KR101075672B1 - 진동 보상 제어 회로 및 촬상 장치 - Google Patents

진동 보상 제어 회로 및 촬상 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101075672B1
KR101075672B1 KR1020090110798A KR20090110798A KR101075672B1 KR 101075672 B1 KR101075672 B1 KR 101075672B1 KR 1020090110798 A KR1020090110798 A KR 1020090110798A KR 20090110798 A KR20090110798 A KR 20090110798A KR 101075672 B1 KR101075672 B1 KR 101075672B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
circuit
vibration compensation
vibration
point format
Prior art date
Application number
KR1020090110798A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100056388A (ko
Inventor
히데끼 히라야마
Original Assignee
산요 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드
산요덴키가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 산요 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드, 산요덴키가부시키가이샤 filed Critical 산요 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20100056388A publication Critical patent/KR20100056388A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101075672B1 publication Critical patent/KR101075672B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B5/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/681—Motion detection
    • H04N23/6812—Motion detection based on additional sensors, e.g. acceleration sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/682—Vibration or motion blur correction
    • H04N23/684—Vibration or motion blur correction performed by controlling the image sensor readout, e.g. by controlling the integration time
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2217/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B2217/18—Signals indicating condition of a camera member or suitability of light
    • G03B2217/185—Signals indicating condition of a camera member or suitability of light providing indication that the picture may be blurred

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

촬상 장치의 진동 보상 제어 회로에서, 자이로 센서의 출력 신호에 대한 디지털 신호 처리에 의해 행해지는 적분 처리로 데이터의 오버플로우가 발생할 수 있다. 자이로 필터(24)는, 자이로 센서의 출력 신호를 AD 변환한 고정 소수점 형식의 각속도 데이터(Dω)를 입력한다. 자이로 필터(24)에서는, 입력 형식 변환 회로(40)가 Dω를 고정 소수점 형식으로부터 부동 소수점 형식으로 변환한다. 부동 소수점 형식의 Dω로부터 손 떨림 진동 성분을 추출하고, 이것을 적분하여 요동 각도 θ에 따른 데이터(Dθ)를 생성한다. Dθ는 센터링 처리 후, 출력 형식 변환 회로(48)에 의해 부동 소수점 형식으로부터 고정 소수점 형식으로 변환되어, 자이로 필터(24)로부터 출력된다. 이 자이로 필터(24)의 출력 데이터에 기초하여, 진동 보상 기구를 구동하는 구동 신호를 생성한다.
자이로 필터, 입력 형식 변환 회로, 출력 형식 변환 회로, 진동 보상 제어 회로, 고정 소수점 형식, 부동 소수점 형식

Description

진동 보상 제어 회로 및 촬상 장치{VIBRATION COMPENSATING CONTROL CIRCUIT AND IMAGING PICKUP APPARATUS}
본 발명은, 디지털 스틸 카메라 등의 촬상 장치에 손 떨림 등의 진동을 보상하기 위해 설치된 진동 보상 기구를 구동하는 진동 보상 제어 회로 및 이것을 사용한 촬상 장치에 관한 것이다.
최근의 촬상 장치에는, 손 떨림에 의한 화질의 저하를 억제하기 위해 손 떨림 보정 기능을 탑재하는 것이 많아지고 있다. 손 떨림 보정의 방식에는 몇 개의 종류가 존재하지만, 그 하나로서 진동 검지 소자에 의해 촬상 장치의 진동을 검지하고, 그 검지 신호에 기초하여 보정 렌즈 등의 광학 부품이나 CCD 이미지 센서 등의 촬상 소자를 액추에이터에 의해 변위시키는 것이 있다. 진동 검지 소자에는 자이로 센서가 사용되어, 광축 방향의 변화에 따른 각속도를 검지한다. 한편, 액추에이터의 구동 제어에는 렌즈 등의 변위량이 사용된다. 그로 인해, 액추에이터의 구동 신호를 생성하는 진동 보상 제어 회로는, 진동 검지 소자로부터 얻어지는 각속도 등의 변위 속도를 적분하여 변위량으로 변환하는 처리를 수반한다.
구체적으로는, 당해 변위량을 구하는 처리는, 자이로 센서로부터 출력된 각 속도 신호에 대해, 손 떨림의 진동 주파수의 대역보다 낮은 주파수 성분을 제거하는 손 떨림 성분 추출 처리를 행한 후, 적분 처리를 행하여 각속도로부터 각도에 따른 변위량으로의 변환을 행한다. 또한, 당해 변위량을 구하는 처리에서는, 적분 처리의 출력 신호를 감쇠시키거나 하여, 렌즈 등이 가동 한계에 도달하기 어려워지도록 변위량을 규정하는 센터링 처리도 행해진다. 여기서는, 자이로 센서 출력 신호에 기초하여 변위량에 따른 출력을 생성하는 처리부를 자이로 필터라 부르기로 한다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-246913호 공보
종래, 자이로 필터는 마이크로 프로세서를 사용한 소프트웨어에 의해 실현되고 있다. 여기서, 진동 보상의 추종성을 향상시키기 위해, 마이크로 프로세서의 구동 클록의 주파수를 올리면 소비 전력이 증대된다는 문제가 있다. 따라서, 자이로 필터를 디지털 필터 회로로 구성하면, 마이크로 프로세서의 사용을 피하여 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다.
자이로 센서는 변위 속도에 따른 아날로그 신호를 출력하고, 당해 아날로그 신호는 A/D 변환기(ADC : Analog-to-Digital Converter)에 의해 고정 소수점 형식의 디지털 데이터로 변환되어, 자이로 필터에 입력된다. 한편, 자이로 필터가 연산 결과로서 출력하는 진동 보상 데이터는, 액추에이터의 구동 신호의 생성에 사용된다. 당해 구동 신호의 생성에는, 예를 들어 D/A 변환기(DAC : Digital-to- Analog Converter)나 펄스 폭 변조(PWM : Pulse Width Modulation) 회로가 사용된다. DAC, PWM 회로에는 구성이 간단하다는 점 등 때문에, 고정 소수점 형식의 데이터를 입력하는 것이 사용된다. 즉, 자이로 필터는, 고정 소수점 형식의 변위 속도 데이터를 입력하고, 고정 소수점 형식의 진동 보상 데이터를 출력한다. 이러한 점에서, 자이로 필터 내에서의 연산도 기본적으로 고정 소수점 형식으로 행할 수 있다.
그러나 자이로 필터에서의 연산에는 적분 처리가 포함되어 있어, 고정 소수점 형식에 의한 연산은 당해 적분 처리로 오버플로우를 발생시키기 쉽다는 문제가 있다. 이 문제에 대해, 데이터가 작아지도록 승산기에 의해 게인을 승산하거나, 데이터를 씨닝하는 처리를 행하면 디지털 필터의 회로 구성이 복잡해진다는 문제가 발생한다. 또한, 오버플로우에 의한 진동 보상 데이터의 정밀도 저하는 방지할 수 있어도, 게인을 승산하거나 데이터의 씨닝을 하는 것에 의한 진동 보상 데이터의 정밀도 저하가 발생할 수 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 변위 속도 데이터로부터 진동 보상 데이터를 구하는 연산의 정밀도가 확보되어, 진동을 적절하게 보상할 수 있는 진동 보상 제어 회로 및 촬상 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 진동 보상 제어 회로 및 본 발명에 관한 촬상 장치에 사용되는 진동 보상 제어 회로는, 촬상 장치에 설치한 진동 검지 소자에 의해 검지되는 당해 촬상 장치의 변위 속도에 기초하여, 당해 촬상 장치의 진동 보상 기구를 구동 하는 회로이며, 상기 변위 속도에 따른 변위 속도 데이터에 기초하여 상기 촬상 장치의 변위량에 따른 진동 보상 데이터를 생성하는 진동 보상 데이터 생성 회로와, 상기 진동 보상 데이터 생성 회로로부터 출력되는 상기 진동 보상 데이터에 기초하여, 상기 진동 보상 기구를 구동하는 구동 신호를 생성하는 구동 신호 생성 회로를 갖고, 상기 진동 보상 데이터 생성 회로가, 상기 변위 속도 데이터를 고정 소수점 형식으로부터 부동 소수점 형식으로 변환하는 입력 형식 변환 회로와, 상기 부동 소수점 형식의 상기 변위 속도 데이터에 대해, 저주파 성분을 감쇠하여 목적 보상 대역의 진동 성분을 통과하는 필터 처리를 행하는 디지털 필터인 고역 통과 필터와, 상기 고역 통과 필터의 출력 데이터에 대해 적분 처리를 행하여 상기 진동 보상 데이터를 생성하는 디지털 필터인 적분 회로와, 상기 적분 회로에 의해 얻어진 상기 진동 보상 데이터를 부동 소수점 형식으로부터 고정 소수점 형식으로 변환하여, 당해 진동 보상 데이터 생성 회로로부터 출력하는 출력 형식 변환 회로를 갖는 것이다.
본 발명에 따르면, 진동 보상 데이터 생성 회로는, 입력된 고정 소수점 형식의 변위 속도 데이터로부터 고정 소수점 형식의 진동 보상 데이터를 생성하는 처리를, 부동 소수점 형식으로 연산하는 디지털 필터에 의해 행한다. 이에 의해, 진동 보상 데이터 생성 회로 내에서의 오버플로우가 방지되고, 또한 작은 데이터도 정밀도 높게 표현되므로, 진동 보상 데이터의 정밀도가 확보되어 진동 보상이 적절하게 행해진다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면에 기초하여 설명한다. 본 실시 형태는 카메라에 관한 것이며, 본 발명에 관한 진동 보상 제어 회로는 당해 카메라의 손 떨림 보정 기능에 사용된다.
도 1은 실시 형태에 관한 카메라의 손 떨림 보정 시스템의 개략적 블록 구성도이다. 본 손 떨림 보정 시스템은 센서부(2), 회로부(4) 및 구동부(6)를 포함하여 구성된다. 손 떨림 보정 시스템에는 몇 개의 방식이 있으나, 예를 들어 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 위해 설치된 센서이며, 렌즈(8)에 고정된 자석의 자장에 기초하여, 렌즈(8)와의 거리에 따른 전압 신호(VP)를 발생시켜 회로부(4)에 출력한다. 광축에 수직인 평면(x-y 평면) 내에서의 렌즈(8)의 2차원적인 위치(PX, PY)를 검출하기 위해, 홀 소자(10)는 x방향, y방향 각각에 대응하여 설치되어, x방향, y방향 각각에 대해 신호(VP)가 얻어진다.
자이로 센서(12)는, 카메라의 진동을 검출하기 위해 설치된 센서(진동 검지 소자)이며, 카메라의 변위 속도에 따른 진동 검지 신호로서, 각속도 ω에 따른 전압 신호(Vω)를 회로부(4)에 출력한다. 자이로 센서(12)도 2개 설치되어, x축의 둘레에서의 각속도 성분 및 y축의 둘레에서의 각속도 성분 각각에 대해 신호(Vω)가 얻어진다.
변위 가능한 렌즈(8)와 당해 렌즈(8)를 변위시키는 구동부(6)는 진동 보상 기구를 구성하고, 구동부(6)의 구동력 원은, 예를 들어 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor : VCM)(14)로 구성된다. VCM(14)은 회로부(4)가 생성하는 구동 신호의 전압에 따라, 당해 VCM을 구성하는 가동 코일의 위치를 직선 변위시켜 렌즈(8)의 위치를 제어한다. x-y 평면 내에서의 2차원 변위를 실현하기 위해 VCM(14)은 1쌍 설치되어, x방향, y방향 각각의 변위를 가능하게 한다.
회로부(4)는, ADC(20), 홀 필터(22), 자이로 필터(24), DAC(26) 및 내부 모니터용 회로(28)를 갖는다. 회로부(4)는 로직 회로로 구성되고, 예를 들어 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)가 각각 출력하는 전압 신호(VP)와, 2개의 자이로 센서(12)가 각각 출력하는 전압 신호(Vω)를 시분할로 고정 소수점 형식의 디지털 데이터로 변환한다. 각 신호의 A/D 변환은 서보 제어 주기마다 주기적으로 행해진다.
홀 소자(10)의 출력에 기초하여 생성된 위치 데이터(DP)는 홀 필터(22)에 입력된다. 한편, 자이로 센서(12)의 출력에 기초하여 생성된 각속도 데이터(Dω)는 자이로 필터(24)에 입력된다.
자이로 필터(24)는, 카메라의 변위량에 따른 진동 보상 데이터를 생성하는 회로이며, 서보 제어 주기마다 소정의 샘플링 기간에 걸쳐 입력되는 각속도 데이터(Dω)를 적분 처리하여 x축, y축 각각의 둘레에서의 카메라의 요동 각도 θ에 따른 데이터(Dθ)를 생성한다. 자이로 필터(24)는, 데이터(Dθ)에 기초하여 x방향, y방향 각각에 대한 손 떨림량에 따른 진동 보상 데이터(DS)를 생성하여 출력한다. 자이로 필터(24)의 구성에 대해서는 다시 후술한다.
홀 필터(22)는 가산기(32) 및 서보 회로(34)를 갖는다. 가산기(32)는 ADC(20)로부터 입력되는 위치 데이터(DP)와, 자이로 필터(24)로부터의 진동 보상 데이터(DS)를 x, y 각 방향별로 가산한다. 서보 회로(34)는, 가산기(32)의 출력 데이터로부터 x축 방향, y축 방향 각각에 관한 렌즈(8)의 소요 변위량에 상당하는 서보 데이터(DSV)를 산출한다.
DAC(26)는 홀 필터(22)로부터 출력되는 서보 데이터(DSV)를 아날로그 전압 신호로 변환한다. DAC(26)가 출력하는 전압 신호는 소정의 증폭 처리를 하여 VCM(14)에 인가된다. VCM(14)은 DSV의 절대치가 감소하는 방향으로 구동되고, 이에 의해 본 시스템을 탑재한 카메라는 촬상 기간에 손 떨림에 따라 렌즈(8)를 이동시키고, 당해 손 떨림에 의한 촬상 소자 상에서의 피사체상의 변위를 보상하여 고화질의 화상 신호를 얻을 수 있다.
내부 모니터용 회로(28)는, 자이로 필터(24)의 내부 연산 데이터를 출력 단자(NOUT)로부터 취출하기 위한 회로이다. 이 회로는, 자이로 필터(24)의 동작 상태를 회로부(4)의 외부로부터 모니터할 때에 사용된다. 예를 들어, 자이로 필터(24)를 구성하는 디지털 필터의 특성을 설정할 때나, 고장 해석 시에 사용된다. 출력 단자(NOUT)로부터는, 예를 들어 내부 연산 데이터에 따라 변화하는 아날로그 신호가 출력되고, 당해 신호를 오실로스코프 등의 신호 모니터 장치에 입력하여, 내부 연산 데이터의 시간 변화를 파형으로서 관찰하는 것을 가능하게 한다. 내부 모니터용 회로(28)의 구성에 대해서는 다시 후술한다.
다음에 자이로 필터(24)의 구성을 설명한다. 도 2는 자이로 필터(24)의 개략적 구성을 도시하는 블록도이다. 자이로 필터(24)는 입력 형식 변환 회로(40), 손 떨림 성분 추출 회로(42), 적분 회로(44), 센터링 처리 회로(46) 및 출력 형식 변환 회로(48)를 갖는다.
입력 형식 변환 회로(40)는 ADC(20)로부터 입력되는 각속도 데이터(Dω)를 고정 소수점 형식으로부터 부동 소수점 형식으로 변환한다. 예를 들어, 입력 형식 변환 회로(40)는 16비트의 고정 소수점 형식의 데이터를 32비트의 부동 소수점 형식의 데이터로 변환한다.
손 떨림 성분 추출 회로(42)는 고역 통과 필터(High Pass Filter : HPF)이고, 입력 형식 변환 회로(40)로부터 시계열의 각속도 데이터(Dω)로 이루어지는 각속도 신호를 입력하고, 당해 각속도 신호에 포함되는 저주파 성분을 감쇠하여 목적 보상 대역의 진동 성분을 통과하는 필터 처리를 행한다. 목적 보상 대역은, 카메라의 손 떨림에 의한 진동의 주파수 대역을 포함하도록 설정된다. 손 떨림은, 예를 들어 2 내지 10㎐ 정도의 낮은 주파수를 포함하는 것에 대응하여, 손 떨림 성분 추출 회로(42)의 HPF의 컷오프 주파수는, 예를 들어 1㎐ 미만으로 설정된다. 즉, 손 떨림 성분 추출 회로(42)는 대부분 직류 성분으로 간주할 수 있는 저주파수 성분을 감쇠하는 한편, 수 ㎐ 정도의 성분은 통과하는 고역 통과 필터 처리를 행하여, 입력되는 각속도 신호로부터 손 떨림에 따른 주파수 성분을 추출한다. 손 떨림 성분 추출 회로(42)는 부동 소수점 형식으로 연산을 행하는 디지털 필터로 구성되고, 도시하지 않은 레지스터에 설정된 필터 계수에 의해 필터 특성이 설정된다.
적분 회로(44)는, 손 떨림 성분 추출 회로(42)가 출력하는 부동 소수점 형식의 데이터로 이루어지는 각속도 신호가 적분되어, 촬상 장치의 변위량을 나타내는 각도 데이터(Dθ)로 이루어지는 각도 신호를 생성한다. 적분 회로(44)는 LPF를 사용하여 구성할 수 있고, 당해 LPF는 부동 소수점 형식으로 연산을 행하는 디지털 필터에 의해 구성되고, 도시하지 않은 레지스터에 설정된 필터 계수에 의해 필터 특성이 설정된다. 또한, 적분 회로(44)에 의해 생성되는 각도 데이터(Dθ)는 상술한 바와 같이 촬상 장치의 변위량을 나타내고, 이것을 홀 필터(22)로의 진동 보상 데이터(DS)로서 사용할 수도 있지만, 본 시스템에서는, 적분 회로(44)에 의해 얻어진 각도 데이터(Dθ)에 대해, 재차 센터링 처리를 행한 결과를 진동 보상 데이 터(DS)로서 홀 필터(22)로 공급하고 있다.
센터링 처리 회로(46)는, 렌즈(8)가 보상 제어 기구에 의한 가동 한계에 도달하기 어려워지도록 변위량을 수정하는 처리를 행한다. 센터링 처리의 방법의 하나는, 적분 처리에 의해 얻어지는 각도 데이터(Dθ)로부터, 목적 보상 대역의 하한보다 낮은 주파수를 갖고 직류로 간주할 수 있는 성분을 감쇠한다는 방법이다. 이 경우, 센터링 처리 회로(46)는 HPF를 사용하여 구성할 수 있다. 이 센터링용의 HPF는 부동 소수점 형식으로 연산을 행하는 디지털 필터에 의해 구성되고, 도시하지 않은 레지스터에 설정된 필터 계수에 의해 필터 특성이 설정된다. 상술한 손 떨림 성분 추출 회로(42)를 구성하는 HPF와 마찬가지로 기본적으로, 센터링 처리 회로(46)를 구성하는 HPF의 컷오프 주파수는 목적 보상 대역의 하한보다 낮게 설정된다. 상술한 바와 같이 센터링 처리 회로(46)의 처리 결과가 진동 보상 데이터(DS)로서 이용된다.
출력 형식 변환 회로(48)는, 센터링 처리 회로(46)로부터 입력되는 진동 보상 데이터(DS)를 부동 소수점 형식으로부터 고정 소수점 형식으로 변환하여, 고정 소수점 형식으로 나타낸 진동 보상 데이터(DS)를 홀 필터(22)의 가산기(32)에 입력한다.
자이로 필터(24)의 처리의 과정에서는, 고정 소수점으로 표현할 수 없는 범위의 데이터가 발생할 수 있다. 예를 들어, 적분 회로(44)에 의해 직류 성분의 누 적에 따라, 적분 결과가 16비트의 고정 소수점 형식 데이터로 표현 가능한 상한을 초과하는 값으로 될 수 있다. 이 직류 성분은 센터링 처리 회로(46)에 의해 제거되어, 센터링 처리 회로(46)의 처리 결과는 고정 소수점 형식으로 표현 가능한 범위로 될 수 있지만, 적분 회로(44)에 의해 오버플로우가 발생하면 센터링 처리 회로(46)로부터 출력되는 진동 보상 데이터(DS)의 정밀도가 저하된다. 그러나 본 시스템의 자이로 필터(24)는 각속도 데이터(Dω)로부터 진동 보상 데이터(DS)를 생성하는 처리를 부동 소수점 형식으로 표현된 데이터에 기초하여 행하므로, 고정 소수점 형식으로는 표현할 수 없는 데이터도 정확하게 표현되고, 그 정확한 값에 기초하여 정밀도 높은 진동 보상 데이터(DS)를 구할 수 있다.
또한, 자이로 필터(24)에서는, 각속도 데이터(Dω)로부터 진동 보상 데이터(DS)를 생성하는 처리를 디지털 필터에 의해 행하는 구성으로 하고 있다. 이 구성은, 마이크로 프로세서 등을 설치하는 구성에 비교하여 회로 면적을 축소하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 회로부(4)가 형성되는 반도체 칩의 비용을 저감하는 것이 가능해진다. 또한, 상술한 부동 소수점 형식에 의한 연산을 마이크로 프로세서에 의해 행하는 경우, 고정 소수점 형식에 의한 연산을 행하는 경우에 비교하여 고성능의 프로세서가 필요해져, 비용 증가의 요인으로 된다. 이에 대해 디지털 필터를 사용하는 구성은 마이크로 프로세서에 비교하여 회로 규모가 작으므로, 부동 소수점 형식에 대응한 구성으로 할 때의 비용 증가는 마이크로 프로세서의 경우보 다 적다. 또한, 진동 보상 데이터(DS)의 생성을 위해 마이크로 프로세서 등을 사용할 필요가 없어져, 회로부(4)에서의 소비 전력을 저감시킬 수 있다. 또한, 자이로 필터(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.
도 3은 자이로 필터(24)에 사용하는 디지털 필터의 구성예 및 내부 모니터용 회로(28)의 구성을 도시하는 개략적 블록도이다. 디지털 필터(60)는 1차 IIR 필터이고, 승산기(61, 62, 63), 지연 회로(64, 65) 및 가산기(66)로 이루어진다. 승산기(61)는, 레지스터 등에 설정된 계수를 부동 소수점 형식의 입력 데이터에 승산하여, 승산 결과를 가산기(66)에 입력한다. 승산기(62)는, 지연 회로(64)에 의해 지연된 부동 소수점 형식의 입력 데이터에 대해, 레지스터 등에 설정된 계수를 승산하여, 승산 결과를 가산기(66)에 입력한다. 승산기(63)는, 가산기(66)의 출력을 지연 회로(65)에 의해 지연시킨 부동 소수점 형식의 데이터에 대해, 레지스터 등에 설정된 계수를 승산하여, 승산 결과를 가산기(66)에 입력한다. 가산기(66)는 이들 승산기(61 내지 63)의 출력을 가산하여 출력한다.
디지털 필터(60)의 연산 범위에는 상한 또는 하한을 설정할 수 있다. 손 떨림 제어에 있어서는, 통상 디지털 필터(60) 내의 데이터의 절대치가 부동 소수점 형식으로 표현 가능한 최대의 수치가 되는 일은 없다. 또한, 예를 들어 적분 회로(44)에 의해 연산 결과가 매우 큰 수치로 된 경우, 정상적인 진동 보상 데이터가 얻어지는 상태로 수렴될 때까지의 시간이 길어져, 손 떨림 제어의 추종성이 저하된다. 따라서, 본 시스템의 디지털 필터(60)는, 연산 데이터의 절대치가 소정의 임계치 이상인 경우, 연산 데이터를 소정의 상한치로 치환한다. 또한, 연산 데이터의 절대치가, 예를 들어 DAC(26) 등이 표현할 수 없는 작은 값으로 되는 경우, 연산 데이터를 0으로 치환한다. 이들 처리에서 사용되는 임계치나 상한치는 레지스터 등에 설정한 것을 사용한다.
예를 들어, 상한치, 하한치로의 치환은 가산기(66)가 행한다. 가산기는 그 연산 결과의 부동 소수점 형식의 데이터의 지수부가 소정의 임계치 이상인 경우, 연산 결과를 상한치로 치환하고, 한편 지수부가 소정의 임계치 미만인 경우, 연산 결과를 0으로 치환한다.
다음에 내부 모니터용 회로(28)를 설명한다. 디지털 필터(60)의 지연 회로(64, 65)는 지연량에 상당하는 시간, 내부 연산 데이터를 유지할 수 있는 기억 수단이며, 레지스터, 메모리 등을 사용하여 구성된다. 내부 모니터용 회로(28)는, 예를 들어 지연 회로(65)에 액세스하여 유지된 데이터를 판독하는 판독 회로(70)를 갖는다. 판독 회로(70)는, 자이로 필터(24) 내의 복수의 디지털 필터의 어떤 데이터를 모니터 대상으로 할지를 절환 가능하게 구성할 수 있다. 또한, 내부 모니터용 회로(28)는, 승산기(72)와, 데이터 형식 변환 회로(74)와, 모니터 신호 생성 회로(76)를 구비한다.
승산기(72)는, 판독 회로(70)에 의해 취출된 내부 연산 데이터에 미리 설정된 게인을 승산하여, 당해 내부 연산 데이터의 시간 변동의 진폭을 조정하는 게인 조정 수단이다. 예를 들어, 게인은 레지스터에 설정되고, 유저는 외부 회로와의 인터페이스를 통해 당해 레지스터의 데이터를 재기입할 수 있다.
데이터 형식 변환 회로(74)는, 승산기(72)로부터 출력되는 내부 연산 데이터를, 부동 소수점 형식으로부터 고정 소수점 형식으로 변환한다.
모니터 신호 생성 회로(76)는, 데이터 형식 변환 회로(74)에 의해 고정 소수점 형식으로 변환된 내부 연산 데이터에 기초하여, 내부 연산 데이터를 아날로그량으로 표현하는 내부 모니터 신호를 생성한다. 모니터 신호 생성 회로(76)는, 예를 들어 DAC이며, 고정 소수점 형식의 데이터에 따른 아날로그 전압을 갖는 신호를 모니터 신호로서 출력한다. 생성된 모니터 신호는 출력 단자(NOUT)에 접속되는 신호 모니터 장치에 입력된다. 신호 모니터 장치는 입력된 모니터 신호를 표시부에 파형 표시할 수 있고, 유저는 그 파형 표시에 기초하여 디지털 필터(60)의 내부 상태를 관찰하여, 그 전체 형상을 파악할 수 있다.
여기서, 신호 모니터 장치가 PWM 신호의 모니터에 대응한 것인 경우도 있다. 그러한 신호 모니터 장치에 대응하여, 모니터 신호 생성 회로(76)는 PWM 회로로 해도 된다. 이 경우, 모니터 신호 생성 회로(76)는, 입력된 고정 소수점 형식의 데이터에 따라 아날로그량인 펄스 폭이 변화하는 PWM 신호를 내부 모니터 신호로서 출력한다.
DAC나 PWM 회로는, 회로 구성이 비교적 간단하게 된다는 이유에서, 고정 소수점 형식의 데이터에 대응한 것이 일반적이다. 그러나 고정 소수점 형식의 데이 터는, 부동 소수점 형식의 데이터에 비교하여 취급할 수 있는 수치 범위가 좁다. 그로 인해, 자이로 필터(24) 내의 부동 소수점 형식의 내부 연산 데이터를 그대로 고정 소수점 형식으로 변환하면, 오버플로우할 가능성이 있어 내부 상태를 정확하게 모니터할 수 없다. 따라서, 본 시스템에서는, 데이터 형식 변환 회로(74) 앞에 승산기(72)를 설치하여, 게인 조정을 가능하게 하고 있다. 유저는 신호 모니터 장치의 표시에 기초하여 승산기(72)의 게인을 조정하여, 내부 연산 데이터에 따른 아날로그량을 DAC나 PWM 회로의 다이나믹 레인지 내에 수렴할 수 있고, 또한 신호 모니터 장치의 다이나믹 레인지를 유효하게 이용한 관찰을 행할 수 있다.
또한, 데이터 형식 변환 회로(74)로서 자이로 필터(24)의 출력 형식 변환 회로(48)를 사용할 수도 있다. 또한, DAC(26)를 사용하여 모니터 신호 생성 회로(76)를 구성할 수도 있다.
본 발명의 실시 형태에서는, 카메라의 진동 검지, 렌즈(8)의 위치 검지 및 렌즈(8)의 구동을 각각 자이로 센서(12), 홀 소자(10), VCM(14)에 의해 행하는 구성으로 하였으나, 본원은 그것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 렌즈(8)를 구동하는 소자는, 스텝핑 모터나 피에조 소자를 사용할 수 있다. 스텝핑 모터를 사용하는 경우, 홀 필터(22)는 홀 소자(10)에 기초한 위치 데이터(DP)를 사용하지 않고, 진동 보상 데이터(DS)를 사용하여 서보 데이터(DSV)를 산출한다. 또한, 진동 검지에는 직선 방향의 가속도를 검출하는 센서를 사용하여, 가속도 신호에 기초하여 촬상 장치의 진동을 검출하는 구성으로 할 수 있다.
예를 들어, 스텝핑 모터 등의 구동 제어를 위해 PWM 신호를 생성하는 경우에는, 그로 인한 PWM 회로를 모니터 신호 생성 회로(76)로서 겸용할 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에서는, 렌즈를 구동시켜 손 떨림 보정을 행하는 렌즈 시프트 방식으로 하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명은 촬상 장치의 진동에 따라 CCD 이미지 센서 등의 촬상 소자를 시프트시키는 이미지 센서 시프트 방식에도 적용할 수 있다. 이 경우에는, 촬상 소자의 위치를 센서에 의해 검출하고, 당해 촬상 소자를 액추에이터에 의해 변위시킨다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 카메라의 손 떨림 보정 시스템의 개략적 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 자이로 필터의 개략의 구성을 도시하는 블록도.
도 3은 자이로 필터에 사용하는 디지털 필터의 구성예 및 내부 모니터용 회로의 구성을 도시하는 개략적 블록도.
<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 필터
24 : 자이로 필터
26 : D/A 변환기(DAC)
28 : 내부 모니터용 회로
32, 66 : 가산기
34 : 서보 회로
40 : 입력 형식 변환 회로
42 : 손 떨림 성분 추출 회로
44 : 적분 회로
48 : 위상 지연 보상 회로
46 : 센터링 처리 회로
48 : 출력 형식 변환 회로
60 : 디지털 필터
61, 62, 63, 72 : 승산기
64, 65 : 지연 회로
70 : 판독 회로
74 : 데이터 형식 변환 회로
76 : 모니터 신호 생성 회로

Claims (7)

  1. 촬상 장치에 설치한 진동 검지 소자에 의해 검지되는 당해 촬상 장치의 변위 속도에 기초하여, 당해 촬상 장치의 진동 보상 기구를 구동하는 진동 보상 제어 회로이며,
    상기 변위 속도에 따른 변위 속도 데이터에 기초하여 상기 촬상 장치의 변위량에 따른 진동 보상 데이터를 생성하는 진동 보상 데이터 생성 회로와,
    상기 진동 보상 데이터 생성 회로로부터 출력되는 상기 진동 보상 데이터에 기초하여, 상기 진동 보상 기구를 구동하는 구동 신호를 생성하는 구동 신호 생성 회로를 갖고,
    상기 진동 보상 데이터 생성 회로는,
    상기 변위 속도 데이터를 고정 소수점 형식으로부터 부동 소수점 형식으로 변환하는 입력 형식 변환 회로와,
    상기 부동 소수점 형식의 상기 변위 속도 데이터에 대해, 저주파 성분을 감쇠하여 목적 보상 대역의 진동 성분을 통과하는 필터 처리를 행하는 디지털 필터인 고역 통과 필터와,
    상기 고역 통과 필터의 출력 데이터에 대해 적분 처리를 행하여 상기 진동 보상 데이터를 생성하는 디지털 필터인 적분 회로와,
    상기 적분 회로에 의해 얻어진 상기 진동 보상 데이터를 부동 소수점 형식으로부터 고정 소수점 형식으로 변환하여, 당해 진동 보상 데이터 생성 회로로부터 출력하는 출력 형식 변환 회로를 갖는 것을 특징으로 하는, 진동 보상 제어 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 진동 보상 데이터 생성 회로는,
    상기 적분 회로와 상기 출력 형식 변환 회로 사이에 설치되고, 부동 소수점 형식의 상기 진동 보상 데이터에 대해, 직류 성분을 감쇠하는 필터 처리를 행하는 디지털 필터인 센터링용 고역 통과 필터를 갖는 것을 특징으로 하는, 진동 보상 제어 회로.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 진동 보상 데이터 생성 회로는, 당해 회로 내의 부동 소수점 형식의 데이터의 절대치가 소정의 임계치 미만으로 되는 경우, 당해 데이터를 0으로 치환하는 것을 특징으로 하는, 진동 보상 제어 회로.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 진동 보상 데이터 생성 회로는, 당해 회로 내의 부동 소수점 형식의 데이터의 절대치가 소정의 임계치 이상으로 되는 경우, 당해 데이터를 소정의 상한치로 치환하는 것을 특징으로 하는, 진동 보상 제어 회로.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 진동 보상 데이터 생성 회로 내의 부동 소수점 형식의 내부 연산 데이터를 판독하는 수단과,
    판독된 상기 내부 연산 데이터에, 미리 설정된 게인을 승산하여, 당해 내부 연산 데이터의 시간 변동의 진폭을 조정하는 게인 조정 수단과,
    진폭 조정된 상기 내부 연산 데이터를, 부동 소수점 형식으로부터 고정 소수점 형식으로 변환하는 데이터 형식 변환 수단과,
    고정 소수점 형식으로 변환된 상기 내부 연산 데이터에 기초하여, 당해 내부 연산 데이터를 아날로그량으로 표현하는 내부 모니터 신호를 생성하는 모니터 신호생성 수단과,
    상기 내부 모니터 신호를 당해 진동 보상 제어 회로의 외부의 회로에 출력하는 출력 단자를 갖는 것을 특징으로 하는, 진동 보상 제어 회로.
  6. 제2항에 있어서, 상기 구동 신호 생성 회로는, 상기 진동 보상 기구의 변위량을 나타내는 위치 데이터와, 상기 진동 보상 데이터에 기초하여 상기 구동 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 진동 보상 제어 회로.
  7. 제1항에 기재된 진동 보상 제어 회로와,
    변위 속도를 검지하여 상기 진동 보상 제어 회로에 입력하는 진동 검지 소자와,
    변위 가능한 렌즈 또는 촬상 소자를 구동 대상으로서 포함하고, 상기 진동 보상 제어 회로가 생성하는 상기 구동 신호에 의해 구동되는 진동 보상 기구를 구비한, 촬상 장치.
KR1020090110798A 2008-11-18 2009-11-17 진동 보상 제어 회로 및 촬상 장치 KR101075672B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2008-294347 2008-11-18
JP2008294347A JP5457013B2 (ja) 2008-11-18 2008-11-18 振動補償制御回路、及び撮像装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100056388A KR20100056388A (ko) 2010-05-27
KR101075672B1 true KR101075672B1 (ko) 2011-10-21

Family

ID=42172140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090110798A KR101075672B1 (ko) 2008-11-18 2009-11-17 진동 보상 제어 회로 및 촬상 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7856179B2 (ko)
JP (1) JP5457013B2 (ko)
KR (1) KR101075672B1 (ko)
CN (1) CN101738819B (ko)
TW (1) TWI413406B (ko)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010258494A (ja) * 2009-04-21 2010-11-11 Sanyo Electric Co Ltd 防振制御回路
JP5683839B2 (ja) * 2010-05-17 2015-03-11 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 撮像装置の制御回路
US8180208B2 (en) * 2010-05-19 2012-05-15 Eastman Kodak Company Identifying a photographer
US8200076B2 (en) * 2010-05-19 2012-06-12 Eastman Kodak Company Estimating gender or age of a photographer
US8180209B2 (en) * 2010-05-19 2012-05-15 Eastman Kodak Company Determining camera activity from a steadiness signal
JP2011259272A (ja) * 2010-06-10 2011-12-22 On Semiconductor Trading Ltd デジタルフィルタ
JP5855341B2 (ja) 2010-12-28 2016-02-09 ローム株式会社 レンズ制御装置及びこれを用いた撮像装置
JP5734717B2 (ja) * 2011-03-24 2015-06-17 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 浮動小数点数のビット長変換回路およびそれを用いた振動補正制御回路
TWI468847B (zh) * 2011-07-05 2015-01-11 Asia Optical Co Inc Camera of the optical image stabilizer
TWI454820B (zh) * 2011-12-15 2014-10-01 Asia Optical Co Inc 光學影像穩定器及影像擷取裝置
KR101548853B1 (ko) 2014-01-07 2015-08-31 삼성전기주식회사 자이로 센서의 구동장치 및 그 제어방법
JP6492739B2 (ja) * 2015-02-20 2019-04-03 セイコーエプソン株式会社 回路装置、物理量検出装置、電子機器及び移動体
KR101843277B1 (ko) * 2016-08-11 2018-05-14 삼성전기주식회사 보이스 코일 모터의 액추에이터 구동장치 및 구동방법
CN109003245B (zh) * 2018-08-21 2021-06-04 厦门美图之家科技有限公司 坐标处理方法、装置及电子设备
CN109812682B (zh) * 2019-02-01 2020-09-25 桂林智神信息技术股份有限公司 竖向定位设备、竖向减震装置及具有其的稳定器和拍摄设备
JP6812618B1 (ja) * 2019-09-24 2021-01-13 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドＳｚ Ｄｊｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ 制御装置、撮像装置、制御方法、及びプログラム

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008172310A (ja) 2007-01-09 2008-07-24 Fujifilm Corp 電子式手振れ補正方法及びその装置並びに電子式手振れ補正プログラムと撮像装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4553133A (en) * 1982-09-14 1985-11-12 Mobil Oil Corporation Serial floating point formatter
US4608554A (en) * 1982-09-14 1986-08-26 Mobil Oil Corporation Asynchronous parallel fixed point converter
JP3000746B2 (ja) * 1991-09-27 2000-01-17 日本電気株式会社 半導体装置の特性測定方法
EP0845699B1 (en) * 1992-09-11 2002-07-24 Canon Kabushiki Kaisha Image-shake correcting device
JPH06188921A (ja) * 1992-12-18 1994-07-08 Fujitsu Ltd モデムの受信モニタ装置
JPH08307762A (ja) * 1995-04-27 1996-11-22 Canon Inc 振れ補正装置
US6965397B1 (en) * 1999-11-22 2005-11-15 Sportvision, Inc. Measuring camera attitude
JP2002246913A (ja) 2001-02-14 2002-08-30 Sony Corp データ処理装置およびデータ処理方法、並びにそれを使用したディジタルオーディオミキサー
JP2003234948A (ja) * 2002-02-08 2003-08-22 Fuji Photo Optical Co Ltd 像ゆれ防止装置
JP2004301939A (ja) * 2003-03-28 2004-10-28 Sony Corp カメラシステム、カメラ及び交換レンズ
JP4478422B2 (ja) * 2003-09-18 2010-06-09 キヤノン株式会社 像振れ補正装置、交換レンズおよび撮影装置
JP2005318431A (ja) * 2004-04-30 2005-11-10 Olympus Corp 撮影装置
JP4306679B2 (ja) * 2005-12-28 2009-08-05 ソニー株式会社 振れ検出装置、振れ補正装置、撮像装置
JP4193151B2 (ja) * 2006-09-05 2008-12-10 ソニー株式会社 手振れ補正機構及び撮像装置
US7634187B2 (en) * 2007-01-04 2009-12-15 Qualcomm Incorporated Dynamic auto-focus window selection that compensates for hand jitter
JP2008176113A (ja) * 2007-01-19 2008-07-31 Nikon Corp 焦点検出装置およびカメラ
JP4315204B2 (ja) * 2007-02-21 2009-08-19 ソニー株式会社 振動検出装置、撮像装置、振動検出方法
JP5094606B2 (ja) * 2008-07-15 2012-12-12 キヤノン株式会社 像振れ補正装置およびそれを備えた光学機器、撮像装置、像振れ補正装置の制御方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008172310A (ja) 2007-01-09 2008-07-24 Fujifilm Corp 電子式手振れ補正方法及びその装置並びに電子式手振れ補正プログラムと撮像装置

Also Published As

Publication number Publication date
US7856179B2 (en) 2010-12-21
JP5457013B2 (ja) 2014-04-02
JP2010124101A (ja) 2010-06-03
US20100124411A1 (en) 2010-05-20
KR20100056388A (ko) 2010-05-27
TWI413406B (zh) 2013-10-21
CN101738819A (zh) 2010-06-16
CN101738819B (zh) 2011-09-14
TW201023637A (en) 2010-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101075672B1 (ko) 진동 보상 제어 회로 및 촬상 장치
JP5683839B2 (ja) 撮像装置の制御回路
JP5089999B2 (ja) 位置検出回路及びその応用装置
KR100990270B1 (ko) 진동 보상 제어 회로
JP5378807B2 (ja) 防振制御回路
JP5237621B2 (ja) 撮像装置の防振制御回路
KR100988716B1 (ko) 방진 제어 회로 및 촬상 장치
KR100990265B1 (ko) 촬상 장치의 방진 제어 회로
KR100996053B1 (ko) 방진 제어 회로 및 방진 제어 회로를 구비한 촬상 장치
KR100987587B1 (ko) 촬상 장치의 방진 제어 회로
CN104345516A (zh) 图像抖动校正设备及其控制方法、镜筒、光学设备和摄像设备
CN101470314A (zh) 振动补偿控制电路
JP5298269B2 (ja) 振動補償制御回路
JP2005257919A (ja) 像振れ補正装置
JP5294658B2 (ja) 像振れ補正装置およびそれを備えた光学機器、撮像装置
CN114640788A (zh) 控制电路和用于校准驱动信号的方法
US20110307537A1 (en) Digital filter
JP6291726B2 (ja) ブレ補正装置、レンズ鏡筒
JP2018109776A (ja) ブレ補正装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee