出力をＴ［ｓ］間隔で取り込んでＡＤ変換する。 As described above, the movement target point of the CCD 101 is determined based on the input from the gyro sensor 1241. The gyro sensor 1241 is arranged so as to capture the rotation of the digital camera in the pitch (pitch) direction and the rotation in the yaw (yaw) direction. The A / D converter 10411 takes in the output from the gyro sensor 1241 at intervals of T [s] and performs AD conversion.
ここで、
ωyaw(t)：Ｙaw方向の瞬間角速度、
ωpitch(t)：Ｐitch方向の瞬間角速度、
θyaw(t)：Ｙaw方向の変化角度、
θpitch(t)：Ｐitch方向の変化角度、
Ｄyaw(t)：Ｙaw方向の回転に対応して移動する像移動量、
Ｄpitch(t)：Ｐitch方向の回転に対応して移動する像移動量
とすると、
ωyaw(t) = C * (ADyaw * 16 − Offsetyaw) / 16
ωpitch(t) = C * (Adpitch * 16 − Offsetpitch) / 16
で求められる。Offsetyaw、Offsetpitchはそれぞれ静止時のyaw、pitchの出力を１６倍したものであり、工場にてキャリブレーションし、記録しておく。なお、ωyaw(t)とωpitch(t)を求める上記各式において、ＣはＡＤ値を角速度に変換する定数である。
here,
ωyaw (t): instantaneous angular velocity in the Yaw direction,
ωpitch (t): instantaneous angular velocity in the pitch direction,
θyaw (t): Yaw direction change angle,
θpitch (t): Pitch direction change angle,
Dyaw (t): the amount of image movement that moves in response to rotation in the Yaw direction,
Dpitch (t): Assuming the amount of image movement that moves in response to rotation in the pitch direction,
ωyaw (t) = C * (ADyaw * 16 − Offsetyaw) / 16
ωpitch (t) = C * (Adpitch * 16 − Offsetpitch) / 16
Is required. Offsetyaw and Offsetpitch are each 16 times the output of yaw and pitch when stationary, and are calibrated and recorded at the factory. In the above equations for obtaining ωyaw (t) and ωpitch (t), C is a constant for converting an AD value into an angular velocity.
Ｙaw方向の変化角度は下記（５）式で求められる。
θyaw(t)＝Σωyaw(i)×Ｔ（ｉは０からｔまで） ・・・・・・（５）
また、Ｐitch方向の変化角度は下記（６）式で求められる。
θpitch(t)＝Σωpitch(i)×Ｔ（ｉは０からｔまで） ・・・・・・（６）
これにより、ＡＤ変換の分解能よりも１６倍の４bit分多くなる。
The change angle in the Yaw direction is obtained by the following equation (5).
θyaw (t) = Σωyaw (i) × T (i is from 0 to t) (5)
Further, the change angle in the pitch direction is obtained by the following equation (6).
θpitch (t) = Σωpitch (i) × T (i is from 0 to t) (6)
This increases 4 bits, 16 times the resolution of AD conversion.
次に、デジタルカメラの工場出荷時の設定について説明する。ここでは、一例として、Offsetyaw、Offsetpitchの工場での調整の仕方を説明する。カメラを静止状態にし、約１ms周期で１０００回サンプリングを行い、１６倍した後１０００回平均を行う。小数点以下は四捨五入する。
Offsetyaw = (ΣADyaw) * 16 / 1000 （Σは1〜1000の加算）
Offsetpitch = (ΣADpitch) * 16 / 1000 （Σは1〜1000の加算）
Next, settings at the time of shipment of the digital camera will be described. Here, as an example, how to adjust Offsetyaw and Offsetpitch in a factory will be described. The camera is made to stand still, sampling is performed 1000 times at a period of about 1 ms, and after 16 times, averaging is performed 1000 times. Round off to the next decimal place.
Offsetyaw = (ΣADyaw) * 16/1000 (Σ is an addition of 1 to 1000)
Offsetpitch = (ΣADpitch) * 16/1000 (Σ is an addition of 1 to 1000)
カメラが静止状態でのジャイロセンサ１２４１の出力値ADyaw、ADpitchを、それぞれサンプリングされた１０００個の値を足し合わせ、それらを１６倍して１０００で平均化することによって、Offsetyaw、Offsetpitch を求めると、Ａ／Ｄ変換器１０４１１の分解能よりも４bit（１６倍したため）分多い情報を取得しておくことができる。 When the output values ADyaw and ADpitch of the gyro sensor 1241 when the camera is in a stationary state are added to each sampled 1000 values and multiplied by 16 and averaged by 1000, Offsetyaw and Offsetpitch are obtained. More information can be acquired by 4 bits (because it has been multiplied by 16) than the resolution of the A / D converter 10411.
そして、工場出荷後、カメラでジャイロセンサ１２４１からの出力を基に変化角度を求めるときには、上記で計算されたOffsetyaw、Offsetpitchを用いて、上記段落［０１０２］および［０１０３］に示される計算を行う。すると、Ａ／Ｄ変換器の分解能よりも４bit分多い情報を用いて演算ができるため、より精度よく変化角度が求められることができる。 When the change angle is obtained based on the output from the gyro sensor 1241 after shipment from the factory, the calculations shown in the paragraphs [0102] and [0103] are performed using the Offsetyaw and Offsetpitch calculated above. . Then, since calculation can be performed using information that is 4 bits more than the resolution of the A / D converter, the change angle can be obtained more accurately.
図２５は、Ａ／Ｄ変換の分解能が従来技術よりも向上することを説明した図である。図２５に示すように、Ａ／Ｄ変換の分解能が１マスのメモリに対応するとして、従来技術ではOffsetyaw（及びOffsetpitch）が１マス単位でしか計算できなかったが、本発明によれば、１マス単位より小さい単位で、つまりＡ／Ｄ変換器の性能より高い分解能でOffsetyaw（及びOffsetpitch）を求めることができる。 FIG. 25 is a diagram for explaining that the resolution of A / D conversion is improved as compared with the prior art. As shown in FIG. 25, assuming that the resolution of A / D conversion corresponds to a memory of 1 cell, the conventional technique can calculate Offsetyaw (and Offsetpitch) only in 1 cell unit. Offsetyaw (and Offsetpitch) can be obtained in a unit smaller than the mass unit, that is, with a resolution higher than the performance of the A / D converter.
また、ADyaw、ADpitch自体は、ＡＤ変換器の分解能で丸められるが、θyaw、θpitchでは、積分により丸めが相殺される。手ぶれ補正で必要なデータはADyaw、ADpitchではなく、θyaw、θpitchであり、これらを正確に求めることができる。 Further, ADyaw and ADpitch themselves are rounded with the resolution of the AD converter, but with θyaw and θpitch, rounding is canceled by integration. Data necessary for camera shake correction is not ADyaw and ADpitch, but θyaw and θpitch, and these can be accurately obtained.
また、本実施例では、Offsetyaw（及びOffsetpitch）を求める際に、倍数を１６倍したが、これに限定されず、倍数は高ければ高いほど精度がよくなる。しかし、その分、計算量が増えるため、精度と計算量のバランスをとって倍数を決定することが必要である。 Further, in this embodiment, when finding Offsetyaw (and Offsetpitch), the multiple is multiplied by 16. However, the present invention is not limited to this, and the higher the multiple, the better the accuracy. However, since the amount of calculation increases by that amount, it is necessary to determine the multiple while balancing the accuracy and the amount of calculation.
また、分解能の高いＡ／Ｄ変換器を採用すれば、精度の高い値が得られるが、その分、コストが高くなる。本発明によると、わざわざ分解能の高いＡ／Ｄ変換器を採用しなくても、演算により、精度の高い値を取得することができ、コスト削減の効果が期待できる。 Further, if an A / D converter having a high resolution is employed, a highly accurate value can be obtained, but the cost increases accordingly. According to the present invention, even if an A / D converter with high resolution is not employed, a highly accurate value can be obtained by calculation, and an effect of cost reduction can be expected.
以上のように、本発明に係る手ぶれ補正機能を有する撮像装置および制御方法は、より精度よくずれ角度を算出することができ、撮影時の手ぶれを補正する手段を有する撮像装置および撮像方法として有用である。 As described above, the imaging apparatus and control method having the camera shake correction function according to the present invention can calculate the shift angle more accurately and are useful as an imaging apparatus and imaging method having means for correcting camera shake during shooting. It is.
また、ＡＤ変換器の性能より高い分解能でオフセットを除去することができ、より正確に角度を求めることができる。 Further, the offset can be removed with higher resolution than the performance of the AD converter, and the angle can be obtained more accurately.
１’ ＬＣＤモニタ
７ 鏡胴ユニット
１０１ ＣＣＤ
１０２ Ｆ／Ｅ−ＩＣ
１０３ ＳＤＲＡＭ
１０９ サブＣＰＵ
１１７ ＬＣＤドライバ
１２５１ ＣＣＤステージ
１０４１ 第１ＣＣＤ信号処理ブロック
１０４３ ＣＰＵブロック
１０４９ ＴＶ信号表示ブロック
ＳＷ１〜１４ 操作キー
1 'LCD monitor 7 Lens barrel unit 101 CCD
102 F / E-IC
103 SDRAM
109 Sub CPU
117 LCD Driver 1251 CCD Stage 1041 First CCD Signal Processing Block 1043 CPU Block 1049 TV Signal Display Block SW1-14 Operation Key
Claims (6)
前記可動手段の動作時の動作基準位置を記憶する第１の記憶手段と、
前記可動手段を所定の位置に保持する保持手段と、
撮像装置本体の電源がオンされた直後、及び前記保持手段が前記可動手段を保持した直後に、前記動作基準位置を、前記保持手段により保持された時の前記可動手段の位置に基づいて更新する更新手段と、
工場出荷時に、前記保持手段により保持された時の前記可動手段の位置を工場出荷時の基準位置として記憶する第２の記憶手段とを備え、
前記更新手段は、前記保持手段により保持された時の前記可動手段の位置が、前記工場出荷時の基準位置よりも所定以上ずれている場合には、前記動作基準位置を前記保持手段により保持された時の前記可動手段の位置に基づいて更新せずに、前記動作基準位置を前記工場出荷時の基準位置に更新することを特徴とする撮像装置。 Movable means operating to prevent image blur;
First storage means for storing an operation reference position during operation of the movable means;
Holding means for holding the movable means in a predetermined position;
Immediately after the power of the imaging apparatus main body is turned on and immediately after the holding means holds the movable means, the operation reference position is updated based on the position of the movable means when held by the holding means. Update means ;
A second storage means for storing the position of the movable means when held by the holding means at the time of factory shipment as a reference position at the time of factory shipment ;
The update means holds the operation reference position by the holding means when the position of the movable means when held by the holding means is deviated by a predetermined amount or more from the reference position at the time of shipment from the factory. An image pickup apparatus that updates the operation reference position to the reference position at the time of factory shipment without updating the position based on the position of the movable means at the time .
前記可動手段の動作時の動作基準位置を記憶する第１の記憶手段と、
前記可動手段を所定の位置に保持する保持手段と、
撮像装置本体の電源がオンされた直後、及び前記保持手段が前記可動手段を保持した直後に、前記動作基準位置を、前記保持手段により保持された時の前記可動手段の位置に基づいて更新する更新手段と、
工場出荷時に、前記保持手段により保持された時の前記可動手段の位置を工場出荷時の基準位置として記憶する第２の記憶手段とを備えた撮像装置の制御方法であって、
前記更新手段は、前記保持手段により保持された時の前記可動手段の位置が、前記工場出荷時の基準位置よりも所定以上ずれている場合には、前記動作基準位置を前記保持手段により保持された時の前記可動手段の位置に基づいて更新せずに、前記動作基準位置を前記工場出荷時の基準位置に更新することを特徴とする撮像装置の制御方法。 Movable means operating to prevent image blur;
First storage means for storing an operation reference position during operation of the movable means;
Holding means for holding the movable means in a predetermined position;
Immediately after the power of the imaging apparatus main body is turned on and immediately after the holding means holds the movable means, the operation reference position is updated based on the position of the movable means when held by the holding means. Update means;
A method of controlling an image pickup apparatus comprising: a second storage unit that stores a position of the movable unit when held by the holding unit at the time of factory shipment as a reference position at the time of factory shipment;
The update means holds the operation reference position by the holding means when the position of the movable means when held by the holding means is deviated by a predetermined amount or more from the reference position at the time of shipment from the factory. A control method for an imaging apparatus , wherein the operation reference position is updated to the reference position at the time of factory shipment without updating based on the position of the movable means at the time .
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