KR101240906B1 - 촬상 장치의 제어 회로 - Google Patents

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세미컨덕터 콤포넨츠 인더스트리즈 엘엘씨
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Abstract

본 발명은 손 떨림 보정을 위한 데이터 처리를 더 효과적으로 행하는 것이 요망된다.
변위 속도 검출기(자이로 센서(12))에 의해 검출한 촬상 장치의 변위 속도와, 위치 검출기(홀 소자(10))에 의해 검출한 촬상 장치의 합초 조정 부재(렌즈(8))에 대한 위치에 기초하여, 촬상 장치의 움직임을 보상한다. 입력 데이터 형식 변환 회로(40)는 변위 속도 검출기(12)에 있어서 검출된 변위 속도에 대하여 고정 소수점 형식으로부터 부동 소수점 형식으로 변환함과 함께, 검출된 합초 부재의 위치를 부동 소수점 데이터로 변환한다. 또한, 자이로 필터(24)는, 부동 소수점 형식의 데이터 처리에 의해 상기 촬상 장치의 변위량 데이터를 산출하고, 홀 필터(22)는 부동 소수점 형식의 데이터 처리에 의해, 상기 합초 조정 부재의 구동 데이터를 생성한다. 그리고, 홀 필터(22)로부터의 부동 소수점 형식의 구동 데이터를 고정 소수점 형식의 구동 데이터로 변환한다.

Description

촬상 장치의 제어 회로 {CONTROL CIRCUIT OF IMAGING APPARATUS}
본 발명은, 변위 속도 검출기에 의해 검출한 촬상 장치의 변위 속도와, 위치 검출기에 의해 검출하여 촬상 장치의 합초 조정 부재에 대한 위치에 기초하여, 촬상 장치의 움직임을 보상하기 위한 상기 합초 조정 부재의 구동 데이터를 산출하는 촬상 장치의 제어 회로에 관한 것이다.
디지털 카메라나 휴대 전화에 탑재되는 카메라 등의 촬상 장치에는, 손 떨림에 의한 화질의 저하를 억제하기 위하여 손 떨림 보정 기능을 탑재하는 것이 많아지고 있다. 이 손 떨림 보정의 방식에는 몇 가지의 종류가 존재하지만, 그 하나로서, 자이로 센서 등에서 검지된 촬상 장치의 진동(합초 기구의 광축의 각속도)에 기초하여, 촬상에 있어서의 합초 기구를 형성하는 보정 렌즈 등의 광학 부품이나 CCD 이미지 센서 등의 촬상 소자를 변위시키는 것이 있다. 또한, 합초 기구의 위치 제어를 위해서는, 변위되는 부재의 위치를 검출하는 것이 필요하고, 이 위치 검출에는 홀 센서 등이 사용된다.
여기서, 보정 렌즈 등을 변위시키기 위해서는, 자이로 센서로부터 출력된 각속도 신호에 대하여, 적분 처리를 행하여 각속도로부터 각도에 따른 변위량으로의 변환을 행한다. 이와 같은 신호 처리는, 통상 디지털 데이터 처리가 이용되고, 센서로부터의 신호를 A/D 변환기(ADC: Analog-to-Digital Converter)로 디지털 데이터 변화한 후 적분 등의 처리를 행한다. 또한, 보정 렌즈 등의 실제의 구동을 제어하기 위한 신호를 얻기 위해서는, 홀 센서에 의한 위치 검출 신호도 필요하고, 이 홀 센서의 출력도 A/D 변환하여, 디지털 데이터로서 연산 처리된다.
그리고, 이와 같이 하여 얻어진 보정 렌즈 구동 데이터는, D/A 변환기(DAC: Digital-to-Analog Converter)에서 아날로그 신호로 변환되어 보정 렌즈를 구동하는 액추에이터에 공급된다. 또한, 액추에이터를 펄스폭 변조(PWM: Pulse Width Modulation) 제어하는 경우에는, PWM 변조 회로에는 디지털 데이터를 공급하고, 이 PWM 회로에 의해 액추에이터가 PWM 제어된다.
일본 특허 공개 제2002-246913호 공보
여기서, A/D 변환기, D/A 변환기, PWM 회로 등은, 구성이 간단한 것 등으로부터, 통상 고정 소수점 형식의 데이터가 입력되는 것이 사용된다. 따라서, 손 떨림 보정에 필요한 디지털 데이터 처리도 통상 고정 소수점 형식의 데이터 처리에 의해 행해진다.
그런데, 자이로 센서로부터의 출력의 처리에는 적분 처리가 포함되어 있고, 고정 소수점 형식에서의 연산은, 당해 적분 처리에서 오버플로우가 발생하기 쉽다. 따라서, 손 떨림 보정을 위한 데이터 처리를 보다 효과적으로 행하는 것이 요망된다.
본 발명은, 변위 속도 검출기에 의해 검출한 촬상 장치의 변위 속도와, 위치 검출기에 의해 검출하여 촬상 장치의 합초 조정 부재에 대한 위치에 기초하여, 촬상 장치의 움직임을 보상하기 위한 상기 합초 조정 부재의 구동 데이터를 산출하는 촬상 제어 장치이며, 상기 변위 속도 검출기에 있어서 검출된 변위 속도에 대한 고정 소수점 형식의 데이터를 부동 소수점 형식의 변위 속도 데이터로 변환하는 제1 입력 데이터 형식 변환 회로와, 부동 소수점 형식의 변위 속도 데이터로부터, 부동 소수점 형식의 데이터 처리에 의해 상기 촬상 장치의 변위에 대한 변위량 데이터를 산출하는 변위량 산출 회로와, 상기 위치 검출기에 의해 검출된 합초 부재의 위치를 부동 소수점 데이터의 위치 데이터로 변환하는 제2 입력 데이터 형식 변환 회로와, 부동 소수점 형식의 상기 합초 조정 부재의 위치 데이터와 부동 소수점 형식의 상기 변위량 데이터의 부동 소수점 형식의 데이터 처리에 의해, 상기 합초 조정 부재의 구동 데이터를 생성하는 구동 데이터 생성 회로와, 부동 소수점 형식의 구동 데이터를 고정 소수점 형식의 구동 데이터로 변환하는 출력 데이터 형식 변환 회로를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 입력 데이터 형식 변환 회로와, 제2 입력 데이터 형식 변환 회로는, 1개의 데이터 형식 변환 회로를 시분할로 이용함으로써 구성되는 것이 적합하다.
또한, 상기 변위 속도 검출기 및 위치 검출기로부터는, 아날로그의 변위 속도, 위치에 대한 검출 신호가 출력되고, 이들 검출 신호를 A/D 변환기에 의해 시분할로 A/D 변환하여 고정 소수점 형식의 변위 속도 데이터 및 위치 데이터를 얻고, 얻어진 고정 초점 형식의 변위 속도 데이터 및 위치 데이터가 상기 제1 및 제2 데이터 형식 변환 회로에 순차 공급되는 것이 적합하다.
본 발명에 따르면, 부동 소수점 형식의 데이터를 이용하여 데이터 처리를 행함으로써, 손 떨림 보상을 위한 데이터 처리를 효과적으로 행할 수 있다.
도 1은 실시 형태에 관한 카메라의 손 떨림 보정 시스템의 개략의 블록 구성도.
도 2는 실시 형태에 관한 자이로 필터의 개략의 구성을 도시하는 블록도.
도 3은 자이로 필터에 사용하는 디지털 필터의 구성예를 나타내는 개략의 블록도.
도 4는 실시 형태에 관한 카메라의 손 떨림 보정 시스템의 개략의 블록 구성도.
도 5는 CPU에 의한 데이터 판독을 위한 구성을 도시하는 도면.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 도면에 기초하여 설명한다. 본 실시 형태에 관한 촬상 장치의 제어 장치는 카메라의 손 떨림 보정 기능에 사용된다.
도 1은, 실시 형태에 관한 카메라의 손 떨림 보정 시스템의 개략의 블록 구성도이다. 본 손 떨림 보정 시스템은, 센서부(2), 회로부(4) 및 구동부(6)를 포함한다. 본 시스템은, 촬상 소자(도시하지 않음)의 수광면에 광학상을 형성하는 광학계에 설치된 보정 렌즈(렌즈(8))를 합초 조정 부재로 하고 그 위치를 조정하여 손 떨림 보정하는 방식을 채용하고 있다.
센서부(2)는, 홀 소자(10)와 자이로 센서(12)로 이루어진다. 홀 소자(10)는, 렌즈(8)의 위치를 검출하는 센서이며, 렌즈(8)에 고정된 자석의 자장에 기초하여, 렌즈(8)와의 거리에 따른 전압 신호 VP를 발생하여 회로부(4)에 출력한다. 광축에 수직인 평면(x-y 평면) 내에서의 렌즈(8)의 2차원적인 위치(PX, PY)를 검출하기 위하여, 홀 소자(10)는 x 방향, y 방향 각각에 대응하여 설치되고, x 방향, y 방향 각각에 대하여 신호 VP를 출력한다.
자이로 센서(12)는, 카메라의 진동을 검출하기 위하여 설치된 센서(변위 속도 검출기)이며, 카메라의 변위 속도에 따른 진동 검지 신호로서, 각속도 ω에 따른 전기 신호 Vω를 회로부(4)에 출력한다. 자이로 센서(12)도 2개 설치되고, x축의 주위에서의 각속도 성분 및 y축의 주위에서의 각속도 성분 각각에 대하여 신호 Vω를 출력한다.
변위 가능한 렌즈(8)와 당해 렌즈(8)를 변위시키는 구동부(6)는 진동 보상 기구를 구성하고, 구동부(6)는, 예를 들어, 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor: VCM)(14)로 구성된다. VCM(14)은, 회로부(4)가 생성하는 구동 신호에 따라서, VCM을 구성하는 가동 코일의 위치를 직선 변위시켜, 렌즈(8)의 위치를 제어한다. x-y 평면 내에서의 2차원 변위를 실현하기 위하여, 가동 코일은 1쌍 설치되고, x 방향, y 방향으로 각각 변위한다.
회로부(4)는 ADC(A/D 변환기)(20), 홀 필터(22), 자이로 필터(24) 및 DAC(26)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 신호 VP, Vω가 각각 입력된다. ADC(20)는, 2개의 홀 소자(10)가 각각 출력하는 전압 신호 VP와, 2개의 자이로 센서(12)가 각각 출력하는 전압 신호 Vω를 시분할로 고정 소수점 형식의 위치 데이터 DP, 각속도 데이터 Dω로 변환한다. 각 신호의 A/D 변환은, 서보 제어 주기마다 주기적으로 행해진다.
ADC(20)의 출력인 위치 데이터 DP, 각속도 데이터 Dω는, 입력 데이터 형식 변환 회로(40)에 입력된다. 이 입력 데이터 형식 변환 회로(40)는, 이들 위치 데이터 DP, 각속도 데이터 Dω를 고정 소수점 형식으로부터 부동 소수점 형식으로 변환한다. 입력 데이터 형식 변환 회로(40)는, 16비트의 고정 소수점 형식의 데이터를 32비트의 부동 소수점 형식의 데이터로 변환한다. 또한, 이 입력 데이터 형식 변환 회로(40)의 처리는, ADC(20)로부터의 출력에 동기하여 시분할로 행해진다.
홀 소자(10)의 출력에 기초하여 생성된 부동 소수점 형식의 위치 데이터 DP는 홀 필터(22)에 입력된다. 한편, 자이로 센서(12)의 출력에 기초하여 생성된 부동 소수점 형식의 각속도 데이터 Dω는, 자이로 필터(24)에 입력된다.
자이로 필터(24)는, 카메라의 변위량에 따른 진동 보상 데이터를 생성하는 회로이며, 서보 제어 주기마다 소정의 샘플링 기간에 걸쳐서 입력되는 각속도 Dω를 적분 처리하여, x축, y축 각각의 주위에서의 카메라의 요동 각도 θ에 따른 데이터 Dθ를 생성한다. 자이로 필터(24)는, 데이터 Dθ에 기초하여, x 방향, y 방향 각각에 대한 손 떨림량에 따른 진동 보상 데이터 DS를 생성하여 출력한다. 이 진동 보상 데이터 DS가 렌즈(8)를 x축, y축의 양방향으로 어느 정도 변위시킬지에 대한 데이터이다.
홀 필터(22)는 가산기(32) 및 서보 회로(34)를 갖는다. 가산기(32)는, 입력 데이터 형식 변환 회로(40)에 입력되는 위치 데이터 DP와, 자이로 필터(24)로부터의 진동 보상 데이터 DS를 x, y 각 방향별로 가산한다. 서보 회로(34)는, 가산기(32)의 출력 데이터로부터, x축 방향, y 축방향 각각에 대한 렌즈(8)가 현재 위치로부터 어느 정도 변위하는지를 나타내는 소요 변위량에 상당하는 서보 데이터 DSV를 산출한다.
얻어진 서보 데이터 DSV는, 출력 데이터 형식 변환 회로(48)에 입력되고, 여기에서 부동 소수점 형식으로부터 고정 소수점 형식으로 변환되어, 고정 소수점 형식의 서보 데이터 DSV가 DAC(26)에 공급된다.
또한, 가산기(32)와, 서보 회로(34) 사이에 출력 데이터 형식 변환 회로(48)를 배치하여, 서보 회로(34)로의 입력 데이터는 고정 소수점 형식으로 하고, 서보 회로(34)에 있어서 고정 소수점 형식의 데이터 처리를 행하고, 여기서부터 고정 소수점 형식의 서보 데이터 DSV를 출력하도록 해도 된다.
DAC(26)는, 홀 필터(22)로부터 출력되는 서보 데이터 DSV를 아날로그 전압 신호로 변환한다. DAC(26)가 출력하는 전압 신호는 소정의 증폭 처리를 실시하여 VCM(14)에 인가된다. VCM(14)은, DSV의 절대값이 감소하는 방향으로 구동되고, 이에 의해, 본 시스템을 탑재한 카메라는, 촬상 기간에서, 손 떨림에 따라서 렌즈(8)를 이동시키고, 손 떨림에 의한 촬상 소자 상에서의 피사체상의 변위를 보상하여, 고화질인 화상 신호를 얻을 수 있다.
다음에, 자이로 필터(24)의 구성을 설명한다. 도 2는, 자이로 필터(24)의 개략의 구성을 도시하는 블록도이다. 자이로 필터(24)는, 손 떨림 성분 추출 회로(42), 적분 회로(44) 및 센터링 처리 회로(46)를 갖는다.
손 떨림 성분 추출 회로(42)는 고역 통과 필터(High Pass Filter: HPF)이며, 시계열의 각속도 데이터 Dω가 입력되고, 여기에 포함되는 저주파 성분을 감쇠하여 목적 보상 대역의 진동 성분을 추출한다. 목적 보상 대역은, 카메라의 손 떨림이 예를 들어 2 내지 10Hz 정도의 낮은 주파수를 포함하는 것에 대응하여, 1Hz 이상으로 설정된다. 즉, 손 떨림 성분 추출 회로(42)는 대부분 직류 성분이라고 간주할 수 있는 저주파수 성분을 감쇠하는 한편, 수Hz 정도의 성분은 통과시킨다. 손 떨림 성분 추출 회로(42)는 부동 소수점 형식에서 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 각속도 데이터를 적분하여, 촬상 장치의 변위량을 나타내는 각도 데이터 Dθ를 생성한다. 적분 회로(44)는 LPF를 사용하여 구성할 수 있고, 도시하지 않은 레지스터에 설정된 필터 계수에 의해 필터 특성이 설정된다. 또한, 적분 회로(44)에서 생성되는 각도 데이터 Dθ는 상술한 바와 같이 촬상 장치의 변위량을 나타내고, 이것을 홀 필터(22)에의 진동 보상 데이터 DS로서 사용할 수도 있지만, 본 시스템에서는, 적분 회로(44)에서 얻어진 각도 데이터 Dθ에 대하여, 또한 센터링 처리를 행한 결과를 진동 보상 데이터 DS로서 홀 필터(22)에 공급하고 있다.
센터링 처리 회로(46)는, 렌즈(8)가 보상 제어 기구에 의한 가동 한계에 도달하기 어려워지도록 변위량을 수정하는 처리를 행한다. 센터링 처리 회로(46)에서는, 적분 처리에 의해 얻어지는 각도 데이터 Dθ로부터, 목적 보상 대역의 하한보다 낮은 주파수를 갖고 직류라고 간주할 수 있는 성분을 감쇠한다. 이 경우, 센터링 처리 회로(46)는 HPF를 사용하여 구성할 수 있다. 이 센터링용 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 DS로 된다.
여기서, 본 실시 형태에서는, 자이로 센서(12)는, x축 주위, y축 주위의 각속도에 대한 신호 Vω를 검출한다. 그리고, 자이로 필터(24)에서는, 신호 Vω로부터 산출한 x축 및 y축 방향의 각도 데이터 Dθ에 기초하여, x, y축 방향의 이동량인 진동 보상 데이터 DS를 산출하고, 렌즈(8)의 x, y축 방향의 이동에 의해 상의 위치를 보상하고 있다. 보상의 형식은, 이에 한정되지 않고, 다른 방향에 대하여 렌즈(8)를 이동하는 것도 가능하다.
센터링 처리 회로(46)로부터 출력되는 부동 소수점 형식의 진동 보상 데이터 DS는 홀 필터(22)의 가산기(32)에 입력된다.
자이로 필터(24)의 처리의 과정에서는, 고정 소수점에서 표현할 수 없는 범위의 데이터가 발생할 수 있다. 예를 들어, 적분 회로(44)에서 직류 성분의 누적에 의해, 적분 결과가 16비트의 고정 소수점 형식 데이터로 표현 가능한 상한을 초과하는 값이 될 수 있다. 이 직류 성분은 센터링 처리 회로(46)에서 제거되고, 센터링 처리 회로(46)의 처리 결과는 고정 소수점 형식으로 표현 가능한 범위가 될 수 있지만, 적분 회로(44)에서 오버플로우가 발생하면, 센터링 처리 회로(46)로부터 출력되는 진동 보상 데이터 DS의 정밀도가 저하된다. 그러나, 본 시스템의 자이로 필터(24)는, 각속도 데이터 Dω로부터 진동 보상 데이터 DS를 생성하는 처리를 부동 소수점 형식으로 표현된 데이터에 기초하여 행하므로, 고정 소수점 형식에서는 표현할 수 없는 데이터도 정확하게 표현되고, 그 올바른 값에 기초하여 정밀도가 높은 진동 보상 데이터 DS를 구할 수 있다.
또한, 자이로 필터(24)에서는, 각속도 데이터 Dω로부터 진동 보상 데이터 DS를 생성하는 처리를 디지털 필터에서 행하는 구성으로 하고 있다. 이 구성은, 마이크로프로세서 등을 설치하는 구성에 비하여 회로 면적을 축소하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 회로부(4)가 형성되는 반도체 칩의 비용을 저감하는 것이 가능해진다. 또한, 상술한 부동 소수점 형식에서의 연산을 마이크로프로세서에서 행하는 경우, 고정 소수점 형식에서의 연산을 행하는 경우에 비하여, 고성능의 프로세서가 필요해져, 비용 증가의 요인이 된다. 이에 대하여 디지털 필터를 사용하는 구성은 마이크로프로세서에 비하여 회로 규모가 작으므로, 부동 소수점 형식에 대응한 구성으로 할 때의 비용 증가는 마이크로프로세서의 경우보다 적다. 또한, 진동 보상 데이터 DS의 생성을 위하여 마이크로프로세서 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.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 홀 필터(22)의 가산기(32)에 있어서의 가산 처리는, 부동 소수점 데이터인 위치 데이터 DP와, 진동 보상 데이터 DS의 연산이 된다.
한쪽의 데이터가 고정 소수점 형식이면, 가산기(32)에 있어서 가산할 때, 부동 소수점측의 출력(예를 들어, 자이로 필터(24)의 출력)을 고정 소수점으로 변환 할 필요가 있고, 이때에, 고정 소수점측에 맞추어, 상한값을 마련하거나, 게인을 변경해야만 한다. 이와 같은 처리는 번거롭고, 또한 상한값으로 교체함으로서, 정밀도도 악화된다는 문제가 있다. 본 실시 형태에서는, 가산기(32)에 입력되어 오는 데이터는 양쪽 모두 부동 소수점 데이터로, 이와 같은 문제가 없다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 입력 데이터 형식 변환 회로(40)는, 위치 데이터 DP와, 각속도 데이터 Dω를 시분할로 출력하지만, 홀 필터(22), 자이로 필터(24)는 별도 회로로 하고 있다. 이로 인해, 홀 필터(22), 자이로 필터(24)에 있어서, 충분한 연산 시간을 확보할 수 있다.
도 3은, 자이로 필터(24)에 사용하는 디지털 필터의 구성예 나타내는 개략의 블록도이다. 디지털 필터(60)는 1차 IIR 필터이며, 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 곱하고, 승산 결과를 가산기(66)에 입력한다. 승산기(62)는, 지연 회로(64)에서 지연된 부동 소수점 형식의 입력 데이터에 대하여, 레지스터 등에 설정된 계수를 곱하고, 승산 결과를 가산기(66)에 입력한다. 승산기(63)는, 가산기(66)의 출력을 지연 회로(65)에서 지연시킨 부동 소수점 형식의 데이터에 대하여, 레지스터 등에 설정된 계수를 곱하고, 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 절대값이 부동 소수점 형식으로 표현 가능한 최대의 수치가 되는 일은 없다. 또한, 예를 들어, 적분 회로(44)에서 연산 결과가 매우 큰 수치로 된 경우, 정상인 진동 보상 데이터가 얻어지는 상태에 수렴할 때까지의 시간이 길어져, 손 떨림 제어의 추종성이 저하된다. 따라서, 본 시스템의 디지털 필터(60)는 연산 데이터의 절대값이 소정의 임계값을 상회한 경우, 연산 데이터를 소정의 상한값으로 치환한다. 또한, 연산 데이터의 절대값이, 예를 들어, DAC(26) 등을 표현할 수 없는 작은 값이 되는 경우, 연산 데이터를 0으로 치환한다. 이들 처리에서 사용되는 임계값이나 상한값은 레지스터 등에 설정한 것을 사용한다.
예를 들어, 상한값, 하한값으로의 치환은 가산기(66)가 행한다. 가산기는 그 연산 결과의 부동 소수점 형식의 데이터의 지수부가 소정의 임계값을 초과한 경우, 연산 결과를 상한값으로 치환하고, 한편, 지수부가 소정의 임계값을 하회한 경우, 연산 결과를 0으로 치환한다.
본 실시 형태에서는, 카메라의 진동 검지, 렌즈(8)의 위치 검지 및 렌즈(8)의 구동을 각각, 자이로 센서(12), 홀 소자(10), VCM(14)에서 행하는 구성으로 하였지만, 그에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 렌즈(8)를 구동하는 소자는, 스테핑 모터나 피에조 소자를 사용할 수 있다. 스테핑 모터를 사용하는 경우, 홀 필터(22)는 홀 소자(10)에 기초한 위치 데이터 DP를 사용하지 않고, 진동 보상 데이터 DS를 사용하여 서보 데이터 DSV를 산출한다. 또한, 진동 검지에는, 직선 방향의 가속도를 검출하는 센서를 사용하여, 가속도 신호에 기초하여 촬상 장치의 진동을 검출하는 구성으로 할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 합초 조정 부재로서, 렌즈를 구동시켜 손 떨림 보정을 행하는 렌즈 시프트 방식으로 하였지만, 촬상 장치의 떨림에 따라서 CCD 이미지 센서 등의 촬상 소자를 합초 조정 부재로서 시프트시키는 이미지 센서 시프트 방식에도 적용할 수 있다. 이 경우에는, 촬상 소자의 위치를 센서로 검출하고, 당해 촬상 소자를 액추에이터에서 변위시킨다.
도 4에는, 본 실시 형태의 개념적인 구성을 도시하고 있다. 홀 소자(10) 및 자이로 센서(12)로부터의 전압 신호 VP, Vω는, ADC(20)에 있어서, 시분할로 고정 소수점 형식의 디지털 데이터에 A/D 변환된다. 얻어진 고정 소수점 형식의 데이터는, 입력 데이터 형식 변환 회로(40)에 있어서, 시분할로 부동 소수점 형식의 위치 데이터 DP, 각도 데이터 Dω로 변환된다. 각도 데이터 Dω는, 자이로 필터(24)에 입력되고, 여기서 부동 소수점 형식의 데이터 연산에 의해, 진동 보상 데이터 DS가 산출되어, 홀 필터(22)에 공급된다. 홀 필터(22)에서는, 부동 소수점 형식의 위치 데이터 DP와 진동 보상 데이터 DS로부터 x, y 방향의 서보 데이터 DSV를 산출하고, 이것을 출력 데이터 형식 변환 회로(48)에 공급한다. 출력 데이터 형식 변환 회로(48)는, 부동 소수점 형식의 서보 데이터 DSV를 고정 소수점 형식의 서보 데이터 DSV로 변환한다.
이와 같이 하여 얻어진, x, y 방향의 이동량을 나타내는 서보 데이터 DSV는, DAC(26)에 있어서 아날로그 전압으로 변환되고, VCM(14)의 x, y 방향의 이동용 코일의 전류가 제어되고, 검출된 진동에 대하여 렌즈(8)의 위치가 보상된다. 또한, PWM 제어의 경우에는, 서보 데이터 DSV가 PWM 회로에 공급되고, 이 PWM 회로에 의해 VCM(14)의 x 방향 코일, y 방향 코일에의 전류량이 그 듀티의 제어에 의해 컨트롤된다.
여기서, 상술한 바와 같이, 홀 필터(22), 자이로 필터(24)는, 연산을 부동 소수점 형식의 데이터 처리에 의해 행한다. 여기서, 이 처리에는, 도 3에 도시되는 디지털 필터가 사용된다. 이 디지털 필터에 있어서는, 승산의 계수나 지연량을 설정할 필요가 있고, 이들 값은 연산에 의해 변경된다. 따라서, 이들 값은 메모리에 기억해 두고, 필요에 따라서 메모리로부터 판독하여 재기입한다.
통상의 경우, 이들 계수 등의 재기입은, 홀 필터(22), 자이로 필터(24)에 있어서, 각각 메모리로부터의 데이터를 판독하여 행하지만, 이들 처리에 있어서 외부의 마이크로컴퓨터에 있어서의 CPU의 처리를 수반하는 경우도 있다.
홀 필터(22), 자이로 필터(24)에서는, 상술한 바와 같이 부동 소수점 형식의 데이터를 취급하기 위하여, 메모리에 있어서도 부동 소수점 형식의 데이터를 기억해 두는 것이 바람직하다. 한편, CPU에 있어서의 연산을 부동 소수점 형식으로 행하면, 고정 소수점 형식의 데이터에 관한 연산에 비하여, 처리 시간이 커진다는 문제가 있다.
따라서, 도 5에 도시한 바와 같은 구성으로서, CPU에 있어서는, 고정 소수점 형식의 데이터 처리를 행한다.
각종 데이터는, SRAM으로 구성되는 메모리(70)에 부동 소수점 형식의 데이터로 기억되어 있다. CPU(72)는, 필요로 하는 경우에, 메모리(70) 내의 데이터를 판독하여 연산 처리하지만, 이때에 판독 데이터 형식 변환부(74)를 통하여, 고정 소수점 데이터로 변환한 것을 읽어들인다. 그리고, CPU(72)는 연산 결과를 기입 데이터 형식 변환부(76)를 통하여, 부동 소수점 형식으로 변환하여, 메모리(70)에 기입한다.
여기서, CPU(72)는, 그 연산에 있어서, 고정 소수점 데이터에 대한 연산이 적절하게 행해졌는지 여부를 판정할 수 있다. 즉, 연산 결과를 보면, 그 연산에 있어서 오버플로우가 일어나거나 하여 소수점 위치가 부적절한 것을 인식할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 연산 결과에 있어서, 고정 소수점 위치가 부적절한 경우에는, CPU(72)가 판독 데이터 형식 변환부(74)에 적절한 고정 소수점 위치에 대한 지시를 공급하고, 판독 데이터 형식 변환(74)에 있어서 설정하는 고정 소수점 형식을 변경한다. 또한, 그 판독 데이터에 대한 연산 결과에 대하여 메모리(72)에 기입하는 경우에는, CPU(72)에 있어서의 연산에 있어서의 데이터의 고정 소수점 위치에 대한 정보를 기입 데이터 형식 변환 회로(76)에 공급하고, 기입 데이터 형식 변환 회로(76)에 있어서 지시된 고정 소수점 위치에 기초하여, 적절한 변환을 행한다. CPU(72)에서는, 연산 도중 및 결과 중에서 가장 큰 값에 있어서, 오버플로우가 발생한 경우에는, 고정 소수점 위치를 1개 앞당기고, MSB 및 제2 비트의 양쪽이 0인 경우에, 고정 소수점 위치 1개 뒤로 물리는 등의 지시를 발생시키는 것이 적합하다.
이와 같이 하여, 폭넓은 부동 소수점 데이터에 대응하여, 적절한 부동 소수점 형식으로부터 고정 소수점 형식으로의 변환을 행할 수 있고, CPU(72)에 있어서 정밀도의 문제를 해소하여, 고정 소수점 형식의 데이터에 의한 고속의 처리를 행할 수 있다.
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: 가산기
34: 서보 회로
40: 입력 데이터 형식 변환 회로
42: 손 떨림 성분 추출 회로
44: 적분 회로
46: 센터링 처리 회로
48: 출력 데이터 형식 변환 회로
60: 디지털 필터
61, 62, 63, 72: 승산기
64, 65: 지연 회로
66: 가산기

Claims (3)

  1. 변위 속도 검출기에 의해 검출한 촬상 장치의 변위 속도와, 위치 검출기에 의해 검출한 촬상 장치의 합초 조정 부재에 대한 위치에 기초하여, 촬상 장치의 움직임을 보상하기 위한 상기 합초 조정 부재의 구동 데이터를 산출하는 촬상 제어 장치이며,
    상기 변위 속도 검출기에 있어서 검출된 변위 속도에 대한 고정 소수점 형식의 데이터를 부동 소수점 형식의 변위 속도 데이터로 변환하는 제1 입력 데이터 형식 변환 회로와,
    부동 소수점 형식의 변위 속도 데이터로부터, 부동 소수점 형식의 데이터 처리에 의해 상기 촬상 장치의 변위에 대한 변위량 데이터를 산출하는 변위량 산출 회로와,
    상기 위치 검출기에 의해 검출된 합초 조정 부재의 위치에 대한 고정 소수점 형식의 데이터를 부동 소수점 형식의 위치 데이터로 변환하는 제2 입력 데이터 형식 변환 회로와,
    부동 소수점 형식의 상기 합초 조정 부재의 위치 데이터와 부동 소수점 형식의 상기 변위량 데이터의 부동 소수점 형식의 데이터 처리에 의해, 상기 합초 조정 부재의 구동 데이터를 생성하는 구동 데이터 생성 회로와,
    부동 소수점 형식의 구동 데이터를 고정 소수점 형식의 구동 데이터로 변환하는 출력 데이터 형식 변환 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 촬상 장치의 제어 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 입력 데이터 형식 변환 회로와, 제2 입력 데이터 형식 변환 회로는, 1개의 데이터 형식 변환 회로를 시분할로 이용함으로써 구성되는 것을 특징으로 하는 촬상 장치의 제어 회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 변위 속도 검출기 및 위치 검출기로부터는, 아날로그의 변위 속도, 위치에 대한 검출 신호가 출력되고, 이들 검출 신호를 A/D 변환기에 의해 시분할로 A/D 변환하여 고정 소수점 형식의 변위 속도 데이터 및 위치 데이터를 얻고,
    얻어진 고정 소수점 형식의 변위 속도 데이터 및 위치 데이터가 상기 제1 및 제2 입력 데이터 형식 변환 회로에 순차 공급되는 것을 특징으로 하는 촬상 장치의 제어 회로.
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