KR101058332B1

KR101058332B1 - 진동 보정 제어 회로 및 그것을 구비한 촬상 장치

Info

Publication number: KR101058332B1
Application number: KR1020080119811A
Authority: KR
Inventors: 야스히사 야마다; 유우끼 다시따
Original assignee: 산요 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드; 산요덴키가부시키가이샤
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2011-08-22
Also published as: KR20090068114A; CN101464610B; CN101464610A; US20090160954A1; JP5237622B2; US8570385B2; JP2009151202A

Abstract

진동 검출 소자의 이상 판정 처리를 행할 수 있는 진동 보정 제어 회로를 제공한다. 촬상 장치의 진동을 검출하는 진동 검출 소자(106)로부터의 출력 신호 및 광학 부품의 위치를 검출하는 위치 검출 소자(102)로부터의 출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 적어도 1개의 아날로그/디지털 변환 회로(20)와, 아날로그/디지털 변환 회로(20)에 의해 디지털화된 진동 검출 소자(106)의 출력 신호와, 아날로그/디지털 변환 회로(20)에 의해 디지털화된 위치 검출 소자(102)의 출력 신호에 기초하여, 광학 부품을 구동하기 위한 제어 신호를 생성하는 로직 회로를 구비하고, 아날로그/디지털 변환 회로(20)에 의해 디지털 신호로 변환된 진동 검출 소자(106)로부터의 출력 신호의 진폭에 기초하여 진동 검출 소자(106)의 이상 판정을 행한다.

진동 보정 제어 회로, 촬상 장치, 진동 검출 소자, 위치 검출 소자, 렌즈 구동 소자, 서보 회로

Description

진동 보정 제어 회로 및 그것을 구비한 촬상 장치{VIBRATIONAL CORRECTION CONTROL CIRCUIT, AND IMAGE PICKUP DEVICE HAVING THE SAME}

본 발명은, 촬상 장치에 조립되는 진동 보정 제어 회로에 관한 것이다.

최근, 디지털 스틸 카메라나 디지털 비디오 카메라 등의 촬상 장치는, 거기에 구비되는 촬상 소자의 화소수를 증가시킴으로써 고화질화를 실현하고 있다. 그 한편으로，촬상 장치의 고화질화를 실현하는 다른 방법으로서, 촬상 장치를 갖는 손의 흔들림에 의해 생기는 피사체의 흔들림을 방지하기 위해서, 촬상 장치는 손 떨림 보정 기능을 구비하는 것이 요망되고 있다.

구체적으로는，촬상 장치는 자이로 센서 등의 검출 소자를 구비하고，촬상 장치의 진동에 의해 생기는 각속도 성분에 따라서 렌즈나 촬상 소자 등의 광학 부품을 구동하여 피사체의 흔들림을 방지한다. 이것에 의해, 촬상 장치가 진동하여도, 취득되는 영상 신호에 진동 성분이 반영되지 않아, 상 흔들림이 없는 고화질의 영상 신호를 취득할 수 있다.

도 4에, 손 떨림 보정 기능을 실현하기 위해서 이용되는, 종래의 진동 보정 제어 회로(100)의 블록도를 나타낸다. 진동 보정 제어 회로(100)는 촬상 장치에 구비되며, 촬상 장치에 구비되는 주 제어 회로(도시 생략)의 제어에 따라서 동작한다. 진동 보정 제어 회로(100)는 위치 검출 소자(102), 렌즈 구동 소자(104) 및 진동 검출 소자(106)에 접속된다.

위치 검출 소자(102)는, 촬상 장치에 이용되는 렌즈의 위치를 검출한다. 위치 검출 소자(102)는 홀 소자로 할 수 있어，렌즈의 절대 위치에 따른 유도 전류는 발생하여, 전압 신호를 출력한다. 렌즈 구동 소자(104)는 보이스 코일 모터로 할 수 있다. 진동 보정 제어 회로(100)는, 렌즈 구동 소자(104)에 가하는 전압값을 조정함으로써 보이스 코일 모터의 가동 코일의 위치, 즉 기준으로 되는 광축에 대한 렌즈의 위치를 제어한다. 렌즈 구동 소자(104)는, 촬상 장치의 기준 광축에 대하여 수직인 면내에서 렌즈를 구동한다. 진동 검출 소자(106)는, 촬상 장치의 진동을 검출하고 그 결과를 진동 보정 제어 회로(100)에 출력한다. 진동 검출 소자(106)는 자이로 센서로 할 수 있다. 촬상 장치에 가해진 진동에 따른 각속도 신호를 생성하여, 진동 보정 제어 회로(100)에 출력한다.

위치 검출 소자(102), 렌즈 구동 소자(104) 및 진동 검출 소자(106)는 각각 적어도 2개의 소자로 구성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 촬상 장치의 광축에 수직인 면에서 수평 성분과 수직 성분에 대응한 복수의 소자를 설치하여, 렌즈의 위치 검출, 렌즈의 이동 및 촬상 장치의 진동 검출을 행한다.

다음으로，진동 보정 제어 회로(100)에 대하여 상세히 설명한다. 진동 보정 제어 회로(100)는, 서보 회로(10), 렌즈 드라이버(12), 아날로그-디지털 변환 회로(ADC)(14), CPU(16) 및 디지털-아날로그 변환 회로(DAC)(18)를 포함하여 구성된 다.

서보 회로(10)는, 위치 검출 소자(102)가 출력하는 전압 신호에 따라서, 렌즈 구동 소자(104)를 제어하기 위한 신호를 생성한다. 서보 회로(10)는, 외장의 저항 소자나 컨덴서 등을 포함한 아날로그의 필터 회로를 포함하여 구성되며, 렌즈의 광축과 촬상 장치에 구비되는 촬상 소자의 중심이 일치하도록, 렌즈 구동 소자(104)를 제어하기 위한 신호를 생성한다. 렌즈 드라이버(12)는, 서보 회로(10)로부터 출력된 신호에 기초하여, 렌즈 구동 소자(104)를 구동하기 위한 렌즈 구동 신호를 생성한다.

ADC(14)는, 진동 검출 소자(106)가 출력하는 아날로그의 각도 신호를 디지털 신호로 변환한다. CPU(16)는, 디지털의 각속도 신호에 기초하여, 촬상 장치의 이동량을 나타내는 각도 신호를 생성한다. CPU(16)는, 메모리(도시 생략)에 접속되며, 메모리에 저장된 소프트웨어에 기초하여 각도 신호의 생성 처리를 행한다. DAC(18)는 CPU(16)에서 생성된 디지털의 각도 신호를 아날로그 신호로 변환한다.

여기서, 서보 회로(10)는, DAC(18)가 출력하는 아날로그의 각도 신호와 위치 검출 소자(102)가 출력하는 전압 신호를 가산한 신호에 따라서, 렌즈 구동 소자(104)를 구동하기 위한 렌즈 구동 신호를 생성한다. 즉, 손 떨림에 의한 피사체 흔들림을 방지하기 위해서, 촬상 장치의 이동량을 나타내는 각도 신호에 기초하여 렌즈의 위치를 변경하여, 촬상 소자 위의 피사체 상의 흔들림을 억제한다. 흔들림에 의해, 손 떨림에 의한 피사체 상의 흔들림을 억제하여 고화질의 영상 신호를 얻을 수 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평10-213832호 공보

그런데，진동 보정 제어 회로의 처리 속도를 향상시키기 위해 서보 회로, 렌즈 드라이버, 진동 검출 신호의 처리 회로를 디지털 처리할 수 있는 로직 회로로 치환하는 것이 요망되고 있다. 또한，진동 보정 제어 회로는 디지털 카메라 등의 촬상 소자나 촬상 소자의 렌즈 모듈에 조립되므로, 로직 회로화된 경우에서도 가능한 한 소형화하는 것이 필요하다.

또한，촬상 장치의 제조시 등에서, 촬상 장치에 조립된 자이로 센서 등의 진동 검출 소자가 정상적으로 기능하고 있는지의 여부를 판정하기 위한 기능을 진동 보정 제어 회로에 조립하는 것이 요망되고 있다.

본 발명의 하나의 양태는, 진동에 따라서 촬상 장치의 광학 부품 또는 촬상 소자를 구동하여, 진동에 의한 촬상에의 영향을 저감시키는 진동 보정 제어 회로로서, 촬상 장치의 진동을 검출하는 진동 검출 소자로부터의 출력 신호 및 상기 광학 부품 또는 상기 촬상 소자의 위치를 검출하는 위치 검출 소자로부터의 출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 적어도 1개의 아날로그/디지털 변환 회로와, 상기 아날로그/디지털 변환 회로에 의해 디지털화된 상기 진동 검출 소자의 출력 신호와, 상기 아날로그/디지털 변환 회로에 의해 디지털화된 상기 위치 검출 소자의 출력 신호에 기초하여, 상기 광학 부품 또는 상기 촬상 소자를 구동하기 위한 제어 신호를 생성 하는 로직 회로를 구비하고，상기 아날로그/디지털 변환 회로에 의해 디지털 신호로 변환된 상기 진동 검출 소자로부터의 출력 신호의 진폭에 기초하여 상기 진동 검출 소자의 이상 판정을 행하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 로직 회로는, 촬상 장치의 팬 동작 또는 틸트 동작을 판정하는 팬·틸트 판정 회로와, 촬상시에서, 상기 팬·틸트 판정 회로의 판정 결과에 따라서 상기 진동 검출 소자로부터의 출력 신호를 증폭하는 게인값을 조정하고, 상기 진동 검출 소자의 이상 판정시에서, 상기 판정 결과에 따르지 않고 상기 진동 검출 소자로부터의 출력 신호를 증폭하는 게인값을 소정값으로 하는 게인 조정 회로를 포함하고，상기 게인 조정 회로로부터의 출력 신호에 기초하여 상기 진동 검출 소자의 이상 판정을 행하는 것이 바람직하다.

또한，상기 로직 회로는, 촬상시에서, 상기 아날로그/디지털 변환 회로에 의해 디지털화된 상기 진동 검출 소자로부터의 출력 신호를 받아서, 제1 주파수 이상의 신호만을 상기 게인 조정 회로에 출력하고, 상기 진동 검출 소자의 이상 판정시에서, 상기 아날로그/디지털 변환 회로에 의해 디지털화된 상기 진동 검출 소자로부터의 출력 신호를 상기 제1 주파수보다도 낮은 제2 주파수 이상의 신호만을 상기 게인 조정 회로에 출력하는 하이패스 필터를 포함하는 것이 바람직하다.

또한，상기 진동 검출 소자로부터의 출력 신호의 진폭이 제1 임계값 이하, 또는, 상기 제1 임계값보다 큰 제2 임계값 이상인 경우에 상기 진동 검출 소자가 이상이라고 판정하는 것이 바람직하다.

또한，상기 진동 검출 소자의 출력 신호를 촬상시보다도 큰 게인값으로 증폭 한 출력 신호의 진폭에 기초하여, 상기 진동 검출 소자의 이상 판정을 행하는 것이 바람직하다.

이와 같은 진동 보정 제어 회로는 촬상 장치에 적용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 본 발명의 진동 보정 제어 회로를 구비한 촬상 장치로서，상기 진동 검출 소자와, 상기 광학 부품 또는 상기 촬상 소자의 위치를 검출하는 위치 검출 소자와, 상기 진동 보정 제어 회로에 접속되며, 상기 제어 신호에 따라서 상기 광학 부품 또는 상기 촬상 소자를 구동하는 구동 소자를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 로직 회로화된 진동 보정 제어 회로를 보다 소형화할 수 있다. 또한，자이로 센서 등의 진동 검출 소자가 정상인지의 여부를 판정할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에서의 진동 보정 제어 회로(200)는, 도 1의 기능 블록도에 도시한 바와 같이, 아날로그/디지털 변환 회로(ADC)(20), 가산 회로(22), 서보 회로(24), 하이패스 필터(HPF)(26), 팬·틸트 판정 회로(28), 게인 조정 회로(30), 적분 회로(32), 센터링 처리 회로(34), 디지털/아날로그 변환 회로(DAC)(36) 및 CPU(38)를 포함하여 구성된다.

진동 보정 제어 회로(200)는, 위치 검출 소자(102), 렌즈 구동 소자(104), 진동 검출 소자(106)에 접속된다. 이들 소자는 종래 기술에 기재된 것과 마찬가지이다. 즉, 위치 검출 소자(102)는, 렌즈 구동 소자(104)에 의해 구동되는 렌즈의 위치를 적어도 직교 변환 가능하도록 측정할 수 있게 적어도 2축 이상에 대하여 설치된다. 또한，진동 검출 소자(106)도, 요우 방향 및 피치 방향의 2축을 따라서 진동의 성분을 직교 변환 가능하도록 적어도 2축 이상에 대하여 설치된다.

본 실시 형태에서는, 촬상 장치의 요우 방향(X축 방향) 및 피치 방향(Y축 방향)에 대하여 렌즈 위치 및 진동을 검출할 수 있도록 위치 검출 소자(102) 및 진동 검출 소자(106)를 설치하는 것으로서 설명을 행한다. 이하의 설명에서는, 위치 검출 소자(102) 및 진동 검출 소자(106)의 출력 신호는 X축 성분끼리, Y축 성분끼리 가산 처리 등이 이루어지고, 각각에 기초하여 요우 방향(X축 방향) 및 피치 방향(Y축 방향)으로 렌즈 위치가 제어된다.

또한，피사체의 이동 등에 따라서 촬상 장치를 수평 방향(요우 방향)으로 움직이는 것을 팬 동작이라고 하고, 연직 방향(피치 방향)으로 이동시키는 것을 틸트 동작이라고 한다.

ADC(20)는, 위치 검출 소자(102), 예를 들면 홀 소자로부터 출력된 아날로그의 전압 신호를 디지털 신호로 변환한다. 홀 소자는, 렌즈에 고정된 자석에 의한 자력에 따른 유도 전류를 생성한다. 즉, 홀 소자는, 렌즈와의 거리에 따라서 렌즈의 위치를 나타내는 전압 신호를 출력하고, ADC(20)는 그 전압 신호를 디지털 신호로 변환하여 위치 신호로서 출력한다. ADC(20)는, 렌즈의 광축과 촬상 장치에 구비되는 촬상 소자의 중심이 일치하는 경우에, 기준을 나타내는 신호, 예를 들면, "0"을 나타내는 디지털 값을 출력하는 구성으로 한다.

또한，ADC(20)는, 진동 검출 소자(106), 예를 들면 자이로 센서로부터 출력 된 아날로그 각속도 신호를 디지털 신호로 변환한다. 즉, ADC(20)는, 위치 검출 소자(102) 및 진동 검출 소자(106)로부터의 출력 신호를 시분할로 디지털화하여 출력한다.

구체적으로는，진동 검출 소자(106)에서 검출되는 진동의 X축 성분의 신호(Gyro-X), 진동의 Y축 성분의 신호(Gyro-Y), 위치 검출 소자(102)에서 검출되는 렌즈 위치의 X축 성분의 신호(Hall-X), 위치의 Y축 성분의 신호(Hall-Y)를 디지털화하여 출력한다. ADC(20)는, 신호(Gyro-X, Gyro-Y)는 HPF(26)에 출력하고, 신호(Hall-X, Hall-Y)는 가산 회로(22)에 출력한다.

HPF(26)는, 통상의 촬상 모드시에는, 각속도 신호에 포함되는 직류 성분을 제거하고, 촬상 장치의 진동이 반영된 각속도 신호의 고주파 성분을 추출하고, 팬·틸트 판정 회로(28) 및 게인 조정 회로(30)에 출력한다. 한편，진동 검출 소자(106)의 이상 판정 모드시에는, HPF(26)는, 입력된 신호를 그대로 팬·틸트 판정 회로(28) 및 게인 조정 회로(30)에 출력한다.

HPF(26)는, CPU(38)로부터의 모드 설정 신호를 받아서, 통상의 촬상 모드 및 이상 판정 모드 중 어느 한쪽으로 배타적으로 설정된다. HPF(26)는, 디지털 필터의 일종인 탭 필터 등으로 구성할 수 있다. 통상의 촬상 모드와 이상 판정 모드의 필터 특성의 절환은, 탭 필터의 각 탭 계수를 변경함으로써 행할 수 있다.

팬·틸트 판정 회로(28)는, HPF(26)가 출력하는 각속도 신호에 기초하여, 촬상 장치의 팬 동작, 틸트 동작을 검출한다. 팬·틸트 판정 회로(28)는, 일정 기간 각속도 신호가 소정값 이상으로 되는 것을 검출하였을 때에, 팬 동작중 또는 틸트 동작중이라고 판정한다.

게인 조정 회로(30)는, 촬상시에는, 팬·틸트 판정 회로(28)의 판정 결과에 따라서 HPF(26)로부터 출력되는 각속도 신호의 증폭율을 변경하고, 변경된 증폭율로 증폭한 신호를 출력한다. 예를 들면, 팬 동작중 또는 틸트 동작중이 아닌 경우에는, 게인 조정 회로(30)는 HPF(26)가 출력하는 각속도 신호의 강도를 유지하도록 하는 게인 조정을 행한다. 또한，팬 동작중 또는 틸트 동작중인 경우에는, 게인 조정 회로(30)는 HPF(26)가 출력하는 각속도 신호의 강도를 감쇠하여 출력이 0으로 되도록 하는 게인 조정을 행한다.

한편，진동 검출 소자(106)의 이상 판정 모드시에는, 게인 조정 회로(30)는, 팬·틸트 판정 회로(28)의 판정 결과에 관계없이, HPF(26)로부터 출력되는 각속도 신호를 증폭하여 CPU(38)에 출력한다.

게인 조정 회로(30)는, CPU(38)로부터의 모드 설정 신호를 받아서, 통상의 촬상 모드 및 이상 판정 모드 중 어느 한쪽으로 배타적으로 설정된다.

적분 회로(32)는, HPF(26)가 출력하는 각속도 신호(Cyro-X, Gyro-Y)를 적분하여, 촬상 장치의 이동량을 나타내는 각도 신호를 생성한다. 적분 회로(32)는, 도시하지 않은 디지털 필터를 포함하여 구성하는 것이 바람직하며, 도시하지 않은 레지스터에 설정된 필터 계수에 따른 필터 처리를 행함으로써 각속도 신호를 90°만큼 지연시켜서 각도 신호, 즉 촬상 장치의 이동량을 구한다.

촬상 장치에서 손 떨림 보정 처리를 행하는 경우, 보정 처리를 계속하여 실행하는 동안에 렌즈의 위치가 기준 위치로부터 서서히 멀어져 가서, 렌즈의 가동 범위의 한계점 부근에 달하는 경우가 있다. 이 때, 손 떨림 보정 처리를 계속하면，렌즈는 어느 한쪽의 방향으로는 이동 가능하지만, 다른 쪽으로는 이동할 수 없게 된다. 센터링 처리 회로(34)는 이것을 방지하기 위해서 설치되는 것이다.

가산 회로(22)는, ADC(20)가 출력하는 위치 신호(Hall-X)와 센터링 처리 회로(34)에 의해 위상 조정된 진동 성분 신호(SV-X)를 가산하고, 또한，ADC(20)가 출력하는 위치 신호(Hall-Y)와 센터링 처리 회로(34)에 의해 위상 조정된 진동 성분 신호(SV-Y)를 가산하여 서보 회로(24)에 출력한다.

서보 회로(24)는, 가산 회로(22)로부터의 출력 신호에 따라서, 렌즈 구동 소자(104)의 구동을 제어하는 보정 신호 SR을 생성한다. 서보 회로(24)는, 레지스터와 디지털 필터 회로를 포함하여 구성되며, 레지스터에 저장되는 필터 계수를 이용한 필터 처리를 행한다.

DAC(36)는 디지털의 보정 신호 SR을 아날로그 신호로 변환한다. DAC(36)에 의해 아날로그화된 보정 신호 SR에 기초하여, 렌즈 구동 소자(104)에 의해 X축 방향 및 Y축 방향에 대하여 각각 촬상 장치의 렌즈가 구동된다.

CPU(38)는, 진동 보정 제어 회로(200)를 통합적으로 제어한다. CPU(38)는, 진동 보정 제어 회로(200)의 각 부의 필터 계수(탭 필터의 탭 계수), 게인값 등을 설정한다. 또한，진동 보정 제어 회로(200)의 외부에 설치된 촬상 장치의 주 제어부(메인 CPU 등)(202)로부터 모드 설정 신호를 받아서, 진동 보정 제어 회로(200)를 통상의 촬상 모드 또는 진동 검출 소자의 이상 판정 모드로 설정한다.

<촬상시의 손떨림 보정 처리>

진동 보정 제어 회로(200)를 이용한, 손 떨림에 의한 피사체의 흔들림을 보정하기 위한 렌즈의 이동 제어에 대하여 설명한다. 통상의 촬상시에서 손떨림 보정을 행하는 경우, CPU(38)는 통상의 촬상 모드로 설정하는 모드 설정 신호를 HPF(26) 및 게인 조정 회로(30)에 출력하고, HPF(26) 및 게인 조정 회로(30)는 통상의 촬상 모드로 설정된다.

우선，손 떨림에 의한 피사체의 흔들림이 없는 경우에 대하여 설명한다. 렌즈 구동 소자(104)에 의해 구동되는 렌즈의 위치는, 그 광축과 촬상 장치에 구비되는 촬상 소자의 중심이 일치하기 때문에, ADC(20)는 "0"을 나타내는 디지털의 위치 신호(Hall-X, Hall-Y)를 출력한다. 서보 회로(24)는, 위치 신호(Hall-X, Hall-Y)의 값이 "0"일 때, 현재의 렌즈의 위치를 유지하도록 렌즈 구동 소자(104)를 제어하는 보정 신호 SR을 출력한다.

또한，렌즈의 광축과 촬상 소자의 중심이 일치하지 않는 경우, ADC(20)는 "0"과 서로 다른 값을 나타내는 디지털의 위치 신호(Hall-X, Hall-Y)를 출력한다. 서보 회로(24)는, ADC(20)가 출력하는 값에 따라서, 위치 신호(Hall-X, Hall―Y)의 값이 "0"으로 되도록 렌즈 구동 소자(104)를 제어하는 보정 신호 SR을 출력한다. 상기의 동작을 반복함으로써, 렌즈의 광축과 촬상 소자의 중심이 일치하도록, 렌즈의 위치를 제어한다.

다음으로，손 떨림에 의해 피사체의 흔들림이 생긴 경우에 대하여 설명한다. 렌즈 구동 소자(104)에 의해 구동되는 렌즈의 위치는, 그 광축과 촬상 장치에 구비되는 촬상 소자의 중심이 일치하기 때문에, ADC(20)는 "0"을 나타내는 디지털의 위 치 신호(Hall-X, Hall-Y)를 출력한다. 한편，손 떨림에 의해 촬상 장치가 이동하기 때문에, 적분 회로(32) 및 센터링 처리 회로(34)는 촬상 장치의 이동량을 나타내는 진동 성분 신호(SV-X, SV-Y)를 출력한다.

서보 회로(24)는, ADC(20)가 출력하는 "0"을 나타내는 위치 신호(Hall-X)와 센터링 처리 회로(34)가 출력하는 진동 성분 신호(SV-X)를 가산한 신호에 따라서 보정 신호 SR을 생성한다. 이 때, 위치 신호(Hall-X)는 "0"임에도 불구하고, "0"이 아닌 진동 성분 신호(SV-X)가 가산되어 있기 때문에，서보 회로(24)는 렌즈를 이동시키는 보정 신호 SR을 생성한다. 이 보정 신호 SR에 따라서 X축의 렌즈 구동 소자(104)를 제어한다. 마찬가지로, ADC(20)가 출력하는 "0"을 나타내는 위치 신호(Hall-Y)와 센터링 처리 회로(34)가 출력하는 진동 성분 신호(SV-Y)를 가산한 신호에 따라서, 보정 신호 SR을 생성한다. 이 때, 위치 신호(Hall-Y)는 "0"임에도 불구하고, "0"이 아닌 진동 성분 신호(SV-Y)가 가산되어 있기 때문에, 서보 회로(24)는 렌즈를 이동시키는 보정 신호 SR을 생성한다. 이 보정 신호 SR에 따라서 Y축의 렌즈 구동 소자(104)를 제어한다. 서보 회로(24)가 출력하는 보정 신호 SR에 기초하여, 렌즈 구동 소자(104)는 렌즈를 이동시키기 때문에, 촬상 장치에 구비된 촬상 소자는 손 떨림에 의한 피사체의 흔들림을 억제한 신호를 얻을 수 있다. 이와 같은 제어를 반복함으로써, 진동 보정 제어 회로(200)는 손 떨림 보정 제어를 실현하고 있다.

본 발명의 실시 형태에서는, 진동 검출 소자(106)로부터 얻어진 각속도 신호로부터 촬상 장치의 이동량을 나타내는 각도 신호를 생성할 때, HPF(26), 적분 회 로(32) 및 센터링 처리 회로(34)를 이용하여 생성하는 구성으로 하였다. 이것에 의해, 각도 신호의 생성을 위해 CPU(138)를 이용할 필요가 없어지게 되어, 진동 보정 제어 회로(200)에서의 소비 전력을 저감할 수 있다.

또한，본 발명의 실시 형태에서는, 진동 보정 제어 회로(200)는 HPF(26), 적분 회로(32) 및 센터링 처리 회로(34)를 설치하는 구성으로 함으로써, CPU(38)에 의해 상기 처리를 행하는 구성에 비하여 회로 면적을 축소하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, 진동 보정 제어 회로(200)가 탑재되는 반도체 칩의 코스트를 저감하는 것이 가능하게 된다.

<진동 검출 소자의 이상 판정 처리>

다음으로，진동 보정 제어 회로(200)를 이용한, 진동 검출 소자(106)의 이상 판정 처리에 대하여 설명한다. 진동 검출 소자(106)의 이상 판정 처리를 행하는 경우, CPU(38)는 이상 판정 모드로 설정하는 모드 설정 신호를 HPF(26) 및 게인 조정 회로(30)에 출력하고, HPF(26) 및 게인 조정 회로(30)는 이상 판정 모드로 설정된다. 진동 검출 소자(106)의 이상 판정 처리를 행하는 경우, 진동이 생기지 않도록 촬상 장치는 고정하여 행한다.

촬상 장치가 고정되고, 진동 검출 소자(106)가 진동을 검출하지 않은 경우에도, 도 2의 라인 A로 나타낸 바와 같이, 정상적으로 기능하고 있는 진동 검출 소자(106)는 미약한 진동 신호를 계속해서 출력하고 있다. 한편, 진동 검출 소자(106)가 정상적으로 기능하고 있지 않은 경우나 진동 검출 소자(106)가 진동 보정 제어 회로(200)에 정상적으로 접속되어 있지 않은 경우에는, 도 2의 라인 B로 나타낸 바와 같이 정상시보다도 큰 진폭을 갖는 노이즈가 중첩되거나, 도 2의 라인 C로 나타낸 바와 같이 정상시보다도 진폭이 작아진다.

진동 검출 소자(106)로부터의 출력 신호(Gyro-X, Gyro-Y)는, ADC(20)에 의해 디지털화되어 HPF(26)에 입력된다. 이상 판정 모드에서는, HPF(26)는 무효화되어 있으며, 입력된 신호를 그대로 팬·틸트 판정 회로(28) 및 게인 조정 회로(30)에 출력한다. 게인 조정 회로(30)는, 팬·틸트 판정 회로(28)에서의 판정 결과에 관계없이, 진동 검출 소자(106)로부터의 출력 신호를 소정의 게인값(통상의 촬상 모드시보다도 큰 게인값)으로 증폭하여 CPU(38)에 출력한다.

CPU(38)는, 게인 조정 회로(30)에서 증폭된 진동 검출 소자(106)로부터의 출력 신호를 받아서, 그 입력 신호의 진폭에 기초하여 이상 판정 처리를 행한다. 예를 들면, 도 3에 도시한 바와 같이, 입력 신호의 진폭이 제1 임계값 TH1보다 크고, 또한, 제2 임계값 TH2보다 작은 범위(도 3에서의 해칭을 실시한 범위)에 있으면 진동 검출 소자(10b)가 정상이라고 판정한다. 한편，입력 신호의 진폭이 제1 임계값 TH1 이하, 또는, 제2 임계값 TH2 이상의 범위(도 3에서의의 해칭을 실시하지 않은 범위)에 있으면 진동 검출 소자(106)가 이상이라고 판정한다. 도 3에서는, 설명의 이해를 쉽게 하기 위해서 아날로그 신호로 나타내고 있지만, 실제로는 디지털 신호이다.

본 실시 형태와 같이, HPF(26)가 무효화되고, 입력된 신호를 그대로 게인 조정 회로(30)에 출력함으로써, 이상 판정 모드시의 진동 검출 소자(106)의 미약한 진동 신호가 직접 증폭되므로，이상 판정 처리를 보다 정확하게 행할 수 있어 바람 직하다. 단，이상 판정 모드시의 HPF(26)의 필터 특성을 통상의 촬상 모드시보다도 저주파 성분을 투과하도록 설정하는 것도 유용하며, 통상의 촬상 모드시와 동일하게 하는 것도 가능하다.

CPU(38)는, 필요에 따라서, 판정 결과를 외부의 주 제어부(메인 CPU 등)(202)에 출력한다.

이상과 같이, 진동 보정 제어 회로(200)에서는 진동 검출 소자(106)의 이상 판정 처리를 행할 수 있다. 이것 의해，예를 들면, 촬상 장치의 출하 전에, 조립된 자이로 센서 등의 진동 검출 소자가 정상인지 이상인지를 판정할 수 있다.

또한，본 실시 형태에서는, 게인 조정 회로(30)의 게인값을 통상의 촬상 모드시보다도 큰 것으로 하였지만, 진동 검출 소자(106)와 ADC(20)의 사이에 있는 증폭 회로의 게인값을 통상의 촬상 모드시보다도 크게 하여도 된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 게인 조정 회로(30)에서 증폭된 신호를 이용하여 이상 판정 처리를 행하였지만 이것에 한정되는 것이 아니라, ADC(20)에서 디지털화된 후의 신호이면 된다. 예를 들면, ADC(20)의 출력 신호를 CPU(38)에 직접 출력하고, 그 신호에 기초하여 이상 판정을 행하여도 된다.

또한，본 발명의 실시 형태에서는, 위치 검출 소자(102), 렌즈 구동 소자(104), 진동 검출 소자(106)는 각각, 홀 소자, 보이스 코일 모터, 자이로 센서로 하였지만, 본원은 거기에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 렌즈 구동 소자(104)는 피에조 소자를 이용할 수 있다. 또한，진동 검출 소자(106)는, 직선 방향의 가속도를 검출하는 센서를 이용하여, 가속도 신호에 기초하여 촬상 장치의 진동을 검 출하는 구성으로 할 수 있다.

또한，본 발명의 실시 형태에서는, 렌즈를 구동시켜서 손 떨림 보정 처리를 행하는 렌즈 시프트 방식으로 하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 본 발명은, 촬상 장치의 흔들림에 따라서 CCD 소자 등의 촬상 소자를 시프트시키는 촬상 소자 시프트 방식에도 적용할 수 있다. 이 때, 위치 검출 소자(102)는 촬상 소자의 위치를 검출하고, 렌즈 구동 소자(104)는 촬상 소자를 구동하는 소자로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에서의 진동 보정 제어 회로의 구성을 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 실시 형태에서의 정상시 및 이상시에서의 진동 검출 소자의 출력 신호를 나타내는 도면.

도 3은 본 발명의 실시 형태에서의 진동 검출 소자의 이상 판정 처리를 설명하는 도면.

도 4는 종래의 진동 보정 제어 회로의 구성을 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10, 24: 서보 회로

12: 렌즈 드라이버

20: 아날로그/디지털 변환 회로

22: 가산 회로

26: 하이패스 필터

28: 팬·틸트 판정 회로

30: 게인 조정 회로

32: 적분 회로

34: 센터링 처리 회로

36: 디지털/아날로그 변환 회로

38: CPU

100, 200: 진동 보정 제어 회로

102: 위치 검출 소자

104: 렌즈 구동 소자

106: 진동 검출 소자

202: 주 제어부

Claims

진동에 따라서 촬상 장치의 광학 부품 또는 촬상 소자를 구동하여, 진동에 의한 촬상에의 영향을 저감시키는 진동 보정 제어 회로로서,

촬상 장치의 진동을 검출하는 진동 검출 소자로부터의 출력 신호 및 상기 광학 부품 또는 촬상 소자의 위치를 검출하는 위치 검출 소자로부터의 출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 적어도 1개의 아날로그/디지털 변환 회로와,

상기 아날로그/디지털 변환 회로에 의해 디지털화된 상기 진동 검출 소자의 출력 신호와, 상기 아날로그/디지털 변환 회로에 의해 디지털화된 상기 위치 검출 소자의 출력 신호에 기초하여, 상기 광학 부품 또는 상기 촬상 소자를 구동하기 위한 제어 신호를 생성하는 로직 회로를 구비하며,

상기 로직 회로는,

게인 조정 회로와 촬상 장치의 팬 동작 또는 틸트 동작을 판정하는 팬·틸트 판정 회로를 포함하고, 상기 게인 조정 회로로부터의 출력 신호의 진폭에 기초하여 상기 진동 검출 소자의 이상 판정을 행하며,

상기 게인 조정 회로는,

촬상시에서, 상기 팬·틸트 판정 회로의 판정 결과에 따라서 상기 진동 검출 소자로부터의 출력 신호를 증폭하는 게인값을 조정하고, 상기 진동 검출 소자의 이상 판정시에서, 상기 판정 결과에 의하지 않고 상기 진동 검출 소자로부터의 출력 신호를 증폭하는 게인값을 조정하는 것을 특징으로 하는 진동 보정 제어 회로.
삭제
제1항에 있어서,

상기 로직 회로는,

촬상시에서, 상기 아날로그/디지털 변환 회로에 의해 디지털화된 상기 진동 검출 소자로부터의 출력 신호를 받아서, 제1 주파수 이상의 신호만을 상기 게인 조정 회로에 출력하고,

상기 진동 검출 소자의 이상 판정시에서, 상기 아날로그/디지털 변환 회로에 의해 디지털화된 상기 진동 검출 소자로부터의 출력 신호를 상기 제1 주파수보다도 낮은 제2 주파수 이상의 신호만을 상기 게인 조정 회로에 출력하는 하이패스 필터

를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 보정 제어 회로.
제1항에 있어서,

상기 진동 검출 소자로부터의 출력 신호의 진폭이 제1 임계값(TH1) 이하, 또는 상기 제1 임계값(TH1)보다 큰 제2 임계값(TH2) 이상인 경우에 상기 진동 검출 소자가 이상이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 진동 보정 제어 회로.
제1항에 있어서,

상기 진동 검출 소자의 출력 신호를 촬상시보다도 큰 게인값으로 증폭한 출 력 신호의 진폭에 기초하여, 상기 진동 검출 소자의 이상 판정을 행하는 것을 특징으로 하는 진동 보정 제어 회로.
제1항의 진동 보정 제어 회로를 구비한 촬상 장치로서,

상기 진동 검출 소자와,

상기 진동 보정 제어 회로에 접속되며, 상기 제어 신호에 따라서 상기 광학 부품 또는 상기 촬상 소자를 구동하는 구동 소자

를 구비한 것을 특징으로 하는 촬상 장치.