KR20080007155A - 상 흔들림 보정장치 - Google Patents

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KR20080007155A
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유키오 우에나카
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펜탁스 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 상 안정화를 위한 상 흔들림 보정장치는 가동 유닛과 제어부를 포함하고 있다. 가동 유닛은 상 흔들림 보정동작을 위해 이동될 수 있다. 제어부는 상 흔들림 보정동작이 개시되기 전에 소정의 시간길이에 걸쳐서 가동 유닛을 소정의 위치로 이동시킨다. 제어부는 가동 유닛의 소정위치로의 이동이 종료되기 전에 감속된 저속으로 가동 유닛을 이동시킨다. 상 흔들림 보정동작은 상기 소정위치로의 이동이 종료된 후에 행해진다.
상 흔들림 보정장치, 가동 유닛, 제어부, 상 안정화, 미러, 셔터.

Description

상 흔들림 보정장치{ANTI-SHAKE APPARATUS}
본 발명은 촬상장치에 있어서의 상 흔들림 보정장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 상 흔들림 보정동작 전에 가동 유닛을 소정위치로 이동시키는 센터링 동작(centering operation)을 안정적으로 행하기 위한 상 흔들림 보정장치에 관한 것이다.
촬상장치용 상 흔들림 보정장치는 제안되어 있다. 이 상 흔들림 보정장치는 촬상중에 발생하는 손 흔들림의 양에 대응해서 손 흔들림 보정렌즈 또는 촬상소자를 광축에 대해 수직인 평면상에서 이동시킴으로써 손 흔들림의 결과를 보정한다.
일본 특허공개번호 H07-261233호에는 상 흔들림 보정동작 전에 소정 위치로서 가동 유닛을 이동범위의 중심으로 이동시키는 센터링 동작을 행하는 장치가 개시되어 있다.
그러나, 센터링 동작에 있어서의 가동 유닛의 이동제어에 관한 상세가 기재되어 있지 않다. 가동 유닛이 센터링 동작에서 고속으로 이동되는 경우, 가동 유닛의 이동에는 불안정을 초래하는 스윙운동이 포함된다.
따라서, 본 발명의 목적은 센터링 동작을 안정적으로 행할 수 있는 상 흔들림 보정장치(상 안정화 장치)를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 상을 안정화하기 위한 상 흔들림 보정장치는 가동 유닛과 제어부를 포함한다. 가동 유닛은 상 흔들림 보정동작을 위해 이동할 수 있다. 제어부는 상 흔들림 보정동작이 개시되기 전에 소정의 시간에 걸쳐 가동 유닛을 소정위치로 이동시킨다. 제어부는 가동 유닛의 소정위치로의 이동이 종료되기 전에 가동 유닛을 감속된 낮은 속도로 가동 유닛을 이동시킨다. 상 흔들림 보정동작은 가동 유닛의 소정위치로의 이동이 종료된 후에 행해진다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 안정된 동작으로 센터링 동작이 가능한 상 흔들림 보정장치를 제공할 수 있다.
본 발명을 도면에 도시된 실시예와 관련시켜서 설명한다. 실시예에서는 촬상장치는 디지탈 카메라이다. 촬상장치(1)의 카메라 렌즈(67)는 광축(LX)을 가지고 있다.
본 실시예에서의 방향을 설명하기 위해, 제1방향(x), 제2방향(y), 제3방향(z)를 정의했다.(도 1참조) 제1방향(x)은 광축(LX)에 대해 수직인 방향이다. 제2방향(y)은 광축(LX)과 제1방향(x)에 대해 수직인 방향이다. 제 3방향(z)은 광축(LX)과 평행하고 제1방향(x)과 제2방향(Y) 모두에 대해 수직인 방향이다.
촬상장치(1)의 촬상부는 PON버튼(11), PON스위치(11a), 측광스위치(12a), 릴리스 버튼(13a), 상 흔들림 보정버튼(14), 상 흔들림 보정스위치(14a), LCD모니터 등과 같은 표시유닛(17), 미러 조리개 셔터 유닛(18), DSP(19), CPU(21), AE(자동노출)유닛(23), AF(자동초점)유닛(24), 상 흔들림 보정유닛(30)의 촬상유닛(39a) 및 카메라 렌즈(67)를 포함하고 있다.(도 1, 2 및 3 참조)
PON스위치(11a)가 ON 또는 OFF상태에 있는가의 여부는 PON버튼(11)의 상태에 따라 결정되고, 그 결과 촬상장치(1)의 ON/OFF상태가 PON스위치(11a)의 ON/OFF상태에 대응하게 된다.
피사체상은 촬상유닛(39a)에 의해 카메라 렌즈(67)를 통해 광학상으로서 촬상되어 촬상상은 표시유닛(17)상에 표시된다. 피사체상은 광학파인더(도시되지 않음)에 의해 광학적으로 관찰될 수 있다.
릴리스 버튼(13a)이 촬영자에 의해 부분적으로 눌려 졌을 때, 측광스위치(12a)는 ON상태로 변경되어 측광동작, AF감지동작 및 포커싱동작이 행해진다.
릴리스 버튼(13a)이 촬영자에 의해 완전히 눌려 졌을 때, 릴리스 버튼(13a)은 ON상태로 변경되어 촬상유닛(39a)(촬상장치)에 의한 촬상동작이 실행되고 촬상 된 상이 저장된다.
미러 조리개 셔터 유닛(18)은 CPU(21)의 포트(P7)에 접속되어, 릴리스 스위치(13a)의 ON상태에 대응하여 미러의 UP/DOWN동작(미러 업 동작과 미러 다운 동작), 조리개의 OPEN/CLOSE동작 및 셔터의 OPEN/CLOSE동작(개방/폐쇄동작)을 행한다.
DSP(19)는 CPU(21)의 포트(P9)에 접속되어 촬상유닛(39a)에 접속되어 있다. CPU(21)의 명령에 근거해서 DSP(19)는 촬상유닛(39a)의 촬상동작에 의해 얻어진 영상신호에 대해서 영상처리동작과 같은 연산동작을 행한다.
CPU(21)는 촬상동작에 관한 촬영장치의 각 부의 제어, 상 흔들림 보정동작(즉, 상 안정화 동작)을 제어한다. 상 흔들림 보정동작은 가동 유닛(30a)의 이동과 위치검출결과를 포함한다.
더욱이, CPU(21)는 촬상장치(1)가 상 흔들림 모드에 있는가의 여부를 판단하는 상 흔들림 파라미터(IS)의 값, 릴리스 상태 파라미터(RP), 미러 상태 파라미터(MP), 미러 업 시간 파라미터(MRUP), 제1현재위치 파라미터(PPx)와 제2현재위치 파라미터(PPy)의 값을 저장한다.
릴리스 상태 파라미터(RP)의 값은 릴리스 시퀀스 동작에 대해서 변경된다. 릴리스 시퀀스 동작이 실행될 때, 릴리스 상태 파라미터(RP)의 값은 1로 설정되고(도 4의 단계 S21 내지 S31 참조); 릴리스 시퀀스 동작이 종료될 때, 릴리스 상태 파라미터(RP)의 값은 0으로 설정(리세트) 된다(도 4의 단계 S13 내지 S31 참조).
촬상동작을 위해 미러 업 동작이 행해지고 있는 동안에는, 미러 상태 파라미터(MP)의 값은 1로 설정되고(도 4의 단계 S22 참조); 그 외의 동안에는 미러 상태 파라미터(MP)의 값은 0으로 설정된다(도 4의 단계 S24 참조).
촬상장치(1)의 미러 업 동작이 완료되었는가의 여부는 기계적 스위치(도시하지 않음)의 ON/OFF상태의 검지에 의해 판단된다. 촬상장치(1)의 미러 다운 동작이 완료되었는가의 여부는 셔터 차지의 완료의 검지에 의해 판단된다.
미러 업 시간 파라미터(MRUP)는 미러 업 동작이 행해지는 시간을 측정하는 파라미터이다(도 5의 단계 S60 참조).
CPU(21)는 상 흔들림 보정동작전의 동작에서 가동 유닛(30a)을 소정위치로 이동시킨다(센터링 동작). 본 실시예에서 소정위치는 이동범위의 중심이다(제1방향(x)과 제2방향(y)에서의 좌표값은 모두 0이다).
이 이동(센터링 동작)을 위해서, CPU(21)는 미러 상태 파라미터(MP)의 값이 1로 설정된 후 소정의 시간(60ms)에 걸쳐 가동 유닛(30a)을 이동범위의 중심으로 이동시킨다.
가동 유닛(30a)이 이동범위의 중심으로 이동된 후에, 상 흔들림 보정동작이 개시된다.
센터링 동작중에, 가동 유닛(30a)은 이동개시 직후(가동 유닛(30a)이 시작점 근방에 있을 때)와 이동종료 직전(가동 유닛(30a)이 이동범위의 중심인 종점 근방에 있을 때)에는 저속으로 이동한다. 그 사이에는 가동 유닛(30a)은 고속으로 이동한다.
환언하면, 가동 유닛(30a)은 소정의 시간의 전반부에서 이동을 개시한 후에는 가속되고, 소정의 시간의 후반부에서 이동을 종료할 때는 감속된다. 가동 유 닛(30a)은 일단 이동이 완료되면 정지한다.
보다 구체적으로 말하자면, CPU(21)는 경과시간과, 가동 유닛(30a)과 이동범위의 중심간의 거리와의 관계가 가동 유닛(30a)의 이동 개시시점(경과시간 t=0일 때MPUP=0)으로부터 가동 유닛(30a)의 이동의 종료시점(경과시간 t=60ms일 때 MRUP=60)까지 코사인 파형(도 7 참조)으로 표시되는 조건에서 가동 유닛(30a)의 이동을 제어한다.
바꿔 말하자면, CPU(21)는 경과시간과, 가동 유닛(30a)의 이동속도와의 관계가 가동 유닛(30a)의 이동 개시시점(경과시간 t=0일 때 MRUP=0)으로부터 가동 유닛(30a)의 이동의 종료시점(경과시간 t=60ms일 때 MRUP=60)까지 사인 파형(도 8 참조)으로 표시되는 조건에서 가동 유닛(30a)의 이동을 제어한다.
센터링 동작에서 가동 유닛(30a)의 이동이 개시될 때, 제1현재위치 파라미터(PPx)는 가동 유닛(30a)의 제1방향(x)에서의 위치와 동일하게 설정된다(도 5의 단계 S57 참조).
이와 유사하게, 센터링 동작에서 가동 유닛(30a)의 이동이 개시될 때, 제2현재위치 파라미터(PPy)는 가동 유닛(30a)의 제2방향(y)에서의 위치와 동일하게 설정된다.
또한, CPU(21)는 제1디지탈 각속도 신호(Vxn), 제2디지탈 각속도 신호(Vyn), 제1디지탈 각속도(VVxn), 제2디지탈 각속도(VVyn), 제1디지탈 변위각도(Bxn), 제2디지탈 변위각도(Byn), 제1방향에서의 위치 Sn의 좌표:Sxn, 제2방향에서의 위치 Sn의 좌표:Syn, 제1구동력(Dxn), 제2구동력(Dyn), A/D변환 후의 위치 Pn의 제1방향(x)에서의 좌표:pdxn, A/D변환 후 위치 Pn의 제2방향(y)에서의 좌표:pdyn, 제1감산치(exn), 제2감산치(eyn), 제1비례계수(Kx), 제2비례계수(Ky), 상 흔들림 보정동작의 샘플링 주기(θ), 제1적분계수(Tix), 제2적분계수(Tiy), 제1미분계수(Tdx), 제2미분계수(Tdy)를 저장한다.
AE유닛(노광연산유닛)(23)은 촬상되는 피사체에 기초하여 측광 동작을 행하고 노광치를 연산한다. AE유닛(23)은 또한 노광치에 기초하여 조리개 값과 노광시간을 연산하는데, 이 두 값은 모두 촬상에 필요하다. AF유닛(24)은 AF검지동작과, 대응포커싱 동작을 행하는데, 이 두 동작 모두 촬상에 필요하다. 포커싱 동작에 있어서, 카메라 렌즈(67)는 광축(LX )방향을 따라 재 위치된다.
촬상장치(1)의 상 흔들림 보정부(상 흔들림 보정장치)는 상 흔들림 보정 버튼(14), 상 흔들림 보정 스위치(14a), 표시유닛(17), CPU(21), 각속도 검출 유닛(25), 구동용 드라이버 회로(29), 상 흔들림 보정유닛(30), 홀 소자 신호 처리유닛(45)(자계변화 검출소자), 및 카메라 렌즈(67)를 포함하고 있다.
상 흔들림 보정버튼(14)이 촬영자에 의해 눌려 질 때, 상 흔들림 보정 스위(14a)는 ON상태로 변환되어, 각속도 검출 유닛(25)과 상 흔들림 보정 유닛(30)이 측광 동작 등이 포함된 다른 동작과 독립적으로 구동되는 상 흔들림 보정동작이 소 정의 시간간격으로 실행된다. 상 흔들림 보정 스위치(14a)가 ON상태에 있을 때, 즉 상 흔들림 보정 모드에 있을 때, 상 흔들림 보정 파라미터(IS)는 1(IS=1)로 설정된 다. 상 흔들림 보정 스위치(14a)가 ON상태에 있지 않을 때, 즉, 상 흔들림 보정 모드에 있지 않을 때, 상 흔들림 보정 파라미터(IS)는 0(IS=0)으로 설정된다. 본 실시예에서는 소정의 시간간격은 1ms로 설정된다.
이들 스위치의 입력신호에 대응하는 각종 출력 명령은 CPU(21)에 의해 제어된다.
측광 스위치(12a)가 ON상태 또는 OFF상태에 있는가의 여부에 관한 정보는 CPU(21)의 포트(P12)로 1비트의 디지탈 신호로서 입력된다. 릴리스 스위치(13a)가 ON상태 또는 OFF상태에 있는가의 여부에 관한 정보는 CPU(21)의 포트(P13)로 1비트의 디지탈 신호로서 입력된다. 상 흔들림 보정 스위치(14a)가 ON상태 또는 OFF상태에 있는가의 여부에 관한 정보는 CPU(21)의 포트(P14)로 1비트의 디지탈 신호로서 입력된다.
AE유닛(23)은 신호를 입력 및 출력하기 위해 CPU(21)의 포트(P4)에 접속되어 있다. AE유닛(24)은 신호를 입력 및 출력하기 위해 CPU(21)의 포트(P5)에 접속되어 있다. 표시유닛(17)은 신호를 입력 및 출력하기 위해 CPU(21)의 포트(P6)에 접속되어 있다.
다음에, 각속도 검출 유닛(25), 구동용 드라이버 회로(29), 상 흔들림 보정유닛(30), 홀 소자 신호처리 유닛(45)과 CPU(21)와의 입출력 관계를 상세히 설명한다.
각속도 검출 유닛(25)은 제1각속도 센서(26a), 제2각속도 센서(26b), 제1하이 패스 필터 회로(27a), 제2하이 패스 필터 회로(27b), 제1앰프(28a) 및 제2앰 프(28b)를 가지고 있다.
제1각속도 센서(26a)는 제2방향(y)의 축 둘레에서의 촬상장치(1)의 회전운동(요잉)의 각속도(촬상장치(1)의 각속도의 제1방향(x)에서의 속도 성분)를 검출한다. 제1각속도 센서(26a)는 요잉 각속도를 검출하는 자이로 센서이다.
제2각속도 센서(26a)는 제1방향(x)의 축 둘레에서의 촬상장치(1)의 회전운동(피칭)의 각속도(촬상장치(1)의 각속도의 제2방향(y)에서의 속도 성분)를 검출한다. 제2각속도 센서(26b)는 피칭 각속도를 검출하는 자이로 센서이다.
제1하이패스 필터 회로(27a)는, 제1각속도 센서(26a)로부터 출력되는 신호의 저주파성분이 손 흔들림과 관련이 없는 널(null) 전압과 패닝 모션에 기초한 신호 요소를 포함하고 있기 때문에, 제1각속도 센서(26a)로부터 출력되는 신호의 저주파성분을 커트한다.
제2하이패스 필터 회로(27b)는, 제2각속도 센서(26b)로부터 출력되는 신호의 저주파성분이 손 흔들림과 관련이 없는 널(null) 전압과 패닝 모션에 기초한 신호 요소를 포함하고 있기 때문에, 제2각속도 센서(26b)로부터 출력되는 신호의 저주파성분을 커트한다.
제1앰프(28a)는 저주파성분이 커트된 요잉 각속도에 관한 신호를 증폭시키고, 아날로그 신호를 제1각속도(vx)로서 CPU(21)의 A/D변환기(A/D 0)로 출력한다.
제2앰프(28b)는 저주파성분이 커트된 피칭 각속도에 관한 신호를 증폭시키고, 아날로그 신호를 제1각속도(vy)로서 CPU(21)의 A/D변환기(A/D 1)로 출력한다.
저주파 신호 성분의 커트는 2단계 처리로 이루어진다. 즉, 1차적인 단계분 의 아날로그 하이 패스 필터 처리 동작이 제 1 및 제 2 하이 패스 필터 회로(27a, 27b)에 의해 먼저 실행되고, CPU(21)에 의해 실행되는 2차적인 단계분의 디지털 하이 패스 필터 처리 동작이 이어진다.
2차적인 단계분의 디지털 하이 패스 필터 처리 동작의 컷-오프 주파수는 1차적인 단계분의 아날로그 하이 패스 필터 처리 동작의 컷-오프 주파수보다 높다.
디지털 하이 패스 필터 처리 동작에 있어서는, 시정수(제 1 하이 패스 필터 시정수(hx) 및 제 2 하이 패스 필터 시정수(hy))의 값이 용이하게 변경될 수 있다.
CPU(21) 및 각속도 검출 유닛(25)의 각 부로의 전력 공급은, PON 스위치(11a)가 ON 상태로 설정된(주 전원이 ON 상태로 설정된) 후에 개시된다. 손 흔들림 양의 연산은 PON 스위치(11a)가 ON 상태로 설정된 후에 개시된다.
CPU(21)는 A/D 컨버터(A/D 0)에 입력된 제 1 각속도(vx)를 제 1 디지털 각속도 신호(Vxn)로 변환하고(A/D 변환 동작); 상 흔들림과 관련이 없는 널 전위차와 패닝 운동에 기초하는 신호 요소들을 제 1 디지털 각속도 신호(Vxn)의 저주파 성분이 포함하고 있기 때문에, 제 1 디지털 각속도 신호(Vxn)의 저주파 성분을 삭감함으로써 제 1 디지털 각속도(VVxn)를 연산하고(디지털 하이 패스 필터 처리 동작); 그리고 제 1 디지털 각속도(VVxn)를 적분 연산함으로써 손 흔들림의 양(일종의 손 흔들림 변위 각도: 제 1 디지털 변위 각도(Bxn))을 연산한다(적분 연산 처리 동작).
마찬가지로, CPU(21)는 A/D 컨버터(A/D 1)에 입력된 제 2 각속도(vy)를 제 2 디지털 각속도 신호(Vyn)로 변환하고(A/D 변환 동작); 상 흔들림과 관련이 없는 널 전위차와 패닝 운동에 기초하는 신호 요소들을 제 2 디지털 각속도 신호(Vyn)의 저주파 성분이 포함하고 있기 때문에, 제 2 디지털 각속도 신호(Vyn)의 저주파 성분을 삭감함으로써 제 2 디지털 각속도(VVyn)를 연산하고(디지털 하이 패스 필터 처리 동작); 그리고 제 2 디지털 각속도(VVyn)를 적분 연산함으로써 손 흔들림 양(일종의 손 흔들림 변위 각도: 제 1 디지털 변위 각도(Byn))을 연산한다(적분 연산 처리 동작).
따라서, 각속도 검출 유닛(25)과 CPU(21)는 손 흔들림의 양을 연산하는 기능을 사용한다.
n은 0 이상의 정수이고, 인터럽션 처리가 개시(t=0, 도 4의 스텝 S12 참조)되는 시점으로부터 최신의 상 흔들림 보정동작이 실행되는 시점(t=n)까지의 시간의 길이(ms)을 나타낸다.
제 1 방향(x)에 관한 디지털 하이 패스 필터 처리 동작에 있어서는, 제 1 디지털 각속도(VVxn)는 1ms의 일정 시간 간격 이전까지의(최신의 상 흔들림 보정동작이 행해지기 이전까지의) 타이머의 인터럽션 처리에 의해 연산된 제 1 디지털 각속도(VVx0∼VVxn -1)의 합을 제 1 하이 패스 필터 시정수(hx)로 나누고, 그런 다음 그 결과의 값을 제 1 디지털 각속도 신호(Vxn)로부터 감산하는 것에 의해 연산된 다(VVxn=Vxn-(ΣVVxn -1)/hx, 도 6의 (1) 참조).
제 2 방향(y)에 관한 디지털 하이 패스 필터 처리 동작에 있어서는, 제 2 디지털 각속도(VVyn)는 1ms의 일정 시간 간격 이전까지의(최신의 상 흔들림 보정동작이 행해지기 이전까지의) 타이머의 인터럽션 처리에 의해 산출된 제 2 디지털 각속도(VVy1∼VVyn -1)의 합을 제 2 하이 패스 필터 시정수(hy)로 나누고, 그런 다음 그 나눈 결과의 값을 제 2 디지털 각속도 신호(Vyn)로부터 감산하는 것에 의해 산출된다(VVyn=Vyn-(ΣVVyn -1)/hy).
본 실시예에서는, 타이머의 인터럽션 처리(그 중 일부분)에 있어서의 각속도 검출 처리는, 각속도 검출 유닛(25)에 있어서의 처리 및 각속도 검출 유닛(25)으로부터 CPU(21)로의 제 1 및 제 2 각속도(vx, vy)의 입력 처리를 포함한다.
제 1 방향(x)에 관한 적분 연산 동작에 있어서는, 제 1 디지털 변위 각도(Bxn)는 타이머의 인터럽션 처리(t=0, 도 4의 스텝 S12 참조)되는 시점에서의 제 1 디지털 각속도(VVx1)로부터 최신의 상 흔들림 보정동작이 행해지는(t=n) 시점에서의 제 1 디지털 각속도(VVxn)까지의 합에 의해 산출된다(Bxn=ΣVVxn, 도 6의 (3) 참조).
마찬가지로, 제 2 방향(y)에 관한 적분 연산 동작에 있어서는, 제 2 디지털 변위 각도(Byn)는 타이머의 인터럽션 동작이 개시되는 시점에서의 제 2 디지털 각속 도(VVy0)로부터 최신의 상 흔들림 보정동작이 행해지는(t=n) 시점에서의 제 2 디지털 각속도(VVyn)까지의 합에 의해 산출된다(Byn=ΣVVyn).
CPU(21)는, 위치 변환 계수(zz)(제 1 방향에 대한 제 1 위치 변환 계수(zx) 및 제 2 방향에 대한 제 2 위치 변환 계수(zy))에 기초하여, 연산된 손 흔들림 양(제 1 및 제 2 디지털 변위 각도(Bxn, Byn))에 따른, 촬상 유닛(39a)(가동 유닛(30a))이 이동되어야 할 위치(Sn)를 제 1 방향(x) 및 제 2 방향(y)에 대해 연산한다.
위치(Sn)의 제 1 방향(x) 좌표를 Sxn으로 정의하고, 위치(Sn)의 제 2 방향(y) 좌표를 Syn으로 정의한다. 촬상 유닛(39a)을 포함하는 가동 유닛(30a)의 이동은 전자력을 이용하여 행해지며, 이에 대해서는 후술한다.
가동 유닛(30a)을 위치(Sn)까지 이동시키기 위해 구동력(Dn)이 구동용 드라이버 회로(29)를 구동한다. 구동력(Dn)의 제 1 방향(x) 좌표를 제 1 구동력(Dxn)(D/A 변환 후: 제 1 PWM 듀티(dx))으로 정의한다. 구동력(Dn)의 제 2 방향(y) 좌표를 제 2 구동력(Dyn)(D/A 변환 후: 제 2 PWM 듀티(dy))으로 정의한다.
그러나, 상 흔들림 보정동작이 실행되기 전에 소정 길이의 시간을 갖고 있는 소정의 기간 중에 촬상 유닛(39a)이 이동되어야 하는 위치(Sn)는 손 흔들림 량에 대응하지 않지만 가동 유닛이 소정의 기간에 걸쳐서 이동되는 이동범위의 중심인 값 으로 설정된다.
제 1 방향(x)에 관한 위치 설정 동작에 있어서는, 위치(Sn)의 제 1 방향(x) 좌표는 Sxn으로 정의되고, 최신의 제 1 디지털 변위 각도(Bxn)와 제 1 위치 변환 계수(zx)의 곱셈값이다(Sxn=zx×Bxn, 도 6의 (3) 참조).
제 2 방향(y)에 관한 위치 설정 동작에 있어서는, 위치(Sn)의 제 2 방향(y) 좌표는 Syn으로 정의되고, 최신의 제 2 디지털 변위 각도(Byn)와 제 2 위치 변환 계수(zy)의 곱셈값이다(Syn=zy×Byn).
상 흔들림 보정 유닛(30)은, 촬상 유닛(39a)을 위치(Sn)로 이동시키고, 촬상 유닛(39a)의 촬상 소자의 결상면 상에서의 피사체상의 래그를 캔슬하고, 상 흔들림 보정동작을 행하는 때(IS=1)를 의자의 결상면 상에 표시되는 피사체상을 안정화시킴으로써 손 흔들림 작용을 보정하는 장치이다.
상 흔들림 보정 유닛(30)은 고정 유닛(30b)과, 촬상 유닛(39a)을 포함하고 xy 평면 상에서 이동될 수 있는 가동 유닛(30a)을 가진다.
상 흔들림 보정동작이 행하여지지 않는 때의 노광 시간 중에(IS=0), 가동 유닛(30a)은 소정위치에 고정(유지)된다. 본 실시예에서 소정위치는 이동범위의 중심에 있다.
노광시간이 개시되기 전의 소정시간 동안, 가동 유닛(30a)은 이동범위의 중심으로 구동(이동)된다. 그 외의 시간(노광시간이 개시되기 전의 소정시간과 노광 시간이외의 시간)에는 가동 유닛(30a)은 구동(이동)되지 않는다.
상 흔들림 보정유닛(30)은, 가동 유닛(30a)이 구동되고 있지 않을 때(drive OFF 상태), 가동 유닛(30a)을 고정위치에 유지하는 위치고정 기구를 가지고 있지 않다.
소정의 고정(유지) 위치로의 이동을 포함하는 상 흔들림 보정 유닛(30)의 가동 유닛(30a)의 구동은 CPU(21)의 PWM0로부터 입력된 제 1 PWM 듀티(dx) 및 CPU(21)의 PWM1로부터 입력된 제 2 PWM 듀티(dy)를 가진 구동용 드라이버 회로(29)를 통해 구동용 코일 유닛 및 구동용 자석 유닛에 의한 전자력에 의해 행해진다(도 6의 (5)참조).
구동용 드라이버 회로(29)에 의해 이루어지는 이동 전의 또는 이동 후의 가동 유닛(30a)의 검출 위치(Pn)는 홀 소자 유닛(44a) 및 홀 소자 신호 처리 유닛(45)에 의해 검출된다.
검출 위치(Pn)의 제 1 방향(x)의 제 1 좌표에 관한 정보는, 즉 제 1 검출 위치 신호(px)는 CPU(21)의 A/D 컨버터(A/D2)에 입력된다(도 6의(2)참조). 제 1 검출 위치 신호(px)는 A/D 컨버터(A/D2)에 의해 디지털 신호로 변환되는(A/D 변환 동작) 아날로그 신호이다. A/D 변환 동작 후의 위치(Pn)의 제 1 방향(x) 좌표는 pdxn으로 정의되고, 제 1 검출 위치 신호(px)에 대응된다.
검출 위치(Pn)의 제 2 방향(y)의 제 2 좌표에 관한 정보는, 즉 제 2 검출 위치 신호(py)는 CPU(21)의 A/D 컨버터(A/D3)에 입력된다. 제 2 검출 위치 신호(py) 는 A/D 컨버터(A/D3)에 의해 디지털 신호로 변환되는(A/D 변환 동작) 아날로그 신호이다. A/D 변환 동작 후의 위치(Pn)의 제 2 방향(y) 좌표는 pdyn으로 정의되고, 제 2 검출 위치 신호(py)에 대응된다.
PID(Proportional Integral Differential)제어에 의해 검출 위치(Pn)(pdxn, pdyn)의 좌표 데이터와 이동해야 할 위치(Sn)(Sxn, Syn)의 좌표 데이터에 기초하여 제 1 및 제 2 구동력(Dxn, Dyn)을 산출한다.
제 1 구동력(Dxn)의 산출은 위치(Sn)의 제 1 감산값(exn), 제 1 비례 계수(Kx), 샘플링 주기(θ), 제 1 적분 계수(Tix), 및 제 1 미분 계수(Tdx)에 기초하여 이루어진다(Dxn=Kx×{exn+θ÷Tix×Σexn+Tdx÷θ×(exn-exn -1)}, 도 6의 (4) 참조). 제 1 감산값(exn)은 위치(Sn)의 제 1 방향(x) 좌표(Sxn)에서 A/D 변환 동작 후의 검출 위치(Pn)의 제 1 방향(x) 좌표(pdxn)를 감산함으로써 산출된다(exn=Sxn-pdxn).
제 2 구동력(Dyn)의 산출은 위치(Sn)의 제 2 감산값(eyn), 제 2 비례 계수(Ky), 샘플링 주기(θ), 제 2 적분 계수(Tiy), 및 제 2 미분 계수(Tdy)에 기초하여 이루어진다(Dyn=Ky×{eyn+θ÷Tiy×Σeyn+Tdy÷θ×(eyn-eyn -1)}). 제 2 감산값(eyn)은 위치(Sn)의 제 2 방향(y) 좌표(Syn)에서 A/D 변환 동작 후의 검출 위 치(Pn)의 제 2 방향(y) 좌표(pdyn)를 감산함으로써 산출된다(eyn=Syn-pdyn).
샘플링 주기(θ)의 값은 1ms의 시간간격으로 설정된다.
PID 제어에 의한 상 흔들림 보정에 대응한 위치(Sn)(Sxn, Syn)로의 가동 유닛(30a)의 구동은 상 흔들림 보정 스위치(14a)가 ON 상태로 설정된 촬상 장치(1)의 상 흔들림 보정 모드(IS=1)인 때에 행해진다.
상 흔들림 보정 파라미터(IS)가 0인 때에는, 상 흔들림 보정동작에 대응하지 않는 PID 제어가 행해져, 가동 유닛(30a)은 이동 범위의 중심(소정 위치)으로 이동된다.
가동 유닛(30a)은 제 1 구동용 코일(31a)과 제 2 구동용 코일(32a)로 이루어진 구동용 코일 유닛, 촬상 소자를 가지는 촬상 유닛(39a), 및 자장 변화 검출 소자 유닛으로서의 홀 소자 유닛(44a)을 가진다. 본 실시예에서는, 촬상 소자가 CCD이지만, 촬상 소자는 CM0S 등의 다른 촬상 소자일 수도 있다.
고정 유닛(30b)은 제 1 위치 검출 및 구동용 자석(411b)과 제 2 위치 검출 및 구동용 자석(412b), 제 1 위치 검출 및 구동용 요크(431b)와 제 2 위치 검출 및 구동용 요크(432b)로 이루어진 구동용 자석 유닛을 가진다.
고정 유닛(30b)은 가동 유닛(30a)을 제 1 방향(x) 및 제 2 방향(y)으로 이동 가능하게 지지한다.
촬상 소자의 촬상 범위를 전체 크기로 활용하기 위해, 촬상 소자의 중심 영역에 카메라 렌즈(67)의 광축(LX)이 교차되고 있을 때에, 제 1 방향(x) 및 제 2 방 향(y) 양자 모두에 있어 가동 유닛(30a)이 이동 범위의 중심에 위치하도록 가동 유닛(30a)의 위치와 고정 유닛(30b)의 위치 사이의 관계를 설정한다.
촬상 소자의 촬상면의 형태인 사각형은 2개의 대각선을 가진다. 본 실시예에 있어서 촬상 소자의 중심은 이들 2개의 대각선의 교점에 위치하게 된다.
가동 유닛(30a)에는 제 1 구동용 코일(31a)과 제 2 구동용 코일(32a), 및 홀 소자 유닛(44a)이 부착되어 있다.
제 1 구동용 코일(31a)은 시트 형상이고 또한 소용돌이 형상인 코일 패턴을 형성하고 있다. 제 1 구동용 코일(31a)의 코일 패턴은 제 2 방향(y)과 평행하여 제 1 구동용 코일(31a)을 포함하는 가동 유닛(30a)을 제 1 방향(x)으로 이동시키는 제 1 전자력을 발생시키는 선분을 가진다.
제 1 전자력은 제 1 구동용 코일(31a)의 전류의 방향과 제 1 위치 검출 및 구동용 자석(411b)의 자장의 방향에 기초하여 발생한다.
제 2 구동용 코일(32a)은 시트 형상이고 또한 소용돌이 형상인 코일 패턴을 형성하고 있다. 제 2 구동용 코일(32a)의 코일 패턴은 제 1 방향(x)과 평행하여 제 2 구동용 코일(32a)을 포함하는 가동 유닛(30a)을 제 2 방향(y)으로 이동시키는 제 2 전자력을 발생시키는 선분을 가진다.
제 2 전자력은 제 2 구동용 코일(32a)의 전류의 방향과 제 2 위치 검출 및 구동용 자석(412b)의 자장의 방향에 기초하여 발생한다.
제 1 및 제 2 구동용 코일(31a, 32a)은 플렉시블 회로 기판(도시 안됨)을 통해 제 1 및 제 2 구동용 코일(31a, 32a)을 구동하는 구동용 드라이버 회로(29)에 접속된다. CPU(21)의 PWM0로부터 구동용 드라이버 회로(29)에 제 1 PWM 듀티(dx)가 입력되고, CPU(21)의 PWM1으로부터 구동용 드라이버 회로(29)에 제 2 PWM 듀티(dy)가 입력된다. 구동용 드라이버 회로(29)는 제 1 PWM 듀티(dx)의 값에 대응되는 제 1 구동용 코일(31a)에 그리고 제 2 PWM 듀티(dy)의 값에 대응되는 제 2 구동용 코일(32a)에 전력을 공급하여, 가동 유닛(30a)을 구동한다.
제 1 위치 검출 및 구동용 자석(411b)은 제 3 방향(z)에 있어 제 1 구동용 코일(31a) 및 수평 방향 홀 소자(hh10)와 대향하게 되는 고정 유닛(30b)의 가동 유닛(30a) 측에 부착된다.
제 2 위치 검출 및 구동용 자석(412b)은 제 3 방향(z)에 있어 제 2 구동용 코일(32a) 및 연직 방향 홀 소자(hv10)와 대향하게 되는 고정 유닛(30b)의 가동 유닛(30a) 측에 부착된다.
제 1 위치 검출 및 구동용 자석(411b)은, 제 1 방향(x)으로 N극과 S극이 배열된 상태 하에서, 제 1 위치 검출 및 구동용 요크(431b)에 부착된다. 제 1 위치 검출 및 구동용 요크(431b)는 제3 방향(z)에 있어 가동 유닛(30a) 측의 고정 유닛(30b)에 부착된다.
제 2 위치 검출 및 구동용 자석(412b)은, 제 2 방향(y)으로 N극과 S극이 배열된 상태 하에서, 제 2 위치 검출 및 구동용 요크(432b)에 부착된다. 제 2 위치 검출 및 구동용 요크(432b)는 제3 방향(z)에 있어 가동 유닛(30a) 측의 고정 유닛(30b)에 부착된다.
제 1 위치 검출 및 구동용 요크(431b)와 제 2 위치 검출 및 구동용 요 크(432b)는 연자성체 재료로 이루어진다.
제 1 위치 검출 및 구동용 요크(431b)는 제 1 위치 검출 및 구동용 자석(411b)의 자장이 주위로 소산되는 것을 방지하고, 제 1 위치 검출 및 구동용 자석(411b)과 제 1 구동용 코일(31a) 사이 및 제 1 위치 검출 및 구동용 자석(411b)과 수평 방향 홀 소자(hh10) 사이의 자속밀도를 증가시킨다.
제 2 위치 검출 및 구동용 요크(432b)는 제 2 위치 검출 및 구동용 자석(412b)의 자장이 주위로 소산되는 것을 방지하고, 제 2 위치 검출 및 구동용 자석(412b)과 제 1 구동용 코일(32a) 사이 및 제 2 위치 검출 및 구동용 자석(412b)과 연직 방향 홀 소자(hv10) 사이의 자속밀도를 증가시킨다.
홀 소자 유닛(44a)은 홀 효과를 이용하는 2개의 자전 변환 소자(자장 변화 검출 소자)를 가지고, 가동 유닛(30a)의 현재 위치(Pn)의 제 1 방향(x)의 제 1 좌표 및 제 2 방향(y)의 제 2 좌표를 각각 정하는 제 1 검출 위치 신호(px) 및 제 2 검출 위치 신호(py)를 검출하는 1축 유닛이다.
2개의 홀 소자 중 하나는 가동 유닛(30a)의 위치(Pn)의 제 1 방향(x)의 제 1 좌표를 검출하기 위한 수평 방향 홀 소자(hh10)이고, 다른 하나는 가동 유닛(30a)의 위치(Pn)의 제 2 방향(y)의 제 2 좌표를 검출하기 위한 연직 방향 홀 소자(hv10)이다.
수평 방향 홀 소자(hh10)는 제3 방향(z)에 있어 고정 유닛(30b)의 제 1 위치 검출 및 구동용 자석(411b)과 대향하는 위치에서 가동 유닛(30a)에 부착된다.
연직 방향 홀 소자(hv10)는 제3 방향(z)에 있어 고정 유닛(30b)의 제 2 위치 검출 및 구동용 자석(412b)과 대향하는 위치에서 가동 유닛(30a)에 부착된다.
촬상 소자의 중심이 광축(LX)과 교차하고 있을 때에는, 제 3 방향(z)에서 보았을 때, 수평 방향 홀 소자(hh10)를 제 1 방향(x)에 있어 제 1 위치 검출 및 구동용 자석(411b)의 N극과 S극 사이의 중간 영역과 대향하도록 홀 소자 유닛(44a) 상에 위치시키는 것이 바람직하다. 이 위치에서, 수평 방향 홀 소자(hh10)는 1축 홀 소자의 직선적인 출력 변화량(선형성)에 기초하여 정밀한 위치 검출동작이 행해질 수 있는 최대한의 범위를 활용하게 된다.
마찬가지로, 촬상 소자의 중심이 광축(LX)과 교차하고 있을 때에는, 제 3 방향(z)에서 보았을 때, 연직 방향 홀 소자(hv10)를 제 2 방향(y)에 있어 제 2 위치 검출 및 구동용 자석(412b)의 N극과 S극 사이의 중간 영역과 대향하도록 홀 소자 유닛(44a) 상에 위치시키는 것이 바람직하다.
홀 소자 신호 처리 유닛(45)은 제 1 홀 소자 신호 처리 회로(450)와 제 2 홀 소자 신호 처리 회로(460)를 가진다.
제 1 홀 소자 신호 처리 회로(450)는 수평 방향 홀 소자(hh10)의 출력 신호에 기초하는 수평 방향 홀 소자(hh10)의 출력 단자간의 수평 방향 전위차(x10)를 검출한다.
제 1 홀 소자 신호 처리 회로(450)는 수평 방향 전위차(x10)에 기초하여 가동 유닛(30a)의 위치(Pn)의 제 1 방향(x)의 제 1 좌표를 특정하는 제 1 검출 위치 신호(px)를 CPU(21)의 A/D 컨버터(A/D2)로 출력한다.
제 2 홀 소자 신호 처리 회로(460)는 연직 방향 홀 소자(hv10)의 출력 신호에 기초하는 연직 방향 홀 소자(hv10)의 출력 단자간의 연직 방향 전위차(y10)를 검출한다.
제 2 홀 소자 신호 처리 회로(460)는 연직 방향 전위차(y10)에 기초하여 가동 유닛(30a)의 위치(Pn)의 제 2 방향(y)의 제 2 좌표를 특정하는 제 2 검출 위치 신호(py)를 CPU(21)의 A/D 컨버터(A/D3)로 출력한다.
다음에, 촬상 장치(1)의 메인 동작을 도 4의 플로우 차트를 사용하여 설명한다.
촬상 장치(1)가 ON 상태로 설정되면, 스텝 S11에서, 각속도 검출 유닛(25)에 전력이 공급되어, 각속도 검출 유닛(25)이 ON 상태로 설정된다.
단계 S12에서, 소정의 시간 간격(1ms)에서 타이머의 인터럽션 처리는 개시된다. 단계 S13에서 릴리스 상태 파라미터(RP)의 값은 0으로 설정된다. 타이머의 인터럽션 처리의 상세한 설명은 도 5의 플로우 차트를 사용하여 후술한다.
스텝 S14에서, 측광 스위치(12a)가 ON 상태로 설정되어 있는지의 여부가 판단된다. 측광 스위치(12a)가 ON 상태로 설정되어 있지 않다고 판단될 때에는, 동작은 스텝 S12로 복귀되어, 스텝 S12의 처리가 반복된다. 측광 스위치(12a)가 ON 상태로 설정되어 있다고 판단되는 경우에는, 동작은 스텝 S13으로 진행된다.
스텝 S15에서, 상 흔들림 보정 스위치(14a)가 ON 상태로 설정되어 있는지의 여부가 판단된다. 상 흔들림 보정 스위치(14a)가 ON 상태로 설정되어 있지 않다고 판단되는 경우에는, 스텝 S15에서, 상 흔들림 보정 파라미터(IS)의 값이 0으로 설정된다. 상 흔들림 보정 스위치(14a)가 ON 상태로 설정되어 있다고 판단되는 경우에는, 스텝 S17에서, 상 흔들림 보정 파라미터(IS)의 값이 1로 설정된다.
스텝 S18에서, AE 유닛(23)의 AE 센서 구동되고, 측광 동작이 행해지고, 조리개 값과 노광 시간에 관한 정보가 AE 유닛(23)으로부터 CPU(21)로 전송되고, 조리개 값과 노광 시간이 연산된다.
스텝 S19에서, AF 유닛(24)의 AF 센서와 렌즈 제어 회로가 구동되어 AF 감지 동작과 포커싱 동작이 각각 실행된다.
스텝 S28에서, 릴리스 스위치(13a)가 ON 상태로 설정되어 있는지의 여부가 판단된다. 릴리스 스위치(13a)가 ON 상태로 설정되어 있지 않은 경우에는, 스텝S14로 동작이 복귀되고, 스텝 S14∼19의 처리가 반복된다. 릴리스 스위치(13a)가 ON 상태로 설정되어 있는 경우에는, 동작은 스텝 S21로 진행되고 릴리스 시퀀스 동작이 개시된다.
스텝 S21에서, 릴리스 상태 파라미터(RP)의 값은 1로 설정된다. 스텝 S22에서, 미러 상태 파라미터(MP)의 값이 1로 설정되고 미러 업 시간 파라미터(MRUP)의 값은 0으로 설정된다.
스텝 S23에서, 미러 업 동작과 기설정 되었거나 연산된 조리개 값에 대응하는 조리개 폐쇄 동작이 미러 조리개 셔터 유닛(18)에 의해 실행된다.
미러 업 동작이 종료된 후에, 미러 상태 파라미터(MP)의 값은 스텝 S24에서 으로 0으로 설정된다. 스텝 S25에서, 셔터의 개방 동작(셔터에서 전방 커튼의 이동)이 개시된다.
미러 업 동작이 개시되는 시점으로부터 셔터의 개방 동작이 개시되는 시점까지의 시간의 길이은 약 70ms이다. 따라서, 셔터의 개방 동작이 개시되기 전에, 소정의 시간(60ms)이 경과되고, 즉, 가동 유닛(39a)의 소정 위치(이동범위의 중심)으로의 이동이 종료된다.
스텝 S26에서, 노광 동작 즉 촬상 소자(CCD 등)의 전하 축적이 행해진다. 노광 시간이 경과한 후, 셔터의 폐쇄 동작(셔터에서 후방 커튼의 이동), 미러 다운 동작 및 조리개의 개방 동작이 스텝 S27에서 미러 조리개 셔터 유닛(18)에 의해 실행된다.
스텝 S28에서, 노광 시간 중에 촬상 소자에 축적되었던 전하가 판독된다. 스텝 S29에서, 상 흔들림 보정동작 판단 파라미터(CAM_DIS)의 값이 1로 설정된다. 스텝 S29에서, CPU(21)가 DSP(19)와 통신하여, 화상 처리 동작이 촬상 소자로부터 판독된 전하에 기초하여 행해진다. 화상 처리 동작이 행해진 화상이 촬상 장치(1) 내의 메모리에 저장된다. 스텝 S30에서, 메모리에 저장된 화상이 표시 유닛(17) 상에 표시된다.스텝 S31에서, 릴리스 상태 파라미터(RP)의 값은 0으로 설정되어 릴리스 시퀀스동작이 완료되고, 그 동작이 스텝 S14로 복귀된다. 환언하면, 촬상 장치(1)는 다음 촬상 동작이 실행될 수 있는 상태로 설정된다.
다음에, 도 4의 스텝 S12에서 개시되고, 다른 동작에 독립하여 일정 시간 간격(1ms)마다 행해지는 타이머의 인터럽션 처리를 도 5의 플로우 차트를 사용하여 설명한다.
타이머의 인터럽션 처리가 개시될 때, 각속도 검출 유닛(25)으로부터 출력된 제1각속도(vx)는 스텝 S51에서 CPU(21)의 A/D 컨버터(A/D 0)로 입력되어, 제1디지탈 각속도 신호(Vxn)로 변환된다. 역시 각속도 검출 유닛(25)으로부터 출력된 제2각속도(vy)는 CPU(21)의 A/D 컨버터(A/D 1)로 입력되어, 제2디지탈 각속도 신호(Vxy)로 변환된다(각속도 검출 동작).
제1 및 제2디지탈 각속도 신호(Vxn ,Vxy)의 저 주파수는 디지탈 하이 패스 필터 처리 동작에서 감소된다(제1 및 제2 디지탈 각속도(VVxn ,,VVxy))
스텝 S52에서, 릴리스 상태 파라미터(RP)의 값이 1로 설정되었는지의 여부가 판단된다. 릴리스 상태 파라미터(RP)의 값이 1로 설정되어 있지 않은 경우, 스텝 S53에서 가동 유닛(30a)의 구동이 OFF상태로 설정되고, 즉, 상 흔들림 보정 유닛(30a)은 가동 유닛(30a)의 구동 제어가 실행되지않는 상태로 설정된다. 릴리스 상태 파라미터(RP)의 값이 1로 설정되어 있는 경우, 동작은 곧바로 스텝 S53으로 진행된다.
스텝 S54에서, 홀 소자 유닛(44a)은 가동 유닛(30a)의 위치를 검출하고, 제 1 및 제 2 검출 위치 신호(px, py)는 홀 소자 신호 처리 유닛(45)에 의해 연산된다. 그런 다음 제 1 검출 위치 신호(px)는 CPU(21)의 A/D 컨버터(A/D 2)로 입력되어 디지털 신호(pdxn)로 변환되는 한편, 제 2 검출 위치 신호(py)는 CPU(21)의 A/D 컨버터(A/D 3)로 입력되어 역시 디지털 신호(pdyn)로 변환되고, 이들 양자가 가동 유닛(30a)의 현재 위치(Pn)(pdxn, pdyn)를 결정한다.
스텝 S55에서, 미러 상태 파라미터(MP)의 값이 1로 설정되어 있는지의 여부가 판단된다. 미러 상태 파라미터(MP)의 값이 1로 설정되어 있지 않다고 판단되는 경우, 동작은 스텝 S61로 곧바로 진행되고, 미러 상태 파라미터(MP)의 값이 1로 설정되어 있다고 판단되는 경우, 동작은 스텝 S56으로 진행된다.
스텝 S56에서, 미러 업 시간 파라미터(MRUP)가 0으로 설정되어 있는지의 여부가 판단된다.
미러 업 시간 파라미터(MRUP)가 0으로 설정되어 있다고 판단되는 경우, 제 1 현재 위치 파라미터(PPx)의 값은 스텝 S57에서 A/D변환 후 제 1 방향(x)에서의 위치(Pn)의 좌표 값(pdxn)으로 설정되고, 제 2 현재 위치 파라미터(PPy)의 값은 A/D변환 후 제 2 방향(y)에서의 위치(Pn)의 좌표 값(pdyn)으로 설정된다. 그런 후 스텝 S58이 진행된다. 미러 업 시간 파라미터(MRUP)가 0으로 설정되어 있지 않다고 판단되는 경우, 동작은 스텝 S58로 곧바로 진행된다.
스텝 S58에서, 미러 업 시간 파라미터(MRUP)의 값은 60으로 설정된다.
미러 업 시간 파라미터(MRUP)의 값이 60으로 설정되어 있다고 판단되는 경우, 동작은 스텝 S61로 곧바로 진행되고, 미러 업 시간 파라미터(MRUP)의 값이 60으로 설정되어 있지 않다고 판단되는 경우, 동작은 스텝 S59로 진행된다.
스텝 S59에서, 가동 유닛(30a)(촬상 유닛(39a))이 이동되어야 하는 위 치(Sn )(Sxn, Syn)는 제 1 및 제2 현재 위치 파라미터(PPx, PPy)와 미러 업 시간 파라미터(MRUP)에 기초하여 연산된다(Sxn=PPx×{1+cos(MRUP×180degrees÷60)}÷2, Syn=PPy×{1+cos(MRUP×180degrees÷60)}÷2).
스텝 S60에서 미러 업 시간 파라미터(MRUP)가 1의 값만큼 가산되어서 동작은 스텝 S64로 진행된다.
"cos(MRUP×180degrees÷60)"의 값을 연산하기 위해 삼각함수처리 동작이 CPU(21)에 의해 실행될 때, CPU(21)에 큰 부하가 걸리므로, 처리 속도를 높이기 위해, MRUP=0부터 MRUP=60까지의 "cos(MRUP×180degrees÷60)"의 61개의 상이한 패턴 값을 저장하는 것이 바람직하다.
스텝 S61에서, 상 흔들림 보정 파라미터(IS)의 값이 0인지의 여부가 판단된다. 상 흔들림 보정 파라미터(IS)의 값이 0인 것으로 판정되면(IS=0), 즉 촬상 장치가 상 흔들림 보정 모드가 아닌 경우는, 스텝 S62)에서, 가동 유닛(30a)(촬상 유닛(39a))이 이동되어야 할 위치(Sn)(Sxn, Syn)가 가동 유닛(30a)의 이동 범위의 중심에 설정된다. 상 흔들림 보정 파라미너(IS)가 0이 아닌 것으로 판정되면(IS=1), 즉 촬상 장치가 상 흔들림 보정 모드인 경우는, 스텝 S63)에서, 제 1 및 제 2 각속도(vx, vy)에 기초하여 가동 유닛(30a)(촬상 유닛(39a))이 이동되어야 할 위치(Sn)(Sxn, Syn)가 연산된다.
스텝 S64에서, 스텝 S59, 스텝 S62 또는 스텝 S63에서 결정된 위치(Sn)(Sxn, Syn)와 현재 위치(Pn)(pdxn, pdyn)에 기초하여, 가동 유닛(30a)을 위치(Sn)로 이동시키는 구동력(Dn)의 제 1 구동력(Dxn)(제 1 PWM 듀티(dx)) 및 제 2 구동력(Dyn)(제 2 PWM 듀티(dy))이 연산된다.
스텝 S65에서, 제 1 PWM 듀티(dx)를 구동용 드라이버 회로(29)에 가함으로써 제 1 구동용 코일(31a)이 구동되고, 제 2 PWM 듀티(dy)를 구동용 드라이버 회로(29)에 가함으로써 제 2 구동용 코일(32a)이 구동되어, 가동 유닛(30a)이 위치(Sn)(Sxn, Syn)로 이동하게 된다.
스텝 S64와 S65의 처리는 일반적인(통상) 비례, 적분, 미분 연산을 행하는 PID 자동 제어에서 사용되는 자동 제어 연산이다.
센터링 동작이 실행된다. 즉, 상 흔들림 보정동작이 개시되기 전에(도 5의 스텝 S61전에),가동 유닛(39a)이 이동범위의 중심에 이동되어 고정(유지)된다. 그 다음에, 상 흔들림 보정동작이 개시된다.
가동 유닛(30a)이 상 흔들림 보정동작에서와 같은 정도의 높은 속도로 센터링 동작에서 이동되는 경우에, 가동 유닛(39a)의 이동은 요동이 포함하게 되어 안정화되지 않을 수 있다.
더욱이, 가동 유닛(39a)의 이동으로부터 초래되는 충격은 촬상 장치(1)를 지지하고 있는 사용자에게 전달되어 사용자에게 불쾌감을 주게 된다.
본 실시예에서, 미러 업 시간 파라미터(MRUP)가 0으로 설정된 시점부터 가동 유닛(39a)을 이동시키는 데에는 60ms가 걸리기 때문에, 이 이동은 상 흔들림 보정 동작의 이동에 비해서 저속이다(도 7 참조).
특히 이동종료 직전(가동 유닛(39a)이 도착 지점(이동범위의 중심)에 접근할 때), 가동 유닛(39)은 저속으로 이동되기 때문에 가동 유닛(39a)이 이동범위의 중심에 도달한 시점에서, 가동 유닛(39a)이 갑자기 정지하지 않게 된다.
따라서, 갑작스러운 제동 동작에 의한 가동 유닛(39a)의 스윙 운동이 억제되어서 이에 대응하는 충격(제동시의 충격)도 억제될 수 있다.
더욱이, 가동 유닛(39a)이 이동하기 시작한 직후(가동 유닛(39a)이 출발점 근방에 있을 때),가동 유닛(39a)은 저속으로 이동된다. 따라서, 가동 유닛(39a)은 정지상태 초기로부터 갑자기 이동되지 않는다(점진적인 이동). 그러므로, 갑작스런 출발에 의한 가동 유닛(39a)의 스윙 운동이 억제된다.
본 실시예에서, CPU(21)는 상 흔들림 보정 처리 전에, 경과 시간과, 가동 유닛(39a)과 이동범위의 중심 간의 거리와의 관계가 가동 유닛(39a)의 이동이 개시되는 시점(MRUP=0, 경과 시간 t=0)으로부터 가동 유닛(39a)의 이동이 종료되는 시점(MRUP=60, 경과 시간 t=60ms)사이에 코사인 파형(도 7 참조)에 의해 표시되는 조건하에서, 가동 유닛(39a)의 이동을 제어한다.
즉, CPU(21)는 상 흔들림 보정 처리 전에, 경과 시간과 가동 유닛(39a)과 이동 속도와의 관계가 가동 유닛(39a)의 이동이 개시되는 시점(MRUP=0, 경과 시간 t=0)으로부터 가동 유닛(39a)의 이동이 종료되는 시점(MRUP=60, 경과 시간 t=60ms)사이에 사인 파형(도 8 참조)에 의해 표시되는 조건하에서, 가동 유닛(39a)의 이동을 제어한다.
그러나, 경과시간과, 가동 유닛(30a)과 이동범위의 중심 간의 거리와의 관계를 나타내는 파형은 코사인 파형으로 한정되지 않는다.
예컨대, 경과시간과, 가동 유닛(30a)과 이동범위의 중심 간의 거리와의 관계를 나타내는 파형은, 가동 유닛(39a)의 이동이 종료되기 직전(MRUP=60)에 가동 유닛(39a)의 이동이 낮은 속도로 구동되는 포화 곡선일 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 촬상 장치(1)는 미러 업 동작을 실행하는 일안 리플렉스 카메라이지만, 촬상 장치(1)는 미러 업 동작을 실행하지 않을 수도 있다.
미러 업 동작을 실행하지 않는 촬상 장치(1)가 본 실시예에 사용되지 않는 경우, 노광을 위한 촬상 소자에 있어서의 전하 축적 전에(노광개시시점 전에), 센터링 동작이 완료된다. 또한, 상 흔들림 보정동작이 노광 시간 외에도 실행될 수 있다.
또한, 소정의 시간은 60ms로 한정되는 것은 아니다. 소정의 시간은 릴리스 스위치(13a)가 ON상태로 설정되어 있는 시점부터 노광을 위해서 촬상 소자에 있어서의 전하 축적이 개시되는 시점까지의 시간 보다 짧은 시간으로 설정된다. 따라서, 촬상 소자에 있어서의 전하 축적 개시 전에 소정의 시간이 경과되면 좋다(소정의 기간이 종료된다).
본 실시예에서는, 소정의 시간은 60ms로 설정되어 있는데, 이것은 릴리스 스위치(13a)가 ON상태로 설정된 후 미러 업 동작이 개시되는 시점(도 4의 스텝 S23 참조)부터 노광시간 전에 셔터의 개방 동작이 개시되는 시점(도 4의 스텝 S25 참조)까지의 시간(약 70ms)보다 짧다. 더욱이, 노광을 위해 촬상 소자에 있어서의 전 하 축적이 개시되기 전에 그리고 셔터의 개방 동작 전에 소정의 시간이 경과된다(소정의 시간이 종료된다).
또한, 가동 유닛(30a)은 촬상소자를 가지고 있는 것으로 설명했다. 그러나, 가동 유닛(30a)은 촬상 소자 대신에 손 흔들림 보정 렌즈를 가지고 있을 수도 있다.
홀 소자는 자계 변화 검출 소자로서 위치 검출을 위해 사용된다고 설명하였다. 그러나, 또 다른 검출 소자로서, 고주파 캐리어형 자계 센서와 같은 MI(자기 임피던스) 센서, 자기 공명형 자계 검출 소자 또는 MR소자(자기저항 효과 소자)가 위치 검출을 목적으로 사용될 수 있다. MI센서, 자기 공명형 자계 검출 소자 또는 MR소자중 어느 하나가 사용될 때, 가동 유닛의 위치에 관한 정보는 홀 소자를 사용하는 경우와 유사하게 자장의 변화를 검출함으로써 얻을 수 있다.
첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태가 설명되었지만, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 수많은 수정과 변경이 이루어 질 수 있다는 것은 당업자에게 명백하다.
도 1은 배면으로부터 본 촬상장치의 실시예의 사시도,
도 2는 촬상장치의 정면도,
도 3은 촬상장치의 회로도,
도 4는 촬상장치의 메인 동작처리를 나타내는 플로우 챠트,
도 5는 타이머의 인터럽션처리의 상세를 나타내는 플로우 챠트,
도 6은 상 흔들림 보정동작에서의 연산을 나타내는 도,
도 7은 이동범위의 중심과 가동 유닛과의 거리와, 경과시간과의 관계를 나타내는 그래프,
도 8은 경과시간과 가동 유닛의 속도와의 관계를 나타내는 그래프이다.

Claims (9)

  1. 상 흔들림 보정동작을 위해 이동할 수 있는 가동 유닛;
    상기 상 흔들림 보정동작이 개시되기 전에 상기 가동 유닛을 소정의 시간에 걸쳐서 소정위치로 이동시키는 제어부;를 포함하고 있고,
    상기 제어부는 상기 가동 유닛의 상기 소정위치로의 이동이 종료되기 전에 상기 가동 유닛을 감속된 저속으로 이동시키고, 상기 상 흔들림 보정동작은 상기 소정위치로의 이동이 완료된 후에 실행되는 것을 특징으로 하는 상 안정화를 위한 상 흔들림 보정장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 소정위치는 상기 가동 유닛의 이동범위의 중심에 있는 것을 특징으로 하는 상 안정화를 위한 상 흔들림 보정장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 가동 유닛은 노광이 개시되기 전에 상기 가동 유닛의 소정위치로의 이동이 종료되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 상 안정화를 위한 상 흔들림 보정장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 미러 업 동작을 행하는 미러; 및
    셔터;를 더 포함하고
    상기 소정의 시간은 릴리스 스위치가 ON상태로 설정된 후 상기 미러 업 동작 이 개시되는 시점으로부터 상기 셔터의 개방 동작이 개시되는 시점까지의 시간보다 짧고,
    상기 가동 유닛의 소정위치로의 이동이 상기 셔터의 개방 동작이 개시되기 전에 종료되는 것을 특징으로 하는 상 안정화를 위한 상 흔들림 보정장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 가동 유닛이 상기 소정위치로의 이동을 개시한 직후 상기 가동 유닛의 이동을 가속하는 것을 특징으로 하는 상 안정화를 위한 상 흔들림 보정장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 가동 유닛과 상기 이동범위의 중심간의 거리와, 상기 소정의 시간길이를 가지고 있는 소정의 기간의 개시점으로부터의 경과 시간과의 관계가 코사인 파형으로 표시되는 조건하에서 상기 가동 유닛의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 상 안정화를 위한 상 흔들림 보정장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 상 흔들림 보정동작을 위한 상기 가동 유닛의 이동 제어와 상기 가동 유닛의 상기 소정위치로의 이동 제어가 소정의 시간간격으로 행해지고; 및
    상기 소정의 시간길이는 상기 소정의 시간간격보다 긴 것을 특징으로 하는 상 안정화를 위한 상 흔들림 보정장치.
  8. 상 흔들림 보정동작을 위해 이동할 수 있는 가동 유닛;
    상기 가동 유닛을 제1위치로부터 상기 상 흔들림 보정동작이 소정의 시간길이에 걸쳐서 개시되는 제2위치로 이동시키는 제어부;를 포함하고 있고,
    상기 가동 유닛은 상기 소정의 시간길이의 후반부에서 감속되는 것을 특징으로 하는 상 안정화를 위한 상 흔들림 보정장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 가동 유닛은 상기 소정의 시간길이의 전반부에서 가속되는 것을 특징으로 하는 상 안정화를 위한 상 흔들림 보정장치.
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