KR101116964B1 - 방진 제어 회로 - Google Patents

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KR101116964B1
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나오또 이와따
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산요 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드
산요덴키가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 정지 화상 촬상 후의 방진 제어의 불연속성을 저감한 방진 제어 회로를 제공하는 것이다.
입력 신호의 제1 주파수 이하의 주파수 성분만을 투과시키는 로우 패스 필터(30)와, 제어 신호에 따라서 로우 패스 필터(30)의 출력을 래치하는 래치부(38)와, 입력 신호와 래치부(38)의 출력과의 차를 출력하는 연산기(40)를 포함하는 하이 패스 필터(200)를 방진 제어 회로에 설치한다. 그리고, 래치부(38)에 있어서의 래치를 해제할 때에 래치부(38)의 유지값을 로우 패스 필터(30)의 출력값으로 단계적으로 변경한다. 이러한 하이 패스 필터(200)를 광학 소자의 센터링 처리에 사용한다.

Description

방진 제어 회로{VIBROISOLATING CONTROL CIRCUIT}
본 발명은, 촬상 장치 등에 사용되는 방진 제어 회로에 관한 것이다.
최근, 디지털 스틸 카메라나 디지털 비디오 카메라 등의 촬상 장치는, 그것에 구비되는 촬상 소자의 화소수를 증가시킴으로써 고화질화를 실현하고 있다. 한편, 촬상 장치의 고화질화를 실현하는 다른 방법으로서, 촬상 장치를 갖는 손의 떨림에 의해 발생하는 피사체의 흔들림을 방지하기 위해 촬상 장치는 손 떨림 보정 기능을 구비하는 방진 제어 회로를 탑재하는 것이 요구되고 있다.
구체적으로는, 촬상 장치는 자이로 센서 등의 검출 소자를 구비하고, 촬상 장치의 진동에 의해 발생하는 각속도 성분에 따라서 렌즈나 촬상 소자 등의 광학 부품을 구동하여 피사체의 흔들림을 방지한다. 이에 의해, 촬상 장치가 진동해도, 취득되는 영상 신호에 진동의 성분이 반영되지 않고, 상 흔들림이 없는 고화질의 영상 신호를 취득할 수 있다.
도 5에, 방진 제어 회로의 기능 블록도를 나타낸다. 방진 제어 회로(100)는 아날로그/디지털 변환 회로(ADC)(10), 가산 회로(12), 서보 회로(14), 하이 패스 필터(HPF)(16), 적분 회로(22), 센터링 처리 회로(24) 및 디지털/아날로그 변환 회로(DAC)(26)를 포함하여 구성된다.
방진 제어 회로(100)는 위치 검출 소자(102), 렌즈 구동 소자(104), 진동 검출 소자(106)에 접속된다. 위치 검출 소자(102)는 렌즈 구동 소자(104)로 구동되는 렌즈의 위치를 적어도 직교 변환 가능하도록 측정할 수 있도록 적어도 2축 이상에 대해 설치된다. 또한, 진동 검출 소자(106)도 요 방향 및 피치 방향의 2축을 따라 진동의 성분을 직교 변환 가능하도록 적어도 2축 이상에 대해 설치된다. 위치 검출 소자(102) 및 진동 검출 소자(106)의 출력 신호는 X축 성분끼리, Y축 성분끼리로 가산 처리 등이 되어, 각각에 기초하여 요 방향(X축 방향) 및 피치 방향(Y축 방향)에 렌즈 위치가 제어된다.
ADC(10)는 위치 검출 소자(102), 예를 들어 홀 소자로부터 출력된 아날로그의 전압 신호를 디지털 신호로 변환한다. 홀 소자는 렌즈에 고정된 자석에 의한 자력에 따른 유도 전류를 생성하고, 그 유도 전류에 따라서 렌즈의 위치를 나타내는 전압 신호를 출력한다. ADC(10)는 그 전압 신호를 디지털 신호로 변환하여 위치 신호(Hall-X, Hall-Y)로서 출력한다. ADC(10)는 렌즈의 광축과 촬상 장치에 구비되는 촬상 소자의 중심이 일치하는 경우에, 기준을 나타내는 신호, 예를 들어 “0”을 나타내는 디지털값을 출력하는 구성으로 한다. 또한, ADC(10)는 진동 검출 소자(106), 예를 들어 자이로 센서로부터 출력된 아날로그의 각속도 신호(Gyro-X, Gyro-Y)를 디지털 신호로 변환한다. 즉, ADC(10)는 위치 검출 소자(102) 및 진동 검출 소자(106)로부터의 출력 신호를 시분할로 디지털화하여 출력한다. ADC(10)는 신호(Gyro-X, Gyro-Y)는 HPF(16)로 출력하고, 신호(Hall-X, Hall-Y)는 가산 회로(12)로 출력한다.
HPF(16)는 진동 검출 소자(106)로부터 출력되는 각속도 신호에 포함되는 직류 성분을 제거하고, 촬상 장치의 진동이 반영된 각속도 신호의 고주파 성분을 추출한다. 적분 회로(22)는 HPF(16)가 출력하는 각속도 신호를 적분하여, 촬상 장치의 이동량을 나타내는 각도 신호를 생성한다. 적분 회로(22)는 도시하지 않은 디지털 필터를 포함하여 구성하는 것이 적합하고, 도시하지 않은 레지스터에 설정된 필터 계수에 따른 필터 처리를 행함으로써 각도 신호, 즉 촬상 장치의 이동량을 구한다.
센터링 처리 회로(24)는, 도 6에 도시한 바와 같이 입력 신호의 소정의 주파수 이하의 주파수 대역만을 투과하는 로우 패스 필터(LPF)(24a)와, 래치 제어 신호에 따라서 LPF(24a)의 출력값을 래치하여 출력하는 래치 회로(24b)와, 입력 신호와 래치 회로(24b)의 출력값과의 차를 출력하는 가산기(24c)를 포함하는 하이 패스 필터(HPF)를 포함하여 구성할 수 있다. 촬상 장치에 있어서 손 떨림 보정 처리를 행하는 경우, 보정 처리를 계속해서 실행하는 동안에 렌즈의 위치가 기준 위치로부터 서서히 이격되어 가, 렌즈의 가동 범위의 한계점 부근에 도달하는 경우가 있다. 이때, 손 떨림 보정 처리를 계속하면, 렌즈가 있는 한쪽 방향으로는 이동할 수 있지만, 다른 쪽으로는 이동할 수 없게 된다. 센터링 처리 회로(24)는 이를 방지하기 위해 설치되는 것이며, 각도 신호로부터 소정의 값을 감산함으로써, 렌즈의 가동 범위의 한계점에 근접하기 어렵도록 제어한다.
가산 회로(12)는 ADC(10)가 출력하는 위치 신호(Hall-X)와 센터링 처리 회로(24)에서 생성된 X축 성분의 진동 성분 신호(SV-X)를 가산하고, 또한 ADC(10)가 출력하는 위치 신호(Hall-Y)와 센터링 처리 회로(24)에서 생성된 Y축 성분의 진동 성분 신호(SV-Y)를 가산하여 서보 회로(14)로 출력한다. 서보 회로(14)는 가산 회로(12)로부터의 출력 신호에 따라서, 렌즈 구동 소자(104)의 구동을 제어하는 보정 신호 SR을 생성한다. 서보 회로(14)는 레지스터와 디지털 필터 회로를 포함하여 구성되고, 레지스터에 저장되는 필터 계수를 사용한 필터 처리를 행한다. DAC(26)는 디지털의 보정 신호 SR을 아날로그 신호로 변환한다. DAC(26)에 의해 아날로그화된 보정 신호 SR에 기초하여, 렌즈 구동 소자(104)에 의해 X축 방향 및 Y축 방향에 대해 각각 촬상 장치의 렌즈가 구동된다.
일본 특허 공개 평10-213832호 공보
그런데, 피사체를 촬상 범위에 들어가도록 촬상 장치를 세트할 때나 피사체를 동화상으로 촬상할 때는, 촬상 장치의 큰 흔들림 등에 의해 보정 범위를 초과하지 않도록, 손 떨림 보정과 함께 렌즈를 항상 센터로 움직이게 하는 처리가 필요하다. 이에 의해, 피사체를 촬상 범위에 들어가게 한 타이밍에서 셔터를 눌러 정지 화상을 촬상할 때에 손 떨림 보정에 의한 보정 범위를 크게 유지할 수 있다.
또한, 정지 화상의 촬상시에 센터링 처리를 행하면, 손 떨림 보정의 능력이 저하되므로 센터링 처리를 정지시킬 필요가 있다.
따라서, 센터링 처리 회로(24)에는 래치 회로(24b)가 설치되어 있다. 도 7에, 센터링 처리 회로(24)에의 입력 신호 Sin, LPF(24a)의 출력값 SLPF, 래치 회로(24b)의 출력값 Z3, 센터링 처리 회로(24)의 출력 신호 Sout 및 셔터 신호 SHOT의 시간적 변화를 나타낸다. 정지 화상의 촬상 전(셔터 입력 전)에는, 래치 회로(24b)를 LPF(24a)의 출력값으로 계속해서 갱신함으로써 센터링 처리를 행한다. 정지 화상을 촬상할 때는, 셔터 입력이 온으로 됨에 따라서 래치 회로(24b)는 LPF(24a)의 출력값을 래치하고, 정지 화상의 촬상이 종료할 때까지 유지한다.
그런데, 정지 화상의 촬상 기간도 LPF(24a)는 계속해서 동작하므로, 셔터 입력이 오프로 된 시점에서 래치 회로(24b)의 래치가 해제되면, 그 시점의 LPF(24a)의 출력값 SLPF와 래치 회로(24b)에서 래치되어 있던 값 Z3에 큰 차가 생겨, 센터링 처리 회로(24)의 출력값 Sout이 한번에 크게 변동하는 경우가 있다(도 7의 화살표로 나타내는 부위).
이에 의해, 정지 화상의 촬상을 종료했을 때에 렌즈가 크게 움직이게 되어, 파인더나 액정 모니터에 있어서 화상의 누락이 발생하거나, 촬상 장치로부터의 노이즈의 발생원이 되거나, 촬상자의 손에 렌즈의 움직임이 전해져 위화감을 부여하는 원인이 되는 경우가 있다.
본 발명의 하나의 형태는, 입력 신호를 받아 소정 주파수 이상의 주파수 대역을 투과시키는 하이 패스 필터를 포함하고, 상기 하이 패스 필터는 상기 입력 신호의 제1 주파수 이하의 주파수 성분을 투과시키는 제1 로우 패스 필터와, 제어 신호에 따라서 상기 제1 로우 패스 필터의 출력을 래치하는 래치부와, 상기 입력 신호와, 상기 래치부의 출력과의 차를 출력하는 연산기를 구비하고, 상기 래치부에 있어서의 래치를 해제할 때에, 상기 래치부의 유지값을 상기 제1 로우 패스 필터의 출력값으로 단계적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 방진 제어 회로이다.
여기서, 상기 하이 패스 필터는, 상기 래치부에 있어서의 래치를 해제할 때에, 상기 제1 로우 패스 필터의 출력값과, 상기 래치부의 유지값을 비교하는 비교기와, 상기 비교기에 있어서 상기 제1 로우 패스 필터의 출력값이 상기 래치부의 유지값보다 큰 경우에는 상기 래치부의 유지값에 소정값을 가산하고, 상기 제1 로우 패스 필터의 출력값이 상기 래치부의 유지값보다 작은 경우에는 상기 래치부의 유지값으로부터 소정값을 감산하는 가감산부를 구비하고, 상기 래치부의 유지값을 상기 제1 로우 패스 필터의 출력값으로 단계적으로 변경하는 구성으로 하는 것이 적합하다.
또한, 상기 하이 패스 필터는, 상기 래치부에 있어서의 래치 기간의 적어도 일부의 기간은 상기 제1 로우 패스 필터의 동작을 정지시키고, 상기 래치부에 있어서의 래치를 해제할 때에 상기 제1 로우 패스 필터를 재기동함으로써, 상기 래치부의 유지값을 상기 제1 로우 패스 필터의 출력값으로 단계적으로 변경하는 것이 적합하다.
또한, 상기 제1 로우 패스 필터는 적어도 2단의 필터 회로를 포함하여 구성되는 것이 적합하다.
또한, 자이로 센서로부터의 신호의 제2 주파수 이하의 주파수 성분만을 투과시키는 제2 로우 패스 필터와, 상기 제2 로우 패스 필터로부터의 신호를 적분하여 상기 제1 로우 패스 필터로 출력하는 적분 회로를 포함하는 것이 적합하다.
또한, 진동 검출 소자로부터 출력되는 속도 신호를 적분하여 이동량을 나타내는 신호를 생성하고, 상기 하이 패스 필터로 출력하는 적분 회로와, 상기 하이 패스 필터로부터 출력되는 신호에 따라서 방진 제어를 행할 때에 구동시키는 광학계 소자의 구동을 제어하는 보정 신호를 생성하는 보정 신호 생성 회로를 포함하는 것이 적합하다.
본 발명의 다른 형태는, 진동에 따라서 피사체의 흔들림을 방지하는 촬상 장치이며, 상기 촬상 장치는 광학계 소자와, 상기 광학계 소자를 구동하는 구동 소자와, 상기 촬상 장치의 진동을 검출하는 진동 검출 소자와, 상기 진동 검출 소자가 출력하는 신호에 기초하여 상기 구동 소자를 제어하는 보정 신호를 생성하는 방진 제어 회로를 구비하고, 상기 방진 제어 회로는, 상기 진동 검출 소자로부터 출력되는 속도 신호를 적분하여 이동량을 나타내는 신호를 생성하는 적분 회로와, 상기 적분 회로로부터 출력되는 신호를 받아 소정의 주파수 이상의 주파수 대역을 투과시키는 하이 패스 필터와, 상기 하이 패스 필터로부터 출력되는 신호에 따라서 상기 보정 신호를 생성하는 보정 신호 생성 회로를 포함하고, 상기 하이 패스 필터는, 상기 적분 회로로부터 출력되는 신호의 제1 주파수 이하의 주파수 성분만을 투과시키는 제1 로우 패스 필터와, 제어 신호에 따라서, 상기 제1 로우 패스 필터의 출력을 래치하는 래치부와, 상기 적분 회로로부터 출력되는 신호와, 상기 래치부의 출력과의 차를 출력하는 연산기를 구비하고, 상기 래치부에 있어서의 래치를 해제할 때에 상기 래치부의 유지값을 상기 제1 로우 패스 필터의 출력값으로 단계적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치이다.
본 발명에 따르면, 정지 화상 촬상 후의 방진 제어의 불연속성을 저감시킬 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태에 있어서의 센터링 처리 회로의 구성을 도시하는 도면.
도 2는 제1 실시 형태에 있어서의 센터링 처리 회로의 작용을 도시하는 도면.
도 3은 제2 실시 형태에 있어서의 센터링 처리 회로의 구성을 도시하는 도면.
도 4는 제2 실시 형태에 있어서의 센터링 처리 회로의 작용을 도시하는 도면.
도 5는 방진 제어 회로의 구성을 도시하는 도면.
도 6은 종래의 센터링 처리 회로의 구성을 도시하는 도면.
도 7은 종래의 센터링 처리 회로의 작용을 도시하는 도면.
<제1 실시 형태>
본 발명의 실시 형태에 있어서의 센터링 처리 회로(200)는, 도 1에 도시한 바와 같이 로우 패스 필터(LPF)(30), 스위치 소자(32), 비교기(34), 가감산기(36), 래치 소자(38) 및 가산기(40)를 포함하여 구성된다.
본 실시 형태에 있어서의 센터링 처리 회로(200)는, 도 5에 도시한 방진 제어 회로(100)의 센터링 처리 회로(24)를 대신하게 되는 것이며, 적분 회로(22)로부터의 신호를 입력 신호로서 받아, 가산 회로(12)로 신호를 출력한다. 방진 제어 회로(100)에 있어서, 센터링 처리 회로(200) 이외의 구성 요소에 변경은 없기 때문에, 이하에서는 센터링 처리 회로(200)에 대해 상세하게 설명한다.
센터링 처리 회로(200)는 적분 회로(22)에 있어서 각속도로부터 각도(촬상 장치의 이동량)로 변환된 입력 신호를 받아 각도 신호의 소정의 컷오프 주파수 fc 이상의 주파수 성분만을 투과하여 출력하는 하이 패스 필터로서 기능한다.
LPF(30)는 적분 회로(22)에 있어서 각속도로부터 각도(촬상 장치의 이동량)로 변환된 입력 신호를 받아, 각도 신호의 컷오프 주파수 fc 이하의 신호만을 투과하여 출력한다. LPF(30)는, 예를 들어 디지털 필터나 RC 회로, RL 회로, RLC 회로 등으로 구성할 수 있다. 도 1에서는, 1차의 IIR 필터로 구성하고 있고, 입력 신호, 레지스터 Z1 및 레지스터 Z2에 대한 계수 β0, β1, β2를 변경함으로써 LPF(30)의 주파수 특성을 조정할 수 있다.
스위치 소자(32)는 셔터 신호 SHOT 및 비교기(34)로부터의 제어 신호 C1을 받고, 셔터 신호 SHOT 및 제어 신호 C1에 따라서 LPF(30)의 출력과 래치 소자(38)의 입력의 접속/차단을 행한다. 구체적으로는, 촬상 장치의 셔터가 눌려 셔터 신호 SHOR이 온(하이 레벨)으로 되는 타이밍에 동기하여, 스위치 소자(32)는 개방되고, LPF(30)의 출력과 래치 소자(38)의 입력이 차단된다. 또한, 제어 신호 C1이 온(로우 레벨)으로 된 타이밍에 동기하여, 스위치 소자(32)는 폐쇄되고, LPF(30)의 출력과 래치 소자(38)의 입력이 접속된다. 제어 신호 C1에 대한 상세한 설명은 후술한다.
비교기(34)는 LPF(30)에 포함되는 레지스터의 값 Z2와, 래치 소자(38)의 값 Z3을 비교하여, 그 비교 결과에 따른 제어 신호 C1 및 제어 신호 C2를 스위치 소자(32) 및 가감산기(36)에 각각 출력한다.
제어 신호 C1은 값 Z2와 값 Z3의 대소 관계가 역회전한 것을 나타내는 신호로서 생성된다. 예를 들어, 비교기(34)는 값 Z2가 값 Z3보다도 큰 상태로부터 값 Z2가 값 Z3보다도 작은 상태로 이행한 타이밍, 또는 값 Z3이 값 Z2보다도 큰 상태로부터 값 Z3이 값 Z2보다도 작은 상태로 이행한 타이밍에서 제어 신호 C1을 오프(로우 레벨)로부터 온(하이 레벨)으로 한다.
제어 신호 C2는 값 Z2와 값 Z3의 대소 관계에 따른 신호로서 생성된다. 비교기(34)는 값 Z2가 값 Z3보다도 큰 경우에는 제어 신호 C2를 가산 지시 신호로 하고, 값 Z2가 값 Z3보다도 작은 경우에는 제어 신호 C2를 감산 지시 신호로 한다. 값 Z2가 값 Z3과 동일한 경우에는, 제어 신호 C2를 가산 지시 신호 또는 감산 지시 신호 중 어느 것으로 해도 되지만, 본 실시 형태에서는 가산 지시 신호로 한다.
가감산기(36)는 비교기(34)로부터의 제어 신호 C2에 따라서, 래치 소자(38)의 값 Z3과 소정값 α의 가감산을 행하고, 그 연산 결과를 래치 소자(38)로 출력한다. 가감산기(36)는 제어 신호 C2가 가산 지시 신호인 경우에는, 래치 소자(38)의 현재의 값 Z3에 소정값 α를 가산하여 래치 소자(38)로 출력한다. 가감산기(36)는 제어 신호 C2가 감산 지시 신호인 경우에는, 래치 소자(38)의 현재의 값 Z3으로부터 소정값 α를 감산하여 래치 소자(38)로 출력한다.
소정값 α는 정지 화상의 촬상 기간 종료 후에 래치 소자(38)의 값이 급격하게 변경되지 않도록, 단계적으로 변경되는 값으로 설정하는 것이 적합하다. 예를 들어, 방진 제어 회로(100)가 탑재되는 촬상 장치에 있어서의 LPF(30)의 출력값의 평균적인 변동 폭에 따라서 소정값 α를 설정하는 것이 적합하다. 구체적으로는, LPF(30)의 출력값의 평균적인 변동폭의 1/2 내지 1/10 정도의 값으로 설정하는 것이 적합하다. 또한, 예를 들어 셔터 신호 SHOT이 온으로부터 오프로 변화한 타이밍에 있어서의 값 Z2와 값 Z3의 차에 따라서 소정값 α를 설정하는 것도 적합하다. 구체적으로는, 값 Z2와 값 Z3의 차의 1/2 내지 1/10 정도의 값으로 설정하는 것이 적합하다.
또한, 비교기(34) 및 가감산기(36)는 셔터 신호 SHOT이 온으로부터 오프로 변경된 타이밍에 동기시켜 동작시키는 것이 적합하다. 또한, 비교기(34)에 있어서 제어 신호 C1을 온으로 한 타이밍에 동기시켜 비교기(34) 및 가감산기(36)의 동작을 정지시키는 것이 적합하다.
래치 소자(38)는 셔터 신호 SHOT에 따라서 입력 신호로 갱신되면서 값 Z3으로서 출력하는 상태와 입력 신호를 래치하여 값 Z3으로서 출력하는 상태로 절환된다. 래치 소자(38)는 셔터 신호 SHOT이 오프인 경우, 스위치 소자(32)가 폐쇄되어 있으면 스위치 소자(32)를 통해 입력되는 LPF(30)의 출력값으로 값 Z3을 갱신하고, 스위치 소자(32)가 개방되어 있으면 가감산기(36)로부터의 출력값으로 값 Z3을 갱신하고, 갱신된 값 Z3을 가산기(40)로 출력한다. 한편, 셔터 신호 SHOT이 온인 경우, 래치 소자(38)는 스위치 소자(32)가 개방되는 타이밍에서 값 Z3을 래치하고, 래치한 값 Z3을 가산기(40)로 출력한다.
가산기(40)는 적분 회로(22)로부터 입력되는 각도 신호로부터 래치 소자(38)로부터 입력되는 값 Z3을 감산하여 출력한다.
다음에, 센터링 처리 회로(200)의 동작에 대해, 도 2를 참조하면서 설명한다. 도 2에는, 센터링 처리 회로(200)에의 입력 신호 Sin, LPF(30)의 출력값 SLPF, 래치 소자(38)의 출력값 Z3, 센터링 처리 회로(200)의 출력 신호 Sout 및 셔터 신호 SHOT의 시간적 변화를 나타낸다. 또한, 도 2에는, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 센터링 처리 회로(200)의 작용을 명확하게 나타내기 위해 부분 확대도도 포함하고 있다.
피사체를 촬상 범위에 들어가도록 촬상 장치를 세트할 때나 피사체를 동화상으로 촬상할 때는, 촬상 장치의 셔터가 눌려져 있지 않다. 이 경우에는, 셔터 신호 SHOT이 오프로 된다. 셔터 신호 SHOT이 오프이며, 스위치 소자(32)가 폐쇄되어 있는 경우, LPF(30)는 적분 회로(22)로부터 각도 신호를 받아 각도 신호의 컷오프 주파수 fc 이하의 신호만을 투과하여 출력한다. 래치 소자(38)는 LPF(30)로부터의 출력값으로 갱신되면서, 그 값 Z3을 가산기(40)로 출력한다. 가산기(40)는, 적분 회로(22)로부터의 각도 신호로부터 래치 소자(38)로부터 출력되는 값 Z3을 감산하는 처리를 행한다. 이에 의해, 센터링 처리 회로(200) 전체적으로는, 각도 신호로부터 컷오프 주파수 fc 이하의 각도 신호의 주파수 성분을 뺀 신호, 즉 각도 신호의 컷오프 주파수 fc 이상의 주파수 성분이 출력 신호 Sout으로서 출력된다.
이와 같이 하여 생성된 센터링 신호와 ADC(10)가 출력하는 위치 신호(Hall-X, Hall-Y)를 가산하여 서보 회로(14)로 출력함으로써, 촬상 장치에 있어서 손 떨림 보정 처리를 행하는 경우에, 보정 처리를 계속해서 실행하는 동안에 렌즈의 위치가 기준 위치로부터 서서히 이격되어 가, 렌즈의 가동 범위의 한계점 부근에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 각도 신호로부터 센터링 처리 회로(200)로부터의 출력값을 감산함으로써, 렌즈의 가동 범위의 한계점에 근접하기 어렵게 제어할 수 있다.
또한, 피사체를 촬상 범위에 들어가도록 촬상 장치를 세트할 때나 피사체를 동화상으로 촬상할 때에 촬상 장치의 큰 흔들림 등에 의해 보정 범위를 초과하지 않도록, 손 떨림 보정과 함께 렌즈를 항상 센터로 움직이게 할 수 있고, 피사체를 촬상 범위에 들어가게 한 타이밍에서 셔터를 눌러 정지 화상을 촬상할 때에 손 떨림 보정에 의한 보정 범위를 크게 유지할 수 있다.
촬상 장치로 정지 화상을 촬상하기 위해 셔터가 눌려지면, 셔터 신호 SHOT이 오프로부터 온으로 된다. 셔터 신호 SHOT이 온으로 되면, 래치 소자(38)에 있어서 래치가 행해짐과 함께, 스위치 소자(32)가 개방되어 LPF(30)와 래치 소자(38)가 절단된다. 이에 의해, 정지 화상의 촬상이 종료되고, 셔터 신호 SHOT이 오프로 될 때까지, 래치 소자(38)로부터 일정한 값 Z3이 출력된다. 가산기(40)는 적분 회로(22)로부터의 각도 신호로부터 일정한 값 Z3을 감산하는 처리를 행한다. 즉, 센터링 처리 회로(200)에서는, 적분 회로(22)로부터의 각도 신호의 변화가 다이렉트로 출력값 Sout에 반영되게 되고, 방진 제어 회로(100)에서의 센터링 처리가 해제되고, 손 떨림 보정이 강화된다.
또한, 셔터 신호 SHOT이 온으로 되어 있는 기간도 LPF(30)의 동작은 계속되어, LPF(30)에 포함되는 레지스터의 값 Z2는 계속 갱신되게 된다.
정지 화상의 촬상이 종료되면, 셔터 신호 SHOT이 온으로부터 오프로 변경된다. 셔터 신호 SHOT이 오프로 되면, 래치 소자(38)의 래치가 해제되어, 비교기(34) 및 가감산기(36)가 동작을 개시한다. 비교기(34)는 LPF(30)에 포함되는 레지스터의 값 Z2와, 래치 소자(38)의 값 Z3을 비교한다. 비교의 결과, 값 Z2가 값 Z3보다도 큰 경우에는 제어 신호 C2로서 가산 지시 신호가 가감산기(36)로 출력되고, 값 Z2가 값 Z3보다도 작은 경우에는 제어 신호 C2로서 감산 지시 신호가 가감산기(36)로 출력된다. 가감산기(36)는 제어 신호 C2가 가산 지시 신호인 경우에는, 래치 소자(38)의 현재의 값 Z3에 소정값 α를 가산하여 래치 소자(38)로 출력하고, 제어 신호 C2가 감산 지시 신호인 경우에는, 래치 소자(38)의 현재의 값 Z3으로부터 소정값 α를 감산하여 래치 소자(38)로 출력한다. 래치 소자(38)는 가감산기(36)로부터의 출력값으로 갱신되면서, 그 값 Z3을 가산기(40)로 출력한다. 이 처리가 제어 신호 C1이 온으로 될 때까지, 즉 값 Z2와 값 Z3의 대소 관계가 역회전할 때까지 계속된다. 제어 신호 C1이 온으로 되면, 스위치 소자(32)가 폐쇄되고, 비교기(34) 및 가감산기(36)의 동작이 정지된다. 이에 의해, 통상의 센터링 처리로 복귀된다.
이와 같은 처리에 의해, 도 2의 부분 확대도에 화살표로 나타낸 바와 같이, 래치 소자(38)의 래치가 해제되었을 때에, 래치 소자(38)의 값 Z3을 소정값 α씩 단계적으로 변경하는 것이 가능해지고, 센터링 처리 회로(200)로부터의 출력 신호 Sout이 급격하게 변화하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 정지 화상의 촬상을 종료하였을 때에 렌즈가 급격하게 크게 움직이는 일이 없어져, 파인더나 액정 모니터에 있어서 화상의 누락의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 촬상 장치로부터의 노이즈를 저감시켜, 촬상자의 손에 대한 위화감을 억제할 수 있다.
<제2 실시 형태>
제2 실시 형태에 있어서의 센터링 처리 회로(202)는, 도 3에 도시한 바와 같이 로우 패스 필터(LPF)(30-1, 30-2), 래치 소자(38), 가산기(40) 및 전단 필터(42)를 포함하여 구성된다.
본 실시 형태에 있어서의 센터링 처리 회로(202)는, 도 5에 도시한 방진 제어 회로(100)의 센터링 처리 회로(24)를 대신하게 되는 것이며, 적분 회로(22)로부터의 신호를 입력 신호로서 받아, 가산 회로(12)로 신호를 출력한다. 방진 제어 회로(100)에 있어서, 센터링 처리 회로(202) 이외의 구성 요소에 변경은 없기 때문에, 이하에서는 센터링 처리 회로(202)에 대해 상세하게 설명한다.
센터링 처리 회로(202)에는, 적분 회로(22)로부터의 각도 신호가 입력된다. 각도 신호는 전단 필터(42) 및 가산기(40)에 입력된다. 전단 필터(42)는 신호의 위상을 조정하는 등의 처리를 신호에 실시하여 LPF(30-1)로 출력한다.
본 실시 형태에서는, 2단의 LPF(30-1, 30-2)가 설치되어 있다. LPF(30-1, 30-2)는, 예를 들어 디지털 필터나 RC 회로, RL 회로, RLC 회로 등으로 구성할 수 있다. 도 3에서는, LPF(30-1, 30-2)는 각각 1차의 IIR 필터로 구성하고 있다. LPF(30-1)에서는, 입력 신호, 레지스터 Z4 및 레지스터 Z5에 대한 계수 β3, β4, β5를 변경함으로써 필요한 주파수 특성을 얻고 있다. 또한, LPF(30-2)에서는, 입력 신호, 레지스터 Z1 및 레지스터 Z2에 대한 계수 β0, β1, β2를 변경함으로써 필요한 주파수 특성을 얻고 있다.
이와 같이, 2단의 LPF(30-1, 30-2)를 설치함으로써, 로우 패스 필터로서의 필터링 특성을 높일 수 있다. 여기서는, 2단의 LPF(30-1, 30-2)의 조합에 의해 입력 신호의 컷오프 주파수 fc 이하의 주파수 성분만을 출력하는 특성을 갖게 한다.
또한, LPF(30-1, 30-2)는 셔터 신호 SHOT에 따라서 정지ㆍ기동시키는 것이 가능한 구성으로 한다. 예를 들어, 셔터 신호 SHOT에 따라서 LPF(30-1, 30-2)에의 클록 신호의 공급을 정지ㆍ개시할 수 있는 구성으로 한다.
래치 소자(38)는 제1 실시 형태와 마찬가지로, 셔터 신호 SHOT이 오프인 경우에는 LPF(30-2)의 출력값으로 값 Z3을 갱신하고, 갱신된 값 Z3을 가산기(40)로 출력한다. 한편, 셔터 신호 SHOT이 온인 경우, LPF(30-2)의 출력값을 래치하고, 셔터 신호 SHOT이 오프로 될 때까지 래치한 값 Z3을 가산기(40)로 출력한다.
가산기(40)는 적분 회로(22)로부터 입력되는 각도 신호로부터 래치 소자(38)로부터 입력되는 값 Z3을 감산하여 출력한다.
다음에, 센터링 처리 회로(202)의 동작에 대해, 도 4를 참조하면서 설명한다. 도 4에는, 센터링 처리 회로(202)에의 입력 신호 Sin, LPF(30-2)의 출력값 SLPF, 래치 소자(38)의 출력값 Z3, 센터링 처리 회로(202)의 출력 신호 Sout 및 셔터 신호 SHOT의 시간적 변화를 나타낸다. 또한, 도 4에는, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 센터링 처리 회로(202)의 작용을 명확하게 나타내기 위해 부분 확대도도 포함하고 있다.
피사체를 촬상 범위에 들어가도록 촬상 장치를 세트할 때나 피사체를 동화상으로 촬상할 때에는, 셔터 신호 SHOT이 오프이며, LPF(30-1, 30-2)는 동작 상태에 있고, 래치 소자(38)는 LPF(30-2)로부터의 출력값으로 갱신되면서, 그 값 Z3을 가산기(40)로 출력한다. 가산기(40)는 적분 회로(22)로부터의 각도 신호로부터 래치 소자(38)로부터 출력되는 값 Z3을 감산하는 처리를 행한다. 이에 의해, 센터링 처리 회로(202) 전체적으로는, 각도 신호로부터 컷오프 주파수 fc 이하의 각도 신호의 주파수 성분을 뺀 신호, 즉 각도 신호의 컷오프 주파수 fc 이상의 주파수 성분이 출력 신호 Sout으로서 출력된다. 이와 같이 하여 생성된 센터링 신호와 ADC(10)가 출력하는 위치 신호(Hall-X, Hall-Y)를 가산하여 서보 회로(14)로 출력한다.
촬상 장치로 정지 화상을 촬상하기 위해 셔터가 눌려지면, 셔터 신호 SHOT이 오프로부터 온으로 된다. 셔터 신호 SHOT이 온으로 되면, 래치 소자(38)에 있어서 래치가 행해짐과 함께, LPF(30-1, 30-2)의 동작이 정지된다. 이에 의해, 셔터 신호 SHOT이 오프로 될 때까지, 래치 소자(38)로부터 일정한 값 Z3이 출력된다. 가산기(40)는 적분 회로(22)로부터의 각도 신호로부터 일정한 값 Z3을 감산하는 처리를 행한다. 즉, 적분 회로(22)로부터의 각도 신호의 변화가 다이렉트로 출력값 Sout에 반영되게 되고, 방진 제어 회로(100)에서의 센터링 처리가 해제되어, 손 떨림 보정이 강화된다.
정지 화상의 촬상이 종료되면, 셔터 신호 SHOT이 온으로부터 오프로 변경된다. 셔터 신호 SHOT이 오프로 되면, 래치 소자(38)의 래치가 해제됨과 함께, LPF(30-1, 30-2)가 재기동된다. 이에 의해, LPF(30-1, 30-2)는 동작 상태로 되고, 래치 소자(38)는 LPF(30-2)로부터의 출력값으로 갱신되면서, 그 값 Z3을 가산기(40)로 출력한다. 단, LPF(30-1, 30-2)는 셔터 신호 SHOT이 오프로 변경될 때까지 비동작 상태에 있었으므로, LPF(30-2)의 출력 신호는 LPF(30-1, 30-2)의 정지 전의 출력값으로부터 현재의 입력 신호에 따른 출력값으로 서서히 변화한다. 래치 소자(38)는 LPF(30-2)로부터의 출력값으로 갱신되면서, 그 값 Z3을 가산기(40)로 출력한다.
이와 같이, 래치 소자(38)의 래치가 해제되었을 때에 래치 소자(38)의 입력 신호로 되는 LPF(30-2)의 출력값이 서서히 변화하므로, 도 4의 부분 확대도에 화살표로 나타낸 바와 같이, 래치 소자(38)의 출력값 Z3도 서서히 갱신된다. 이에 의해, 센터링 처리 회로(202)로부터의 출력 신호 Sout이 급격하게 변화하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 정지 화상의 촬상을 종료하였을 때에 렌즈가 급격하게 크게 움직이는 것이 없어져서, 파인더나 액정 모니터에 있어서 화상의 누락의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 촬상 장치로부터의 노이즈를 저감시켜, 촬상자의 손에 대한 위화감을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, LPF(30-1, 30-2)의 양방을 셔터 신호 SHOT에 따라서 정지ㆍ기동시키는 구성으로 하였지만, 가장 후단의 LPF(30-2)를 정지시키는 것이면 된다. 예를 들어, 로우 패스 필터를 1단으로 한 경우에는, 그 로우 패스 필터를 셔터 신호 SHOT에 따라서 정지ㆍ기동시키는 구성으로 하면 된다. 또한, 로우 패스 필터를 3단 이상으로 한 경우에는, 래치 소자(38)에 가장 가까운 최종단의 로우 패스 필터를 포함하는 적어도 1개의 로우 패스 필터를 셔터 신호 SHOT에 따라서 정지ㆍ기동시키는 구성으로 하면 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 셔터 신호 SHOT이 온으로 된 후 오프로 될 때까지의 전체 기간에 있어서 LPF(30-1, 30-2)를 정지시키는 구성으로 하였지만, 그 일부의 기간에 있어서만 LPF(30-1, 30-2)를 정지시키는 구성으로 해도 된다. 이 경우에도, 본 실시 형태에 있어서의 구성과 마찬가지의 작용ㆍ효과는 어느 정도 얻을 수 있다.
또한, 이상의 설명에서는, 렌즈를 구동함으로써 방진 제어(손 떨림 방지) 등의 처리를 실현하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 렌즈 대신에 촬상 소자(CCD 등의 광전 변환 소자)나 다른 광학계 소자를 구동하고, 렌즈와 다른 광학계 소자의 상대적인 배치를 바꾸는 것으로 해도 된다. 또한, 위치 검출 소자(102)와 서보 회로(14)를 사용한 피드백 제어에 의한 방진 제어에 한정되는 것이 아니라, 진동 검출 소자(106)가 출력하는 신호를 사용한 피드백 제어를 사용하지 않는 방진 제어에도 적용할 수 있다.
10: 디지털 변환 회로(ADC)
12: 가산 회로
14: 서보 회로
16: 하이 패스 필터(HPF)
22: 적분 회로
24: 센터링 처리 회로
24a: 로우 패스 필터(LPF)
24b: 래치 회로
24c: 가산기
26: 디지털/아날로그 변환 회로(DAC)
30: 로우 패스 필터(LPF)
32: 스위치 소자
34: 비교기
36: 가감산기
38: 래치 소자
40: 가산기
42: 전단 필터
100: 방진 제어 회로
102: 위치 검출 소자
104: 렌즈 구동 소자
106: 진동 검출 소자
200: 센터링 처리 회로
202: 센터링 처리 회로

Claims (7)

  1. 입력 신호를 받아 소정 주파수 이상의 주파수 대역을 투과시키는 하이 패스 필터를 포함하고,
    상기 하이 패스 필터는,
    상기 입력 신호의 제1 주파수 이하의 주파수 성분을 투과시키는 제1 로우 패스 필터와,
    제어 신호에 따라서 상기 제1 로우 패스 필터의 출력을 래치하는 래치부와,
    상기 입력 신호와, 상기 래치부의 출력과의 차를 출력하는 연산기를 구비하고,
    상기 래치부에 있어서의 래치를 해제할 때에, 상기 래치부의 유지값을 상기 제1 로우 패스 필터의 출력값으로 단계적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 방진 제어 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하이 패스 필터는 상기 래치부에 있어서의 래치를 해제할 때에,
    상기 제1 로우 패스 필터의 출력값과, 상기 래치부의 유지값을 비교하는 비교기와,
    상기 비교기에 있어서 상기 제1 로우 패스 필터의 출력값이 상기 래치부의 유지값보다 큰 경우에는 상기 래치부의 유지값에 소정값을 가산하고, 상기 제1 로우 패스 필터의 출력값이 상기 래치부의 유지값보다 작은 경우에는 상기 래치부의 유지값으로부터 소정값을 감산하는 가감산부를 구비하고,
    상기 래치부의 유지값을 상기 제1 로우 패스 필터의 출력값으로 단계적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 방진 제어 회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하이 패스 필터는,
    상기 래치부에 있어서의 래치 기간의 적어도 일부의 기간은 상기 제1 로우 패스 필터의 동작을 정지시키고,
    상기 래치부에 있어서의 래치를 해제할 때에 상기 제1 로우 패스 필터를 재기동함으로써, 상기 래치부의 유지값을 상기 제1 로우 패스 필터의 출력값으로 단계적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 방진 제어 회로.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1 로우 패스 필터는 적어도 2단의 필터 회로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방진 제어 회로.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 자이로 센서로부터의 신호의 제2 주파수 이하의 주파수 성분만을 투과시키는 제2 로우 패스 필터와,
    상기 제2 로우 패스 필터로부터의 신호를 적분하여 상기 제1 로우 패스 필터로 출력하는 적분 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 방진 제어 회로.
  6. 제1항에 있어서, 진동 검출 소자로부터 출력되는 속도 신호를 적분하여 이동량을 나타내는 신호를 생성하고, 상기 하이 패스 필터로 출력하는 적분 회로와,
    상기 하이 패스 필터로부터 출력되는 신호에 따라서 방진 제어를 행할 때에 구동시키는 광학계 소자의 구동을 제어하는 보정 신호를 생성하는 보정 신호 생성 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 방진 제어 회로.
  7. 진동에 따라서 피사체의 흔들림을 방지하는 촬상 장치이며, 상기 촬상 장치는,
    광학계 소자와,
    상기 광학계 소자를 구동하는 구동 소자와,
    상기 촬상 장치의 진동을 검출하는 진동 검출 소자와,
    상기 진동 검출 소자가 출력하는 신호에 기초하여 상기 구동 소자를 제어하는 보정 신호를 생성하는 방진 제어 회로를 구비하고, 상기 방진 제어 회로는,
    상기 진동 검출 소자로부터 출력되는 속도 신호를 적분하여 이동량을 나타내는 신호를 생성하는 적분 회로와,
    상기 적분 회로로부터 출력되는 신호를 받아 소정의 주파수 이상의 주파수 대역을 투과시키는 하이 패스 필터와,
    상기 하이 패스 필터로부터 출력되는 신호에 따라서 상기 보정 신호를 생성하는 보정 신호 생성 회로를 포함하고, 상기 하이 패스 필터는,
    상기 적분 회로로부터 출력되는 신호의 제1 주파수 이하의 주파수 성분만을 투과시키는 제1 로우 패스 필터와,
    제어 신호에 따라서, 상기 제1 로우 패스 필터의 출력을 래치하는 래치부와,
    상기 적분 회로로부터 출력되는 신호와, 상기 래치부의 출력과의 차를 출력하는 연산기를 구비하고,
    상기 래치부에 있어서의 래치를 해제할 때에 상기 래치부의 유지값을 상기 제1 로우 패스 필터의 출력값으로 단계적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
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