KR101297801B1 - 상 흔들림 보정장치 - Google Patents

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Abstract

촬상장치를 위한 상 흔들림 보정장치는 각속도 센서와 제어기를 포함한다. 각속도 센서는 각속도를 검출한다. 제어기는 각속도 센서를 제어하여, 상기 각속도 센서에서 나온 출력신호에 기초하여 상 흔들림 보정처리를 수행한다. 촬상장치가 고정장치에 고정되어 있지 않은 경우보다, 촬상장치가 고정장치에 고정되어 있는 경우 상 흔들림 보정처리의 감도는 낮게 설정된다.
상 흔들림 보정장치, 상 흔들림 보정처리, 각속도, 촬상장치, 제어기, 촬상소자, 촬상장치

Description

상 흔들림 보정장치{ANTI-SHAKE APPARATUS}
본 발명은 촬상장치를 위한 상 흔들림 보정장치에 관련되며, 상세하게는 촬상장치가 삼각대와 같은 고정장치에 고정된 경우에도 상 흔들림 보정 처리를 수행하는 것과 관련이 있다.
촬상장치를 위한 상 흔들림 보정장치가 제안된다. 상 흔들림 보정장치는 손 흔들림 보정 렌즈 또는 촬상소자를, 촬상중에 손 흔들림 양에 대응하여 광축에 수직한 평면에서 움직이게 함으로써 손 흔들림에 따른 영향을 교정하였다.
일본특허공보번호 2006-84540에서는 상 흔들림 보정장치를 개시하고 있는데, 여기에서는 상 흔들림 보정장치가 촬상장치가 삼각대에 고정되어 있는지를 감지한 경우에는 상 흔들림 보정장치가 작동하지 않는다.
그러나, 촬상장치가 삼각대와 같은 고정장치에 고정된 경우, 손에 쥐고 있는 경우에는 나타나지 않는 진동충격이 증가하여 상 흔들림 보정장치에 악영향을 미칠 수 있다. 상기 공보에서는 촬상장치가 고정장치에 고정된 경우에는 상 흔들림 보정장치가 작동하지 않기 때문에 이러한 악영향은 일어나지 않는다. 그러나, 상 흔들림 보정장치가 작동하지 않기 때문에 손 흔들림에 의한 영향이 교정되지 않는다.
그러므로, 본 발명의 목적은 촬상장치가 고정장치에 고정된 경우에도 상 흔들림 보정 작동이 수행되는 상 흔들림 보정장치(상 안정화 장치)를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 촬상장치의 상 안정화를 위한 상 흔들림 보정장치는 각속도 센서와 제어기를 포함한다. 상기 각속도 센서는 각속도를 감지한다. 상기 제어기는 각속도 센서를 제어하여, 각속도 센서로부터 나오는 출력신호에 기초하여 상 흔들림 보정 작동을 수행한다. 촬상장치가 고정장치에 고정되어 있다고 판단한 경우 상 흔들림 보정 작동에서 감도는 촬상장치가 고정장치에 고정되어 있지 않다고 판단한 경우보다 낮게 설정된다.
본 촬상장치(1)는 삼각대에 장착된 경우, 상 흔들림 보정처리의 감도가 휴대상태에 비해서 낮게 설정되어 진동충격을 덜 감지하게 됨으로써, 상 흔들림 보정처리는 촬상장치(1)가 삼각대에 장착된 경우에도 정확하게 수행될 수 있다.
촬상장치(1)는 단일-반사 디지탈카메라이다. 촬상장치의 카메라렌즈(67)는 광축(LX)를 가진다. 촬상장치(1)은 디지탈카메라의 다른 형태일 수 있다.
실시예의 방향을 설명하기 위해서, 제 1 방향(x), 제 2 방향(y) 및 제 3 방 향(z)가 정의된다(도 1). 제 1 방향(x)은 상기 광축(LX)에 수직한 방향이다. 제 2 방향(y)은 상기 광축(LX) 및 상기 제 1 방향(x)에 수직한 방향이다. 제 3 방향(z)은 광축(LX)에 평행하고 제 1 방향(x)과 제 2 방향(y)에 수직한 방향이다.
촬상장치(1)의 촬상 부분은 PON 버튼(11), PON 스위치(11a), 측광 스위치(12a), 릴리스 버튼(13), 릴리스 스위치(13a), 상 흔들림 보정 버튼(14), 상 흔들림 보정 스위치(14a), 광 파인더(15), 파인더 디스플레이(15a), LCD 모니터와 같은 표시유닛(17), 미러-조리개-셔터유닛(18), DSP(19), CPU(21), AE(자동노출)유닛(23), AF(자동초점)유닛(24), 상 흔들림 보정유닛(30)의 촬상유닛(39a) 그리고 카메라렌즈(67)을 포함한다(도 1 내지 3 참고).
상기 PON 스위치(11a)가 ON 상태인지 OFF 상태인지는 PON 버튼(11)의 상태에 의해서 결정되어서 촬상장치(1)의 ON/OFF 상태는 PON 스위치(11a)의 ON/OFF 상태에 대응된다.
피사체 이미지는 촬상유닛(39a)에 의해, 카메라렌즈(67)를 통해 광 이미지로 잡혀서 표시유닛(17)에 표시된다. 촬상대상 이미지는 광 파인더(15)에 의해서 광학적으로 관측된다.
릴리스 버튼(13)이 조작자에 의해서 부분적으로 눌려진 경우, 측광 스위치(12a)가 ON 상태로 바뀌어서 측광 동작, AF 거리측정, 초점조절이 수행된다.
릴리스 버튼(13)이 조작자에 의해서 완전히 눌려진 경우 릴리스 스위치(13a)는 ON 상태로 바뀌고 촬상유닛(촬상장치)(39a)에 의해서 촬상 동작이 수행되고, 상기 이미지가 저장된다.
실시예에서는 상 흔들림 보정처리는, 릴리스 스위치(13a)가 ON 상태가 되는 때부터 릴리스 순서가 종료하는 때까지 수행된다.
파인더 디스플레이(15a)는 포트(P8)에 연결되고, 광 파인더(15)에서 표시된다. 파인더 디스플레이(15a)는 피사체 표시영역, 상 흔들림 보정처리상태 표시영역 그리고 촬상 동작상태 표시영역(미도시)을 가진다.
피사체 표시영역은 피사체가 투시되는 영역을 표시한다.
상 흔들림 보정처리상태 표시영역은 사람의 손모양(상 흔들림 보정처리상태 표시마크)이 ON 상태에서 표시되고 OFF 상태에서 표시되지 않아서 상 흔들림 보정처리가 작동 중인지를 나타내는 영역이다. 상 흔들림 보정계수(IS)가 1로 될 때 상 흔들림 보정처리가 실행되어 상 흔들림 보정처리상태 표시마크가 표시된다. 상 흔들림 보정계수(IS)가 0으로 된 경우, 상 흔들림 보정처리는 실행되지 않고 상 흔들림 보정처리상태 표시마크는 표시되지 않는다.
촬상 동작상태 표시영역은 셔터 스피드, 조리개수치 등 촬상장치(1)의 동작 상태에 대한 다양한 셋팅이 표시되는 영역이다.
본 실시예에서는 상 흔들림 보정처리상태 표시마크가 광 파인더(15)의 파인더 디스플레이(15a)에 표시되나, 표시유닛(17)에서도 표시될 수 있다. 또한, 상 흔들림 보정처리상태가 ON 상태인지 OFF 상태인지가 소리로 나타날 수도 있다.
미러-조리개-셔터유닛(18)은 릴리스 스위치(13a)에 대응하여 CPU(21)의 포트(17)에 연결되어서 미러(18a)의 업/다운동작(미러가 위 또는 아래로 이동하는 동작), 조리개의 개폐작동 그리고 셔터(18b)의 개폐작동을 수행한다
미러(18a)의 미러 업동작이 수행되는 동안, 즉 미러 업 스위치가 ON 상태가 되어 셔터(18b) 선막(fornt curtain) 이동이 수행되는 동안 선막 이동신호(미도시)가 ON 상태로 된다.
DSP(19)는 CPU(21)의 포트(P9)에 연결되고, 촬상유닛(39a)에 연결된다. CPU(21)의 명령에 기초하여, DSP(19)는 촬상유닛(39a)의 촬상에 의해 얻어진 화상신호에 대하여 화상처리와 같은 연산처리를 행한다.
CPU(21)는 촬상동작 및 상 흔들림 보정처리(즉, 상 안정화 장치)에 대하여 촬상장치(1)의 각 부분을 제어하는 제어장치이다. 상 흔들림 보정처리는 가동유닛(30a)의 움직임과 위치-검출 노력 등을 포함한다.
또한, CPU(21)은 촬상장치(1)가 상 흔들림 보정 모드인지 아닌지를 결정하는 상 흔들림 보정계수(IS), 삼각대-검출계수(TD), 각속도 기준레벨(LVL) 그리고 릴리스 상태계수(RP)를 저장한다.
릴리스 상태계수(RP)의 값은 릴리스 시퀀스 동작에 연동하여 변한다. 릴리스 시퀀스 동작이 수행되는 경우 릴리스 상태계수(RP)는 1이 되고(도 4의 단계(S23 내지 S31) 참고), 릴리스 시퀀스 동작이 종료하는 경우 릴리스 상태계수(RP)는 0이 된다(도 4의 단계(S13 내지 S31) 참고).
삼각대-검출계수(TD)의 값은 촬상장치(1)가 삼각대에 장착되었는지 여부에 따라서 변한다. 촬상장치(1)가 삼각대에 장착된 경우 삼각대-검출계수(TD)의 값은 1이 되고(도 4의 단계(S14) 참고), 다른 경우에는 삼각대-검출계수(TD)의 값은 0이 된다(도 7의 단계(S75 내지 S77) 참고).
촬상장치(1)가 삼각대에 장착되어 있는지 여부에 대한 결정은 제 1 및 제 2 디지탈 각속도(VVxn 및 VVyn) 중 하나가 각속도 기준레벨(LVL)보다 큰지 여부의 결정에 기초해서 수행된다.
특히, 제 1 및 제 2 디지탈 각속도(VVxn 및 VVyn) 중 하나가 각속도 기준레벨(LVL)보다 큰 경우는 촬상장치(1)는 삼각대에 장착되지 않고 삼각대-검출계수(TD)R가 0이 되도록 결정된다. 그외에 제 1 및 제 2 디지탈 각속도(VVxn 및 VVyn) 모두가 각속도 기준레벨(LVL)보다 크지 않은 경우, 촬상장치(1)는 삼각대에 장착되고 삼각대-검출계수(TD)가 1이 되도록 결정된다
촬상장치(1)가 삼각대에 장착되었는지를 결정하는 삼각대-검출 작동은 소정의 조건하에서 소정의 시간간격(1ms)에 일어나는 인터럽션 과정에 의해서 수행된다. 소정의 조건이란, 카메라렌즈(67)의 이동에 기초한 진동이 제 1 및 제 2 각속도센서(26a, 26b)에 전달되어서 삼각대-검출 작동이 올바르게 수행될 수 없는 때를 제외한 시간간격 동안을 의미한다.
구체적으로, 아래에서 설명하는 카메라렌즈(67)의 동작을 위한 초점조절에서 AF 구동동작 중에는 삼각대-검출 작동은 수행되지 않는다(도 7의 단계(S71 내지 S73) 참고).
릴리스 스위치(13a)가 ON 상태로 된 후 CPU(21)는 릴리스 시퀀스 동작을 수행한다.
또한, CPU(21)는 제 1 디지탈 각속도 신호(Vxn), 제 2 디지탈 각속도 신호(Vyn), 제 1 디지탈 각속도(VVxn), 제 2 디지탈 각속도(VVyn), 제 1 디지탈 변위각(Bxn), 제 2 디지탈 변위각(Byn), 위치(Sn)의 제 1 방향(x)의 성분(Sxn), 위치(Sn)의 제 2 방향(y)의 성분(Syn), 제 1 구동력(Dxn), 제 2 구동력(Dyn), A/D 변환후 위치(Pn)의 제 1 방향(x)의 성분(pdxn), A/D 변환후 위치(Pn)의 제 2 방향(y)의 성분(pdyn), 제 1 감산값(exn), 제 2 감산값(eyn), 제 1 비례계수(Kx), 제 2 비례계수(Ky), 상 흔들림 보정처리의 샘플링 주기(θ), 제 1 적분계수(Tix), 제 2 적분계수(Tiy), 제 1 미분계수(Tdx), 제 2 미분계수(Tdy)를 저장한다.
AE유닛(측광 연산유닛)(23)은 피사체에 기초하여, 측광동작을 수행하여 노광치를 연산한다. AE유닛은 또한 상기 노광치에 대응하여, 촬상동작을 위해 필요한, 조리개값 및 측광시간을 연산한다. AF유닛(24)은 거리측정 및 이에 대응되는 초점조절을 수행한다. 초점조절에서는 카메라렌즈(67) LX방향의 광축을 따라 재-위치된다.
초점조절에서 AF 구동동작은 LX방향의 광축을 따라 카메라렌즈(67)를 이동시키는 정상동작, 초점 근처에서 정상동작의 반대방향으로 카메라렌즈(67)를 구동하여 카메라렌즈(67)를 감속하는 감속동작, 그리고 카메라렌즈(67)를 초점위치에서 정지시키는 정지동작을 포함한다.
촬상장치(1)의 상 흔들림 보정부분(상 흔들림 보정장치)은 상 흔들림 보정버 튼(14), 상 흔들림 보정 스위치(14a), 파인더 디스플레이(15a), 표시유닛(17), CPU(21), 각속도 검출유닛(25), 구동회로(29), 상 흔들림 보정유닛(30), 홀 소자(hall element) 신호처리유닛(자기장변화 검출소자)(45) 그리고 카메라렌즈(67)를 포함한다.
상 흔들림 보정버튼(14)이 조작자에 의해 눌려지면, 상 흔들림 보정 스위치(14a)는 ON 상태로 바뀌어, 상 흔들림 보정처리가 소정의 시간 간격 동안 수행되고, 이때는 각속도 검출유닛(25)과 상 흔들림 보정유닛(30)은 측광동작 등의 다른 동작들과는 독립적으로 구동된다. 상 흔들림 보정 스위치(14a)가 ON 상태인 경우, 다시 말해서 상 흔들림 보정 모드에서는, 상 흔들림 보정계수(IS)는 1이 된다(IS=1). 상 흔들림 보정 스위치(14a)가 ON 상태가 아닌 경우, 다시 말해서 상 흔들림 보정 모드가 아닌 경우에는, 상 흔들림 보정계수(IS)는 0이 된다(IS=0). 본 실시예에서는 소정의 시간 간격은 1ms로 정해진다.
상기 스위치들의 입력신호에 대응하는 다양한 출력명령들이 상기 CPU(21)에 의해서 제어된다.
측광스위치(12a)가 ON 상태인지 OFF 상태인지에 대한 정보는 CPU(21)의 포트(P12)에 1-비트 디지탈 신호로 입력된다. 릴리스 스위치(13a)가 ON 상태인지 OFF 상태인지에 대한 정보는 CPU(21)의 포트(P13)에 1-비트 디지탈 신호로 입력된다. 상 흔들림 보정스위치(14a)가 ON 상태인지 OFF 상태인지에 대한 정보는 CPU(21)의 포트(P14)에 1-비트 디지탈 신호로 입력된다.
AE유닛(23)은 신호 입출력을 위해서 CPU(21)의 포트(P4)에 연결된다. AF유 닛(24)은 신호 입출력을 위해서 CPU(21)의 포트(P5)에 연결된다. AF유닛(24)은 표시유닛(17)은 신호 입출력을 위해서 CPU(21)의 포트(P6)에 연결된다.
다음으로, CPU(21)와 각속도 검출유닛(25), 구동회로(29), 상 흔들림 보정유닛(30) 그리고 홀 소자 신호처리유닛(45) 사이의 입출력에 대해서 설명한다.
각속도 검출유닛(25)은 제 1 각속도 센서(26a), 제 2 각속도 센서(26b), 제 1 하이패스 필터회로(27a), 제 2 하이패스 필터회로(27b), 제 1 증폭기(28a) 및 제 2 증폭기(28b)를 가진다.
제 1 각속도 센서(26a)는 제 2 방향(y)에 대한 촬상장치(1)의 회전동작(요잉)의 각속도(촬상장치(1) 각속도의 제 1 방향(x)에 따른 속도성분)를 검출한다. 제 1 각속도 센서(26a)는 요잉 각속도를 검출하는 자이로 센서이다. 제 2 각속도 센서(26b)는 제 1 방향(x)에 대한 촬상장치(1)의 회전동작(피칭)의 각속도(촬상장치(1) 각속도의 제 2 방향(y)에 따른 속도성분)를 검출한다. 제 2 각속도 센서(26b)는 피칭 각속도를 검출하는 자이로 센서이다.
제 1 각속도 센서(26a)로부터의 출력신호의 저주파 성분은 손의 흔들림에 관련되는, 무효전압과 패닝(panning)동작에 기초한 신호성분을 포함하기 때문에, 제 1 하이패스 필터회로(27a)는 제 1 각속도 센서(26a)로부터의 출력신호의 저주파 성분을 감소시킨다.
제 2 각속도 센서(26b)로부터의 출력신호의 저주파 성분은, 손 흔들림에서 연유하지 않는, 무효전압이나 패닝(panning)동작에 기초한 신호성분을 포함하기 때문에, 제 2 하이패스 필터회로(27b)는 제 2 각속도 센서(26b)로부터의 출력신호의 저주파 성분을 감소시킨다.
제 1 증폭기(28a)는 저주파 성분이 감소된, 요잉 각속도에 관련되는 신호를 증폭하고, 제 1 각속도(vx)로 CPU(21)의 A/D변환기(A/D 0)에 입력한다.
제 2 증폭기(28b)는 저주파 성분이 감소된, 피칭 각속도에 관련되는 신호를 증폭하고, 제 2 각속도(vy)로 CPU(21)의 A/D변환기(A/D 1)에 입력한다.
상기 저주파 신호 성분의 감소는 두 단계과정이다. 아날로그 하이패스 필터 처리과정의 처음 부분이 제 1, 2 하이패스 필터회로(27a, 27b)에 의해서 처음 단계가 수행되고, CPU(21)에 의해서 2단계의 디지탈 하이패스 필터 처리과정이 수행된다.
2단계의 디지탈 하이패스 필터 처리과정의 감소는 아날로그 하이패스 필터 처리과정보다 크게 된다.
디지탈 하이패스 필터 처리과정에서, 시간 상수값(제 1 하이패스 필터시간 상수, 제 2 하이패스 필터시간 상수(hy))는 쉽게 변할 수 있다.
CPU(21)와 각속도 검출유닛(25) 각각에 전력공급은 PON 스위치(11a)가 ON 상태(주 전력공급이 ON 상태)가 된 후에 시작된다. 손 흔들림 정도에 대한 연산은 PON 스위치(11a)가 ON 상태가 된 후에 시작된다.
CPU(21)는, A/D 전환기(A/D 0)에 입력된 제 1 각속도(vx)를 제 1 디지탈 각속도 신호(Vxn)으로 변환(A/D 전환동작)하고; 제 1 디지탈 각속도 신호(Vxn)의 저주파 성분은, 손 흔들림에서 연유하지 않은, 무효전압이나 패닝동작에 기인한 신호 성분을 포함하기 때문에, 제 1 디지탈 각속도 신호(Vxn)의 저주파 성분을 감소시켜 서 제 1 디지탈 각속도(VVxn)를 연산(디지탈 하이패스 필터 처리과정)하고; 제 1 디지탈 각속도(VVxn)를 적분(적분 처리과정)하여, 손 흔들림 양(손 흔들림 변위각: 제 1 디지탈 변위각(Bxn))를 연산한다.
CPU(21)는, A/D 전환기(A/D 1)에 입력된 제 2 각속도(vy)를 제 2 디지탈 각속도 신호(Vyn)으로 변환(A/D 전환동작)하고; 제 2 디지탈 각속도 신호(Vyn)의 저주파 성분은, 손 흔들림에서 연유하지 않은, 무효전압이나 패닝동작에 기인한 신호 성분을 포함하기 때문에, 제 2 디지탈 각속도 신호(Vyn)의 저주파 성분을 감소시켜서 제 2 디지탈 각속도(VVyn)를 연산(디지탈 하이패스 필터 처리과정)하고; 제 2 디지탈 각속도(VVyn)를 적분(적분 처리과정)하여, 손 흔들림 양(손 흔들림 변위각: 제 2 디지탈 변위각(Byn))를 연산한다.
따라서, CPU(21)와 각속도 검출유닛(25)은 손 흔들림양을 연산하기 위한 함수를 사용한다.
"n"의 값은 1보다 큰 정수이며, 타이머의 인터럽션 과정이 시작되는 때(도 4의 단계(S12) 참고)로부터 최근의 상 흔들림 보정처리가 수행된 때(t=n)까지의 시간 길이(ms)를 의미한다.
제 1 방향(x)에 관하여 디지탈 하이패스 필터 처리과정에서, 1ms의 소정의 시간 간격까지(최근의 상 흔들림 보정처리가 수행되기까지) 타이머의 인터럽션 과정에서 계산된 제 1 디지탈 각속도(VVx1)부터 각속도(VVxn-1)까지의 합을 제 1 하이패스 필터 시간상수(hx)로 나누고, 이 결과치를 제 1 디지탈 각속도 신호(Vxn)에서 공제하여 제 1 디지탈 각속도(VVxn)를 계산한다(VVxn = Vxn - (∑VVxn-1) ÷ hx, 도 6의 (1) 참고).
제 2 방향(y)에 관하여 디지탈 하이패스 필터 처리과정에서, 1ms의 소정의 시간 간격까지(최근의 상 흔들림 보정처리가 수행되기까지) 타이머의 인터럽션 과정에서 계산된 제 2 디지탈 각속도(VVy1)부터 각속도(VVyn-1)까지의 합을 제 2 하이패스 필터 시간상수(hy)로 나누고, 이 결과치를 제 2 디지탈 각속도 신호(Vyn)에서 공제하여 제 2 디지탈 각속도(VVyn)를 계산한다(VVyn = Vyn - (∑VVyn-1) ÷ hy).
본 실시예에서는, 타이머의 인터럽션 과정에서 각속도 검출 동작은 각속도 검출유닛(25)에서의 과정과 각속도 검출유닛(25)으로부터 제 1 및 제 2 각속도(vx, vy)의 CPU(21)로 입력하는 과정을 포함한다.
제 1 방향(x)에 관하여 적분 처리과정에서, 타이머의 인터럽션 과정이 시작되는 때(t=1)(도 4의 단계(S12) 참고)의 제 1 디지탈 각속도(VVx1)에서 최근의 상 흔들림 보정처리가 수행된 때(t=1)까지 제 1 디지탈 각속도(VVxn)를 합하여 제 1 디지탈 변위각(Bxn)을 계산한다(Bxn = ∑VVxn, 도 6의 (3) 참고).
제 2 방향(y)에 관하여 적분 처리과정에서, 타이머의 인터럽션 과정이 시작되는 때의 제 2 디지탈 각속도(VVy1)에서 최근의 상 흔들림 보정처리가 수행된 때까지 제 2 디지탈 각속도(VVyn)를 합하여 제 2 디지탈 변위각(Byn)을 계산한다(Byn = ∑VVyn).
CPU(21)는 손 흔들림양(제 1 및 제 2 디지탈 변위각(Bxn, Byn))에 대응하여 촬상유닛(39a)(가동유닛(30a))이 이동해야 하는 위치(Sn)을, 위치변환계수(zz)(제 1 방향(x)에 대한 제 1 위치변환계수(zx), 제 2 방향(y)에 대한 제 2 위치변환계수(zy))에 기초하여, 제 1 방향(x)과 제 2 방향(y)에 대해 연산한다.
위치(Sn)의 제 1 방향(x)의 성분이 Sxn으로 정의되고, 위치(Sn)의 제 2 방향(y)의 성분이 Syn으로 정의된다. 촬상유닛(39a)을 포함한 가동유닛(30a)의 움직임은 전자기력을 이용하여 수행되는데, 이하에서 설명한다.
구동력(Dn)은 가동유닛(30a)을 위치(Sn)로 이동시키기 위해서 구동회로(29)를 구동한다. 구동력의 제 1 방향(x) 성분이 제 1 구동력(Dxn)(D/A 변환후 : 제 1 PWM 듀티(dx))으로 정의된다. 구동력(Dn)은 가동유닛(30a)을 위치(Sn)로 이동시키기 위해서 구동회로(29)를 구동한다. 구동력의 제 2 방향(y) 성분이 제 2 구동력(Dyn)(D/A 변환후 : 제 2 PWM 듀티(dy))으로 정의된다.
제 1 방향(x)에 관한 위치설정 연산처리에서, 제 1 방향(x)에서 위치(Sn)의 성분은 Sxn으로 정의되고, 최신의 제 1 디지탈 변위각(Bxn)과 제 1 위치변환계수(zx)의 곱이다(Sxn = zx × Bxn, 도 6의 (3) 참고).
제 2 방향(y)에 관한 위치설정 연산처리에서, 제 2 방향(y)에서 위치(Sn)의 성분은 Syn으로 정의되고, 최신의 제 2 디지탈 변위각(Byn)과 제 2 위치변환계수(zy)의 곱이다(Syn = zy × Byn).
제 1 및 제 2 위치변환계수(zx, zy)는 변수이다. 삼각대-검출계수(TD)가 0일때, 제 1 및 제 2 위치변환계수(zx, zy)는 위치변환 고정값(Zin)이 된다(도 5의 단계(S58) 참고). 삼각대-검출계수(TD)가 1일때, 제 1 및 제 2 위치변환계수(zx, zy)는 위치변환 고정값(Zin)과 0.1의 곱이 되어서(도 5의 단계(S57) 참고), 상 흔 들림 보정처리의 감도가 삼각대-검출계수(TD)가 0일 때에 비해서 낮아진다(상 흔들림 보정처리에서 검출되는 손 흔들림양의 범위가 좁게 설정된다).
제 1 및 제 2 위치변환계수(zx, zy) 및 위치변환 고정값(Zin)은 CPU(21)에 저장된다.
위치변환 고정값(Zin)은 렌즈의 종류에 따라 설정되어, 카메라렌즈(67)의 렌즈 ROM에 저장된다. 카메라렌즈(67)는 CPU(21)의 포트(P10)에 연결된다. 위치변환 고정값(Zin)은 CPU(21)와 카메라렌즈(67) 사이의 렌즈 통신동작에 의해서 얻어지고, CPU(21)에 의해서 카메라렌즈(67)로부터 읽혀진다(도 4의 단계(S21) 참고).
촬상장치(1)가 삼각대에 장착되면, 손 흔들림양은 조작자가 촬상장치(1)를 손에 들고 있는 휴대상태의 경우보다 작게 된다. 그러나, 휴대상태에서는 일어나지 않는 진동충격이 증가한다. 이 진동충격은 휴대상태와 같은 방법으로 상 흔들림 보정유닛(30)의 상 흔들림 보정처리으로 제거되지 않는다.
본 실시예에서는, 촬상장치(1)가 삼각대에 장착된 경우, 상 흔들림 보정처리의 감도가 휴대상태에 비해서 낮게 설정되어서, 손 흔들림과 같은 진동충격을 덜 검출하게 되어, 상 흔들림 보정처리는 촬상장치(1)가 삼각대에 장착된 경우에도 정확하게 수행된다.
또한, 본 실시예에서는 촬상장치(1)가 삼각대에 장착된 경우에도, 상 흔들림 보정처리의 감도가 낮게 설정된 상태에서 상 흔들림 보정처리가 수행된다. 그러므로, 상 흔들림 보정처리가 수행되지 않는 경우에 비해서 상 흔들림 보정 성분이 감소한 이미지 신호가 얻어진다.
상 흔들림 보정처리가 수행되면(IS=1), 상 흔들림 보정유닛(30)은, 노출시간 중에 촬상유닛(39a)을 위치(Sn)로 움직여서, 촬상유닛(39a)의 결상면의 피사체 상의 시간지연을 없애고, 촬상장치의 결상면에서 표시되는 피사체 이미지를 안정화시켜서 손 흔들림 영향을 교정하는 장치이다.
상 흔들림 보정유닛(30)은 고정유닛(30b)과 가동유닛(30a)을 가지며, 가동유닛(30a)은 촬상유닛(39a)을 포함하고 xy 평명 위에서 이동할 수 있다.
노출시간 동안 상 흔들림 보정처리가 수행되지 않는 경우(IS=0), 가동유닛(30a)은 소정의 위치에 고정된다. 실시예에서는 소정의 위치는 이동범위의 가운데이다.
가동유닛(30)이 구동되지 않으면(비구동상태), 상 흔들림 보정유닛(30)은 고정된 위치설정 수단을 가지지 않는다.
소정의 고정위치로 이동하는 것을 포함하는 상 흔들림 보정유닛(30)의 가동유닛(30a)의 구동은, CPU(21)의 PWM0로부터 제 1 PWM 듀티(dx) 입력 및 CPU(21)의 PWM1로부터 제 2 PWM 듀티(dy) 입력을 가지는 구동회로(29)를 통해서,구동을 위한 코일유닛과 구동을 위한 자기유닛에 의한 전자기력에 의해서 이루어진다.
구동회로(29)에 의한 이동전과 이동후, 가동유닛(30a)의 위치(Pn)는 홀 소자 유닛(44a) 및 홀 소자 신호 처리유닛(45)에 의해서 검출된다.
제 1 방향(x)에 따른 검출된 위치(Pn)의 제 1 성분에 관한 정보, 다시 말해서 제 1 검출-위치신호(px)가 CPU(21)의 A/D 변환기(A/D 2)에 입력된다(도 6의 (2) 참고). 제 1 검출-위치신호(px)는 아날로그 신호이며, A/D 변환기(A/D 2)에 의해 서 디지탈 신호로 변환된다(A/D 변환동작). A/D 변환동작 후, 제 1 방향(x)에 따른 검출-위치(Pn)의 제 1 성분은 pdxn으로 정의되고 제 1 검출-위치신호 px에 대응된다.
제 2 방향(y)에 따른 검출된 위치(Pn)의 제 2 성분에 관한 정보, 다시 말해서 제 2 검출-위치신호(py)가 CPU(21)의 A/D 변환기(A/D 3)에 입력된다(도 6의 (2) 참고). 제 2 검출-위치신호(py)는 아날로그 신호이며, A/D 변환기(A/D 3)에 의해서 디지탈 신호로 변환된다(A/D 변환동작). A/D 변환동작 후, 제 2 방향(y)에 따른 검출-위치(Pn)의 제 2 성분은 pdyn으로 정의되고 제 2 검출-위치신호 py에 대응된다.
PID(Proportional Integral Differential) 제어가 이동에 따르는 검출-위치(Pn)(pdxn, pdyn) 및 위치(Sn)(Sxn, Syn)의 성분 데이터를 기초로 제 1 및 제 2 구동력(Dxn, Dyn)을 계산한다
제 1 감산값(exn), 제 1 비례계수(Kx), 샘플링 주기(θ), 제 1 적분계수(Tix), 제 1 미분계수(Tdx)에 기초하여 제 1 구동력(Dxn)을 계산한다(Dxn = Kx × {exn + θ ÷ Tix × ∑exn + Tdx ÷ θ × (exn - exn -1)}, 도 6의 (4) 참고). 제 1 감산값(exn)은, A/D 변환동작후 제 1 방향(x)에서의 검출-위치(Pn)의 제 1 성분(pdxn)을 제 1 방향에서의 위치(Sn)의 성분(Sxn)에서 공제하여 계산한다(exn = Sxn - pdxn).
제 2 감산값(eyn), 제 2 비례계수(Ky), 샘플링 주기(θ), 제 2 적분계수(Tiy), 제 2 미분계수(Tdy)에 기초하여 제 1 구동력(Dyn)을 계산한다(Dyn = Ky × {eyn + θ ÷ Tiy × ∑eyn + Tdy ÷ θ × (eyn - eyn -1)}, 도 6의 (4) 참고). 제 2 감산값(eyn)은, A/D 변환동작후 제 2 방향(y)에서의 검출-위치(Pn)의 제 2 성분(pdyn)을 제 2 방향(y)에서의 위치(Sn)의 성분(Syn)에서 공제하여 계산한다(eyn = Syn - pdyn).
샘플링 주기(θ) 값은 1ms의 소정의 시간 간격으로 주어진다.
상 흔들림 보정 스위치(14a)가 ON 상태하에서 촬상장치(1)가 상 흔들림 보정 모드(IS=1)인 경우, PID제어의 상 흔들림 보정처리에 대응하여, 가동유닛(30a)을 위치(Sn)(Sxn, Syn)로 구동한다.
상 흔들림 보정계수가 0 인 경우, 상 흔들림 보정처리에 대응하는 PID제어는 수행되지 않아서 가동유닛(30a)은 이동범위의 가운데(소정의 위치)로 이동한다.
가동유닛(30a)은 제 1 구동코일(31a)과 제 2 구동코일(32a)로 이루어진 구동용 코일유닛, 촬상소자를 가진 촬상유닛(39a), 자기장변화 검출소자유닛으로서 홀 소자유닛(44a)을 가진다. 본 실시예에서는 촬상소자는 CCD이나 촬상소자는 CMOS와 같은 다른 것일 수도 있다.
고정유닛(30b)은 제 1 위치검출 및 구동용 자석(411b), 제 2 위치검출 및 구동용 자석(412b), 제 1 위치검출 및 구동용 요크(431b) 그리고 제 2 위치검출 및 구동용 요크(432b)으로 이루어진 구동용 자기유닛을 가진다.
고정유닛(30)은 가동유닛(30a)를 제 1 방향(x)과 제 2 방향(y)에 이동자유롭게 지지한다.
촬상소자의 중앙부가 카메라렌즈(67)의 광축(LX)과 교차하는 경우, 가동유닛(30a)의 위치와 고정유닛(30)의 위치 사이의 관계는 가동유닛(30a)이 제 1 방향(x)과 제 2 방향(y)에서 이동범위의 가운데에 위치하도록 조절되어서, 촬상소자의 촬상범위 전범위를 이용할 수 있다.
촬상소자의 결상면을 형성하는 사각형은 두 개의 대각선을 가진다. 실시예에서는 촬상소자의 중앙은 이 두 개의 대각선의 교차지점이다.
제 1 구동코일(31a), 제 2 구동코일(32a) 그리고 홀 소자유닛(44a)은 가동유닛(30a)에 부착된다.
제 1 구동코일(31a)은 시트와 스파이럴 형태의 코일 패턴을 형성한다. 제 1 구동코일(31a)의 코일 패턴은 제 2 방향(y)과 평행한 선을 가져서, 제 1 구동코일(31a)을 포함하는 가동유닛(30a)을 제 1 방향(x)으로 움직이는 제 1 전자기력을 형성한다.
제 1 전자기력은 제 1 구동코일(31a)의 전류방향과 제 1 위치검출 및 구동용 자석(411b)의 자기장에 기초하여 발생한다.
제 2 구동코일(32a)은 시트와 스파이럴 형태의 코일 패턴을 형성한다. 제 2 구동코일(32a)의 코일 패턴은 제 1 방향(x)과 평행한 선을 가져서, 제 2 구동코일(32a)을 포함하는 가동유닛(30a)을 제 2 방향(y)으로 움직이는 제 2 전자기력을 형성한다.
제 2 전자기력은 제 2 구동코일(32a)의 전류방향과 제 2 위치검출 및 구동용 자석(412b)의 자기장에 기초하여 발생한다.
제 1 및 제 2 구동코일(31a, 32b)는 구동회로(29)에 연결되고, 구동회로(29)는 유연한 회로기판(미도시)을 통해서 제 1 및 제 2 구동코일을 구동한다. 제 1 PWM 듀티(dx)는 CPU(21)의 PWM 0로부터 구동회로(29)에 입력되고, 제 2 PWM 듀티(dy)는 CPU(21)의 PWM 1로부터 구동회로(29)에 입력된다. 구동회로(29)는 제 1 구동코일(31a)에 PWM 듀티(dx)에 해당하는 전기를 공급하고, 제 2 구동코일(32a)에 PWM 듀티(dy)에 해당하는 전기를 공급하여 가동유닛(30a)을 구동한다.
제 1 위치검출 및 구동용 자석(411b)는 고정유닛(30b)의 가동유닛 측에 부착되어, 제 1 구동코일(31a) 및 제 3 방향(z)에서 수평방향 홀 소자(hh10)와 대향한다.
제 2 위치검출 및 구동용 자석(412b)는 고정유닛(30b)의 가동유닛 측에 부착되어, 제 2 구동코일(32a) 및 제 3 방향(z)에서 수직방향 홀 소자(hv10)와 대향한다.
제 1 위치검출 및 구동용 자석(411b)는 N극과 S극이 제 1 방향(x)에 정렬되는 조건으로 제 1 위치검출 및 구동용 요크(431b)에 부착된다. 제 1 위치검출 및 구동용 요크(431b)는, 제 3 방향으로 가동유닛(30a)의 옆에서 고정유닛(30b)에 부착된다.
제 2 위치검출 및 구동용 자석(412b)는 N극과 S극이 제 2 방향(y)에 정렬되 는 조건으로 제 2 위치검출 및 구동용 요크(432b)에 부착된다. 제 2 위치검출 및 구동용 요크(432b)는, 제 3 방향으로 가동유닛(30a)의 옆에서 고정유닛(30b)에 부착된다.
제 1 및 제 2 위치검출 및 구동용 요크(431b, 432b)는 연자성체 재료로 만들어진다.
제 1 위치검출 및 구동용 요크(431b)는 제 1 위치검출 및 구동용 자석(411b)의 자기장이 주위로 방산되지 않도록 하고, 제 1 위치검출 및 구동용 자석(411b)과 제 1 구동코일(31a) 사이의 자속밀도 그리고 제 1 위치검출 및 구동용 자석(411b)과 수평방향 홀 소자(hh10) 사이의 자속 밀도를 높인다.
제 2 위치검출 및 구동용 요크(432b)는 제 2 위치검출 및 구동용 자석(412b)의 자기장이 주위로 방산되지 않도록 하고, 제 2 위치검출 및 구동용 자석(412b)과 제 2 구동코일(32a) 사이의 자속밀도 그리고 제 2 위치검출 및 구동용 자석(412b)과 수직방향 홀 소자(hv10) 사이의 자속 밀도를 높인다.
홀 소자 유닛(44a)은 홀 효과(Hall Effect)를 이용하는 두 개의 자전변환소자(자기장변화 검출소자)를 가지고, 가동유닛(30a)의 현재 위치(Pn)의 제 1 방향(x)과 제 2 방향(y) 성분을 각각 특정하는 제 1 검출위치신호(px)와 제 2 검출위치신호(py)를 검출하는 단일축 유닛이다.
두 개의 홀 소자 중 하나는 제 1 방향(x)으로 가동유닛(30a)의 위치(Pn)의 제 1 성분을 검출하는 수평방향 홀 소자(hh10)이고, 다른 하나는 제 2 방향(y)으로 가동유닛(30a)의 위치(Pn)의 제 2 성분을 검출하는 수직방향 홀 소자(hv10)이다.
수평방향 홀 소자(hh10)는 가동유닛(30a)에 부착되어, 제 3 방향(z)에서 고정유닛(30b)의 제 1 위치검출 및 구동용 자석(411b)에 대향한다.
수직방향 홀 소자(hv10)는 가동유닛(30a)에 부착되어, 제 3 방향(z)에서 고정유닛(30b)의 제 2 위치검출 및 구동용 자석(412b)에 대향한다.
촬상소자의 중심이 광축(LX)를 교차하는 경우, 수평방향 홀 소자(hh10)는 홀 소자 유닛(44a) 상에서, 제 3 방향(z)에서 보았을 때 제 1 방향(x)으로 제 1 위치검출 및 구동용 자석(411b)의 N극과 S극 사이의 중간지역에 위치하는 것이 바람직하다. 이 위치에서, 상기 단일축 홀 소자의 선형 출력변화(선형성)에 기초하여, 수평방향 홀 소자(hh10)는 정확한 위치검출 동작이 이루어질 수 있는 최대범위를 이용한다.
유사하게, 촬상소자의 중심이 광축(LX)를 교차하는 경우, 수직방향 홀 소자(hv10)는 홀 소자 유닛(44a) 상에서, 제 3 방향(z)에서 보았을 때 제 2 방향(y)으로 제 2 위치검출 및 구동용 자석(412b)의 N극과 S극 사이의 중간지역에 위치하는 것이 바람직하다.
홀 소자 신호처리유닛(45)은 제 1 홀 소자 신호처리회로(450)와 제 2 홀 소자 신호처리회로(460)를 포함한다.
제 1 홀 소자 신호처리회로(450)는 수평방향 홀 소자(hh10)의 출력신호에 기초하여, 수평방향 홀 소자(hh10)의 출력단자들 사이의 수평방향 전위차(x10)를 검출한다.
상기 수평방향 전위차(x10)에 기초하여, 제 1 홀 소자 신호처리회로(450)는, 제 1 방향(x)으로 가동유닛(30a) 위치(Pn)의 제 1 성분을 특정하는 제 1 검출위치 신호(px)를 CPU(21)의 A/D 변환기(A/D 2)로 출력한다.
제 2 홀 소자 신호처리회로(460)는 수직방향 홀 소자(hv10)의 출력신호에 기초하여, 수직방향 홀 소자(hv10)의 출력단자들 사이의 수직방향 전위차(y10)를 검출한다.
상기 수직방향 전위차(y10)에 기초하여, 제 1 홀 소자 신호처리회로(450)는, 제 2 방향(y)으로 가동유닛(30a) 위치(Pn)의 제 2 성분을 특정하는 제 2 검출위치 신호(py)를 CPU(21)의 A/D 변환기(A/D 3)로 출력한다.
다음으로, 본 실시예의 촬상장치(1)의 주 동작에 관하여는 도 4의 플로우차트를 이용하여 설명한다.
촬상장치(1)가 ON 상태가 되면, 전기가 각속도 검출유닛(25)에 공급되어, 단계(S11)에서 각속도 검출유닛(25)이 ON 상태가 된다.
단계(S12)에서는, 타이머의 인터럽션 과정이 소정의 시간 간격(1ms)에 이루어진다. 단계(S13)에서 릴리스 상태계수(RP)의 값이 0으로 된다. 본 실시예에서 타이머의 인터럽션 과정에 대한 자세한 내용은 도 5의 플로우차트에서 이후에 설명한다.
단계(S14)에서 삼각대-검출계수(TD)는 1이 된다.
단계(S15)에서 측광스위치(12a)가 ON 상태인지 여부가 결정된다. 측광스위치(12a)가 ON 상태가 아니면, 조작자는 단계(S14)로 돌아가서 단계(S14)와 단계(S15)의 과정이 반복된다. 다시 말하면, 상기 과정이 단계(S16)으로 진행될 때 까지 계속된다.
단계(S16)에서는, 상 흔들림 보정 스위치(14a)가 ON 상태인지 여부가 결정된다. 상 흔들림 보정 스위치(14a)가 ON 상태가 아니면, 상 흔들림 보정계수(IS)는 단계(S17)에서 0으로 되고, 상 흔들림 보정처리상태 표시마크가 광 파인더(15)의 파인더 디스플레이(15a)에서 OFF상태가 된다. 상 흔들림 보정 스위치(14a)가 ON 상태이면, 상 흔들림 보정계수(IS)가 단계(S18)에서 1이 되고, 상 흔들림 보정처리상태 표시마크가 광 파인더(15)의 파인더 디스플레이(15a)에서 ON 상태가 된다.
본 실시예에서는, 촬상장치(1)가 삼각대에 장착된 경우에도 상 흔들림 보정처리가 낮은 감도로써 수행되고 상 흔들림 보정처리상태 표시마크는 ON 상태가 된다.
단계(S19)에서, AE유닛(23)의 AE센서가 구동되고 측광동작이 수행되고 조리개값과 노출시간이 계산된다.
단계(S20)에서, AF센서와 AF유닛(24)의 렌즈 제어회로가 AF 거리측정 및 초점조정을 위해서 각각 수행하기 위해서 구동된다.
단계(S21)에서, 카메라렌즈(67)의 렌즈ROM에 저장된 위치변환 고정값(Zin)이 CPU(21)에 의해서 판독된다
단계(S22)에서 릴리스 스위치(13a)가 ON 상태인지 여부가 판단된다. 릴리스 스위치(13a)가 ON 상태가 아니면, 단계(S14)로 돌아가서 단계(S14)에서 단계(S21)까지의 과정이 반복된다. 릴리스 스위치(13a)가 ON 상태이면, 단계(S23)으로 진행하여 릴리스 스퀀스 동작이 시작된다.
단계(S23)에서 릴리스 상태계수(RP)는 1로 된다.
단계(S24)에서는, 미리 주어지거나 또는 계산된 조리개값에 대응하여 미러(18a)의 미러 업동작 및 조리개 닫힘 동작이, 미러-조리개-셔터유닛(18)에 의해서 수행된다.
미러 업동작이 끝난 후, 셔터(18b)의 개방 동작(셔터(18)의 선막이동)이 단계(S25)에서 수행된다.
단계(S26)에서는, 노출동작, 다시 말해서 촬상소자(CCD 등)의 전하축적이 진행된다. 노출시간 종료후, 셔터(18b)의 닫힘 동작(셔터(18b)의 후막이동), 미러(18a)의 미러 다운동작 그리고 조리개 개방 동작이 미러-조리개-셔터유닛(18)에 의해서 단계(S27)에서 수행된다.
단계(S28)에서 노출시간동안 촬상소자에 축적된 전하가 판독된다. 단계(S29)에서는 CPU(21)가 DSP(19)와 통신하여 촬상소자로부터 판독된 전하에 기초하여 이미지 처리동작이 진행된다. 이미지 처리동작에 의한 이미지는 촬상장치(1)의 메모리에 저장된다.
단계(S30)에서는, 메모리에 저장된 이미지가 표시유닛(17) 상에서 표시된다. 단계(S31)에서 릴리스 상태계수(RP)는 0이 되어, 릴리리 시퀀스 동작은 종료되고, 단계(S14)로 돌아가서 촬상장치(1)는 다음 촬상동작을 위한 상태가 된다.
다음으로, 도 4의 단계(S12)에서 시작하여 소정의 시간 간격(1ms)마다 수행되는 타이머의 인터럽션 과정을 도 5의 플로우차트를 이용하여 설명한다.
타이머의 인터럽션 과정이 시작되면, 단계(S51)에서 각속도 검출유닛(25)에 서 나온 제 1 각속도(vx)가 CPU(21)의 A/D 변환기(A/D 0)에 입력되어 제 1 디지탈 각속도 신호(Vxn)로 변환된다. 각속도 검출유닛(25)에서 나온 제 2 각속도(vy)가 CPU(21)의 A/D 변환기(A/D 1)에 입력되어 제 2 디지탈 각속도 신호(Vyn)로 변환된다(각속도 검출 동작).
제 1 및 제 2 디지탈 각속도 신호(Vxn,Vyn)의 저주파가 디지탈 하이패스 필터 처리과정에서 감소한다(제 1 및 제 2 디지탈 각속도(VVxn,VVyn).
단계(S52)에서는, 촬상장치(1)가 삼각대에 장착되어 있는지 여부를 판단하는 삼각대-검출 동작이 시행된다. 상기 삼각대-검출 동작의 상세한 것은 도 7의 플로우차트를 이용하여 이하에서 설명한다.
단계(S53)에서는, 릴리스 상태계수(RP)가 1인지 여부가 판단된다. 릴리스 상태계수(RP)가 1이 아니라면, 가동유닛(30a)의 구동은 OFF 상태가 되고, 단계(S54)에서 상 흔들림 보정유닛(30)의 가동유닛(30a)에 대한 구동제어가 수행되지 않는다. 릴리스 상태계수(RP)가 1인 경우에는 단계(S55)로 진행한다.
단계(S55)에서는, 홀 소자 유닛(44a)은 가동유닛(30a)의 위치를 검출하고, 홀 소자 신호처리유닛(45)이 제 1 및 제 2 검출-위치신호(px, py)를 계산한다.
제 1 검출-위치신호(px)는 CPU(21)의 A/D 변환기(A/D 2)에 입력되어 디지탈 신호(pdxn)로 변환되고, 제 2 검출-위치신호(py)는 CPU(21)의 A/D 변환기(A/D 3)에 입력되어 디지탈 신호(pdyn)로 변환되는데, 이렇게 해서 가동유닛(30a)의 현재 위치(Pn)(pdxn,pdyn)를 결정한다.
단계(S56)에서는, 삼각대-검출계수(TD)가 1인지 여부를 판단한다. 삼각대-검출계수(TD)가 1인 경우, 제 1 및 제 2 위치변환계수(zx, zy)는 단계(S57)에서 위치변환 고정값(Zin)과 0.1의 곱이 된다. 삼각대-검출계수(TD)가 1이 아닌 경우, 제 1 및 제 2 위치변환계수(zx, zy)는 단계(S58)에서 위치변환 고정값(Zin)이 된다.
단계(S59)에서는, 상 흔들림 보정계수(IS)의 값이 0인지 여부를 판단한다. 상 흔들림 보정계수(IS)의 값이 0인 경우(IS=0),다시 말해서 촬상장치(1)가 상 흔들림 보정모드가 아닌 경우, 가동유닛(30a)(촬상유닛(39a))이 이동해야 하는 위치(Sn)(Sxn,Syn )는, 단계(S60)에서, 가동유닛(30a)의 이동범위의 가운데로 정해진다.
상 흔들림 보정계수(IS)의 값이 0인 아닌 경우(IS=1), 즉 촬상장치(1)가 상 흔들림 보정모드인 경우, 가동유닛(30a)(촬상유닛(39a))이 이동해야 하는 위치(Sn)(Sxn,Syn )는, 단계(S61)에서, 제 1 및 제 2 각속도(vx, vy)를 기초로 하여 계산된다.
단계(S62)에서, 가동유닛(30a)을 위치(Sn)로 이동시키는 구동력(Dn)의 제 1 구동력(Dxn)(제 1 PWM 듀티(dx))과 제 2 구동력(Dyn)(제 2 PWM 듀티(dy))은, 단계(S60)과 단계(S61)에서 결정된 위치(Sn)(Sxn,Syn )과 현재 위치(Pn)(pdxn,pdyn)를 기초로 해서 계산된다.
단계(S63)에서, 제 1 구동코일유닛(31a)은 구동회로(29)에 제 1 PWM 듀티(dx)를 공급하여 구동되고, 제 2 구동코일유닛(32a)은 구동회로(29)에 제 2 PWM 듀티(dy)를 공급하여 구동되어, 가동유닛(30a)은 위치(Sn)(Sxn,Syn )로 이동된다.
단계(S62)와 단계(S63) 과정은 일반적인 비례, 적분, 미분연산을 행하는 PID 자동제어에서 이용되는 자동제어연산이다.
다음으로, 도 5에 나타난 단계(S52)의 삼각대-검출 동작은 도 7의 플로우차트를 이용하여 설명한다. 삼각대-검출 동작이 시작되면, 카메라렌즈(67)를 LX방향에서 광축을 따라 초점위치로 이동시키는 AF 구동동작의 정상동작이 수행중인지 여부가 판단된다. AF 구동동작의 정상동작이 수행되지 않는 것으로 판단된 경우 단계(S72)로 진행하고, 그렇지 않으면 삼각대-검출 동작은 종료한다.
단계(S72)에서는, 정상동작에 반대방향으로 카메라렌즈(67)를 구동하여 초점근처에서 카메라렌즈(67)를 감속시키는, AF 구동동작의 감속동작이 수행되는지 여부가 판단된다. AF 구동동작의 감속동작이 수행되지 않는 것으로 판단되면, 단계(S73)으로 진행하고, 그렇지 않으면 삼각대-검출 동작은 종료한다.
단계(S63)에서는, 카메라렌즈(67)를 초점위치에서 정지시키는 AF 구동동작의 정지동작이 수행되고 있는지 여부를 판단한다. AF 구동동작의 정지동작이 수행되고 있지 않다고 판단되면 단계(S74)로 진행하고, 그렇지 않으면 삼각대-검출 동작은 종료한다.
단계(S74)에서는 제 1 디지탈 각속도(VVxn)의 절대값이 각속도 기준레 벨(LVL)보다 큰지 여부를 판단한다. 제 1 디지탈 각속도(VVxn)의 절대값이 각속도 기준레벨(LVL)보다 크다고 판단되면 단계(S75)로 진행하고, 그렇지 않으면 단계(S76)으로 진행한다. 단계(S75)에서는 삼각대-검출계수(TD)의 값은 0이 된다.
단계(S76)에서, 제 2 디지탈 각속도(VVyn)의 절대값이 각속도 기준레벨(LVL)보다 큰지 여부를 판단한다. 제 2 디지탈 각속도(VVyn)의 절대값이 각속도 기준레벨(LVL)보다 크다고 판단되면 단계(S77)로 진행하고, 그렇지 않으면 삼각대-검출 동작은 종료한다. 단계(S77)에서는 삼각대-검출계수(TD)의 값은 0이 되고 삼각대-검출 동작은 종료된다.
본 실시예에서는 삼각대-검출 동작은, 촬상장치(1)가 삼각대에 설치된 경우는 촬상장치가 삼각대에 설치되지 않은 경우에 비해서, 상 흔들림 보정처리의 감도가 낮게 설정된다.
촬상장치(1)가 삼각대에 장착된 경우의 손 흔들림양은 조작자가 촬상장치(1)를 손에 직접 휴대하고 있는 상태보다 적지만, 휴대상태에서는 생기지 않는 진동충격이 증가한다. 이 진동충격은 휴대상태와 같은 방식으로, 상 흔들림 보정유닛(30)의 상 흔들림 보정처리에 의해서 감소될 수 없다.
본 실시예에서는 촬상장치(1)가 삼각대에 장착된 경우, 상 흔들림 보정처리의 감도가 휴대상태에 비해서 낮게 설정되어서, 진동충격을 덜 감지하게 되어 상 흔들림 보정처리는 촬상장치(1)가 삼각대에 장착된 경우에도 정확하게 수행될 수 있다.
또한, 촬상장치(1)를 고정하는 고정장치는 삼각대에 한정되지 않는다.
그리고, 가동유닛(30a)은 촬상소자를 가지지만, 가동유닛(30a)은 촬상소자 대신에 손 흔들림 교정렌즈를 가질 수도 있다.
홀 소자는 자기장변화 검출소자로 위치검출을 위해 사용되었지만, 다른 위치검출소자, 즉 고주파 캐리어형 자계 센서인 MI(magnetic impedance)센서 또는 자기공명형 자계검출소자 또는 MR소자(자기저항효과 소자) 등도 위치검출을 위해서 이용될 수 있다. MI센서, 자기공명형 자계검출소자 또는 MR소자 중 어느 하나가 사용되는 경우, 가동유닛의 위치에 관한 정보는, 홀 소자와 유사하게 자기장 변화를 검출하여 얻어질 수 있다.
도 1은 뒷쪽에서 본 촬상장치의 한 실시예의 후면 사시도이며,
도 2는 상기 촬상장치의 전면도이며,
도 3은 상기 촬상장치의 회로 구조도이며,
도 4는 상기 촬상장치의 주 작동을 보여주는 흐름도이며,
도 5는 타이머의 인터럽션 과정을 보여주는 흐름도이며,
도 6은 상 흔들림 보정 작동에서 연산을 보여주며,
도 7은 삼각검출 작동을 상세히 보여주는 흐름도이다.

Claims (8)

  1. 촬상장치에서 이미지 안정을 위한 상 흔들림 보정장치에 있어서,
    각속도를 검출하는 각속도센서; 및
    상기 각속도센서를 제어하고, 상기 각속도센서로부터의 출력신호를 기초로 하여 상 흔들림 보정처리를 수행하는 제어기;를 포함하고,
    상기 상 흔들림 보정처리의 감도는, 상기 촬상장치가 고정장치에 고정되지 않았다고 판단되는 경우보다 상기 촬상장치가 고정장치에 고정되었다고 판단되는 경우가 더 낮게 설정되는 것을 특징으로 하는 상 흔들림 보정장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 감도는 위치변환계수를 작게 함으로써 낮게 설정되고, 상기 상 흔들림 보정처리에서 손 흔들림양은 상기 각속도센서로부터의 출력신호와 상기 위치변환계수의 곱인 것을 특징으로 하는 상 흔들림 보정장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 촬상장치가 고정장치에 고정되었는지 여부의 판단은 상기 각속도센서로부터의 출력신호가 소정의 레벨보다 큰지 여부의 판단에 기초하여 수행되는 것을 특징으로 하는 상 흔들림 보정장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 촬상장치가 고정장치에 고정되었는지 여부의 판단은, 상기 촬상장치의 카메라렌즈를 구동하는 렌즈 구동동작시에는 수행되지 않는 것을 특징으로 하는 상 흔들림 보정장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 촬상장치의 렌즈 구동동작에서 초점조절을 위한 AF 구동동작은, 광축을 따라 상기 카메라렌즈를 초점위치로 이동시키는 정상동작, 상기 정상동작의 반대방향으로 상기 카메라렌즈를 구동하여 상기 초점근처에서 상기 카메라렌즈를 감속하는 감속동작, 그리고 상기 카메라렌즈를 상기 초점위치에서 정지시키는 정지동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 상 흔들림 보정장치.
  6. 각속도를 검출하는 각속도센서; 및
    상기 각속도센서를 제어하고, 상기 각속도센서로부터의 출력신호를 기초로 하여 이미지 안정을 위해 상 흔들림 보정처리를 수행하는 제어기;를 포함하고,
    상기 상 흔들림 보정처리의 감도는, 촬상장치가 고정장치에 고정되지 않았다고 판단되는 경우보다 촬상장치가 고정장치에 고정되었다고 판단되는 경우가 더 낮게 설정되는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 촬상장치가 고정장치에 고정되었는지 여부의 판단은, 상기 촬상장치의 카메라렌즈를 구동하는 렌즈 구동동작시에는 수행되지 않는 것을 특징으로 하는 촬상장치
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 촬상장치의 렌즈 구동동작에서 초점조절을 위한 AF 구동동작은, 광축을 따라 상기 카메라렌즈를 초점위치로 이동시키는 정상동작, 상기 정상동작의 반대방향으로 상기 카메라렌즈를 구동하여 상기 초점근처에서 상기 카메라렌즈를 감속하는 감속동작, 그리고 상기 카메라렌즈를 상기 초점위치에서 정지시키는 정지동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
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