KR20070082050A - 진동 검출 장치, 광학 장치 및 진동 검출 장치의 조작 방법 - Google Patents

진동 검출 장치, 광학 장치 및 진동 검출 장치의 조작 방법 Download PDF

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Abstract

검출한 진동에 대응한 검출 신호를 출력하는 진동 검출 센서 (51A)(51B) 와, 차단 주파수에 따라 검출 신호를 여파하는 여파부 (52A)(52B) 와, 여파부의 차단 주파수를 변경하는 제어부 (64) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 진동 검출 장치.
진동 검출 장치, 광학 장치, 진동 검출 센서

Description

진동 검출 장치, 광학 장치 및 진동 검출 장치의 조작 방법{VIBRATION DETECTION APPARATUS, OPTICAL APPARATUS AND OPERATION METHOD OF THE VIBRATION DETECTION APPARATUS}
도 1 은 본 발명의 일실시형태에 관련되는 카메라 시스템을 설명하는 블록도.
도 2 는 도 1 에 나타내는 흔들림 보정 회로의 구성을 설명하는 블록도.
도 3 은 도 1 에 나타내는 흔들림 검출 회로를 더욱 상세하게 설명하는 도면.
도 4 는 렌즈 경통에 있어서의 각속도 센서의 배치 위치를 설명하는 도면.
도 5 는 제 1 로우패스 필터에 대한 컷오프 변경 신호의 입력 타이밍을 설명하는 도면.
도 6 은 렌즈 경통에 있어서의 각속도 센서의 다른 배치 위치를 설명하는 도면.
도 7 은 본 실시예의 교환 렌즈를 장착한 카메라의 개요를 나타내는 모식도.
도 8 은 기판 (1), 기판 (2), 기판 (3) 을 전개하여 나타낸 도면.
도 9 는 기판 (1), 기판 (2), 기판 (3) 에 형성되어 있는 회로의 내용을 나타내는 블록도.
[특허 문헌 1] 일본 공개특허공보 평7-203285호
[특허 문헌 2] 일본 공개특허공보 제2004-146659호
본 발명은, 진동 검출 장치, 광학 장치 및 진동 검출 장치의 조작 방법에 관한 것이다.
손떨림에 의해 카메라에 발생하는 진동의 영향을 저감하는 방진(防振) 제어 기술로서, 피치 방향의 흔들림을 검출하는 각속도 센서와 요(yaw) 방향의 흔들림을 검출하는 각속도 센서를 배치하고, 양 센서로부터의 검출 출력에 따라 광학 부재를 구동함으로써, 이미지 센서 상에 조사되는 피사체 이미지의 흔들림을 억제하는 기술이 알려져 있다. 종래 기술로서 예를 들어, 일본 공개특허공보 평7-203285호가 알려져 있다.
또한, 카메라에는, 손떨림 등에 의한 흔들림 외에, 카메라 자체가 발생원이 되는 흔들림이 발생한다. 예를 들어, 카메라내에서 퀵 리턴 미러나 셔터, 조리개 등이 구동되면, 그 구동에 의한 진동이 노이즈가 된다.
또한, 종래 기술로서 원호 형상으로 형성된 경질 기판에 2개의 흔들림 검출 센서가 실장되어 있고, 이 기판 밖에 설치된 렌즈 CPU 에 흔들림 검출 센서의 신호를 전달하도록 구성된 렌즈 경통이 알려져 있지만, 이러한 구성에서는 소형화가 곤 란하였다. 종래 기술로서, 예를 들어, 일본 공개특허공보 제2004-146659호가 알려져 있다.
본 발명의 목적은, 진동의 영향을 저감할 수 있는 진동 검출 장치, 광학 장치 및 진동 검출 장치의 조작 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 1 관점에 관련되는 진동 검출 장치는, 검출한 진동에 대응한 검출 신호를 출력하는 진동 검출 센서와, 차단 주파수에 따라 상기 검출 신호를 여파하는 여파부와, 상기 여파부의 차단 주파수를 변경하는 차단 주파수 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 도면에 나타낸 실시형태에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대하여 설명한다.
[실시예 1]
도 1 은, 본 발명의 일실시형태에 의한 카메라 시스템을 설명하는 블록도이다. 본 실시형태의 카메라 시스템은, 카메라 보디 (200) 와, 교환 렌즈로서 카메라 보디 (200) 의 렌즈 마운트 (도시 생략) 에 장착되는 렌즈 경통 (100) 으로 구성된다.
렌즈 경통 (100) 은 케이스 (8) 내에 전기 회로를 갖고, 카메라 보디 (200) 는 케이스 (7) 내에 전기 회로를 갖는다. 렌즈 경통 (100) 이 카메라 보디 (200) 에 장착되면, 렌즈 경통 (100) 측의 전기 회로와 카메라 보디 (200) 측의 전 기 회로가 전기 접점 (6-1∼6-6) 을 통하여 접속된다. 또한, 케이스 (8) 및 케이스 (7) 가 도시 생략된 렌즈 마운트를 통하여 전기적으로 도통한다.
렌즈 경통 (100) 의 전기 회로는, 렌즈 CPU (9) 와, 외부 조작 스위치군 (10) 과, 전원 회로 (11) 와, AF 모터 제어 회로 (12) 와, 흔들림 보정 회로 (13) 와, AF (Auto Focus) 모터 (14) 와, VR (Vibration Reduction) 모터 (15) 를 포함한다. VR 모터 (15) 는, 후술하는 VR 모터 (15A) 및 VR 모터 (15B) 를 정리하여 도시한 것이다.
카메라 보디 (200) 의 전기 회로는, 전원 회로 (2) 와, 보디 CPU (3) 와, 외부 조작 스위치군 (4) 과, 급전(給電) 스위치 (5) 와, 다이오드 (D1 및 D2) 를 포함한다. 전지 (1) 는, 전원으로서 카메라 보디 (200) 내에 장전된다.
≪카메라 보디≫
카메라 보디 (200) 에 장전된 전지 (1) 는, 카메라 보디 (200) 및 렌즈 경통 (100) 에 급전한다. 전원 회로 (2) 는 보디 CPU (3) 로부터 송신되는 신호 (CTL) 에 따라 온/오프되고, 온일 때 입력 단자 (IN) 로부터 입력되는 전지 (1) 의 전압을 출력 단자 (OUT) 에 출력한다.
이로써, 전원 회로 (2) 가 온일 때 전지 (1) 로부터의 전압이 다이오드 (D2) 를 통하여 보디 CPU (3) 에, 렌즈 경통 (100) 측의 회로 전원으로서 전기 접점 (6-2) 을 통하여 렌즈 CPU (9) 에, 각각 공급된다. 전지 (1) 로부터의 전압은 다이오드 (D1) 를 통한 경로에서도 보디 CPU (3) 에 공급되도록 구성되기 때문에, 보디 CPU (3) 는 전지 (1) 가 장전된 시점에서 기동한다. 전지 (1) 의 음극은, 전기 접점 (6-6) 을 통하여 카메라 보디 (200) 및 렌즈 경통 (100) 간에 접속된다.
급전 스위치 (5) 는 보디 CPU (3) 로부터 송신되는 급전 지시에 따라 온/오프된다. 이로써, 급전 스위치 (5) 가 온일 때 전지 (1) 로부터의 전압이 파워 전원으로서, 전기 접점 (6-1) 을 통하여 렌즈 경통 (100) 측의 전원 회로 (11), AF 모터 (14) 및 VR 모터 (15) 에 각각 인가된다.
외부 조작 스위치군 (4) 은 반 누름 스위치, 전 누름 스위치 등을 포함하고, 각 스위치 조작에 대응하는 조작 신호를 보디 CPU (3) 에 출력한다. 반 누름 스위치는, 도시 생략된 셔터 버튼의 압하(押下)량에 연동하여 온/오프하고, 압하량이 반 누름 조작량에 도달하면 온하고, 반 누름 조작량에 도달하지 않은 경우에 오프한다. 전 누름 스위치는, 셔터 버튼의 압하량이 반 누름 조작량보다 큰 전 누름 조작량에 도달하면 온하고, 전 누름 조작량에 도달하지 않은 경우에 오프한다.
보디 CPU (3) 는, 반 누름 스위치가 온되면 노출 연산, 오토 포커스 (AF) 연산을 실시하고, 전 누름 스위치가 온되면 촬영 제어를 개시한다. 보디 CPU (3) 는 또한, AF 연산 후에 렌즈 CPU (9) 와의 사이에서 통신을 실시한다. 렌즈 CPU (9) 와의 사이의 통신 라인은, 핸드 쉐이크 라인, DATA 라인 및 CLK 라인으로 구성되고, 각 라인은 각각 전기 접점 (6-3, 6-4 및 6-5) 을 통하여 렌즈 CPU (9) 와 접속된다. 보디 CPU (3) 가 렌즈 CPU (9) 에 송신하는 내용은, AF 연산에 의해 산출한 포커스 광학계의 이동량, 이동 방향, 및 이동 개시 지시 외에, 후술하는 외란 정보 등이다.
≪렌즈 경통≫
전원 회로 (11) 는 렌즈 CPU (9) 로부터 송신되는 신호 (CTL) 에 따라 온/오프되고, 온일 때 입력 단자 (IN) 로부터 입력되는 파워 전원을 출력 단자 (OUT) 에 출력한다. 이로써, 전원 회로 (11) 가 온일 때 AF 모터 제어 회로 (12) 및 흔들림 보정 회로 (13) 에 파워 전원이 공급된다. 또한, 전지 (1) 로부터의 전압이 AF 모터 (14) 및 VR 모터 (15) 에 공급되어 있고, AF 모터 (14) 및 VR 모터 (15) 가 동작 가능한 상태에서, 전기 회로 (11) 에 의한 파워 전원의 출력이 어떠한 이유로 정지한 경우, AF 모터 (14) 및 VR 모터 (15) 를 전지 (1) 로부터의 전원 공급 경로로부터 자동적으로 분리하도록 구성되어 있다.
렌즈 CPU (9) 는, 카메라 보디 (200) 로부터 회로 전원이 공급되면 기동한다. 렌즈 CPU (9) 는, 보디 CPU (3) 와의 사이에서 통신을 실시하는 것 외에, AF 모터 제어 회로 (12) 에 지시를 보내어, AF 모터 (14) 의 회전을 제어시킨다. AF 모터 제어 회로 (12) 는, 보디 CPU (3) 로부터 송신되는 데이터에 따라 AF 모터 (14) 의 구동을 개시시킴과 함께, 검출 장치 (도시 생략) 에 의한 검출 신호를 이용하여, 포커스 조절용 포커스 광학계 (도시 생략) 의 이동량을 검출한다.
AF 모터 (14) 는, 포커스 광학계를 광축 방향으로 진퇴 이동시키는 구동원이다. AF 모터 제어 회로 (12) 는, 포커스 광학계의 이동량이 지시받은 이동량에 합치하도록 구동 전압을 발생시키고, 이 구동 전압을 AF 모터 (14) 에 인가한다. AF 모터 (14) 가 회전함으로써 포커스 광학계가 합초(合焦) 위치까지 이동되고, 도시 생략된 감광 부재 상에 주요 피사체의 첨예 이미지가 맺힌다.
렌즈 CPU (9) 는 또한, 흔들림 보정 회로 (13) 에 지시를 보내어, VR 모터 (15) 의 구동을 제어시킨다. 흔들림 보정 회로 (13) 는, 렌즈 CPU (9) 로부터의 지시에 따라 감광 부재 상에 결상되는 피사체 이미지의 흔들림량을 연산하고, 흔들림량에 따라 VR 모터 (15) 를 구동시킨다.
VR 모터 (15) 는, 손떨림 보정 광학계 (도시 생략) 를 광축 방향과 직교하는 방향으로 진퇴 이동시키는 구동원이다. 흔들림 보정 회로 (13) 는, 연산한 흔들림량을 없애도록 구동 전압을 발생시키고, 이 구동 전압을 VR 모터 (15) 에 인가한다. VR 모터 (15) 가 구동함으로써 손떨림 보정 광학계가 이동되고, 렌즈 경통 (100)(즉 카메라 시스템) 의 요동에 기인하는 감광 부재 상에 있어서의 피사체 이미지의 상대적인 흔들림이 억제된다.
외부 조작 스위치군 (10) 은 매뉴얼 포커스 스위치, 포커스 제한 스위치, 방진 모드 전환 스위치 등을 포함하고, 각 스위치 조작에 대응하는 조작 신호를 렌즈 CPU (9) 에 출력한다. 매뉴얼 포커스 스위치는, 촬영자가 수동 조작으로 포커스 조절을 실시하는 경우에 조작되는 스위치이고, 포커스 제한 스위치는, AF 동작의 대상으로 하는 피사체 거리에 따라 조작되는 스위치이다. 또한, 방진 모드 전환 스위치는, 상정되는 손떨림의 상황에 따라 조작되는 스위치이다.
본 실시형태의 흔들림 보정 회로 (13) 에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 실시형태에서는, 렌즈 경통 (100) 의 피치 방향 및 요 방향의 손떨림 진동 (요동) 을 각각 검출하고, 각 방향의 요동에 기인하는 피사체 이미지의 흔들림을 억제하도록, 2계통의 흔들림 보정이 개별적으로 병행하여 행해진다.
도 2 는, 흔들림 보정 회로 (13) 의 구성을 설명하는 블록도이다. 도 2 에 있어서 흔들림 보정 회로 (13) 는, 카메라 시스템의 피치 방향의 흔들림을 검출하는 흔들림 검출 회로 (50A) 와, 피치 방향의 흔들림에 따라 VR 모터 (15A) 를 구동하는 흔들림 보정 구동 회로 (40A) 와, 카메라 시스템의 요 방향의 흔들림을 검출하는 흔들림 검출 회로 (50B) 와, 요 방향의 흔들림에 따라 VR 모터 (15B) 를 구동하는 흔들림 보정 구동 회로 (40B) 를 갖는다.
도 3 은, 흔들림 검출 회로 (50A) 및 흔들림 검출 회로 (50B) 를 더욱 상세하게 설명하는 도면이다. 흔들림 검출 회로 (50A) 는, 각속도 센서 (51A) 와, 제 1 로우패스 필터(LPF)(52A) 와, 감산기 (62A) 와, 직류 증폭 회로 (53A) 와, A/D 변환 회로 (54A) 와, 시프트 조정 회로 (55A) 와, D/A 변환 회로 (56A) 와, 감마 조정 회로 (57A) 와, 제 2 로우패스 필터 (LPF)(58A) 와, 지연 보정 회로 (59A) 와, 보정 가부 판단 회로 (60A) 와, 각속도 확정 회로 (61A) 를 갖고, 외란 정보 출력 회로 (64), 카메라 이동 정보 출력 회로 (65), 및 방진 모드 셀렉터 (66) 로부터 제어 정보를 취득한다.
각속도 센서 (51A) 는 자이로 센서에 의해 구성되고, 렌즈 경통 (100) (즉 카메라 시스템) 의 피치 방향의 각속도를 전기 신호로 변환한다. 각속도 센서 (51A) 에 의한 검출 전기 신호는, 제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A) 에 입력된다. 제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A) 는, 입력된 신호 중, 설정되어 있는 차단 주파수보다 낮은 주파수 성분의 신호를 통과시켜 감산기 (62A) 에 출력한다. 제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A) 가 차단 주파수보다 높은 주파수 성분의 신호를 감쇠시키 기 때문에, 에일리어싱(aliasing)이나 각속도 센서 (51A) 가 발생시키는 노이즈를 제거할 수 있다.
제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A) 는, 외란 정보 출력 회로 (64) 로부터 입력되는 컷오프 변경 신호에 따라 차단 주파수를 변경 가능하다. 예를 들어, 통상의 차단 주파수가, 예를 들어, 500㎐ 인 부분, 컷오프 변경 신호에 따라 낮은 차단 주파수, 예를 들어, 50㎐ 로 낮추도록 구성된다.
감산기 (62A) 는, 제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A) 의 출력 신호로부터 후술하는 D/A 변환 회로 (56A) 의 출력 신호를 감산하고, 감산 후의 신호를 직류 증폭 회로 (53A) 에 출력한다. 직류 증폭 회로 (53A) 는, 입력 신호를 소정 증폭율 (예를 들어, 수십배∼수백배) 로 증폭하고, 증폭 후의 신호를 A/D 변환 회로 (54A) 에 출력한다. A/D 변환 회로 (54A) 는, 입력 신호를 디지털 신호 Vω1 로 변환한다. 변환 후의 디지털 신호 Vω1 은, 시프트 조정 회로 (55A) 에 의해 직류 성분이 조절되어, 디지털 신호 Vω2 로서 감마 조정 회로 (57A) 에 보내진다.
시프트 조정 회로 (55A) 는 디지털 신호 Vω1 를 모니터링하여, 당해 신호의 직류 성분이 회로의 다이나믹 레인지의 중심치로부터 소정량 이간된 경우, 상기 직류 성분을 중심치로 되돌리기 위한 피드백 데이터를 생성하여, D/A 변환 회로 (56A) 에 출력한다. D/A 변환 회로 (56A) 는, 입력 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 감산기 (62A) 에 출력한다.
감마 조정 회로 (57A) 는, 각속도 센서 (51A) 의 개체차(個體差) 게인의 편차, 및 직류 증폭 회로 (53A) 를 비롯한 다른 회로의 개체차 게인의 편차를 보정하 고, 보정 후의 신호 Vω5 를 감산기 (63A) 에 출력한다.
제 2 로우패스 필터 (LPF)(58A) 는, 각속도 센서 (51A) 에 의한 검출 전기 신호의 장시간 평균치를 의사적으로 산출한다. 감마 조정 회로 (57A) 로부터 입력된 신호 Vω5 중, 제 2 로우패스 필터 (LPF)(58A) 에 설정되어 있는 차단 주파수보다 낮은 주파수 성분 (예를 들어 수 ㎐ 이하) 의 신호를 통과시킴으로써, 카메라의 이동 촬영시나 패닝에 의해 발생하는 저주파수 성분의 신호만이 감산기 (63A) 에 출력된다.
감산기 (63A) 는, 감마 조정 회로 (57A) 의 출력 신호 Vω5 로부터 제 2 로우패스 필터 (LPF)(58A) 의 출력 신호를 감산하고, 감산 후의 신호ω1 을 지연 보정 회로 (59A) 에 출력한다. 이로써, 각속도 센서 (51A) 에 의한 검출 전기 신호로부터 상기 카메라의 이동 촬영시나 패닝에 의한 저주파수 성분이 제거된다.
제 2 로우패스 필터 (LPF)(58A) 는, 카메라 이동 정보 출력 회로 (65) 로부터 입력되는 컷오프 변경 신호에 따라 차단 주파수를 변경 가능하도록 구성된다.
지연 보정 회로 (59A) 는, 각속도 센서 (51A) 를 비롯한 다른 회로의 지연 요소를 보정하고, 지연 보정 후의 신호 ω2 를 각속도 확정 회로 (61A) 에 출력한다. 보정 가부 판단 회로 (60A) 는, 감마 조정 회로 (57A) 의 출력 신호 Vω5 를 모니터하여, 보정 가능한지 여부를 판정한다. 보정 불능으로 판정된 경우에는, 각속도 확정 회로 (61A) 에 흔들림 보정의 정지를 지시한다. 또한, 정지 대신, 흔들림 보정량을 억제하도록 지시하는 구성으로 해도 된다.
방진 모드 셀렉터 (66) 는, 상기 기술한 방진 모드 전환 스위치의 조작 상태 에 따라 보정 대상으로 하는 손떨림의 대/소를 전환한다. 「대」인 경우에는 게인을 크게 하는 지시를 각속도 확정 회로 (61A) 에 출력하고, 「소」인 경우에는 게인을 작게 하는 지시를 각속도 확정 회로 (61A) 에 출력한다.
각속도 확정 회로 (61A) 는, 지연 보정 회로 (59A) 에 의한 지연 보정 후의 신호 ω2, 보정 가부 판단 회로 (60A) 로부터의 지시, 및 방진 모드 셀렉터 (66) 로부터의 게인 지시에 기초하여 각속도 신호 ω 를 결정하고, 결정한 각속도 신호 ω 를 흔들림 보정 구동 회로 (40A)(도 2) 에 출력한다. 흔들림 보정 구동 회로 (40A) 는 각속도 신호 ω 에 따른 구동 전압을 발생시켜, VR 모터 (15A) 에 인가한다.
외란 정보 출력 회로 (64) 는, 보디 CPU (3) 로부터 송신되는 타이밍 신호에 따라 컷오프 변경 신호를 제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A) 에 출력한다. 이로써, 제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A) 에는, 카메라 보디 (200) 측의 미러 (도 4) 나 셔터 (도시 생략) 가 구동되는 타이밍에 동기하여 컷오프 변경 신호가 입력된다.
카메라 이동 정보 출력 회로 (65) 는, 각속도 확정 회로 (61A) 및 각속도 확정 회로 (61B) 가 결정한 각속도 신호 ω 에 기초하여 카메라 시스템의 움직임을 판정한다. 카메라 시스템이 통상 촬영 상태인지, 셔터 버튼 (SW)(도 4 참조) 의 단일 누름 상태인지, 카메라의 이동 촬영 상태인지를 판정하면, 판정 결과에 따라 컷오프 변경 신호를 제 2 로우패스 필터 (LPF)(58A) 에 출력한다. 이로써, 제 2 로우패스 필터 (LPF)(58A) 는, 카메라 시스템의 움직임에 따라 컷오프 변경 신호가 입력된다. 또한, 노이즈 제거를 목적으로 하는 제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A) 와는, 그 차단 주파수가 상이하다.
흔들림 검출 회로 (50B) 는, 각속도 센서 (51B) 와, 제 1 로우패스 필터(LPF)(52B) 와, 감산기 (62B) 와, 직류 증폭 회로 (53B) 와, A/D 변환 회로 (54B) 와, 시프트 조정 회로 (55B) 와, D/A 변환 회로 (56B) 와, 감마 조정 회로 (57B) 와, 제 2 로우패스 필터 (LPF)(58B) 와, 지연 보정 회로 (59B) 와, 보정 가부 판단 회로 (60B) 와, 각속도 확정 회로 (61B) 를 갖고, 외란 정보 출력 회로 (64), 카메라 이동 정보 출력 회로 (65), 및 방진 모드 셀렉터 (66) 로부터 제어 신호를 취득한다.
외란 정보 출력 회로 (64), 카메라 이동 정보 출력 회로 (65), 및 방진 모드 셀렉터 (66) 는, 흔들림 검출 회로 (50A) 및 흔들림 검출 회로 (50B) 간에 공용된다. 흔들림 검출 회로 (50B) 의 동작은 흔들림 검출 회로 (50A) 와 동일하므로, 상세 설명을 생략한다.
도 4 는, 렌즈 경통 (100) 에 있어서의 각속도 센서 (51A), 각속도 센서 (51B) 의 배치 위치를 설명하는 도면이다.
도 4 에 있어서, 기판 (20A) 상에는, 흔들림 검출 회로 (50A) 를 구성하는 각속도 센서 (51A), A/D 변환 회로 (54A) 등이 실장되어 있다. 기판 (20B) 상에는, 흔들림 검출 회로 (50B) 를 구성하는 각속도 센서 (51B), A/D 변환 회로 (54B) 등이 실장되어 있다.
각속도 센서 (51A) 는, 기판에 장착하기 위한 장착부가 각속도 검출 감도축과 직교하는 방향에 구비되어 있으며, 각속도 검출 감도축이 기판 (20A) 과 직교 하도록 기판 (20A) 에 탑재되어 있다. 각속도 센서 (51B) 는, 기판에 장착하기 위한 장착부가 각속도 검출 감도축과 직교하는 방향에 구비되어 있으며, 각속도 검출 감도축이 기판 (20B) 과 직교하도록 기판 (20B) 에 탑재되어 있다.
각속도 센서 (51A, 51B) 에 대해서는, 본원 출원인이 먼저 국제 출원한, 2006년 9월 12일자 출원 No.00/08011-WO (PCT/JP2006/318035) 에 기재되어 있으며, 본원은 이 2006년 9월 12일자 출원 No.00/08011-WO (PCT/JP2006/318035) 의 기재를 참조에 의해 통합하는 것으로 한다.
렌즈 경통 (100) 의 케이스 (8) 에는, X 방향과 직교하는 평면 (81A) 및 Y 방향과 직교하는 평면 (81B) 이 형성되어 있다. 평면 (81A) 에는 기판 (20A) 이 직접적으로 탑재되고, 평면 (81B) 에는 기판 (20B) 이 직접적으로 탑재되어 있다.
따라서, 기판 (20A), 기판 (20B) 에 탑재된 각속도 센서 (51A, 51B) 는, 각속도 검출 감도축이 광축 (Z 방향) 에 직교하게 되어, 정밀도 높게 각속도를 검출 할 수 있다.
도시된 실시예에서는, 평면 (81A) 과 기판 (20A) 사이에 쿠션성이 있는 부재 (예를 들어, 렌즈 경통에 부여된 진동을 흡수하는 댐퍼 부재) 등을 형성하지 않았으므로, 평면 (81A) 에 대하여 기판 (20A) 이 경사지지 않아, 평면 (81A) 과 기판 (20A) 을 평행하게 배치할 수 있다. 이 때문에, 기판 (20A) 에 탑재된 각속도 센서 (51A), A/D 변환 회로 (54A) 등의 부품의 중심 밸런스에 관계없이, 각속도 센서 (51A) 의 각속도 검출 감도축 (X 방향) 을 광축 (Z 방향) 에 직교시킬 수 있다. 각속도 센서 (51B) 에 대해서도 동일하다.
또한, 도시된 실시예에서는, 기판 (20A), 기판 (20B) 이 평면 (81A), 평면 (81B) 과 평행하게 구비되어 있는 한, 각속도 센서 (51A, 51B) 가 평면 (81A), 평면 (81B) 의 어디에 배치되어 있더라도 각속도 검출 감도축이 광축에 직교하게 되어 양호한 검출 특성이 얻어진다. 이 때문에, 각속도 센서를 장착할 때에, 평면 (81A), 평면 (81B) 상의 위치, 각속도 검출 감도축 주위의 각도 등의 위치 결정을 고정밀도로 실시할 필요가 없어지므로, 용이하게 센서를 평면 (81A), 평면 (81B) 에 장착할 수 있다.
도시된 실시예에서는, 기판 (20A), 기판 (20B) 이 광축 (Z 방향) 과 평행하게 구비되어 있으므로, 기판 (20A), 기판 (20B) 이 대형화되어도 광축 (Z 방향) 과 직교하는 방향의 크기는 변화하지 않는다. 이 때문에, 장치 전체의 대형화를 회피하면서, 기판 (20A), 기판 (20B) 의 대형화를 도모할 수 있다.
또한, 기판 (20A), 기판 (20B) 상에, 각속도 센서 (51A, 51B) 와 각속도 센서로부터 출력되는 아날로그 신호를 디지털화하는 A/D 변환 회로 (54A, 54B) 를 탑재함으로써, 각속도 센서 (51A, 51B) 로부터 A/D 변환 회로까지의 배선 패턴을 짧게 할 수 있고, 그 만큼 아날로그 신호의 노이즈를 저감시킬 수 있다.
또한, 도시된 실시예에서는, 각속도 센서가 장착되는 평면 (81A), 평면 (81B) 이, 곡면이 아니라 평면이기 때문에 용이하고, 확실하게 각속도 센서를 장착할 수 있다.
또한, 평면 (81A) 또는 평면 (81B) 에, 기판 (20A) 또는 기판 (20B) 을 배치 할 때에는, 접착제에 한하지 않고, 납땜, 양면 테이프에 의한 접착 등의 수단을 이용해도 된다.
기판 (20A) 및 기판 (20B) 간은 기판 (22) 을 통하여 접속된다. 기판 (22) 은, 예를 들어, 플렉시블 기판이다. 외란 정보 출력 회로 (64), 카메라 이동 정보 출력 회로 (65), 및 방진 모드 셀렉터 (66) 는, 예를 들어, 기판 (20A) 및 기판 (20B) 중 어느 일방에 실장된다.
도 4 에 나타내는 양태의 각속도 센서 (51A, 51B) 는, 검출 감도축의 방향에 비해 검출 감도축에 직교하는 방향으로 발생하는 가속도적인 외란에 약하다. 이 경우, 촬영시에 카메라 보디 (200) 의 퀵 리턴 미러 (30) 가 화살표의 방향으로 회전 운동되면, 퀵 리턴 미러 (30) 의 구동 진동이 렌즈 경통 (100) 을 통하여 기판 (20A) 에 외란으로서 전해지고, 각속도 센서 (51A) 에 의해 검출된다. 이 검출 신호는, 예를 들어 약 150㎐ 의 노이즈로서 각속도 센서 (51A) 로부터 제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A) 에 입력된다. 한편, 퀵 리턴 미러 (30) 의 회전 운동 방향은 각속도 센서 (51B) 의 검출 감도축의 방향에 상당하기 때문에, 각속도 센서 (51B) 에는 퀵 리턴 미러 (30) 의 구동 진동이 검출되지 않는다.
그래서, 촬영시에 퀵 리턴 미러 (30) 가 구동되기 전에, 제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A) 의 차단 주파수를 상기 노이즈 주파수보다 낮게 변경하는 컷오프 변경 신호를 외란 정보 출력 회로 (64) 로부터 출력시키면, 상기 외란 노이즈를 제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A) 로 제거할 수 있다.
이상 설명한 제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A) 에 대한 컷오프 변경 신호의 입 력 타이밍에 대하여, 도 5 의 타임 차트를 참조하여 설명한다. 도 5 는, 퀵 리턴 미러 (30) 의 구동에 의해 발생하는 외란 노이즈를 제거하는 예이다.
타이밍 t1 에 있어서 반 누름 스위치가 온되면, 보디 CPU (3) 는 반 누름 타이머 페이즈를 개시시킨다. 이로써, 카메라 보디 (200) 로부터 렌즈 경통 (100) 으로 파워 전원의 공급이 개시된다. 렌즈 CPU (9) 는, AF 모터 제어 회로 (12) 및 흔들림 보정 회로 (13) 의 각각에 회로를 초기화하는 초기화 페이즈를 개시시킨다. 반 누름 타이머 페이즈는, 반 누름 타이머에 의한 계시(計時)가 소정 시간에 도달할 (반 누름 타이머 오프) 때까지 계속된다. 초기화 페이즈는 각 회로의 초기화가 종료될 때까지 계속된다.
초기화 페이즈 후의 타이밍 t2 에 있어서, 렌즈 CPU (9) 는 렌즈 록을 해제 함과 함께, 흔들림 보정 회로 (13) 에 방진 제어를 개시시킨다. 이로써, VR 모터 (15A) 가 피치 방향의 흔들림에 따라 흔들림 보정 광학계를 피치 방향으로 구동 함과 함께, VR 모터 (15B) 가 요 방향의 흔들림에 따라 흔들림 보정 광학계를 요 방향으로 구동한다. 또한, AF 모터 제어 회로 (12) 에 의한 포커스 조절도 행해진다.
타이밍 t3 에 있어서 전 누름 스위치가 온되면, 보디 CPU (3) 는 촬영 시퀀스를 개시한다. 구체적으로는, 셔터 제어 회로 (도시 생략) 에 지시를 출력하고, 셔터의 선막 및 후막을 유지시킨다. 보디 CPU (3) 는 또한, 시퀀스 장치 (도시 생략) 를 구성하는 시퀀스 모터에 정회전을 개시시킨다. 이로써, 퀵 리턴 미러 (30) 의 미러 업 및 조리개 (도시 생략) 의 조임이 개시된다.
보디 CPU (3) 는, 미러 업이 종료되는 타이밍 t4 에 있어서, 시퀀스 모터에 브레이크를 걸어 정회전을 정지시킨다. 미러 업 후의 타이밍 t5 에 있어서, 보디 CPU (3) 는, 셔터 제어 회로 (도시 생략) 에 지시를 출력하고, 셔터의 선막 유지를 해제시킨다. 이로써, 셔터 선막의 주행이 개시되고, 감광 부재에 피사체광이 입사된다. 제어 셔터 초시에 상당하는 시간이 경과하는 타이밍 t6 에 있어서, 보디 CPU (3) 는 셔터 제어 회로에 지시를 출력하고, 셔터의 후막 유지를 해제시킨다. 이로써, 셔터 후막의 주행이 개시되고, 감광 부재에 입사하는 피사체광이 차단된다.
노광이 종료된 타이밍 t7 에 있어서, 보디 CPU (3) 는, 반 누름 스위치가 오프인 경우에 흔들림 보정 회로 (13) 에 흔들림 보정 광학계의 센터링을 지시한다. 이로써, VR 모터 (15A) 및 VR 모터 (15B) 가 각각 흔들림 보정 광학계를 초기 위치 (예를 들어, 가동역(可動域)의 중심 위치) 로 구동된다. 흔들림 보정 광학계는, 초기 위치 상태에서 고정 (렌즈 록) 된다. 또한, 반 누름 스위치의 온이 계속되고 있는 경우에는, 방진 제어를 계속한다.
타이밍 t7 로부터 소정 시간 후의 타이밍 t8 에 있어서, 보디 CPU (3) 는 시퀀스 모터에 역회전을 개시시키는 한편, 급송 모터에 급송을 개시시킨다. 이로써, 퀵 리턴 미러 (30) 의 미러 다운 및 조리개 (도시 생략) 의 개방 복귀가 개시된다. 보디 CPU (3) 는, 미러 다운이 종료되는 타이밍 t9 에 있어서, 시퀀스 모터에 브레이크를 걸어 역회전을 정지시킨다. 한편, 급송 모터 (도시 생략) 는, 소정량의 구동 후 브레이크 제어되고, 감광 부재 (필름) 를 소정량 급송한다.
이상 설명한 촬영 시퀀스에 있어서, 보디 CPU (3) 는, 타이밍 t3∼타이밍 t4 의 구간, 및 타이밍 t8∼타이밍 t10 의 구간의 각각에 있어서, 렌즈 CPU (9) 에 외란 정보를 송신한다. 타이밍 t8∼타이밍 t10 의 구간은, 미러 다운 후의 미러 바운드의 수속에 요하는 시간을 포함한다. 외란 정보를 수신한 렌즈 CPU (9) 는 외란 정보 출력 회로 (64) 에 지시를 보내고, 외란 정보를 수신하고 있는 동안, 제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A) 에 컷오프 변경 신호를 출력시킨다.
이상 설명한 실시형태에 의하면, 이하의 작용 효과가 얻어진다.
(1) 카메라 시스템 (200, 100) 의 방진 제어는, 각속도 센서 (51A)(51B) 로 검출된 흔들림 검출 신호를 이용하여 흔들림 보정해야 하는 각속도 ω 를 결정한다. 일반적으로, 흔들림 검출 신호의 주파수 대역을 넓히면 방진 제어의 응답성이 향상하는 반면, S/N 비가 저하되거나, 광대역의 회로 부품이 필요하여 부품 비용의 상승을 초래하거나 한다. 본 실시형태에서는, 손떨림에 의한 방진 대상의 주파수 (예를 들어, 1㎐ ∼15㎐ 정도) 에 대하여, 통상시에 있어서의 제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A)(52B) 의 차단 주파수를 높게 (예를 들어 500㎐) 하였으므로, 흔들림 보정의 응답성을 확보하면서, S/N 비의 저하나 부품 비용을 억제할 수 있다.
(2) 퀵 리턴 미러 (30) 의 구동시의 진동 (예를 들어, 150㎐) 이 카메라 보디 (200) 로부터 렌즈 경통 (100) 에 전달되는 경우, 제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A)(52B) 의 차단 주파수를 낮게 (예를 들어, 50㎐) 변경하였으므로, 각속도 센서 (51A)(51B) 로 미러 진동이 검출되었다 하더라도, 제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A)(52B) 에 의해 제거할 수 있다. 그 결과, 미러 진동에 의한 주파수 성분 (외란 노이즈) 을 제거한 흔들림 검출 신호에 기초하여 흔들림 보정해야 하는 각속도 ω 를 결정하기 때문에, 손떨림 보정을 안정적으로 실시할 수 있다.
(3) 제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A)(52B) 의 차단 주파수를 낮게 (예를 들어 50㎐) 변경하는 기간은, 보디 CPU (3) 로부터 렌즈 CPU (9) 측에 송신되는 외란 정보에 기초하여 시퀀셜 제어하도록 하였으므로, 퀵 리턴 미러 (30) 의 구동 기간을 포함한 최소한의 기간으로 억제할 수 있다. 이로써, 방진 제어의 응답성을 필요 이상으로 저하시키는 일이 없다.
(4) 타이밍 t8∼타이밍 t10 의 구간에 미러 다운 후의 미러 바운드의 수속에 요하는 시간을 포함하였으므로, 미러 진동에 의한 외란 노이즈를 확실하게 제거할 수 있다.
(5) 본 실시예에서는, 차단 주파수를 변화시킴으로써 미러 진동에 의한 외란 노이즈를 제거할 수 있으므로, 퀵 리턴 미러 (30) 의 진동을 흡수하기 위한 댐퍼 부재를 줄이거나, 또는, 소형화할 수 있어, 장치 전체적으로 소형화 및 비용 저감을 도모할 수 있다.
[실시예 2]
도 6 은, 본 발명의 제 2 실시예의 렌즈 경통 (100) 에 있어서의 각속도 센서의 다른 배치예를 설명하는 도면이다. 도 6 에 있어서, 기판 (25) 은 광축 (Z 방향) 에 직교하는 방향에 구비되어 있다.
기판 (25) 상에는, 흔들림 검출 회로 (50A) 를 구성하는 각속도 센서 (511A), A/D 변환 회로 (도시 생략) 등이 실장됨과 함께, 흔들림 검출 회로 (50B) 를 구성하는 각속도 센서 (511B), A/D 변환 회로 (도시 생략) 등이 실장되어 있다.
각속도 센서 (511A) 는, 피치 방향의 각속도 ω 를 검출하는 센서로서, 각속도 검출 감도축이 X 방향 (수평 방향) 에 구비되어 있다. 각속도 센서 (511B) 는, 요 방향의 각속도 ω 를 검출하는 센서로서, 각속도 검출 감도축이 Y 방향 (연직 방향) 에 구비되어 있다. 외란 정보 출력 회로 (64), 카메라 이동 정보 출력 회로 (65), 및 방진 모드 셀렉터 (66) 도 기판 (25) 상에 실장된다.
각속도 센서 (511A, 511B) 는, 검출 감도축의 방향에 비해 검출 감도축에 직교하는 방향에 생기는 가속도적인 외란에 약하다. 이 경우, 촬영시에 카메라 보디 (200) 의 퀵 리턴 미러 (30) 가 화살표 방향으로 회전 운동되면, 퀵 리턴 미러 (30) 의 구동 진동이 렌즈 경통 (100) 을 통하여 기판 (25) 에 외란으로서 전달되어, 각속도 센서 (511A) 에 의해 검출된다. 이 검출 신호는, 예를 들어 약 150㎐ 의 노이즈로서 각속도 센서 (511A) 로부터 제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A) 에 입력된다. 한편, 퀵 리턴 미러 (30) 의 회전 운동 방향은 각속도 센서 (511B) 의 검출 감도축의 방향에 상당하기 때문에, 각속도 센서 (511B) 에는 퀵 리턴 미러 (30) 의 구동 진동이 검출되지 않는다.
[실시예 3]
상기 기술한 실시형태의 설명에서는, 제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A) 에 대한 컷오프 변경 신호의 입력 타이밍에 대하여 설명하였다. 카메라 보디 (200) 의 구성에 의해, 미러 진동이 요 방향의 흔들림을 검출하는 각속도 센서 (51B)(511B) 로 검출되는 경우에는, 컷오프 변경 신호를 제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A) 대신 제 2 로우패스 필터 (LPF)(52B) 에 송출하도록 구성하면 된다. 또한, 미러 진동이 각속도 센서 (51A, 51B) 의 양방에서 검출되는 경우에는, 로우패스 필터 (LPF)(52A, 52B) 의 양방에 컷오프 변경 신호를 송출하도록 구성하면 된다.
상기의 설명에서는, 미러 진동의 주파수가 약 150㎐ 라 가정하고, 제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A)(52B) 의 차단 주파수를 500㎐ 에서 50㎐ 로 변경하는 예를 나타냈지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 실제의 차단 주파수의 변경은, 미러 진동의 주파수에 따라 적절히 변경해도 상관없다. 제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A)(52B) 의 차단 주파수는, 예를 들어, 기계적 구동부 (퀵 리턴 미러 등) 가 구동하는 타이밍으로, 퀵 리턴 미러가 구동할 때에 생기는 주파수보다 높은 주파수로부터 퀵 리턴 미러가 구동할 때에 생기는 주파수보다 낮은 주파수로 전환되도록 임의로 설정할 수 있다. 촬영 장치의 기계적 구동부 (퀵 리턴 미러, 셔터 등) 에서 발생하는 진동은, 예를 들어 100㎐ 보다 높은 주파수이다.
또한, 외란 노이즈의 요인으로서 퀵 리턴 미러 (30) 의 구동 진동을 예로 들어 설명했지만, 셔터막 (선막 및 후막) 의 주행시의 진동이나, 포커스 조절시의 AF 모터의 회전 구동시의 진동에도 본 발명을 적용해도 된다. 셔터막 주행시에 발생하는 진동 주파수나 AF 모터의 회전 구동시에 발생하는 진동의 주파수에 따라, 각 진동의 주파수 (외란 노이즈) 를 제거하도록 각각의 차단 주파수를 정하고, 각 외란 노이즈가 발생하는 기간에 있어서, 각각 제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A)(52B) 의 차단 주파수를 변경하도록 구성하면 된다.
외란 노이즈가 피치 방향과 요 방향으로 별개 독립적으로 발생하는 경우에는, 피치 방향 및 요 방향의 각각에 대하여, 제 1 로우패스 필터 (LPF)(52A), 제 2 로우패스 필터 (LPF)(52B) 의 차단 주파수의 변경을, 병행하여 개별적으로 실시하면 된다.
[실시예 4]
도 7 은, 본 발명의 제 4 실시예의 렌즈 경통을 장착한 카메라의 개요를 나타내는 모식도이다. 본 실시예의 카메라는, 카메라 보디 (200) 에 대하여 렌즈 경통 (100) 을 장착하여 사용되는 것이다.
렌즈 경통 (100) 에는, 그 내부에 도시 생략된 촬영 광학계가 포함되어 있다. 촬영 광학계를 구성하는 렌즈군의 일부는, 광축 (Z 방향) 에 대략 직교하는 방향으로 이동 가능하고, 이 이동에 의해 이미지 흔들림을 보정하는 흔들림 보정 렌즈군이 되어 있다. 또한, 렌즈 경통 (100) 내에는, 후술하는 통신부 (97) 가 카메라 보디 (200) 와 통신을 실시하여, 카메라 보디 (200) 로부터의 지시에 따라 촬영 광학계 중의 포커스 렌즈군을 광축 방향으로 이동시키는 AF 구동부 (96)(도 9 참조) 를 갖고 있다.
또한, 렌즈 경통 (100) 은, 기판 (20A), 기판 (20B), 기판 (22) 을 갖고 있다. 기판 (22) 은, 예를 들어, 가요성을 가진 플렉시블 프린트 배선판이다. 기판 (20A) 및 기판 (20B) 은, 예를 들어, 회로 배선이 다층으로 구성된 경질 기판으로서, 기판면은, 대략 직사각형으로 되어 있다. 기판 (20A) 의 전기 회로 와 기판 (20B) 의 전기 회로는, 기판 (22) 의 전기 회로를 통하여 접속되어 있다.
기판 (20A) 은, 렌즈 경통 (100) 이 카메라 보디 (200) 에 장착된 상태에서 카메라 보디 (200) 의 자세를 정위치 (통상적으로는, 촬영 화면이 가로가 길게 되는 방향) 로 했을 때에 기판면이 수직이 되는 방향 (X 방향과 직교하는 방향) 에 배치되어 있다. 기판 (20B) 은, 카메라 보디 (200) 의 자세를 정위치로 했을 때에, 기판면이 수평이 되는 방향 (Y 방향과 직교하는 방향) 에 배치되어 있다. 따라서, 기판 (20A) 과 기판 (20B) 은, 서로의 기판면이 직교하고 있다. 평면 (81A) 에는, 댐퍼 부재 등을 개재하지 않고 기판 (20A) 이 직접적으로 탑재되어 있다. 평면 (81B) 에는 댐퍼 부재 등을 개재하지 않고 기판 (20B) 이 직접적으로 탑재되어 있다.
도 8 은, 기판 (20A), 기판 (20B), 기판 (22) 를 전개하여 나타낸 도면이다. 도 9 는, 기판 (20A), 기판 (20B), 기판 (22) 에 설치되어 있는 회로의 내용을 나타내는 블록도이다.
도 9 에 있어서, 기판 (20A) 에는, VCM (보이스 코일 모터)(93), 렌즈 위치 검출 센서 (94), AF 구동부 (96) 가 접속되어 있다. VCM (93) 은, 흔들림 보정 렌즈군을 구동하는 액츄에이터이다. 렌즈 위치 검출 센서 (94) 는, 흔들림 보정 렌즈군의 위치를 검출하는 센서이다.
또한, VCM (93) 및 렌즈 위치 검출 센서 (94) 는, 직교하는 X 방향 및 Y 방향의 2 방향 각각에 대하여 설치되어 있지만, 이하의 설명에서는, 편의상, 하나로 정리하여 설명한다.
AF 구동부 (96) 는, 포커스 렌즈군을 구동하는 초음파 모터 등의 모터와, 포커스 렌즈군의 위치를 검출하는 인코더를 갖고 있으며, AF 회로 (95) 의 지시에 의해 포커스 렌즈군을 구동한다.
또한, 기판 (20A) 에는, 자이로 센서 (51A), 렌즈 CPU (700), AF 회로 (95), 통신 회로 (97) 가 설치되어 있다. 한편, 기판 (20B) 에는, 자이로 센서 (51B), 전원 회로 (99) 가 설치되어 있다. 또한, 자이로 센서 (51A), 자이로 센서 (51B), 렌즈 CPU (700), AF 회로 (95), 통신 회로 (97), 전원 회로 (99) 는, 각각이 하나의 칩으로서 정리되어 있고, 각 칩이 기판 (20A, 20B) 에 대하여 실장되어 있다.
자이로 센서 (51A) 는, 기판 (20A) 에 실장되어 있고, 기판 (20A) 의 기판면에 수직인 방향의 검출축 (X 축) 주위의 각속도를 검출한다. 따라서, 자이로 센서 (51A) 에 의해, 렌즈 경통 (100) 의 피칭 (도 7 참조) 흔들림의 검출을 실시할 수 있다. 자이로 센서 (51A) 가 검출한 흔들림 신호는, 렌즈 CPU (700) 에 보내진다.
자이로 센서 (51B) 는, 기판 (20B) 에 실장 되어 있고, 기판 (20B) 의 기판면에 수직인 방향의 검출축 (Y 축) 주위의 각속도를 검출한다. 따라서, 자이로 센서 (51B) 에 의해, 렌즈 경통 (100) 의 요잉 (도 7 참조) 흔들림의 검출을 실시할 수 있다. 자이로 센서 (51B) 가 검출한 흔들림 신호는, 기판 (22) 을 통하여 렌즈 CPU (700) 에 보내진다.
렌즈 CPU (700) 는, 렌즈 경통 (100) 의 동작을 제어하는 연산 회로로서, 앰 프 (71X, 71Y, 73), 필터 (72X, 72Y, 74), AD 컨버터 (75), 흔들림량 산출 블록 (76), 렌즈 위치 산출 블록 (77), 제어량 산출 블록 (78), 모터 드라이버 (79) 를 갖고 있다.
앰프 (71X, 71Y, 73) 는, 각각, 자이로 센서 (51A), 자이로 센서 (51B), 렌즈 위치 검출 센서 (94) 로부터 얻은 신호를 증폭하여, 필터 (72X, 72Y, 74) 에 전달한다.
필터 (72X, 72Y, 74) 는, 각각, 앰프 (71X, 71Y, 73) 에서 보내진 신호로부터, 노이즈 성분을 제거하는 회로이다.
또한, 도 9 에서는, 앰프 (73), 필터 (74) 는, 1계통만을 나타내었지만, 실제로는, X 방향, Y 방향 각각에 하나 설치되어 있으며, X 방향, Y 방향 각각에 설치된 렌즈 위치 검출 센서 (94) 로부터의 신호를 나누어 처리하고 있다.
AD 컨버터 (75) 는, 각 센서로부터 얻은 아날로그 신호를 디지털 신호화하는 부분이다. 흔들림량 산출 블록 (76) 은, 자이로 센서 (51A), 자이로 센서 (51B) 로부터 얻은 신호에 기초하여, 렌즈 경통 (100) 의 흔들림에 의해 도시 생략된 촬상면에 있어서의 이미지 흔들림의 양을 연산한다. 렌즈 위치 산출 블록 (77) 은, 렌즈 위치 검출 센서 (94) 로부터 얻은 신호에 기초하여 흔들림 보정 렌즈군의 위치를 산출한다.
제어량 산출 블록 (78) 은, 흔들림량 산출 블록 (76) 및 렌즈 위치 산출 블록 (77) 으로부터 얻은 정보를 기초로 하여, 촬상면의 이미지 흔들림을 저감하기 위해 필요한 흔들림 보정 렌즈군의 이동량, 이동 속도 등, 흔들림 보정 렌즈군의 구동 제어에 필요한 제어량의 산출을 실시하여, 모터 드라이버 (79) 에 전달한다. 모터 드라이버 (79) 는, 제어량 산출 블록 (78) 으로부터 얻은 제어량에 따라, VCM (93) 의 구동을 실시한다.
AF 회로 (95) 는, AF 구동부 (96) 로부터 포커스 렌즈군의 위치 정보를 얻음과 함께, 카메라 CPU (98) 로부터의 지시를 얻어, AF 구동부 (96) 에 포커스 렌즈군의 구동 지시를 실시하는 회로이다.
통신 회로 (97) 는, 도시 생략된 마운트부 접점을 통하여, 카메라 CPU (98) 와 통신을 실시하는 회로이다. 또한, 통신 회로 (97) 로부터 마운트부 접점까지는, 플렉시블 기판 등에 의해 접속되어 있다. 전원 회로 (99) 는, DC/DC 컨버터 등을 갖고, 렌즈 경통 (100) 내에서 사용하는 전력의 조정을 실시하는 부분으로서, 카메라 CPU (98) 에 의해 제어되고 있다.
이상과 같이, 본 실시예의 렌즈 경통 (100) 에 필요한 회로는, 기판 (20A) 및 기판 (20B) 에 모두 설치되어 있다. 따라서, 종래와 같이 자이로 센서 (51A) 및 자이로 센서 (51B) 를 실장하는 전용 기판을 형성할 필요가 없어, 보다 소형의 교환 렌즈로 할 수 있다.
또한, 본 실시예의 기판 (20A) 및 기판 (20B) 은, 기판면의 형상이 대략 직사각형인 점에서, 종래의 원호 형상의 센서 전용 기판에 비해, 기판의 제조시에 다면을 부착하기 (1면 다수개 따기) 하기 쉽고, 제조 효율을 높게 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 소형의 렌즈 경통, 교환 렌즈, 카메라를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예의 자이로 센서 (51A) 는, AD 컨버터 (75) 를 가진 렌즈 CPU (700) 와 동일한 기판 (20A) 에 실장되어 있고, 또한, 자이로 센서 (51B) 는, 기판 (20A) 의 근처에 배치되어 있는 기판 (20B) 에 실장되어 있다. 따라서, 자이로 센서 (51A) 및 자이로 센서 (51B) 로부터 AD 컨버터 (75) 까지의 거리가 짧아, 아날로그 신호가 장거리 전달되는 것에 의한 노이즈의 혼입을 방지할 수 있다.
또한, 기판 (20A) 및 기판 (20B) 은, 경질 기판이며, 평면 (81A) 과 기판 (20A) 사이에 댐퍼 부재를 설치하지 않기 때문에, 렌즈 경통 (100) 에 대한 고정을 용이하게 실시할 수 있음과 함께, 고정된 자세를 환경 변화 등에 영향받지 않고 유지할 수 있다. 따라서, 이들에 실장된 자이로 센서 (51A), 자이로 센서 (51B) 의 고정되는 방향도 간단하고 정확하게 정확한 장착 상태로 할 수 있음과 함께, 그 장착 상태를 안정시킬 수 있어, 정밀도가 높은 흔들림 검출을 실시할 수 있다.
(변형예)
이상 설명한 실시예에 한정되지 않고, 여러 가지의 변형이나 변경이 가능하며, 그것들도 본 발명의 균등한 범위내이다. 예를 들어, 상기 기술한 실시예 1∼4 및 후술하는 변형예를 적절히 조합한 발명도 본 발명의 범위내이다.
(1) 본 실시형태에서는, 카메라 보디와 렌즈 경통을 포함한 카메라 시스템을 이용하여 광학 장치를 설명하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 흔들림 검출을 실시하는 한편, 외란 노이즈가 되는 진동원을 갖는 여러 가지의 광학 장치에 적용할 수 있다. 구체적으로는, 렌즈 경통, 렌즈를 촬상 소자 등의 촬영부로부터 떼어낼 수 없는 렌즈 일체형 카메라, 비디오 카메라, 망원경, 쌍안경, 필드 스코프, 현미경, 휴대 전화 등에도 적용할 수 있다.
(2) 실시예 4 에서는, 자이로 센서 (51B) 의 신호 처리를 실시하는 회로 모두를 기판 (20A) 에 설치한 예를 나타내었지만, 이것에 한정하지 않고, 예를 들어, 자이로 센서 (51B) 의 신호 처리를 실시하는 회로의 일부, 또는, 전부를 기판 (20B) 에 설치해도 된다.
(3) 본 실시예에 있어서, 기판 (20A) 과 기판 (20B) 은, 광축의 주위에 직교 배치되어 있는 예를 나타내었지만, 이것에 한정하지 않고, 레이아웃의 형편 등에 맞추어 적절히 다른 각도를 갖게 하여 배치해도 되고, 배치하는 위치도, 광축의 주위에 한정되지 않는다.
(4) 카메라 보디 (200) 는, CCD 나 CMOS 라고 하는 증폭형 고체 촬상 소자를 감광 부재로 하는 디지털 카메라이어도 되고, 필름을 감광 부재로 하는 은염 카메라이어도 된다.
(5) 또한, 상기 기술한 실시예에서는, 손떨림 보정 광학계를 구동함으로써 손떨림을 보정하는 예를 이용하여 설명하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 자이로 센서로 검출한 진동에 따라 촬상 소자를 이동시켜 손떨림을 보정하는 것, 자이로 센서로 검출한 진동에 따라 소프트웨어를 이용한 화상 처리로 손떨림을 보정하는 것, 카메라를 삼각대에 장착하여 사용할 때에 생기는 흔들림을 보정하는 것, 자이로 센서가 아니라 가속도 등을 이용하여 흔들림을 보정하는 것 등에도 적용할 수 있다.
본 발명을 통해, 진동의 영향을 저감할 수 있는 진동 검출 장치, 광학 장치 및 진동 검출 장치의 조작 방법을 제공할 수 있다.

Claims (34)

  1. 검출한 진동에 대응한 검출 신호를 출력하는 진동 검출 센서와,
    차단 주파수에 따라 상기 검출 신호를 여파하는 여파부와,
    상기 여파부의 차단 주파수를 변경하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 진동 검출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 기계 부품이 구동하는 타이밍으로 상기 여파 수단의 차단 주파수를 변경하는 것을 특징으로 하는 진동 검출 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 여파 수단의 차단 주파수는, 기계 부품이 구동하는 타이밍으로, 상기 기계 부품이 구동할 때에 생기는 주파수보다 높은 주파수로부터 상기 기계 부품이 구동할 때에 생기는 주파수보다 낮은 주파수로 전환되는 것을 특징으로 하는 진동 검출 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 여파 수단의 차단 주파수는, 기계 부품이 구동하는 타이밍으로, 손떨림의 주파수보다 높고, 또한, 상기 기계 부품이 구동할 때에 생기는 주파수보다 높은 주파수로부터, 손떨림의 주파수보다 높고, 또한, 상기 기계 부품이 구동할 때에 생기는 주파수보다 낮은 주파수로 전환되는 것을 특징으로 하는 진동 검출 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 여파 수단의 차단 주파수는, 100㎐ 이상의 주파수로부터 50㎐ 이하의 주파수로 전환되는 것을 특징으로 하는 진동 검출 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 촬영광을 반사시킬지 여부를 제어하는 미러의 구동 혹은 소정의 타이밍으로 촬영광을 통과시키는 셔터의 구동의 타이밍으로 상기 여파 수단의 차단 주파수를 변경하는 것을 특징으로 하는 진동 검출 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 여파 수단은 로우패스 필터를 포함하고,
    상기 제어부는, 소정 타이밍으로 상기 여파 수단의 차단 주파수를 낮추는 것을 특징으로 하는 진동 검출 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 여파부의 차단 주파수를 변경하기 위한 온/오프 신호를 상기 여파 수단에 공급하는 것을 특징으로 하는 진동 검출 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 검출 센서는, 제 1 방향의 진동을 검출하는 제 1 각속도 센서와, 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향의 진동을 검출하는 제 2 각속도 센서를 포함하고,
    상기 여파부는, 상기 제 1 각속도 센서로부터 출력된 상기 검출 신호를 여파하는 제 1 여파부와, 상기 제 2 각속도 센서로부터 출력된 상기 검출 신호를 여파하는 제 2 여파부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 제 1 여파부 및 상기 제 2 여파부의 차단 주파수를 각각 개별적으로 변경 가능한 것을 특징으로 하는 진동 검출 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제 1 여파부 및 상기 제 2 여파부의 일방의 차단 주파수를 변경하는 것을 특징으로 하는 진동 검출 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 검출 신호에 노이즈가 포함되어 있는 경우에 상기 여파부의 차단 주파수를 변경하는 것을 특징으로 하는 진동 검출 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 검출 센서는, 각속도 센서이며, 기판에 장착하기 위한 장착부가 각속도 검출 감도축과 직교하는 방향에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 검출 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동 검출 센서는, 충격을 흡수하기 위한 댐퍼 부재를 개재하지 않고, 광학 장치에 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 검출 장치.
  14. 검출한 진동에 대응한 검출 신호를 출력하는 제 1 부품과,
    상기 제 1 부품으로부터 출력된 상기 검출 신호를 신호 처리하는 제 2 부품과,
    상기 제 1 부품 및 상기 제 2 부품이 탑재된 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 검출 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 부품은, 상기 검출 신호를 디지탈 신호로 변환하는 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 검출 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 부품과 상기 제 2 부품은, 간격을 두고 구비되며, 상기 제 1 부품 과 상기 제 2 부품의 중심(重心)은, 상기 기판의 중심(中心)으로부터 이간된 위치에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 검출 장치.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 부품은, 제 1 방향의 흔들림을 검출하는 제 1 진동 검출 센서와, 상기 제 1 방향과는 상이한 제 2 방향의 흔들림을 검출하는 제 2 진동 검출 센서를 포함하고,
    제 1 진동 검출 센서는, 제 2 진동 검출 센서와는 별도의 기판에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 검출 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 부품은, 제 1 진동 검출 센서의 검출 신호 및 제 2 진동 검출 센서의 검출 신호를 신호 처리하는 것을 특징으로 하는 진동 검출 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 진동 검출 센서가 구비된 기판과 상기 제 2 진동 검출 센서가 구비된 기판은 직교하고 있는 것을 특징으로 하는 진동 검출 장치.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 기판은, 광학 장치에 구비된 광학계의 광축과 평행하게 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 검출 장치.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 부품은, 각속도 센서이며, 상기 기판에 장착하기 위한 장착부가 각속도 검출 감도축과 직교하는 방향에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 검출 장치.
  22. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 부품은, 진동을 흡수하기 위한 댐퍼 부재를 개재하지 않고, 광학 장치에 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 검출 장치.
  23. 제 1 항에 기재된 진동 검출 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  24. 제 14 항에 기재된 진동 검출 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  25. 촬영 지령에 응답하여 구동하는 기계 부품과,
    검출한 진동에 대응한 검출 신호를 출력하는 진동 검출 센서와,
    차단 주파수에 따라 상기 검출 신호를 여파하는 여파부와,
    상기 기계 부품의 구동에 대응하여 상기 여파부의 차단 주파수를 변경하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 여파 수단의 차단 주파수는, 상기 기계 부품이 구동하는 타이밍으로, 상기 기계 부품이 구동할 때에 생기는 주파수보다 높은 주파수로부터 상기 기계 부품이 구동할 때에 생기는 주파수보다 낮은 주파수로 전환되는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 기계 부품은, 촬영광을 반사시킬지 여부를 제어하는 미러, 또는, 소정의 타이밍으로 상기 촬영광을 통과시키는 셔터이고,
    상기 제어부는, 상기 미러가 구동하는 타이밍, 또는, 상기 셔터가 구동하는 타이밍으로 상기 여파 수단의 차단 주파수를 변경하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  28. 제 1 장착면과 교차하는 방향에 구비된 제 2 장착면과,
    상기 광학 장치에 부여된 진동을 흡수하기 위한 댐퍼 부재를 개재하지 않고, 상기 제 1 장착면에 장착된 제 1 기판과,
    상기 댐퍼 부재를 개재하지 않고, 상기 제 2 장착면에 장착된 제 2 기판과,
    상기 제 1 및 제 2 기판의 각각에 탑재되어 검출한 진동에 대응한 검출 신호를 출력하는 제 1 부품과,
    상기 제 1 및 제 2 기판의 적어도 일방에 탑재되어 상기 제 1 부품으로부터 출력된 상기 검출 신호를 신호 처리하는 제 2 부품을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 제 1 부품은, 각속도 센서이며, 기판에 장착하기 위한 장착부가 각속도 검출 감도축과 직교하는 방향에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 제 2 부품은, 상기 검출 신호를 디지탈 신호로 변환하는 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  31. 제 28 항에 있어서,
    상기 제 1 부품과 상기 제 2 부품은, 간격을 두고 구비되고, 상기 제 1 부품과 상기 제 2 부품의 중심(重心)은, 상기 기판의 중심(中心)으로부터 이간된 위치에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 장치.
  32. 진동을 검출하고, 이 검출한 진동을 필터링부에 출력하는 단계와,
    필터링부에 의해, 이 검출한 진동을 제 1 차단 주파수로 필터링하는 단계와,
    이 필터링부에 의해, 상기 검출한 진동을 상기 제 1 차단 주파수와는 상이한 제 2 차단 주파수로 필터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 검출 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 제 2 차단 주파수는 상기 제 1 차단 주파수보다 낮은 것을 특징으로 하는 진동 검출 방법.
  34. 제 32 항에 있어서,
    상기 필터링부에서, 상기 검출한 진동을 상기 제 2 차단 주파수로 필터링하는 단계를 실시한 후, 상기 제 1 차단 주파수로 필터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 검출 방법.
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