KR100972539B1 - 상흔들림 보정장치 - Google Patents

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Abstract

촬상장치의 상흔들림 보정장치는 가동유닛 및 고정유닛을 포함하고 있다. 가동유닛은 촬상소자를 가지고 있고 제 1 방향 및 제 2 방향으로 이동 가능하다. 고정유닛은 제 1 방향 및 제 2 방향의 양방향으로 가동유닛을 슬라이딩 가능하게 지지한다. 가동유닛은 홀소자 유닛을 가지고 있다. 자기장 변화 검출 유닛은, 제 1 방향에 있어서의 가동유닛의 위치를 제 1 위치로서 검출하는데 사용되는 수평방향 자기장 변화 검출 소자와, 제 2 방향에 있어서의 가동유닛의 위치를 제 2 위치로서 검출하는데 사용되는 수직방향 자기장 변화 검출 소자를 가지고 있다. 수평방향 홀소자 및 수직방향 홀소자의 입력 단자에 대한 전압의 인가는, 가동유닛의 위치 검출 작동시 수행되고, 위치 검출 작동시 이외는 정지된다.
가동유닛, 고정유닛, 촬상소자, 홀소자 유닛, 자기장 변화 검출 유닛, 수평방향 자기장 변화 검출 소자, 수직방향 자기장 변화 검출 소자, 상흔들림 보정장치

Description

상흔들림 보정장치{ANTI-SHAKE APPARATUS}
도 1은 본 발명의 실시예의 촬상장치의 배면에서 본 사시도;
도 2는 촬상장치의 정면도;
도 3은 촬상장치의 회로 구성도;
도 4는 상흔들림 보정유닛의 구성도;
도 5는 도 4의 A-A 선에 따른 도면;
도 6은 홀소자 유닛 및 홀소자 신호 처리 유닛의 회로 구성도; 및
도 7은 인터럽션 처리로서 소정의 시간마다 수행되는 상흔들림 보정 작동의 플로차트.
일본국 특개2002-229090호 공보
본 발명은, 촬상장치의 상흔들림 보정장치에 관한 것으로서, 특히, 상흔들림 보정을 위하여 이동될 수 있는, 촬상소자 등을 포함하는 가동유닛의 위치 검출 장치에 관한 것이다.
촬상장치의 상흔들림 보정장치가 제안되어 있다. 상흔들림 보정장치는, 촬상 중에 생긴 손흔들림량에 대응하여, 광축에 대하여 직교하는 평면상에서 상흔들림 보정렌즈 또는 촬상소자를 이동시킴으로써 손흔들림 효과를 보정한다.
일본국 특개2002-229090호는 촬상장치의 상흔들림 보정렌즈를 개시하고 있다. 상흔들림 보정장치는, 영구자석 및 코일을 사용하여, 상흔들림 보정렌즈를 포함하는 가동유닛의 이동 작동을 수행하고, 홀소자 및 영구자석을 사용하여, 가동유닛의 위치 검출 작동을 수행한다.
그러나, 가동유닛의 위치 검출 작동시 뿐만 아니라 위치 검출 작동시 이외에도 홀소자의 입력 단자에 대하여 전압이 인가된다. 위치 검출 작동시 이외에 홀소자의 입력 단자에 대한 전압의 인가는 불필요한 전력 낭비이다.
따라서, 본 발명의 목적은, 상흔들림 보정장치에 있어서 저소비 전력으로 위치 검출 작동을 수행할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 촬상장치의 상흔들림 보정장치는 가동유닛 및 고정유닛을 포함한다.
가동유닛은 촬상장치 및 상흔들림 보정렌즈중의 어느 하나를 가지고 있고, 제 1 방향 및 제 2 방향으로 이동 가능하다. 제 1 방향은 촬상장치의 카메라 렌즈의 광축에 대하여 직교한다. 제 2 방향은 광축 및 제 1 방향에 대하여 직교한다.
고정유닛은 가동유닛을 제 1 및 제 2 방향 양방향으로 슬라이딩 가능하게 지 지한다.
가동유닛 및 고정유닛중의 어느 하나는 자기장 변화 검출 유닛을 가지고 있다.
자기장 변화 검출 유닛은, 제 1 방향에 있어서의 가동유닛의 위치, 즉 제 1 위치 검출에 사용되는 수평방향 자기장 변화 검출 소자와, 제 2 방향에 있어서의 가동유닛의 위치, 즉 제 2 위치 검출에 사용되는 수직방향 자기장 변화 검출 소자를 가지고 있다.
수평방향 자기장 변화 검출 소자 및 수직방향 자기장 변화 검출 소자의 입력 단자에 대한 전압의 인가는 가동유닛의 위치 검출 동작시 수행되고, 위치 검출 작동시 이외에는 정지된다.
(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)
도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명을 이하에서 설명한다. 실시예에 있어서, 촬상장치(1)는 디지털 카메라이다. 촬상장치(1)는 광축(LX)을 가지고 있다.
실시예에 있어서 방향을 설명하기 위하여, 제 1 방향(x), 제 2 방향(y), 및 제 3 방향(z)이 정의된다(도 1 참조). 제 1 방향(x)은 광축(LX)에 대하여 직교하는 수평방향이다. 제 2 방향(y)은 광축(LX) 및 제 1 방향(x)에 대하여 직교하는 수직방향이다. 제 3 방향(z)은 광축(LX)에 대하여 평행하고 제 1 방향(x) 및 제 2 방향(y)에 대하여 직교하는 수평방향이다.
도 5는 도 4의 A-A 선에 따른 단면의 구성도를 나타낸다.
촬상장치(1)의 촬상 부분은, Pon 버튼(11), Pon 스위치(11a), 측광 스위치(12a), 릴리즈 버튼(13), 릴리즈 스위치(13a), LCD 모니터 등과 같은 표시 유닛(17), CPU(21), 촬상블록(22), AE(Automatic exposure) 유닛(23), AF(Automatic focusing) 유닛(24), 상흔들림 보정유닛(30)의 촬상유닛(39a), 및 카메라 렌즈(67)로 구성된다(도 1, 도 2 및 도 3 참조).
Pon 스위치(11a)가 on 상태에 있는지 또는 off 상태에 있는지의 결정은 Pon 버튼(11)의 상태에 의해 결정되는데, 이에 따라 Pon 스위치(11a)의 ON/OFF 상태에 대응하여 촬상장치(1)의 ON/OFF 상태가 전환된다.
피사체상은, 촬상유닛(39a)을 구동하는 촬상블록(22)에 의해 카메라 렌즈(67)를 통하여 광학상으로서 촬상되고, 촬상된 화상이 표시유닛(17)에 표시된다. 피사체상은 광학 파인더(도시 안함)에 의해 광학적으로 관찰될 수 있다.
조작자에 의해 릴리즈 버튼(13)이 절반 눌러질 때, 측광 스위치(12a)가 on 상태로 전환되고, 이에 따라 측광 동작, AF 감지 동작, 및 초점맞춤 동작이 수행된다.
조작자에 의해 릴리즈 버튼(13)이 완전히 눌러질 때, 릴리즈 스위치(13a)가 on 상태로 되고, 이에 따라 촬상 동작이 수행되고, 촬영상이 저장된다.
CPU(21)는, 촬상 동작에 관한 촬상장치(1)의 각 부분, 및 상흔들림 보정 동작에 관한 촬상장치(1)의 각 부분을 제어하는 제어 장치이다. 상흔들림 보정 동작은 가동유닛(30a)의 이동을 제어하고 가동유닛(30a)의 위치를 탐지하는 것을 제어한다.
촬상블록(22)은 촬상유닛(39a)을 구동한다. AE 유닛(23)은, 피사체에 대한 측광 동작을 수행하여 노광값을 연산하고, 이 노광값에 기초하여 촬영에 필요한 조리개값 및 노광 시간을 연산한다. AF 유닛(24)은, AF 감지 동작을 수행하고, 이 AF 감지 동작의 결과에 기초하여 촬영에 필요한 초점맞춤 동작을 수행한다. 초점맞춤 동작에 있어서, 카메라 렌즈(67)의 위치는 광축(LX) 방향으로 이동된다.
촬상장치(1)의 상흔들림 보정에 관한 부분은, 상흔들림 보정 버튼(14), 상흔들림 스위치(14a), CPU(21), 각속도 검출 유닛(25), 드라이버 회로(29), 상흔들림 보정유닛(30), 홀소자 신호 처리 유닛(45), 카메라 렌즈(67), 및 메모리 유닛(72)으로 구성된다.
조작자에 의해 상흔들림 보정 버튼(14)이 완전히 눌러질 때, 상흔들림 보정 스위치(14a)가 on 상태로 되고, 이에 따라 측광 작동 등을 포함하는 다른 작동과 독립하여, 소정의 시간마다, 각속도 검출 유닛(25), 및 상흔들림 보정유닛(30)이 구동되어 상흔들림 보정이 수행된다. 상흔들림 보정 스위치(14a)가 on 상태, 즉 상흔들림 보정 모드일 경우에, 파라미터(IS)는 1로 설정(IS=1)된다. 상흔들림 보정 스위치(14a)가 on 상태가 아닐 경우, 즉 상흔들림 보정 모드가 아닐 경우에, 파라미터(IS)는 0으로 설정(IS=0)된다. 본 실시예에서 이 소정의 시간은 1ms이다.
이러한 스위치의 입력 신호에 대응하는 각종의 출력은 CPU(21)에 의해 제어된다.
측광 스위치(12a)가 on 상태에 있는지 또는 off 상태에 있는지에 관한 정보는, 1비트의 디지털 신호로서 CPU(21)의 포트(P12)에 입력된다. 릴리즈 스위치 (13a)가 on 상태에 있는지 또는 off 상태에 있는지에 관한 정보는, 1비트의 디지털 신호로서 CPU(21)의 포트(P13)에 입력된다. 상흔들림 보정 스위치(14a)가 on 상태에 있는지 또는 off 상태에 있는지에 관한 정보는, 1비트의 디지털 신호로서 CPU(21)의 포트(P14)에 입력된다.
촬상블록(22)은 신호의 입출력을 위하여 CPU(21)의 포트(P3)에 연결된다. AE 유닛(23)은 신호의 입출력을 위하여 CPU(21)의 포트(P4)에 연결된다. AF 유닛(24)은 신호의 입출력을 위하여 CPU(21)의 포트(P5)에 연결된다.
메모리 유닛(72)은, 수평방향 홀소자(hh10)의 입력 단자에 대하여 인가되는 제 1 전압(XVf), 및 수직방향 홀소자(hv1O)의 입력 단자에 대하여 인가되는 제 2 전압(YVf)을 저장하는 EEPROM 등의 비휘발성 메모리이다. 메모리 유닛(72)은 전자적으로 재기록가능하고, 따라서 메모리 유닛(72)내에 저장되어 있는 내용은 메모리 유닛(72)이 off 상태로 설정되어도 지워지지 않는다. 메모리 유닛(72)은, 신호의 입출력을 위하여 CPU(21)의 포트(P6)에 연결된다.
다음에, 각속도 검출 유닛(25), 드라이버 회로(29), 상흔들림 보정유닛(30), 및 홀소자 신호 처리 유닛(45)에 관한 CPU(21)와의 입출력 관계에 관하여 상세하게 설명한다.
각속도 검출 유닛(25)은, 제 1 각속도 센서(26), 제 2 각속도 센서(27), 및 통합형 증폭기-하이 패스 필터 회로(28)를 가지고 있다. 제 1 각속도 센서(26)는, 소정의 시간(1ms)마다 촬상장치(1)의 제 1 방향(x)에 있어서의 각속도를 검출한다. 제 2 각속도 센서(26)는, 소정의 시간(1ms)마다 촬상장치(1)의 제 2 방향(y)에 있 어서의 각속도를 검출한다.
통합형 증폭기-하이 패스 필터 회로(28)는, 각속도의 제 1 방향(x)에 관한 신호(각속도의 제 1 방향(x)의 각속도)를 증폭하고, 제 1 각속도 센서(26)의 널 전압(null voltage) 및 패닝(panning)을 감소시키고, 제 1 각속도(vx)로서 아날로그 신호를 CPU(21)의 A/D 컨버터(A/D0)에 출력한다.
통합형 증폭기-하이 패스 필터 회로(28)는, 각속도의 제 2 방향(y)에 관한 신호(각속도의 제 2 방향(y)의 각속도)를 증폭하고, 제 2 각속도 센서(27)의 널 전압(null voltage) 및 패닝(panning)을 감소시키고, 제 2 각속도(vy)로서 아날로그 신호를 CPU(21)의 A/D 컨버터(A/D1)에 출력한다.
CPU(21)는, A/D 컨버터(A/DO)에 입력된 제 1 각속도(vx)와 A/D 컨버터(A/D1)에 입력된 제 2 각속도(vy)를 디지털 신호로 변환(A/D 변환 작동)하고, 변환된 디지털 신호 및 초점 거리 등을 고려한 변환 계수에 기초하여 소정의 시간(1ms)에 생긴 손흔들림량을 연산한다. 따라서, 각속도 검출 유닛(25)과 CPU(21)는, 손흔들림량 연산 기능을 가지고 있다.
CPU(21)는, 연산에 의해 구해진 손흔들림량에 따른 촬상유닛(39a)이 이동해야 할 위치(S)를 제 1 방향(x) 및 제 2 방향(y)에 대하여 연산한다.
위치(S)의 제 1 방향(x) 성분을 sx, 제 2 방향(y) 성분을 sy라고 한다. 촬상유닛(39a)을 포함하는 가동유닛(30a)의 이동은, 후술하는 전자기력에 의해 수행된다. 가동유닛(30a)을 위치(S)까지 이동시키기 위하여 드라이버 회로(29)를 구동하는 구동력(D)의 제 1 방향(x) 성분을 제 1 PWM 듀티(dx), 제 2 방향(y) 성분을 제 2 PWM 듀티(dy)라고 한다.
상흔들림 보정유닛(30)은, 위치(S)까지 촬상유닛(39a)을 이동시킴으로써, 손흔들림 효과를 보정하고, 촬상장치(39a1)의 결상면상의 피사체상의 지연을 없애고, 촬상장치(39a1)의 결상면에 이르는 피사체상을 안정시킴으로써, 손흔들림을 보정하는 장치이다.
상흔들림 보정유닛(30)은, 촬상유닛(39a)을 포함하는 가동유닛(30a)과, 고정유닛(30b)을 가지고 있다. 또는, 상흔들림 보정유닛(30)은, 전자기력에 의해 가동유닛(30a)을 위치(S)까지 이동시키는 구동용 부분과, 가동유닛(30a)의 위치(검출된 위치(P))를 검출하는 위치 검출 부분으로 구성된다.
전자기력의 방향 및 크기는 코일에 흐르는 전류의 크기 및 방향과 자석의 자기장의 크기 및 방향에 의해 결정된다.
상흔들림 보정유닛(30)의 가동유닛(30a)의 구동은, CPU(21)의 PWMO으로부터 입력된 제 1 PWM 듀티(dx), PWM1으로부터 입력된 제 2 PWM 듀티(dy)를 가지고 있는 드라이버 회로(29)에 의해 행해진다. 드라이버 회로(29)의 구동에 의해 이동되는 가동유닛(30a)의 이동전 또는 이동후의 위치(P)는 홀소자 유닛(44a) 및 홀소자 신호 처리 유닛(45)에 의해 검출된다.
검출된 위치(P)의 제 1 방향(x)에 있어서의 제 1 위치의 정보, 즉 제 1 검출 위치 신호(px)는 CPU(21)의 A/D 컨버터(A/D2)에 입력된다. 제 1 검출 위치 신호(px)는 아날로그 신호이고, A/D 컨버터(A/D2)(A/D 변환 작동)를 통하여 디지털 신호로 변환된다. A/D 변환 작동후에, 검출된 위치(P)에 대한 제 1 방향(x)에 있어 서의 제 1 위치는 제 1 검출 위치 신호(px)에 대응하여 pdx로 정의된다.
검출된 위치(P)의 제 2 방향(y)에 있어서의 제 2 위치의 정보, 즉 제 2 검출 위치 신호(px)는 CPU(21)의 A/D 컨버터(A/D3)에 입력된다. 제 2 검출 위치 신호(py)는 아날로그 신호이고, A/D 컨버터(A/D3)(A/D 변환 작동)를 통하여 디지털 신호로 변환된다. A/D 변환 작동후에, 검출된 위치(P)에 대한 제 2 방향(y)에 있어서의 제 2 위치는 제 2 검출 위치 신호(py)에 대응하여 pdy로 정의된다.
검출된 위치(P(pdx, pdy)) 데이터와 이동해야 할 위치(S(sx, sy)) 데이터에 의해 PID 제어(Proportional Integral Differential Control)가 행해진다.
가동유닛(30a)은, 제 1 구동용 코일(31a), 제 2 구동용 코일(32a), 촬상유닛(39a), 홀소자 유닛(44a), 가동 회로 기판(49a), 이동용 샤프트(50a), 제 1 수평 이동용 베어링 유닛(51a), 제 2 수평 이동용 베어링 유닛(52a), 및 제 3 수평 이동용 베어링 유닛(53a), 및 플레이트(64a)를 가지고 있다(도 4 및 도 5 참조).
고정유닛(30b)은, 위치 검출용 자석 유닛, 제 1 위치 검출 및 구동용 요크(431b), 제 2 위치 검출 및 구동용 요크(432b), 제 1 수직 이동용 베어링 유닛(54b), 제 2 수직 이동용 베어링 유닛(55b), 제 3 수직 이동용 베어링 유닛(56b), 제 4 수직 이동용 베어링 유닛(57b), 및 베이스판(65b)을 가지고 있다. 위치 검출용 자석 유닛은 제 1 위치 검출 및 구동용 자석(411b) 및 제 2 위치 검출 및 구동용 자석(412b)을 가지고 있다.
가동유닛(30a)의 이동용 샤프트(50a)는, 제 3 방향(z)에서 봤을 때 채널 형상이다. 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 수직 이동용 베어링 유닛(54b, 55b, 56b, 및 57b)은 고정유닛(30b)의 베이스판(65b)에 장착된다. 이동용 샤프트(50a)는 제 1, 제 2, 제 3, 및 제 4 수직 이동용 베어링 유닛(54b, 55b, 56b, 및 57b)에 의해 수직방향(제 2 방향(y))으로 슬라이딩 자유롭게 지지된다.
제 1 및 제 2 수직 이동용 베어링 유닛(54b 및 55b)은 제 2 방향(y)으로 뻗는 슬롯을 가지고 있다.
따라서, 가동유닛(30a)은, 고정유닛(30b)에 대하여 수직방향(제 2 방향(y))으로 이동이 가능하게 된다.
이동용 샤프트(50a)는, 가동유닛(30a)의 제 1, 제 2, 및 제 3 수평 이동용 베어링 유닛(51a, 52a, 및 53a)에 의해 수평방향(제 1 방향(x))으로 슬라이딩 가능하게 지지된다. 따라서, 이동용 샤프트(50a)를 제외한 가동유닛(30a)은, 이동용 샤프트(50a) 및 고정유닛(30b)에 대하여 수평방향(제 1 방향(x))으로 이동이 가능하게 된다.
촬상장치(39a1)의 촬상 범위를 최대한 활용하기 위하여, 촬상장치(39a1)의 중심 영역이 카메라 렌즈(67)의 광축(LX)을 통과하는 위치 관계에 있을 때, 제 1 방향(x) 및 제 2 방향(y) 모두에서 가동유닛(30a)이 이동 범위의 중심에 위치하도록 가동유닛(30a)과 고정유닛(30b)의 위치 관계를 설정한다.
촬상장치(39a1)의 촬상면을 형성하는 직사각형 형상은 2개의 대각선을 가지고 있다. 이 실시예에서, 촬상장치(39a1)의 중심은, 이 2개의 대각선의 교점이다.
카메라 렌즈(67)의 방향에서 봤을 때 광축(LX) 방향으로 촬상유닛(39a), 플레이트(64a), 가동 회로 기판(49a)의 순으로 장착된다. 촬상유닛(39a)은, (CCD 또 는 CMOS 등과 같은) 촬상장치(39a1), 스테이지(39a2), 유지 유닛(39a3), 및 광학 로우 패스 필터(39a4)를 가지고 있다. 스테이지(39a2) 및 플레이트(64a)는 촬상장치(39a1), 유지 유닛(39a3), 및 광학 로우 패스 필터(39a4)를 광축(LX) 방향으로 유지하여 가압한다.
제 1, 제 2, 및 제 3 수평 이동용 베어링 유닛(51a, 52a, 및 53a)은 스테이지(39a2)에 장착된다. 플레이트(64a)에 촬상장치(39a1)가 장착되는 것에 의해, 촬상장치(39a1)가 카메라 렌즈(67)의 광축(LX)에 수직이 되도록 촬상장치(39a1)의 위치 결정이 수행된다. 플레이트(64a)가 금속재료로 되어 있는 경우에는, 플레이트(64a)는 촬상장치(39a1)와 접촉하는 것에 의해 촬상장치(39a1)로부터의 방열 효과를 가지고 있다.
가동 회로 기판(49a)에, 제 1 구동용 코일(31a), 제 2 구동용 코일(32a), 및 홀소자 유닛(44a)이 장착되어 있다.
제 1 구동용 코일(31a)은 시트 및 나선 형상의 코일 패턴을 형성한다. 제 1 구동용 코일(31a)의 코일 패턴은, 제 1 구동용 코일(31a)을 포함하는 가동유닛(30a)이 제 1 전자기력에 의해 제 1 방향(x)으로 이동되는, 제 1 방향(x) 또는 제 2 방향(y)의 어느 일방과 평행한 선을 가지고 있다. 제 2 방향(y)과 평행한 선은 제 1 방향(x)으로 가동유닛(30a)을 이동시키는데 사용된다. 제 2 방향(y)과 평행한 선은 제 1 유효 길이(L1)를 가지고 있다.
제 1 전자기력은 제 1 구동용 코일(31a)의 전류 방향 및 제 1 위치 검출 및 구동용 자석(411b)의 자기장 방향을 기초로 하여 발생한다.
제 2 구동용 코일(32a)은 시트 및 나선 형상의 코일 패턴을 형성한다. 제 2 구동용 코일(32a)의 코일 패턴은, 제 2 구동용 코일(31a)을 포함하는 가동유닛(30a)이 제 2 전자기력에 의해 제 2 방향(y)으로 이동되는, 제 1 방향(x) 또는 제 2 방향(y)의 어느 일방과 평행한 선을 가지고 있다. 제 1 방향(x)과 평행한 선은 제 2 방향(y)으로 가동유닛(30a)을 이동시키는데 사용된다. 제 1 방향(x)과 평행한 선은 제 2 유효 길이(L2)를 가지고 있다.
제 2 전자기력은 제 2 구동용 코일(32a)의 전류 방향 및 제 2 위치 검출 및 구동용 자석(412b)의 자기장 방향을 기초로 하여 발생한다.
제 1 및 제 2 구동용 코일(31a 및 32a)은, 플렉시블 회로기판(도시 안함)을 통하여 이들을 구동하는 드라이버 회로(29)와 접속된다. 드라이버 회로(29)에는, CPU(21)의 PWMO으로부터 제 1 PWM 듀티(dx)가 입력되고, 드라이버 회로(29)에는, CPU(21)의 PWM1으로부터 제 2 PWM 듀티(dy)가 입력된다. 드라이버 회로(29)는, 제 1 PWM 듀티(dx)의 값에 따라 제 1 구동용 코일(31a)에 전력을 공급하고, 제 2 PWM 듀티(dy)의 값에 따라 제 2 구동용 코일(32a)에 전력을 공급하여, 가동유닛(30a)을 구동시킨다.
제 1 위치 검출 및 구동용 자석(411b)은, 제 1 구동용 코일(31a) 및 수평방향 홀소자(hh10)와 제 3 방향(z)으로 대향하도록 고정유닛(30b)의 가동유닛(30a) 측에 장착된다.
제 2 위치 검출 및 구동용 자석(412b)은, 제 2 구동용 코일(32a) 및 수직방향 홀소자(hv10)와 제 3 방향(z)으로 대향하도록 고정유닛(30b)의 가동유닛(30a) 측에 장착된다.
제 1 위치 검출 및 구동용 자석(411b)은, N극과 S극이 제 1 방향(x)으로 배열된 상태에서 제 1 위치 검출 및 구동용 요크(431b)에 장착된다. 제 1 위치 검출 및 구동용 요크(431b)는 제 3 방향(z)에 있어서 고정유닛(30b)의 베이스판(65b)상에 또한 가동유닛(30a) 측에 장착된다.
제 1 위치 검출 및 구동용 자석(411b)의 제 2 방향(y)의 길이는, 제 1 구동용 코일(31a)의 제 1 유효 길이(L1)에 비하여 약간 길게 설정된다. 제 1 구동용 코일(31a) 및 수평방향 홀소자(hh10)에 영향을 미치는 자기장은 가동유닛(30a)이 제 2 방향(y)으로 이동하는 동안 변하지 않는다.
제 2 위치 검출 및 구동용 자석(412b)은, N극과 S극이 제 2 방향(y)으로 배열된 상태에서 제 2 위치 검출 및 구동용 요크(432b)에 장착된다. 제 2 위치 검출 및 구동용 요크(432b)는 제 3 방향(z)에 있어서 고정유닛(30b)의 베이스판(65b)상에 또한 가동유닛(30a) 측에 장착된다.
제 2 위치 검출 및 구동용 자석(412b)의 제 1 방향(x)의 길이는, 제 2 구동용 코일(32a)의 제 2 유효 길이(L2)에 비하여 약간 길게 설정된다. 제 2 구동용 코일(32a) 및 수평방향 홀소자(hv10)에 영향을 미치는 자기장은 가동유닛(30a)이 제 1 방향(x)으로 이동하는 동안 변하지 않는다.
제 1 위치 검출 및 구동용 요크(431b)는 연자성체 재료로 구성되고, 제 2 방향(y)에서 봤을 때 각이진 u자 형상의 채널을 형성한다. 제 1 위치 검출 및 구동용 자석(411b), 제 1 구동용 코일(31a), 및 수평방향 홀소자(hh1O)는 제 1 위치 검 출 및 구동용 요크(431b)의 채널 내부에 장착된다.
제 1 위치 검출 및 구동용 자석(411b)과 접하는 제 1 위치 검출 및 구동용 요크(431b)측은, 제 1 위치 검출 및 구동용 자석(411b)의 자기장이 주위로 누설되지 않도록 하는 역할을 한다.
(제 1 위치 검출 및 구동용 자석(411b), 제 1 구동용 코일(31a), 및 가동 회로 기판(49a)과 대향하는) 제 1 위치 검출 및 구동용 요크(431b) 측의 다른 부분은, 제 1 위치 검출 및 구동용 자석(411b)과 제 1 구동용 코일(31a) 사이, 및 제 1 위치 검출 및 구동용 자석(411b)과 수평방향 홀소자(hh10) 사이의 자속밀도를 높이는 역할을 한다.
제 2 위치 검출 및 구동용 요크(432b)는 연자성체 재료로 구성되고, 제 1 방향(y)에서 봤을 때 각이진 u자 형상의 채널을 형성한다. 제 2 위치 검출 및 구동용 자석(412b), 제 2 구동용 코일(32a), 및 수직방향 홀소자(hv1O)는 제 2 위치 검출 및 구동용 요크(432b)의 채널 내부에 장착된다.
제 2 위치 검출 및 구동용 자석(412b)과 접하는 제 2 위치 검출 및 구동용 요크(432b)측은, 제 2 위치 검출 및 구동용 자석(412b)의 자기장이 주위로 누설되지 않도록 하는 역할을 한다.
(제 2 위치 검출 및 구동용 자석(412b), 제 1 구동용 코일(32a), 및 가동 회로 기판(49a)과 대향하는) 제 2 위치 검출 및 구동용 요크(432b) 측의 다른 부분은, 제 2 위치 검출 및 구동용 자석(412b)과 제 2 구동용 코일(32a) 사이, 및 제 2 위치 검출 및 구동용 자석(412b)과 수직방향 홀소자(hv10) 사이의 자속밀도를 높이 는 역할을 한다.
홀소자 유닛(44a)은, 홀 효과를 이용한 자전 변환 소자(자기장 변화 검출 소자)인 홀소자를 2개 가지고 있다. 홀소자 유닛(44a)은, 가동유닛(30a)의 현재 위치(P)에 대하여 제 1 방향(x)에서의 제 1 위치를 특정하는데 사용되는 제 1 검출 위치 신호(px), 및 가동유닛(30a)의 현재 위치(P)에 대하여 제 2 방향(y)에서의 제 2 위치를 특정하는데 사용되는 제 2 검출 위치 신호(py)를 검출한다.
2개의 홀소자 중 하나는 가동유닛(30a)의 제 1 방향(x)에서의 제 1 위치를 검출하기 위한 수평방향 홀소자(hh10)이고, 다른 하나는, 가동유닛(30a)의 제 2 방향(y)에서의 제 2 위치를 검출하기 위한 수직방향 홀소자(hv10)이다.(도 4 참조)
수평방향 홀소자(hh10)는, 제 3 방향(z)에서, 고정유닛(30b)의 제 1 위치 검출 및 구동용 자석(411b)과 대향하는 상태에서 가동유닛(30a)의 가동 회로 기판(49a)상에 장착된다.
수직방향 홀소자(hv10)는, 제 3 방향(z)에서, 고정유닛(30b)의 제 2 위치 검출 및 구동용 자석(412b)과 대향하는 상태에서 가동유닛(30a)의 가동 회로 기판(49a)상에 장착된다.
촬상장치(39a1)의 중심이 광축(LX)를 통과할 때, 수평방향 홀소자(hh1O)는, 제 3 방향(z)에서 봤을 때, 제 1 방향(x)으로 제 1 위치 검출 및 구동용 자석(411b)의 N극과 S극 사이의 중간 영역과 대향하는 홀소자 유닛(44a)상의 위치에 위치하는 것이 바람직한데, 이에 따라 일축 홀소자의 직선적인 출력 변화(선형성)에 기초하여 정밀도가 높은 위치 검출 작동이 행해지는 범위를 최대한 활용하여 위치 검출 작동을 수행한다.
마찬가지로, 촬상장치(39a1)의 중심이 광축(LX)를 통과할 때, 수직방향 홀소자(hv1O)는, 제 3 방향(z)에서 봤을 때, 제 2 방향(y)으로 제 2 위치 검출 및 구동용 자석(412b)의 N극과 S극 사이의 중간 영역과 대향하는 홀소자 유닛(44a)상의 위치에 위치하는 것이 바람직하다.
베이스판(65b)은, 제 1 위치 검출 및 구동용 요크(431b)를 설치하기 위한 베이스로 되고 판형상 부재이고, 촬상장치(39a1)의 촬상면에 대하여 평행하게 배치된다.
실시예에서, 베이스판(65b)은, 제 3 방향(z)에 있어서, 가동 회로 기판(49a)보다도 카메라 렌즈(67)에 가까운 측에 배치된다. 그러나, 가동 회로 기판(49a) 쪽이 베이스판(65b)보다도 카메라 렌즈(67)에 가까운 측에 배치되어도 좋다. 이 경우, 제 1 및 제 2 구동용 코일(31a 및 32a), 및 홀소자 유닛(44a)은 가동 회로 기판(49a)의 카메라 렌즈(67)가 있는 측과 반대측에 배치되고, 따라서 제 1 및 제 2 위치 검출 및 구동용 자석(411b 및 412b)은 베이스판(65b)의 카메라 렌즈(67)가 있는 측에 배치된다.
홀소자 신호 처리 유닛(45)은 제 1 홀소자 신호 처리 회로(450)와 제 2 홀소자 신호 처리 회로(460)를 가지고 있다.
제 1 홀소자 신호 처리 회로(450)는, 수평방향 홀소자(hh10)의 출력 신호에 기초하여, 수평방향 홀소자(hh1O)의 출력 단자간의 수평방향 전위차(x10)를 검출한다.
제 1 홀소자 신호 처리 회로(450)는, 수평방향 전위차(x10)를 기초로 하여, 가동유닛(30a)의 제 1 방향(x)의 위치를 특정하는 제 1 검출 위치 신호(px)를 CPU(21)의 A/D 컨버터(A/D2)에 출력한다.
제 2 홀소자 신호 처리 회로(460)는, 수직방향 홀소자(hv10)의 출력 신호에 기초하여, 수직방향 홀소자(hv1O)의 출력 단자간의 수직방향 전위차(y10)를 검출한다.
제 2 홀소자 신호 처리 회로(460)는, 수직방향 전위차(y10)를 기초로 하여, 가동유닛(30a)의 제 2 방향(y)의 위치를 특정하는 제 2 검출 위치 신호(py)를 CPU(21)의 A/D 컨버터(A/D3)에 출력한다.
위치 검출 작동시, 수평방향 홀소자(hh10)의 입력 단자에는, (CPU(21)에 의해 제어되는) CPU(21)의 D/A 컨버터(D/AO)로부터 제 1 홀소자 신호 처리 회로(450)의 회로(456)를 통하여 제 1 전압(XVf)이 인가된다.
위치 검출 작동시, 수직방향 홀소자(hv10)의 입력 단자에는, (CPU(21)에 의해 제어되는) CPU(21)의 D/A 컨버터(D/A1)로부터 제 2 홀소자 신호 처리 회로(460)의 회로(466)를 통하여 제 2 전압(YVf)이 인가된다.
위치 검출 작동시 이외는, D/A 컨버터(D/A0 및 D/A1)는 신호를 출력하지 않고, 즉 수평방향 홀소자(hh10) 및 수직방향 홀소자(hv10)의 입력 단자에 대하여 전압이 인가되지 않는다.
홀소자 신호 처리 회로(45)의 제 1 홀소자 신호 처리 회로(450)에 있어서 수평방향 홀소자(hh10)의 입력/출력 신호에 관한 회로 구성 및 홀소자 신호 처리 회 로(45)의 제 2 홀소자 신호 처리 회로(460)에 있어서 수직방향 홀소자(hv10)의 입력/출력 신호에 관한 회로 구성을 도 6을 참조하여 설명한다.
제 1 홀소자 신호 처리 회로(450)는 수평방향 홀소자(hh10)의 출력을 제어하기 위한 회로(451, 453)를 갖고, 수평방향 홀소자(hh10)의 입력을 제어하기 위한 회로(456)를 가지고 있다.
제 2 홀소자 신호 처리 회로(460)는 수직방향 홀소자(hv10)의 출력을 제어하기 위한 회로(461, 463)를 갖고, 수직방향 홀소자(hv10)의 입력을 제어하기 위한 회로(466)를 가지고 있다.
수평방향 홀소자(hh10)의 양 출력 단자는 회로(451)와 접속되고, 따라서 회로(451)는 회로(453)와 접속된다.
회로(451)는, 수평방향 홀소자(hh10)의 출력 단자 사이의 신호차를 증폭하는 차동 증폭 회로이다.
회로(453)는 회로(451)로부터 증폭된 신호차와 기준 전압(Vref) 사이의 차이에 기초하여 수평방향 전위차(x10)(홀 출력 전압)을 구하고, 이것에 소정의 증폭율을 곱하여 제 1 검출 위치 신호(px)를 구하는 감산 증폭 회로이다.
회로(451)는, 저항(R1), 저항(R2) 저항(R3), 연산 증폭기(A1), 및 연산 증폭기(A2)를 가지고 있다. 연산 증폭기(A1)는 반전 입력 단자, 비반전 입력 단자, 및 출력 단자를 가지고 있다. 연산 증폭기(A2)는 반전 입력 단자, 비반전 입력 단자, 및 출력 단자를 가지고 있다.
수평방향 홀소자(hh10)의 출력 단자중 하나는, 연산 증폭기(A1)의 비반전 입 력 단자와 접속되고, 다른 하나는, 연산 증폭기(A2)의 비반전 입력 단자와 접속된다.
연산 증폭기(A1)의 반전 입력 단자는 저항(R1 및 R2)과 접속되고, 연산 증폭기(A2)의 반전 입력 단자는 저항(R1 및 R3)과 접속된다.
연산 증폭기(A1)의 출력 단자는 저항(R2) 및 회로(453)의 저항(R7)과 접속된다. 연산 증폭기(A2)의 출력 단자는 저항(R3) 및 회로(453)의 저항(R9)과 접속된다.
회로(453)는, 저항(R7), 저항(R8), 저항(R9), 저항(R10), 및 연산 증폭기(A5)를 가지고 있다. 연산 증폭기(A5)는 반전 입력 단자, 비반전 입력 단자, 및 출력 단자를 가지고 있다.
연산 증폭기(A5)의 반전 입력 단자는 저항(R7 및 R8)과 접속된다. 연산 증폭기(A5)의 비반전 입력 단자는 저항(R9 및 R10)과 접속된다. 연산 증폭기(A5)의 출력 단자는 저항(R8)과 접속된다. 수평방향 전위차(x10)에 소정의 증폭율을 곱한 제 1 검출 위치 신호(px)가 연산 증폭기(A5)의 출력 단자로부터 출력된다. 저항(R10) 단자 중 하나는 기준 전압(Vref)의 전원에 접속된다.
저항(R2 및 R3)의 값은 동일하다. 저항(R7 및 R9)의 값은 동일하다. 저항(R8 및 RlO)의 값은 동일하다.
소정의 증폭율은 저항(R7∼R10)의 값(저항(R8)의 값에 대한 저항(R7)의 값의 비)에 기초한다.
연산 증폭기(A1 및 A2)는 동일한 타입의 증폭기이다.
회로(456)는 저항(R19) 및 연산 증폭기(A8)를 가지고 있다. 연산 증폭기(A8)는 반전 입력 단자, 비반전 입력 단자, 및 출력 단자를 가지고 있다.
연산 증폭기(A8)의 반전 입력 단자는 저항(R19) 및 수평방향 홀소자(hh10)의 입력 단자의 일방과 접속된다. 연산 증폭기(A8)의 비반전 입력 단자의 전위는 수평방향 홀소자(hh1O)의 입력 단자를 통하여 흐르는 전류의 값에 대응하여 제 1 전압(XVf)으로 설정된다. 연산 증폭기(A8)의 출력 단자는 수평방향 홀소자(hh10)의 다른 입력 단자와 접속된다. 저항(R19)의 일방의 단자는 접지된다.
수직방향 홀소자(hv10)의 양 출력 단자는 회로(461)와 접속되고, 회로(461)는 회로(463)와 접속된다.
회로(461)는, 수직방향 홀소자(hv10)의 출력 단자 사이의 신호차를 증폭하는 차동 증폭 회로이다.
회로(463)는, 회로(461)로부터 증폭된 신호차와 기준 전압(Vref) 사이의 차이에 기초하여, 수직방향 전위차(y10)(홀 출력 전압)를 구하고, 이것에 소정의 증폭율을 곱하여 제 2 검출 위치 신호(py)를 구하는 감산 증폭 회로이다.
회로(461)는, 저항(R21), 저항(R22), 저항(R23), 연산 증폭기(A21), 및 연산 증폭기(A22)를 가지고 있다. 연산 증폭기(A21)는 반전 입력 단자, 비반전 입력 단자, 및 출력 단자를 가지고 있다.
수직방향 홀소자(hv10)의 출력 단자의 일방은, 연산 증폭기(A21)의 비반전 입력 단자와 접속되고, 수직방향 홀소자(hv10)의 또다른 단자는, 연산 증폭기(A22)의 비반전 입력 단자와 접속된다.
연산 증폭기(A21)의 반전 입력 단자는 저항(R21 및 R22)과 접속되고, 연산 증폭기(A22)의 반전 입력 단자는 저항(R21 및 R23)과 접속된다.
연산 증폭기(A21)의 출력 단자는 저항(R22) 및 회로(463)의 저항(R27)과 접속된다. 연산 증폭기(A22)의 출력 단자는 저항(R23) 및 회로(463)의 저항(R29)과 접속된다.
회로(463)는, 저항(R27), 저항(R28), 저항(R29), 저항(R30), 및 연산 증폭기(A25)를 가지고 있다. 연산 증폭기(A25)는 반전 입력 단자, 비반전 입력 단자, 및 출력 단자를 가지고 있다.
연산 증폭기(A21)의 반전 입력 단자는 저항(R27 및 R28)과 접속된다. 연산 증폭기(A21)의 비반전 입력 단자는 저항(R29 및 R30)과 접속된다. 연산 증폭기(A21)의 출력 단자는 저항(R28)과 접속된다. 수직방향 전위차(y10)에 소정의 증폭율을 곱한 제 2 검출 위치 신호(py)가 연산 증폭기(A21)의 출력 단자로부터 출력된다. 저항(R30)의 일방의 단자는 기준 전압(Vref)의 전원에 접속된다.
저항(R22 및 R23)의 값은 동일하다. 저항(R27 및 R29)의 값은 동일하다. 저항(R28 및 R30)의 값은 동일하다.
소정의 증폭율은 저항(R27∼R30)의 값(저항(R28)의 값에 대한 저항(R27)의 값의 비)에 기초한다.
연산 증폭기(A21 및 A22)는 동일한 타입의 증폭기이다.
회로(466)는 저항(R39) 및 연산 증폭기(A28)를 가지고 있다. 연산 증폭기(A28)는 반전 입력 단자, 비반전 입력 단자, 및 출력 단자를 가지고 있다.
연산 증폭기(A28)의 반전 입력 단자는 저항(R29) 및 수직방향 홀소자(hv10)의 입력 단자의 일방과 접속된다. 연산 증폭기(A28)의 비반전 입력 단자의 전위는 수직방향 홀소자(hv1O)의 입력 단자를 통하여 흐르는 전류의 값에 대응하여 제 2 전압(YVf)으로 설정된다. 연산 증폭기(A28)의 출력 단자는 수직방향 홀소자(hv10)의 다른 입력 단자와 접속된다. 저항(R39)의 일방의 단자는 접지된다.
위치 검출 작동시, CPU(21)의 D/A 컨버터(D/A0)로부터 제 1 및 제 2 홀소자 신호 처리 회로(450, 460)에 있는 연산 증폭기 전체에 대하여 전압이 인가된다. 위치 검출 작동시 이외는, CPU(21)의 D/A 컨버터(D/A1)으로부터 제 1 및 제 2 홀소자 신호 처리 회로(450, 460)에 있는 연산 증폭기에 대한 전압의 인가는 정지된다.
각각의 연산 증폭기의 안정 대기 시간 유지를 위하여, 위치 검출 작동 개시시에, 제 1 및 제 2 홀소자 신호 처리 회로(450 및 460)에 있는 연산 증폭기 전체에 대한 전압 인가는, 수평방향 홀소자(hh10)의 입력 단자에 대한 제 1 전압(XVf), 수직방향 홀소자(hv10)의 입력 단자에 대한 제 2 전압(YVf)의 인가 전에 행해진다.
위치 검출 작동 종료시에, 제 1 및 제 2 홀소자 신호 처리 회로(450 및 460)에 있는 연산 증폭기 전체에 대한 전압의 인가는, 수평방향 홀소자(hh10)의 입력 단자에 대한 제 1 전압(XVf), 수직방향 홀소자(hv10)의 입력 단자에 대한 제 2 전압(YVf)의 인가는 동시에 정지된다.
수평방향 홀소자(hh10) 및 수직방향 홀소자(hv1O)의 입력 단자에 대한 전압의 인가가 (CPU(21)를 통하지 않고) 전원부 등으로부터 직접 수행되는 경우에, 전압의 인가는, 위치 검출 작동이 수행되지 않더라도 Pon 버튼(11)이 on 상태(촬상장 치(1)의 전원이 넣어져 있는 상태) 동안은 항상 수행된다.
위치 검출 작동시 이외에 수평방향 홀소자(hh10) 및 수직방향 홀소자(hv10)의 입력 단자에 대한 전압의 인가는, 불필요한 전력 소비이다.
본 실시예에서는, CPU(21)의 제어하에, 위치 검출 작동시에 있어서만, 수평방향 홀소자(hh10) 및 수직방향 홀소자(hv10)의 입력 단자에 대한 전압의 인가가 수행된다. 따라서, 전력 소비를 억제하는 것이 가능하게 된다.
마찬가지로, 본 실시예에 있어서, 연산 증폭기에 대한 전압의 인가는, 위치 검출 작동시만 수행된다. 따라서, 불필요한 시간대의 촬상장치(1)가 on 상태에 있을 동안 연산 증폭기에 대한 전압의 인가가 항상 수행될 때와 비교하여 전력 소비를 더욱 억제하는 것이 가능하게 된다.
다음에, 소정의 시간(1ms)마다 인터럽션 처리로서 다른 동작과 독립하여 행해지는 상흔들림 보정 처리에 관하여 순서를 도 7의 플로차트로 설명한다.
단계 S11에서, 상흔들림 보정 처리의 인터럽션 동작이 개시된다. 단계 S12에서, 각속도 검출 유닛(25)으로부터 출력된 제 1 각속도(vx)가, CPU(21)의 A/D 컨버터(A/DO)에 입력되어 디지털 신호로 변환된다. 각속도 검출 유닛(25)으로부터 출력된 제 2 각속도(vy)가, CPU(21)의 A/D 컨버터(A/D1)에 입력되어 디지털 신호로 변환된다.
단계 S13에서, 제 1 및 제 2 홀소자 신호 처리 회로(450 및 460)에 있는 연산 증폭기 전체에 대한 전압의 인가가 수행된다. 단계 S14에서, 제 1 홀소자 신호 처리 회로(450)의 회로(456)를 통하여 수평방향 홀소자(hh10)의 입력 단자에 대하 여 제 1 전압(XVf)이 인가되고, 제 2 홀소자 신호 처리 회로(460)의 회로(466)를 통하여 수직방향 홀소자(hv10)의 입력 단자에 대하여 제 2 전압(YVf)이 인가된다. 제 1 및 제 2 전압(XVf 및 YVf)은 메모리 유닛(72)에 저장된다. 제 1 및 제 2 전압(XVf 및 YVf)은, 촬상장치(1)가 on 상태로 설정되어 있을 때에 CPU(21)를 통하여 메모리 유닛(72)으로부터 읽힌다.
단계 S15에서, 홀소자 유닛(44a)에 의해 가동유닛(30a)의 위치가 검출되고, 홀소자 신호 처리 유닛(45)에 의해 연산된 제 1 검출 위치 신호(px)가 CPU(21)의 A/D 컨버터(A/D2)에 입력되어 디지털 신호로 변환되고, 홀소자 신호 처리 유닛(45)에 의해 연산된 제 2 검출 위치 신호(py)가 CPU(21)의 A/D 컨버터(A/D3)에 입력되어 디지털 신호로 변환된다. 따라서, 가동유닛(30a)의 현재 위치 P(pdx, pdy)가 구해진다.
단계 S16에서, D/A 컨버터(D/AO 및 D/A1)로부터의 출력 신호값은 0으로 설정된다. 즉, 수평방향 홀소자(hh10) 및 수직방향 홀소자(hv10)의 입력 단자에 대한 전압의 인가가 정지된다. 동시에, 제 1 및 제 2 홀소자 신호 처리 회로(450 및 460)에 있는 연산 증폭기 전체에 대한 전압의 인가가 정지된다.
단계 S17에서, IS의 값이 0인지 여부가 판단된다. IS의 값이 0(IS=O) 즉 상흔들림 보정 모드가 아닐 경우, 단계 S18에서, 가동유닛(30a)(촬상유닛(39a))의 이동해야 할 위치(S(sx, sy))가, 가동유닛(30a)의 이동 범위의 중심으로 설정된다. IS의 값이 1(IS=1) 즉 상흔들림 보정 모드일 경우는, 단계 S19에서, 제 1 및 제 2 각속도(vx, vy)로부터 가동유닛(30a)의 이동해야 할 위치(S(sx, sy))가 연산된다.
단계 S20에서, 단계 S18 또는 단계 S19에서 설정한 위치(S(sx, sy))와 현재 위치(P(pdx, pdy))로부터 가동유닛(30a)의 이동에 필요한 구동력(D) 즉 제 1, 제 2 구동용 코일(31a, 32a)을 구동하는데 필요한 제 1 및 제 2 PWM 듀티(dx 및 dy)가 연산된다.
단계 S21에서, 제 1 PWM 듀티(dx)에 의해 드라이버 회로(29)를 통하여 제 1 구동용 코일(31a)이 구동되고 제 2 PWM 듀티(dx)에 의해 드라이버 회로(29)를 통하여 제 2 구동용 코일(32a)이 구동된다.
단계 S20, S21의 동작은, 일반적인 비례, 적분, 미분 연산을 행하는 PID 자동 제어에서 사용되는 자동 제어 연산이다.
본 실시예에서는, 가동유닛(30a)의 제 1 방향(x)에 있어서의 제 1 위치를 검출하고, 제 1 방향(x)으로 가동유닛(30a)을 구동하기 위한 제 1 위치 검출 및 구동용 자석(411b)은 일체형이다. 그러나, 제 1 위치를 검출하기 위한 자석과, 제 1 방향(x)으로 가동유닛(30a)을 구동하기 위한 자석이 분리될 수도 있다.
이와 유사하게, 가동유닛(30a)의 제 2 방향(y)에 있어서의 제 2 위치를 검출하고, 제 2 방향(y)으로 가동유닛(30a)을 구동하기 위한 제 2 위치 검출 및 구동용 자석(412b)은 일체형이다. 그러나, 제 2 위치를 검출하기 위한 자석과, 제 2 방향(y)으로 가동유닛(30a)을 구동하기 위한 자석이 분리될 수도 있다.
또한, 홀소자 유닛(44a)은 가동유닛(30a)에 부착되고 위치 검출 자석(제 1 및 제 2 위치 검출 및 구동용 자석(411b 및 412b)은 고정유닛(30b)에 부착되지만, 홀소자 유닛이 고정유닛에 부착되고 위치 검출 자석이 가동유닛에 부착될 수도 있 다.
자기장을 발생시키는 자석은, 자기장을 항상 발생시키는 영구자석일 수도 있고, 필요에 따라 자기장을 발생시키는 전자석일 수도 있다.
또한, 가동유닛(30a)은 촬상장치(39a1)를 가지고 있다. 그러나, 가동유닛(30a)은 촬상장치 대신에 손흔들림 보정렌즈를 가질 수도 있다.
또한, 자기장 변화 검출 소자로서 홀소자가 위치 검출에 사용되지만, 다른 검출 소자가 위치 검출에 사용될 수도 있다. 특히, 검출 소자는, MI(Magnetic Impedance) 센서, 즉 고주파 캐리어 타입의 자기장 센서, 또는 자기 공명 타입의 자기장 검출 소자, 또는 MR(Magneto-Resistance) 소자일 수 있다. MI 센서, 자기 공명 타입의 자기장 검출 소자, 및 MR 소자 중의 하나가 사용될 때, 가동유닛의 위치에 관한 정보는, 홀소자를 이용하는 것과 유사하게, 자기장 변화를 검출함으로써 얻어질 수 있다.
또한, 이 실시예에서, 가동유닛(30a)은, 고정유닛(30b)에 대하여, 제 1 방향(x) 및 제 2 방향(y)으로 이동가능하고, 제 1 방향(x)에 있어서의 가동유닛의 위치(제 1 위치) 및 제 2 방향(y)에 있어서의 가동유닛의 위치(제 2 위치)를 검출함으로써 위치 검출 동작이 수행된다. 그러나, 제 3 방향(z)(광축(LX))에 대하여 직교하는 평면상에서 가동유닛(30a)을 이동시키고, 이 평면상에서 가동유닛(30a)을 검출하는 다른 방법(또는 수단)도 가능하다.
예를 들면, 가동유닛이 일차원에서만 이동할 수도 있고, 이에 따라 가동유닛이 제 1 방향(x)으로만 이동될 수도 있다. 이 경우, 제 2 방향(y)으로의 가동유닛 의 이동에 관련된 부분 및 수직방향 홀소자(hv10) 등과 같은 제 2 방향(y)으로의 가동유닛의 위치 검출 작동에 관련된 부분은 생략될 수도 있다.(도 3 등 참조)
또한 이 실시예에서, 자기장의 변화를 검출함으로써 수행되는 위치 검출 작동이 설명된다. 그러나, 다른 변화를 검출함으로써 수행되는 위치 검출 작동도 가능하다.
도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명했지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위에서 많은 변경 실시예를 당업자는 실시할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 상흔들림 보정장치에 있어서 저소비 전력으로 위치 검출 작동을 수행할 수 있는 장치가 제공된다.

Claims (10)

  1. 촬상장치의 상흔들림 보정장치에 있어서:
    촬상소자 및 손흔들림 보정렌즈중의 어느 하나를 가지고 있고, 상기 촬상장치의 카메라 렌즈의 광축에 대하여 직교하는 제 1 방향과, 상기 광축 및 상기 제 1 방향에 대하여 직교하는 제 2 방향으로 이동 가능한 가동유닛;
    상기 가동유닛을 상기 제 1 및 제 2 방향의 양방향으로 슬라이딩 가능하게 지지하는 고정유닛;
    신호 처리 유닛; 및
    상기 가동유닛, 상기 고정유닛, 및 상기 신호 처리 유닛을 제어하고, 제 1 및 제 2 A/D 컨버터를 가지고 있는 제어 유닛;을 포함하고 있고;
    상기 가동유닛 및 상기 고정유닛중의 어느 하나는, 자기장 변화 검출 유닛을 가지고 있고;
    상기 자기장 변화 검출 유닛은, 상기 제 1 방향에 있어서의 상기 가동유닛의 위치를 제 1 위치로서 검출하는데 사용되는 수평방향 자기장 변화 검출 소자와, 상기 제 2 방향에 있어서의 상기 가동유닛의 위치를 제 2 위치로서 검출하는데 사용되는 수직방향 자기장 변화 검출 소자를 가지고 있고;
    상기 수평방향 자기장 변화 검출 소자 및 상기 수직방향 자기장 변화 검출 소자의 입력 단자에 대한 전압의 인가는 상기 가동유닛의 위치 검출 작동시 수행되고, 상기 위치 검출 작동시 이외는, 전압의 인가가 정지되고,
    상기 신호 처리 유닛은, 상기 수평방향 자기장 변화 검출 소자의 출력 신호에 기초하여 상기 제 1 위치를 특정하는 제 1 검출 위치 신호를 상기 제 1 A/D 컨버터에 출력하고, 상기 수직방향 자기장 변화 검출 소자의 출력 신호에 기초하여 상기 제 2 위치를 특정하는 제 2 검출 위치 신호를 상기 제 2 A/D 컨버터에 출력하고;
    상기 제어유닛은, 상기 제 1 A/D 컨버터에 의한 A/D 변환 작동에 기초하여, 상기 제 1 검출 위치 신호에 대해 상기 제 1 위치를 연산하고, 상기 제 2 A/D 컨버터에 의한 A/D 변환 작동에 기초하여, 상기 제 2 검출 위치 신호에 대해 상기 제 2 위치를 연산하고; 그리고
    상기 수평방향 자기장 변화 검출 소자의 입력 단자에 대한 제 1 전압 및 상기 수직방향 자기장 변화 검출 소자의 입력 단자에 대한 제 2 전압의 상기 인가는, 상기 신호 처리 유닛을 통하여, 상기 제어유닛에 의해 수행되고 정지되는 것을 특징으로 하는 상흔들림 보정장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 신호 처리 유닛은, 상기 제 1 및 제 2 검출 위치 신호를 출력하는데 사용되는 연산 증폭기를 가지고 있고;
    상기 연산 증폭기 전체에 대한 전압의 인가는 상기 가동유닛의 위치 검출 작동시 수행되고, 상기 위치 검출 작동시 이외에는 정지되는 것을 특징으로 하는 상흔들림 보정장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 위치 검출 작동이 개시될 때, 상기 연산 증폭기 전체에 대한 전압의 인가는, 상기 수평방향 자기장 변화 검출 소자의 입력 단자에 대한 상기 제 1 전압의 인가 및 상기 수직방향 자기장 변화 검출 소자의 입력 단자에 대한 상기 제 2 전압의 인가가 수행되기 전에 수행되고; 그리고
    상기 위치 검출 작동이 종료될 때, 상기 연산 증폭기 전체에 대한 전압의 인가, 상기 수평방향 자기장 변화 검출 소자의 입력 단자에 대한 상기 제 1 전압의 인가 및 상기 수직방향 자기장 변화 검출 소자의 입력 단자에 대한 상기 제 2 전압의 인가는 동시에 정지되는 것을 특징으로 하는 상흔들림 보정장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제어유닛과 접속되고 상기 제 1 전압 및 상기 제 2 전압의 값을 저장하는 메모리 유닛을 더 포함하고 있고; 그리고
    상기 메모리 유닛에 저장된 내용은 상기 메모리 유닛이 off 상태로 설정되더라도 지워지지 않는 것을 특징으로 하는 상흔들림 보정장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 가동유닛은 상기 자기장 변화 검출 유닛을 가지고 있고;
    상기 수평방향 자기장 변화 검출 소자는 하나의 자기장 변화 검출 소자를 가 지고 있고; 그리고
    상기 수직방향 자기장 변화 검출 소자는 하나의 자기장 변화 검출 소자를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 상흔들림 보정장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 자기장 변화 검출 유닛은 일축 홀소자이고; 그리고
    상기 수평방향 자기장 변화 검출 소자 및 상기 수직방향 자기장 변화 검출 소자는 홀소자인 것을 특징으로 하는 상흔들림 보정장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 고정유닛은, 상기 제 1 위치를 검출하는데 사용되고 상기 수평방향 자기장 변화 검출 소자와 대향하는 제 1 위치 검출용 자석과, 상기 제 2 위치를 검출하는데 사용되고 상기 수직방향 자기장 변화 검출 소자와 대향하는 제 2 위치 검출용 자석을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 상흔들림 보정장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 위치 검출용 자석은 상기 제 1 방향으로 상기 가동유닛을 이동시키는데 사용되고; 그리고
    상기 제 2 위치 검출용 자석은 상기 제 2 방향으로 상기 가동유닛을 이동시키는데 사용되는 것을 특징으로 하는 상흔들림 보정장치.
  10. 삭제
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