KR100990270B1 - 진동 보상 제어 회로 - Google Patents

Abstract

촬상 장치의 진동 보상 제어 회로에서, 진동에 따라서 검출되는 각속도 신호를 적분하여 렌즈의 소요 변위량을 구하는 처리에서, 자이로 센서의 출력 신호가 고주파수 영역에서 생기는 위상 지연의 영향을 받아, 상기 고주파수 영역에서 과잉 위상 지연이 생겨, 정확한 적분 신호가 얻어지지 않고 진동 보상의 정밀도가 저하한다. 자이로 이퀄라이저(24)는, 자이로 센서(12)로부터의 각속도 신호를 적분 회로(46)에 의해 적분하여 각도 신호로 변환하고, 센터링 처리 회로(48)(HPF)에서 각도 신호의 직류 성분을 제거한다. 적분 회로(46)를 로우 부스트 필터(LBF)로 구성하고, 목적 보상 대역에서의 위상 지연을 적분 처리에 따른 값으로 한다. 또한, LBF가 고주파수측에서 위상 지연을 감소시키는 특성을 이용하여, 자이로 센서(12)의 위상 특성에 기인하는 고주파수 영역에서의 각도 신호의 과잉 위상 지연을 보상하여, 고주파수 영역에서의 위상 지연을 90도에 근접시킨다.

진동 보상 제어 회로, 구동 신호, 디지털 필터, 레지스터, 하이패스 필터

Description

진동 보상 제어 회로{VIBRATION COMPENSATING CONTROL CIRCUIT}

본 발명은, 디지털 스틸카메라 등의 촬상 장치에 손떨림 등의 진동을 보상하기 위하여 설치된 진동 보상 기구를 구동하는 진동 보상 제어 회로에 관한 것이다.

최근의 촬상 장치에는, 손떨림에 의한 화질의 저하를 억제하기 위하여 손떨림 보정 기능을 탑재하는 것이 많아지고 있다. 손떨림 보정의 방식에는 몇가지의 종류가 존재하는데, 그 중 하나로서, 진동 검지 소자에 의해 촬상 장치의 진동을 검지하고, 그 검지 신호에 기초하여 보정 렌즈 등의 광학 부품이나 CCD 이미지 센서 등의 촬상 소자를 액튜에이터에 의해 변위시키는 것이 있다. 진동 검지 소자에는 자이로 센서가 이용되며, 광축의 방향의 변화에 따른 각속도를 검지한다. 한편, 액튜에이터의 구동 제어에는, 렌즈 등의 변위량이 이용된다. 그 때문에, 액튜에이터의 구동 신호를 생성하는 진동 보상 제어 회로는, 진동 검지 소자로부터 얻어지는 각속도 등의 변위 속도를 적분하여 변위량으로 변환하는 처리를 수반한다.

구체적으로는, 상기 변위량을 구하는 처리는, 자이로 센서로부터 출력된 각속도 신호에 대하여, 손떨림의 진동 주파수의 대역보다 낮은 주파수 성분을 제거하는 손떨림 성분 추출 처리를 행한 후, 적분 처리를 행하여 각속도로부터 각도에 따 른 변위량에의 변환을 행한다. 또한, 상기 변위량을 구하는 처리에서는, 적분 처리의 출력 신호를 감쇠 등을 시킴으로써, 렌즈 등이 가동 한계에 도달하기 어려워지도록 변위량을 정하는 센터링 처리도 행해진다. 여기에서는, 자이로 센서 출력 신호에 기초하여 변위량에 따른 진동 보상 신호를 생성하는 처리부를 자이로 이퀄라이저라고 부르기로 한다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평성 10-213832호 공보

종래, 자이로 이퀄라이저는 마이크로프로세서를 이용한 소프트웨어에 의해 실현되고 있다. 여기에서, 진동 보상 제어 회로에는 빠른 처리 속도가 요구되며, 마이크로프로세서는 고속 클럭으로 동작 가능한 것으로 할 필요가 있다. 예를 들면, 촬상 장치가 1초간에 30프레임의 화상을 촬영하여 동화상을 얻는 경우, 렌즈의 위치는 1/30초보다 빠른 속도로 진동에 추종시킬 필요가 있다.

고속 클럭을 이용하여 마이크로프로세서를 구동하는 경우, 진동 보상 제어 회로에서의 소비 전력이 증대한다는 문제가 있다. 진동 보상 제어 회로가 탑재되는 촬상 장치는, 리튬 이온 전지 등의 2차 전지를 전원으로 하여 구동된다. 그 때문에, 진동 보상 제어 회로의 소비 전력이 증대되면 2차 전지의 소모가 빨라져, 촬상 장치의 구동 시간이 짧아진다. 즉, 동화상의 촬영 시간이 짧아짐과 함께, 정지 화상의 촬영 매수가 감소한다는 문제가 생긴다. 촬상 장치의 손떨림 보정 기능은, 동화상이나 정지 화상의 촬영 중 뿐만 아니라, 촬영 준비 중인 프리뷰시에도 실행 되는 경우가 많기 때문에, 손떨림 보정 기능에 관한 소비 전력의 저감이 기대된다.

여기에서, 자이로 이퀄라이저를 필터 회로에 의해 실현함으로써, 마이크로프로세서의 사용을 피하여 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다. 구체적으로는, 손떨림 성분 추출 처리는, 고역 통과 필터(High Pass Filter:HPF)를 이용하여 구성할 수 있다. 적분 처리는, 저역 통과 필터(Low Pass Filter:LPF)를 이용하여 실현 가능하다. 또한, HPF를 이용하여 적분 처리의 출력 신호의 직류 성분을 제거함으로써, 센터링 처리를 행하는 것이 가능하다.

이들 필터 회로를 이용하여 자이로 이퀄라이저를 구성하는 경우, 그 자이로 이퀄라이저의 출력 신호의 위상은, 자이로 이퀄라이저의 입력 신호에 대하여 90도 지연으로 되는 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 위상 지연이 90도로부터 어긋날 수록 적분 신호의 정밀도가 저하하고, 나아가서는 변위량의 정밀도가 저하하여 진동이 정밀도좋게 보상되지 않게 된다.

이러한 점에서, 자이로 센서의 출력은 고주파수 영역에서 위상 지연을 일으킨다. 이 위상 지연이 자이로 이퀄라이저에서의 적분 처리의 정밀도 저하를 초래한다고 하는 문제가 있었다. 도 4는, 이 문제를 설명하는 모식적인 위상 특성으로서, 자이로 이퀄라이저 자체의 위상 특성(위상 곡선(70)), 자이로 센서의 출력 신호의 위상 특성(위상 곡선(72)), 및 자이로 센서 출력 신호의 위상 특성을 반영한 자이로 이퀄라이저의 출력 신호의 위상 특성(위상 곡선(74))을 나타내고 있다. 횡축이 주파수 f에 대응하고, 종축이 입력 신호에 대한 출력 신호의 위상 Φ에 대응 한다. 도 4에서, 주파수 f_L은, 목적 보상 대역 B_CMP의 하한, 주파수 f_H는 상한이다. 도 4는, 고주파수 영역에서, 자이로 이퀄라이저 자체의 위상 특성(위상 곡선(70))이 90도 지연이었다고 해도, 그 출력 신호의 위상(위상 특성(74))은 자이로 센서 출력 신호의 위상 지연(위상 곡선(72))의 영향을 받아 90도보다 더 지연되는 모습을 나타내고 있다.

손떨림 등에 의해 생기는 진동에서는, 자이로 이퀄라이저의 출력 신호의 강도는 고주파수 영역에서는 비교적 미약하게 될 수 있지만, 주파수가 높아질수록 자이로 센서의 위상 지연량이 커지기 때문에, 그 미약한 신호가 자이로 이퀄라이저의 출력에 미치는 영향을 무시할 수 없는 경우도 있을 수 있다. 특히, 보상하고자 하는 진동 성분의 존재가 상정되는 목적 보상 대역 B_CMP 내에, 자이로 센서의 위상 지연이 생기는 주파수 영역이 미치는 경우는 그 영향이 커질 수 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 자이로 센서 등의 진동 검지 소자의 출력 신호에 기초하여 생성되는 진동 보상 신호의 정밀도 저하를 억제하여, 진동을 바람직하게 보상할 수 있는 진동 보상 제어 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 진동 보상 제어 회로는, 촬상 장치에 구비된 진동 검지 소자로부터 그 촬상 장치의 이동 속도에 따른 진동 검지 신호를 얻어, 상기 촬상 장치의 진동 보상 기구를 구동하는 것으로서, 상기 진동 검지 신호에 대하여 적분 처리 를 행하여, 상기 촬상 장치의 변위량에 따른 진동 보상 신호를 생성하는 진동 보상 신호 생성 회로와, 상기 진동 보상 신호에 기초하여, 상기 진동 보상 기구를 구동하는 구동 신호를 생성하는 서보 회로를 갖고, 상기 진동 보상 신호 생성 회로가, 상기 진동 검지 신호로부터 저주파 성분을 감쇠하고, 목적 보상 대역의 진동 성분을 통과하는 하이패스 필터와, 상기 하이패스 필터를 통과한 상기 진동 검지 신호에 대하여 상기 적분 처리를 행하는 적분 회로를 갖고, 상기 적분 회로가, 상기 목적 보상 대역 내에서 위상 지연 보상을 행하는 위상 지연 보상 회로를 이용하여, 그 위상 지연 보상 회로의 고주파수 대역에서의 위상 지연의 감소와, 상기 진동 검지 소자의 특성에 의해 상기 고주파수 대역에서 증가하는 상기 진동 검지 신호의 위상 지연을 상쇄시켜, 상기 목적 보상 대역 및 상기 고주파수 대역에서의 위상 특성을 조정한다.

본 발명에 따르면, 적분 회로는 LPF 대신에 위상 지연 보상 회로를 이용하여 구성된다. 위상 지연 보상 회로는, 저주파수 성분을 고주파수 성분에 대하여 상대적으로 강하게 하는 게인 특성을 갖고, 또한, 최대 90도의 위상 지연을 생기게 하여, 최대 위상 지연으로 되는 주파수로부터 저주파수측, 고주파수측을 향하여 위상 지연이 0에 점차 근접하는 위상 특성을 갖는다. 위상 지연 보상 회로의 위상 지연을 생기게 하는 주파수 대역을 목적 보상 대역으로 설정함으로써, 진동 검지 소자가 검지하는 각속도를 변위량으로 변환하는 적분 처리를 상기 목적 보상 대역에서 가능하게 한다. 또한, 위상 지연 보상 회로의 고주파수 영역에서의 위상 지연의 감소와, 진동 검지 소자의 고주파수 영역에서의 위상 지연을 상쇄시킴으로써, 상기 고주파수 영역의 신호 성분에 대해서도, 자이로 이퀄라이저의 출력에서의 위상 지연을 적분 처리에 따른 것으로 한다. 이에 의해, 진동 검지 소자가 검지하는 각속도로부터 변위량에의 변환이 정밀도 좋게 행해져, 촬상 장치의 변위량에 따른 진동 보상 신호의 정밀도가 향상된다. 그 결과, 촬상 장치의 진동에 대하여 바람직한 보상이 가능하게 된다.

이하, 본 발명의 실시 형태(이하 실시 형태라고 함)에 대하여, 도면에 기초하여 설명한다. 본 실시 형태는 카메라에 관한 것으로, 본 발명에 따른 진동 보상 제어 회로는 상기 카메라의 손떨림 보정 기능에 이용된다.

도 1은, 실시 형태에 따른 카메라의 손떨림 보정 시스템의 개략적인 블록 구성도이다. 본 손떨림 보정 시스템은, 센서부(2), 회로부(4), 및 구동부(6)를 포함하여 구성된다. 손떨림 보정 시스템에는 몇가지의 방식이 있는데, 예를 들면, 본 시스템은, 촬상 소자(도시하지 않음)의 수광면에 광학상을 형성하는 광학계에 설치된 보정 렌즈(렌즈(8))의 위치를 제어하는 방식으로 할 수 있다.

센서부(2)는, 홀 소자(10)와 자이로 센서(12)로 이루어진다. 홀 소자(10)는, 렌즈(8)의 위치를 검출하기 위하여 설치된 센서로서, 렌즈(8)에 고정된 자석의 자장에 기초하여, 자력 렌즈(8)와의 거리에 따른 전압 신호 V_P를 발생하여 회로부(4)에 출력한다. 광축에 수직인 평면(x-y 평면) 내에서의 렌즈(8)의 2차원적인 위치(P_X, P_Y)를 검출하기 위하여, 홀 소자(10)는 x 방향, y 방향 각각에 대응하여 형성되고, x 방향, y 방향 각각에 대하여 신호 V_P가 얻어진다.

자이로 센서(12)는, 카메라의 진동을 검출하기 위하여 설치된 센서(진동 검지 소자)로서, 카메라의 변위 속도에 따른 진동 검지 신호로서, 각속도 ω에 따른 전기 신호 V_ω를 회로부(4)에 출력한다. 자이로 센서(12)도 2개 설치되며, x축의 둘레에서의 각속도 성분 및 y축의 둘레에서의 각속도 성분 각각에 대하여 신호 V_ω가 얻어진다.

변위 가능한 렌즈(8)와 그 렌즈(8)를 변위시키는 구동부(6)는 진동 보상 기구를 구성하고, 구동부(6)의 구동력원은 예를 들면, 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor:VCM)(14)로 구성된다. VCM(14)은, 회로부(4)가 생성하는 구동 신호의 전압에 따라서, 그 VCM을 구성하는 가동 코일의 위치를 직선 변위시켜, 렌즈(8)의 위치를 제어한다. x-y 평면 내에서의 2차원 변위를 실현하기 위하여, VCM(14)은 1대 설치되며, x 방향, y 방향 각각의 변위를 가능하게 한다.

회로부(4)는, A/D 변환기(ADC:Analog-to-Digital Converter)(20), 홀 이퀄라이저(22), 자이로 이퀄라이저(24), 및 D/A 변환기(DAC:Digital-to-Analog Converter)(26)를 포함하여 구성된다. 회로부(4)는, 로직 회로로 구성되고, 예를 들면, ASIC(Application Specific Integrated Circuit)로서 구성된다.

ADC(20)에는, 홀 소자(10), 자이로 센서(12)의 출력 신호가 각각 입력된다. ADC(20)는, 2개의 홀 소자(10)를 각각 출력하는 전압 신호 V_P와, 2개의 자이로 센서(12)가 각각 출력하는 전압 신호 V_ω를 시분할로 디지털 데이터로 변환한다. 각신호의 A/D 변환은, 서보 제어 주기마다 주기적으로 행해진다.

홀 소자(10)의 출력에 기초하여 생성된 위치 데이터 D_P는, 홀 이퀄라이저(22)에 입력된다. 한편, 자이로 센서(12)의 출력에 기초하여 생성된 각속도 데이터 D_ω는, 자이로 이퀄라이저(24)에 입력된다.

자이로 이퀄라이저(24)는, 카메라의 변위량에 따른 진동 보상 신호를 생성하는 회로로서, 서보 제어 주기마다 소정의 샘플링 기간에 걸쳐 입력되는 각속도 D_ω를 적분 처리하여, x축, y축 각각의 둘레에서의 카메라의 요동 각도 θ에 따른 데이터 D_θ를 생성한다. 자이로 이퀄라이저(24)는, 데이터 D_θ에 기초하여, x 방향, y 방향 각각에 대한 손떨림량에 따른 진동 보상 데이터 D_S를 생성하여 출력한다. 자이로 이퀄라이저(24)의 구성에 대해서는 더 후술한다.

홀 이퀄라이저(22)는, 가산기(32) 및 서보 회로(34)를 갖는다. 가산기(32)는, ADC(20)로부터 입력되는 위치 데이터 D_P와, 자이로 이퀄라이저(24)로부터의 진동 보상 데이터 D_S를 x, y 각 방향별로 가산한다. 서보 회로(34)는, 가산기(32)의 출력 데이터로부터, x축 방향, y축 방향 각각에 대한 렌즈(8)의 소요 변위량에 상당하는 서보 데이터 D_SV를 산출한다.

DAC(26)는, 홀 이퀄라이저(22)로부터 출력되는 서보 데이터 D_SV를 아날로그 전압 신호로 변환한다. DAC(26)가 출력하는 전압 신호는 소정의 증폭 처리를 실시하여 VCM(14)에 인가된다. VCM(14)은, D_SV의 절대값이 감소하는 방향으로 구동되고, 이에 의해, 본 시스템을 탑재한 카메라는, 촬상 기간에서, 손떨림에 따라서 렌즈(8)를 이동시키고, 그 손떨림에 의한 촬상 소자 상에서의 피사체상의 변위를 보상하여, 고화질의 화상 신호를 얻을 수 있다.

다음으로 자이로 이퀄라이저(24)의 구성을 설명한다. 자이로 이퀄라이저(24)는, 손떨림 성분 추출 회로(40), 적분 회로(46) 및 센터링 처리 회로(48)를 포함하여 구성된다.

손떨림 성분 추출 회로(40)는 HPF이며, ADC(20)로부터 시계열의 각속도 데이터 D_ω로 이루어지는 각속도 신호를 입력받고, 그 각속도 신호에 포함되는 직류 성분을 감쇠하여, 카메라의 진동이 반영된 각속도 신호의 고주파 성분을 추출한다. 손떨림 성분 추출 회로(40)는 디지털 필터로 구성된다.

적분 회로(46)는, 손떨림 성분 추출 회로(40)가 출력하는 각속도 신호를 적분하여, 촬상 장치의 변위량을 나타내는 각도 신호를 생성한다. 적분 회로(46)는 위상 지연 보상 회로를 이용하여 구성된다. 이 구성에 대해서는 후술한다.

적분 회로(46)에서 얻어지는 각도 신호는 센터링 처리 회로(48)에 입력된다. 센터링 처리 회로(48)는, 렌즈(8)가 보상 제어 기구에 의한 가동 한계에 도달하기 어렵게 되도록 변위량을 수정하는 처리를 행한다. 센터링 처리의 방법 중 하나는, 적분 처리에 의해 얻어지는 각도 신호로부터, 목적 보상 대역 B_CMP의 하한 f_L보다 낮은 주파수를 갖고 직류로 간주할 수 있는 성분을 감쇠한다고 하는 방법이다. 이 경우, 센터링 처리 회로(48)는 HPF를 이용하여 구성할 수 있다. 상기 HPF는 디지털 필터에 의해 구성되고, 도시하지 않은 레지스터에 설정된 필터 계수에 의해 필터 특성을 설정받는다. 기본적으로, 센터링 처리 회로(48)를 구성하는 HPF의 컷오프 주파수 f_C는 목적 보상 대역 B_CMP의 하한 f_L보다 낮게 설정된다. 또한, 저주파수측에서 생기는 HPF의 위상 진행이, 대역 B_CMP 내에 미치지 않도록 위상 특성을 설정하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 자이로 센서(12)의 출력 신호의 위상이 고주파수 영역에서 지연되고, 그 지연은 주파수의 증가와 함께 증가한다고 하는 전술한 문제에 대응하여, 적분 회로(46)를 전술한 바와 같이 위상 지연 보상 회로로 구성한다. 이 위상 지연 보상 회로는 디지털 필터로 구성할 수 있고, 도시하지 않은 레지스터에 설정된 필터 계수에 의해 필터 특성을 설정받는다. 기본적으로, 적분 회로(46)를 구성하는 위상 지연 보상 회로의 위상 특성은, 손떨림 보정을 행하는 목적 보상 대역 B_CMP에서, 적분 처리에서의 90도의 위상 지연이 실현되도록 설정하는 것이 바람직하다.

도 2는 일반적인 위상 지연 보상 요소의 모식적인 보드선도로서, 도 2의 (a)는 게인 특성을 나타내고, 도 2의 (b)는 위상 특성을 나타낸다. 이러한 위상 진행 보상 요소는 예를 들면, 이하의 쌍1차 형식의 전달 함수 G(s)에 의해 주어진다.

G(s)=K(s+αω_O)/{s+(1/α)ω_O}

여기에서, s는 라플라스 연산자이다. 또한, K, α, ω_O는 파라미터로서, ω_O>0, α>1이다. 이 전달 함수에서 주어지는 위상 지연 보상 요소의 게인 특성은, 설명이 간단한 K=1의 경우, 입력 신호의 각주파수 ω_S=ω_O에서 α(20log₁₀α[dB])로되고, 저주파수 영역에서 α²(40log₁₀α[dB])로 점차 근접하고, 고주파수 영역에서 1(0[dB])로 점차 근접한다. 위상은 ω_S=ω_O에서 최대 위상 지연각 Φ_M으로 되고, ω_S가 ω_O로부터 저주파수측, 고주파수측으로 각각 멀어짐에 따라서 0에 점차 근접한다. Φ_M은 다음 식에 의해 주어지며, 그 절대값은 90도 이하로 된다. α의 증가에 따라서, Φ_M의 절대값은 증가하고, 또한 위상 지연 보상의 효과도 보다 넓은 주파수 범위에 미친다.

Φ_M=tan^-1{(1/α-α/2}

도 2에 도시하는 위상 지연 보상 특성을 갖는 필터는, 로우 부스트 필터(Low-Boost Filter:LBF)라고 불린다. 또한, 그 게인 특성의 형상이, 저역에 선반 형상의 이득을 가하는 것이기 때문에, 로우 셀프 필터(low-shelf filter, 1ow-shelving filter)라고도 불린다.

적분 회로(46)는 LBF를 이용하여 구성되며, 그 위상 지연 보상의 범위 및 정 도는 ω_O 및 α를 조정함으로써, 목적 보상 대역 B_CMP 내에서 위상 지연 보상을 행함과 함께, ω_O보다 고주파수측에서의 위상 지연의 감소와, 도 4의 위상 곡선(72)에 나타낸 바와 같은 고주파수 영역에서의 자이로 센서(12)의 출력 신호의 위상 지연을 상쇄시키도록 설정된다. 적분 회로(46)는, 목적 보상 대역 B_CMP 내에서의 위상 지연 보상에 의해, 자이로 이퀄라이저(24)로부터 출력되는 보상 제어 신호의 위상 특성을, 입력되는 각속도 신호에 대하여 90도 위상 지연에 맞춘다. 또한, 고주파수측에서의 자이로 센서의 특성의 상쇄에 의해, 상기 90도 위상 지연에 따른 보상 제어 신호의 위상 특성을 목적 보상 대역 B_CMP로부터 가능한 한 고주파수 영역으로 확장시켜, 자이로 이퀄라이저(24)로부터 출력되는 보상 제어 신호의 정밀도 향상을 도모한다.

도 3은, 자이로 이퀄라이저(24)의 위상 특성을 모식적으로 도시하는 그래프이다. 도 3에는, 적분 회로(46)의 위상 특성(위상 곡선(60)), 자이로 센서(12)의 출력의 위상 특성(위상 곡선(62)), 및 자이로 이퀄라이저(24)의 위상 특성(위상 곡선(64))이 나타내어져 있다.

이 도면이 도시한 바와 같이, 적분 회로(46)를 LBF로 구성함으로써, 고주파수측에서의 자이로 센서(12)의 위상 지연에 의한 과잉 위상 지연을 보상하여, 목적 보상 대역 B_CMP와 이것에 근접하는 고주파수 영역에서 90도 위상 지연의 실현을 도모할 수 있다.

이와 같이 위상 특성을, 목적 보상 대역 B_CMP를 포함하는 넓은 대역에서 90도 지연에 근접시킴으로써, 자이로 이퀄라이저(24)로부터는, 각속도 ω를 바람직하게 적분한 각도 θ에 따른 보상 제어 신호가 얻어진다.

또한, 자이로 센서(12)에 의한 과잉 위상 지연의 보상과, 목적 보상 대역 B_CMP 내의 저주파수측의 영역에서의 위상 지연을 90도에 근접시키는 것을, 단일한 LBF로 바람직하게 실현할 수 없는 경우도 있을 수 있다. 구체적으로는, 자이로 센서(12)에 의한 과잉 위상 지연의 보상에 적합한 LBF를 이용한 경우, 도 3에도 도시되어 있는 바와 같이 목적 보상 대역 B_CMP 내의 저주파수측에서 위상 지연 부족이 생길 수 있다. 이 경우에는, 또 다른 LBF를 설치함으로써 위상 지연 부족의 주파수 범위에 대하여 선택적으로 위상 지연 보상을 추가하여, 목적 보상 대역 B_CMP 내의 저주파수 영역의 위상 특성을 90도 지연에 근접시킬 수 있다.

이와 관련하여, 임의의 주파수 범위에서 선택적으로 위상 지연을 생기게 하는 요소는, 보드의 정리로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 기본적으로, 상기 주파수 범위에서 게인의 천이를 생기게 하는 로우 셀프 필터로 된다. 로우 셀프 필터는 전술한 쌍1차 형식 외에, 쌍2차 형식의 전달 함수인 것도 존재한다. 적분 회로(46)는 전술한 쌍1차 형식의 전달 함수 이외의 전달 함수를 갖는 위상 지연 보상 요소로 되는 디지털 필터로 구성할 수도 있다.

자이로 이퀄라이저(24)에서는, 각속도 신호로부터 보상 제어 신호를 생성하는 처리를 디지털 필터에 의해 행하는 구성으로 하고 있다. 이에 의해, 보상 제어 신호의 생성을 위해 마이크로프로세서 등을 이용할 필요가 없어져, 회로부(4)에서의 소비 전력을 저감할 수 있다. 또한, 자이로 이퀄라이저(24)의 처리를 디지털 필터에 의해 행하는 구성은, 마이크로프로세서 등을 설치하는 구성과 비교하여 회로 면적을 축소하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, 회로부(4)가 형성되는 반도체 칩의 코스트를 저감하는 것이 가능하게 된다. 또한, 자이로 이퀄라이저(24)를 디지털 필터로 구성함으로써, 필터 계수 등의 조정 데이터를 용이하게 변경할 수 있다. 이에 의해, 촬상 장치의 설계에 따른 조정 데이터의 설정을 용이하게 변경할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에서는, 렌즈(8)의 위치 검지, 및 렌즈(8)의 구동을 각각 홀 소자(10), VCM(14)에 의해 행하는 구성으로 하였지만, 본원은 여기에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 렌즈(8)를 구동하는 소자는, 스텝핑 모터나 피에조 소자를 이용할 수 있다. 또한, 진동 검지 소자가 자이로 센서와 마찬가지로 고주파수 영역에서 위상 지연을 일으키는 것이면, 그것을 이용한 촬상 장치의 진동 제어 회로에도 본 발명을 적용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 형태에서는, 렌즈를 구동시켜 손떨림 보정을 행하는 렌즈 시프트 방식으로 하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 본 발명은, 촬상 장치의 흔들림에 따라서 CCD 이미지 센서 등의 촬상 소자를 시프트시키는 이미지 센서 시프트 방식에도 적용할 수 있다. 이 경우에는, 촬상 소자의 위치를 센서에 의해 검출하고, 그 촬상 소자를 액튜에이터에 의해 변위시킨다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 카메라의 손떨림 보정 시스템의 개략적인 블록 구성도.

도 2는 일반적인 위상 지연 보상 요소의 모식적인 보드선도.

도 3은 자이로 이퀄라이저의 위상 특성을 모식적으로 나타내는 그래프.

도 4는 종래의 자이로 이퀄라이저의 출력 신호에 생기는 문제점을 설명하는 모식적인 위상 특성을 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2: 센서부

4: 회로부

6: 구동부

8: 렌즈

10: 홀 소자

12: 자이로 센서

14: 보이스 코일 모터(VCM)

20: A/D 변환기(ADC)

22: 홀 이퀄라이저

24: 자이로 이퀄라이저

26: D/A 변환기(DAC)

32: 가산기

34: 서보 회로

40: 손떨림 성분 추출 회로

46: 적분 회로

48: 센터링 처리 회로

Claims (6)

1. 촬상 장치에 구비된 진동 검지 소자로부터 그 촬상 장치의 이동 속도에 따른 진동 검지 신호를 얻어, 상기 촬상 장치의 진동 보상 기구를 구동하는 진동 보상 제어 회로로서,

   상기 진동 검지 신호에 대하여 적분 처리를 행하여, 상기 촬상 장치의 변위량에 따른 진동 보상 신호를 생성하는 진동 보상 신호 생성 회로와,

   상기 진동 보상 신호에 기초하여, 상기 진동 보상 기구를 구동하는 구동 신호를 생성하는 서보 회로를 포함하고,

   상기 진동 보상 신호 생성 회로는,

   상기 진동 검지 신호로부터 저주파 성분을 감쇠하고, 목적 보상 대역의 진동 성분을 통과하는 하이패스 필터와,

   상기 하이패스 필터를 통과한 상기 진동 검지 신호에 대하여 상기 적분 처리를 행하는 적분 회로를 갖고,

   상기 적분 회로는,

   상기 목적 보상 대역 내에서 위상 지연 보상을 행하는 로우 부스트 필터를 이용하여, 그 로우 부스트 필터의 고주파수 대역에서의 위상 지연의 감소와, 상기 진동 검지 소자의 특성에 의해 상기 고주파수 대역에서 증가하는 상기 진동 검지 신호의 위상 지연을 상쇄시켜, 상기 목적 보상 대역 및 상기 고주파수 대역에서의 위상 특성을 조정하는 것을 특징으로 하는 진동 보상 제어 회로.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 서보 회로는, 상기 촬상 장치에 구비된 구동량 검지 소자로부터 얻어지는 상기 진동 보상 기구의 구동량에 따른 신호와, 상기 진동 보상 기구로부터 출력되는 상기 진동 보상 신호를 가산한 신호에 기초하여 상기 구동 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 진동 보상 제어 회로.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 진동 보상 신호 생성 회로는, 상기 적분 회로의 출력 신호로부터 직류 성분을 감쇠하는 센터링용 하이패스 필터를 갖는 것을 특징으로 하는 진동 보상 제어 회로.
5. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 하이패스 필터 및 상기 적분 회로는, 디지털 필터 회로와 레지스터를 포함하여 구성되고,

   상기 디지털 필터 회로는, 상기 레지스터에 저장된 필터 계수에 기초하여 필터 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 진동 보상 제어 회로.
6. 제4항에 있어서,

   상기 하이패스 필터, 상기 적분 회로, 및 상기 센터링용 하이패스 필터는, 디지털 필터 회로와 레지스터를 포함하여 구성되고,

   상기 디지털 필터 회로는, 상기 레지스터에 저장된 필터 계수에 기초하여 필터 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 진동 보상 제어 회로.

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