專利名稱：抖動(dòng)修正控制電路以及具有其的攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裝入到攝像裝置中的抖動(dòng)修正控制電路。
背景技術(shù)：
近年來，就數(shù)碼相機(jī)或數(shù)字?jǐn)z影機(jī)等攝像裝置而言，通過使其具有的 攝像元件的像素?cái)?shù)增加，可以實(shí)現(xiàn)高畫質(zhì)化。另一方面，作為實(shí)現(xiàn)攝像裝 置的高畫質(zhì)化的其他方法，為了防止由手持?jǐn)z像裝置的手的振動(dòng)導(dǎo)致的拍 攝對(duì)象的抖動(dòng)，希望攝像裝置具有手抖動(dòng)修正功能。
具體而言，攝像裝置具有回轉(zhuǎn)傳感器等檢測(cè)元件，對(duì)應(yīng)于由攝像裝置 的振動(dòng)產(chǎn)生的角速度成分，驅(qū)動(dòng)透鏡或攝像元件等光學(xué)部件，防止拍攝對(duì) 象的抖動(dòng)。由此，即便攝像裝置發(fā)生振動(dòng)，也不會(huì)在所取得的影像信號(hào)中 反映出振動(dòng)的成分，可以取得沒有像抖動(dòng)的高畫質(zhì)的影像信號(hào)。
圖5中表示為了實(shí)現(xiàn)手抖動(dòng)修正功能而使用的、以往的抖動(dòng)修正控制 電路100的框圖。抖動(dòng)修正控制電路100由攝像裝置所具有，對(duì)應(yīng)于攝像 裝置所具有的主控制電路(未圖示)的控制進(jìn)行動(dòng)作。抖動(dòng)修正控制電路 100與位置檢測(cè)元件102、透鏡驅(qū)動(dòng)元件104以及振動(dòng)檢測(cè)元件106連接。
位置檢測(cè)元件102對(duì)在攝像裝置中使用的透鏡的位置進(jìn)行檢測(cè)。位置 檢測(cè)元件102可以為霍爾元件，生成與透鏡的絕對(duì)位置相對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電流， 輸出電壓信號(hào)。透鏡驅(qū)動(dòng)元件104可以為音圈馬達(dá)。抖動(dòng)修正控制電路100 通過調(diào)整施加給透鏡驅(qū)動(dòng)元件104的電壓值來控制音圈馬達(dá)的可動(dòng)線圈的 位置，即控制透鏡相對(duì)于成為基準(zhǔn)的光軸的位置。透鏡驅(qū)動(dòng)元件104在垂 直于攝像裝置的基準(zhǔn)光軸的面內(nèi)驅(qū)動(dòng)透鏡。振動(dòng)檢測(cè)元件106檢測(cè)出攝像 裝置的振動(dòng)，將其結(jié)果向抖動(dòng)修正控制電路IOO輸出。振動(dòng)檢測(cè)元件106 可以為回轉(zhuǎn)傳感器。生成與施加給攝像裝置的振動(dòng)相對(duì)應(yīng)的角速度信號(hào)， 向抖動(dòng)修正控制電路100輸出。
位置檢測(cè)元件102、透鏡驅(qū)動(dòng)元件104以及振動(dòng)檢測(cè)元件106分別優(yōu)選至少由2個(gè)元件構(gòu)成。例如，在垂直于攝像裝置的光軸的面內(nèi)設(shè)置與水 平成分和垂直成分相對(duì)應(yīng)的多個(gè)元件，進(jìn)行透鏡的位置檢測(cè)、透鏡的移動(dòng) 以及攝像裝置的振動(dòng)檢測(cè)。
接著，詳細(xì)說明抖動(dòng)修正控制電路100。抖動(dòng)修正控制電路IOO構(gòu)成
為包括伺服電路10、透鏡驅(qū)動(dòng)器12、模擬一數(shù)字轉(zhuǎn)換電路(ADC) 14、 CPU16以及數(shù)字一模擬轉(zhuǎn)換電路(DAC) 18。
伺服電路10根據(jù)由位置檢測(cè)元件102輸出的電壓信號(hào)，生成用于控 制透鏡驅(qū)動(dòng)元件104的信號(hào)。伺服電路10構(gòu)成為包括含有外設(shè)的電阻元 件或電容器等的模擬的濾波器電路，按照使透鏡的光軸和攝像裝置所具有 的攝像元件的中心一致的方式生成用于控制透鏡驅(qū)動(dòng)元件104的信號(hào)。透 鏡驅(qū)動(dòng)器12根據(jù)由伺服電路IO輸出的信號(hào)，生成用于驅(qū)動(dòng)透鏡驅(qū)動(dòng)元件 104的透鏡驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
ADC14將振動(dòng)檢測(cè)元件106輸出的模擬的角速度信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信 號(hào)。CPU16根據(jù)數(shù)字的角速度信號(hào)，生成表示攝像裝置的移動(dòng)量的角度信 號(hào)。CPU16與存儲(chǔ)器(未圖示)連接，根據(jù)在存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存的軟件進(jìn)行角 度信號(hào)的生成處理。DAC18將由CPU16生成的數(shù)字的角度信號(hào)轉(zhuǎn)換成模 擬信號(hào)。
在這里，伺服電路10根據(jù)對(duì)由DAC18輸出的模擬的角度信號(hào)和由位 置檢測(cè)元件102輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行了加法運(yùn)算的信號(hào)，生成用于驅(qū)動(dòng)透 鏡驅(qū)動(dòng)元件104的透鏡驅(qū)動(dòng)信號(hào)。也就是說，為了防止由手抖動(dòng)引起的拍 攝對(duì)象抖動(dòng)，根據(jù)表示攝像裝置的移動(dòng)量的角度信號(hào)來變更透鏡的位置， 以抑制攝像元件上的拍攝對(duì)象像的抖動(dòng)。由此，可以抑制由手抖動(dòng)導(dǎo)致的 拍攝對(duì)象像的抖動(dòng)，得到高畫質(zhì)的影像信號(hào)。
專利文獻(xiàn)l:日本特開平10—213832號(hào)公報(bào)
不過，為了提高抖動(dòng)修正控制電路的處理速度，希望將伺服電路、透 鏡驅(qū)動(dòng)器、振動(dòng)檢測(cè)信號(hào)的處理電路置換成能夠進(jìn)行數(shù)字處理的邏輯電 路。進(jìn)而，抖動(dòng)修正控制電路被裝入到數(shù)碼相機(jī)等攝像元件或攝像元件的 透鏡模塊中，所以即便在邏輯電路化的情況下，也需要盡可能地小型化。
另外，就從裝入到攝像裝置中的霍爾元件的輸出而言，在每個(gè)元件存 在偏差。因此，需要能夠在攝像裝置的出廠前等對(duì)每個(gè)裝置的霍爾元件的輸出信號(hào)進(jìn)行振幅以及直流電壓成分(偏置電壓)的調(diào)整的抖動(dòng)修正控制 電路。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之一是根據(jù)振動(dòng)驅(qū)動(dòng)攝像裝置的光學(xué)部件或攝像元件而使由 振動(dòng)導(dǎo)致的對(duì)攝像的影響減輕的抖動(dòng)修正控制電路，其特征在于，具有 至少一個(gè)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，將來自對(duì)攝像裝置的振動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)的振動(dòng)檢 測(cè)元件的輸出信號(hào)以及來自對(duì)上述光學(xué)部件或上述攝像元件的位置進(jìn)行 檢測(cè)的位置檢測(cè)元件的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；和邏輯電路，其根據(jù)由
上述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行過數(shù)字化的上述振動(dòng)檢測(cè)元件的輸出信號(hào)和 由上述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行過數(shù)字化的上述位置檢測(cè)元件的輸出信號(hào)， 生成用于驅(qū)動(dòng)上述光學(xué)部件或上述攝像元件的控制信號(hào)，該抖動(dòng)修正控制 電路對(duì)上述位置檢測(cè)元件的輸出信號(hào)進(jìn)行偏置值以及振幅的調(diào)整。
作為具體的處理例，在將驅(qū)動(dòng)上述光學(xué)部件或上述攝像元件直至最大 限的基準(zhǔn)信號(hào)提供給上述光學(xué)部件的驅(qū)動(dòng)部，以驅(qū)動(dòng)上述光學(xué)部件或上述 攝像元件的狀態(tài)下，求出由上述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行了數(shù)字轉(zhuǎn)換的來自 上述位置檢測(cè)元件的輸出信號(hào)的偏置值以及振幅，根據(jù)該偏置值和規(guī)定的 基準(zhǔn)偏置值的差分，進(jìn)行針對(duì)上述位置檢測(cè)元件的輸出信號(hào)的偏置值的調(diào) 整，根據(jù)該振幅和規(guī)定的基準(zhǔn)振幅的差分，進(jìn)行針對(duì)上述位置檢測(cè)元件的 輸出信號(hào)的振幅的調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明，可以進(jìn)一步小型化被邏輯電路化的抖動(dòng)修正控制電路。 另外，可以調(diào)整霍爾元件的輸出信號(hào)的振幅以及直流電壓成分(偏置電 壓)。
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的抖動(dòng)修正控制電路的構(gòu)成的圖。
圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的位置檢測(cè)元件及其放大電路的構(gòu)成例 的圖。
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的位置檢測(cè)元件的輸出信號(hào)的例子的圖。
6圖4是說明本發(fā)明的實(shí)施方式的位置檢測(cè)元件的輸出調(diào)整處理的圖。 圖5是表示現(xiàn)有的抖動(dòng)修正控制電路的構(gòu)成的圖。
圖中IO —伺服電路，12 —透鏡驅(qū)動(dòng)器，20 —模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，22 一加法電路，24 —伺服電路，26 —高通濾波器，28 —搖攝順斜判斷電路， 30 —增益調(diào)整電路，32 —積分電路，34 —定心處理電路，36 —數(shù)字/模擬轉(zhuǎn) 換電路，38 — CPU， 40—峰值檢測(cè)電路，42 —數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路，50 —霍 爾元件，52、 54 —運(yùn)算放大器，100、 200 —抖動(dòng)修正控制電路，102_位 置檢測(cè)元件，104 —透鏡驅(qū)動(dòng)元件，106 —振動(dòng)檢測(cè)元件，202 —主控制部。
具體實(shí)施例方式
關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式中的抖動(dòng)修正控制電路200，如圖1的功能框 圖所示，構(gòu)成為包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路(ADC) 20、加法電路22、伺服 電路24、高通濾波器(HPF) 26、搖攝/傾斜判斷電路28、增益調(diào)整電路 30、積分電路32、定心處理電路34、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路(DAC)36、 CPU38、 峰值檢測(cè)電路40以及數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路(DAC) 42。
抖動(dòng)修正控制電路200與位置檢測(cè)元件102、透鏡驅(qū)動(dòng)元件104、振 動(dòng)檢測(cè)元件106連接。這些元件與在以往技術(shù)中記載的元件相同。g卩，位 置檢測(cè)元件102面向至少兩軸以上設(shè)置，以便能至少按照正交轉(zhuǎn)換的方式 測(cè)定由透鏡驅(qū)動(dòng)元件104驅(qū)動(dòng)的透鏡的位置。另外，振動(dòng)檢測(cè)元件106也 面向至少兩軸以上設(shè)置，以便能沿著偏航(yaw)方向以及縱搖(pitch) 方向的兩軸對(duì)振動(dòng)的成分進(jìn)行正交轉(zhuǎn)換。
位置檢測(cè)元件102的輸出信號(hào)由放大電路102a調(diào)整偏置以及增益， 并向ADC20輸入。具體而言，位置檢測(cè)元件102以及放大電路102a如圖 2所示可以由包括霍爾元件50以及運(yùn)算放大器52、 54的電路構(gòu)成。
構(gòu)成位置檢測(cè)元件102的霍爾元件50，與由放大電路102a的運(yùn)算放 大器32以及電流限制電阻R3構(gòu)成的反饋電路連接，輸出振幅強(qiáng)度與被輸 入到運(yùn)算放大器52的非反相端子的增益調(diào)整值相對(duì)應(yīng)的信號(hào)?；魻栐?50的輸出信號(hào)借助電阻Rl被分別輸入到放大電路102a的運(yùn)算放大器54 的非反相端子以及反相端子。
運(yùn)算放大器54以及電阻R1、 R2構(gòu)成反饋電路。運(yùn)算放大器54向輸入到非反相端子以及反相端子的位置檢測(cè)元件102的輸出信號(hào)施加與被輸 入到非反相端子的偏置調(diào)整值相對(duì)應(yīng)的偏置(直流成分)后輸出。
另外，振動(dòng)檢測(cè)元件106的輸出信號(hào)由放大電路106a調(diào)整偏置以及 增益，并向ADC20輸入。另外，透鏡驅(qū)動(dòng)元件104由從放大器104a輸出 的控制信號(hào)控制，來調(diào)整透鏡的位置。
其中，在本實(shí)施方式中，關(guān)于在攝像裝置的偏航方向(X軸方向)以 及縱搖方向(Y軸方向)上，按照能夠檢測(cè)透鏡位置以及振動(dòng)的方式設(shè)置 位置檢測(cè)元件102以及振動(dòng)檢測(cè)元件106，對(duì)此進(jìn)行說明。在以下的說明 中，對(duì)于位置檢測(cè)元件102以及振動(dòng)檢測(cè)元件106的輸出信號(hào)，對(duì)X軸成 分、Y軸成分進(jìn)行加法處理等，分別以此為基礎(chǔ)，在偏航方向(X軸方向) 以及縱搖方向(Y軸方向)上控制透鏡位置。與拍攝對(duì)象的移動(dòng)等相對(duì)應(yīng)， 將使攝像裝置在水平方向(偏航方向)上移動(dòng)的動(dòng)作稱作搖攝動(dòng)作，將使 攝像裝置在垂直方向(縱搖方向)上移動(dòng)的動(dòng)作稱作傾斜動(dòng)作。
ADC20將從位置檢測(cè)元件102、例如霍爾元件輸出的模擬的電壓信號(hào) 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)?；魻栐膳c由固定在透鏡上的磁鐵產(chǎn)生的磁力相對(duì) 應(yīng)的感應(yīng)電流。也就是說，霍爾元件根據(jù)與透鏡的距離輸出表示透鏡的位 置的電壓信號(hào)，ADC20將該電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后作為位置信 號(hào)輸出。ADC20構(gòu)成為在透鏡的光軸和攝像裝置所具備的攝像元件的中 心一致的情況下輸出表示基準(zhǔn)的信號(hào)例如表示"0"的數(shù)字值。
另外，ADC20將從振動(dòng)檢測(cè)元件106例如回轉(zhuǎn)傳感器輸出的模擬的 角速度信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。S卩，ADC20以分時(shí)的方式將來自位置檢測(cè) 元件102以及振動(dòng)檢測(cè)元件106的輸出信號(hào)數(shù)字化并輸出。
具體而言，將由振動(dòng)檢測(cè)元件106檢測(cè)出的振動(dòng)的X軸成分的信號(hào) (Gyro—X)、振動(dòng)的Y軸成分的信號(hào)(Gyro—Y)、由位置檢測(cè)元件102 檢測(cè)出的位置的X軸成分的信號(hào)(Ha11—X)、位置的Y軸成分的信號(hào)(Ha11 —Y)數(shù)字化并輸出。ADC20是將信號(hào)(Gyro — X、 Gyro—Y)向HPF26 輸出，將信號(hào)(Hall—X、 Hall—Y)向加法電路22以及峰值檢測(cè)電路40 輸出。
HPF26除去角速度信號(hào)中含有的直流成分，提取反映攝像裝置的振動(dòng) 的角速度信號(hào)的高頻成分，向搖攝/傾斜判斷電路28以及增益調(diào)整電路30
8輸出。HPF26可以由作為數(shù)字濾波器的一種的抽頭式濾波器(tab filter)
等構(gòu)成。
搖攝/傾斜判斷電路28根據(jù)HPF26輸出的角速度信號(hào)，檢測(cè)攝像裝置 的搖攝動(dòng)作、傾斜動(dòng)作。搖攝/傾斜判斷電路28在檢測(cè)出一定期間的角速 度信號(hào)為規(guī)定值以上時(shí)，判斷為搖攝動(dòng)作中或傾斜動(dòng)作中。
就增益調(diào)整電路30而言，對(duì)應(yīng)于搖攝/傾斜判斷電路28的判斷結(jié)果， 變更從HPF26輸出的角速度信號(hào)的放大率，輸出以變更后的放大率放大的 信號(hào)。例如，在不是搖攝動(dòng)作中或傾斜動(dòng)作中的情況下，增益調(diào)整電路30 進(jìn)行維持HPF26輸出的角速度信號(hào)的強(qiáng)度的增益調(diào)整。另外，在是搖攝動(dòng) 作中或傾斜動(dòng)作中的情況下，增益調(diào)整電路30使HPF26輸出的角速度信 號(hào)的強(qiáng)度發(fā)生衰減，進(jìn)行使輸出為0這樣的增益調(diào)整。
積分電路32對(duì)HPF26輸出的角速度信號(hào)(Gyro—X、 Gyro—Y)進(jìn) 行積分，生成表示攝像裝置的移動(dòng)量的角度信號(hào)。積分電路32優(yōu)選構(gòu)成 為含有未圖示的數(shù)字濾波器，通過進(jìn)行與在未圖示的寄存器中設(shè)定的濾波 系數(shù)相對(duì)應(yīng)的濾波處理，從而使角速度信號(hào)僅延遲90。，求出角度信號(hào)、 即攝像裝置的移動(dòng)量。
當(dāng)在攝像裝置中進(jìn)行手抖動(dòng)修正處理時(shí)，在繼續(xù)執(zhí)行修正處理的期間 內(nèi)，透鏡的位置慢慢遠(yuǎn)離基準(zhǔn)位置，有時(shí)會(huì)到達(dá)透鏡的可動(dòng)范圍的界限點(diǎn) 附近。此時(shí)，如果繼續(xù)手抖動(dòng)修正處理，透鏡能向某一個(gè)方向移動(dòng)，但無 法向另一方移動(dòng)。為了防止上述情況而設(shè)置了定心處理電路34。
加法電路22對(duì)ADC20輸出的位置信號(hào)(Hall—X)和通過定心處理 電路34進(jìn)行了相位調(diào)整的振動(dòng)成分信號(hào)(SV—X)進(jìn)行加法運(yùn)算，另外， 對(duì)由ADC20輸出的位置信號(hào)(Hall—Y)和通過定心處理電路34進(jìn)行了 相位調(diào)整的振動(dòng)成分信號(hào)(SV—Y)進(jìn)行加法運(yùn)算，然后向伺服電路24 輸出。
伺服電路24在攝像時(shí)根據(jù)來自加法電路的輸出信號(hào)，生成對(duì)透鏡驅(qū) 動(dòng)元件104的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的修正信號(hào)SR。伺服電路24構(gòu)成為含有寄存 器和數(shù)字濾波器電路，進(jìn)行使用了在寄存器中儲(chǔ)存的濾波系數(shù)的濾波處理。
另夕卜，伺服電路24在位置檢測(cè)元件102的調(diào)整處理時(shí)向DAC36輸出
9用于調(diào)整的基準(zhǔn)信號(hào)?；鶞?zhǔn)信號(hào)成為具有至少將透鏡驅(qū)動(dòng)至驅(qū)動(dòng)界限點(diǎn)的 程度的振幅的信號(hào)。即，如果從伺服電路24輸出基準(zhǔn)信號(hào)，則攝像裝置 的透鏡被驅(qū)動(dòng)直至用于手抖動(dòng)修正的驅(qū)動(dòng)范圍的最大限?；鶞?zhǔn)信號(hào)例如優(yōu)
選為單一的脈沖、具有周期性的矩形波、梯形波、三角形波、正弦波(sin 波)、余弦波(cos波)等。
DAC36將數(shù)字的修正信號(hào)SR或基準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。根據(jù)通過 DAC36模擬化的修正信號(hào)SR或基準(zhǔn)信號(hào)，通過透鏡驅(qū)動(dòng)元件104分別在 X軸方向以及Y軸方向上驅(qū)動(dòng)攝像裝置的透鏡。
峰值檢測(cè)電路40接收從ADC20輸出的位置信號(hào)(Hall—X、Hall—Y)， 研究位置信號(hào)(Hall—X、 Hall—Y)的時(shí)間變化，檢測(cè)出位置信號(hào)(Hall —X、 Hall—Y)的各自的最小值以及最大值，向CPU38輸出。
CPU38對(duì)抖動(dòng)修正控制電路200進(jìn)行統(tǒng)一控制。CPU38設(shè)定抖動(dòng)修 正控制電路200的各部分的濾波系數(shù)(TAP濾波器的TAP系數(shù)等)、增 益值等。另外，從在抖動(dòng)修正控制電路200的外部設(shè)置的攝像裝置的主控 制部(主CPU等)202接收模式設(shè)定信號(hào)，將抖動(dòng)修正控制電路200設(shè)定 成普通攝像模式或位置檢測(cè)元件102的調(diào)整處理模式。
另外，CPU38在位置檢測(cè)元件102的調(diào)整處理時(shí)接收來自峰值檢測(cè)電 路40的輸出信號(hào)，根據(jù)該信號(hào)的分析結(jié)果來調(diào)整位置檢測(cè)元件102的輸 出信號(hào)的偏置值以及增益。具體而言，根據(jù)來自峰值檢測(cè)電路40的輸出 信號(hào)，向DAC42輸出偏置值的調(diào)整參數(shù)以及振幅的調(diào)整參數(shù)。如此，通 過變更針對(duì)放大電路102a的增益調(diào)整值以及偏置調(diào)整值，從而以使從放 大電路102a輸出的位置信號(hào)(Hall—X、 Hall—Y)成為具有規(guī)定的偏置值 (直流成分)以及振幅的信號(hào)的方式進(jìn)行調(diào)整。
DAC42在位置檢測(cè)元件102的調(diào)整處理時(shí)從CPU38接收偏置值的調(diào) 整參數(shù)以及振幅的調(diào)整參數(shù)，對(duì)它們進(jìn)行數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換，作為針對(duì)放大電 路102a的增益調(diào)整值以及偏置調(diào)整值而輸出。
<攝像時(shí)的手抖動(dòng)修正處理>
對(duì)使用了抖動(dòng)修正控制電路200的用于對(duì)由手抖動(dòng)導(dǎo)致的拍攝對(duì)象的
抖動(dòng)進(jìn)行修正的透鏡的移動(dòng)控制進(jìn)行說明。當(dāng)在普通攝像時(shí)進(jìn)行手抖動(dòng)修 正時(shí)，CPU38向伺服電路24輸出設(shè)定成普通攝像模式的模式設(shè)定信號(hào)，設(shè)定成普通攝像模式。
首先，對(duì)沒有由手抖動(dòng)引起的拍攝對(duì)象的抖動(dòng)的情況進(jìn)行說明。關(guān)于 通過透鏡驅(qū)動(dòng)元件104驅(qū)動(dòng)的透鏡的位置，由于其光軸與攝像裝置所具備
的攝像元件的中心一致，所以ADC20輸出表示為"0"的數(shù)字的位置信號(hào) (Hall—X、 Hall—Y)。伺服電路24在位置信號(hào)(Hall—X、 Hall—Y)的 值為"0"時(shí)，輸出對(duì)透鏡驅(qū)動(dòng)元件104進(jìn)行控制的修正信號(hào)SR以便維持 當(dāng)前的透鏡的位置。
另外，在透鏡的光軸和攝像元件的中心不一致的情況下，ADC20輸 出顯示為不同于"0"的值的數(shù)字的位置信號(hào)(Hall—X、 Hall —Y)。伺 服電路24根據(jù)ADC20輸出的值，輸出對(duì)透鏡驅(qū)動(dòng)元件104進(jìn)行控制的修 正信號(hào)SR，以使位置信號(hào)(Hall—X、 Hall — Y)的值為"0"。通過反復(fù) 進(jìn)行上述的動(dòng)作，按照使透鏡的光軸和攝像元件的中心一致的方式控制透 鏡的位置。
接著，對(duì)由于手抖動(dòng)而產(chǎn)生拍攝對(duì)象的抖動(dòng)的情況進(jìn)行說明。關(guān)于通 過透鏡驅(qū)動(dòng)元件104驅(qū)動(dòng)的透鏡的位置，由于其光軸與攝像裝置所具備的 攝像元件的中心一致，所以ADC20輸出顯示為"O"的數(shù)字的位置信號(hào)(Hall —X、 Hall—Y)。另一方面，由于手抖動(dòng)而使攝像裝置發(fā)生移動(dòng)，所以積 分電路32以及定心處理電路34輸出表示攝像裝置的移動(dòng)量的振動(dòng)成分信 號(hào)(SV—X、 SV—Y)。
伺服電路24根據(jù)對(duì)由ADC20輸出顯示為"0"的位置信號(hào)(Hall—X) 和由定心處理電路34輸出的振動(dòng)成分信號(hào)(SV—X)進(jìn)行加法運(yùn)算得到 的信號(hào)，生成修正信號(hào)SR。此時(shí)，不管位置信號(hào)(Hall—X)是否為"0"， 都相加了非"0"的振動(dòng)成分信號(hào)(SV—X)，所以伺服電路24生成使透 鏡移動(dòng)的修正信號(hào)SR。對(duì)應(yīng)于該修正信號(hào)SR來控制X軸的透鏡驅(qū)動(dòng)元 件104。同樣地，根據(jù)對(duì)由ADC20輸出顯示為"0"的位置信號(hào)(Hall—Y) 和由定心處理電路34輸出的振動(dòng)成分信號(hào)(SV—Y)進(jìn)行加法運(yùn)算得到 的信號(hào)，生成修正信號(hào)SR。此時(shí)，不管位置信號(hào)(Hall—Y)是否為"0"， 都與非"0"的振動(dòng)成分信號(hào)(SV—Y)進(jìn)行加法運(yùn)算，所以伺服電路24 生成使透鏡移動(dòng)的修正信號(hào)SR。對(duì)應(yīng)于該修正信號(hào)SR來控制Y軸的透 鏡驅(qū)動(dòng)元件104。根據(jù)伺服電路24輸出的修正信號(hào)SR，透鏡驅(qū)動(dòng)元件104使透鏡移動(dòng)，所以攝像裝置所具備的攝像元件可以得到由手抖動(dòng)引起的拍 攝對(duì)象的抖動(dòng)已被抑制的信號(hào)。通過反復(fù)進(jìn)行這樣的控制，抖動(dòng)修正控制 電路200實(shí)現(xiàn)了手抖動(dòng)修正控制。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，當(dāng)由從振動(dòng)檢測(cè)元件106得到的角速度信號(hào) 生成表示攝像裝置的移動(dòng)量的角度信號(hào)時(shí)，使用HPF26、積分電路32以 及定心處理電路34來生成。由此，由于角度信號(hào)的生成，所以沒有必要 使用CPU38,可以降低抖動(dòng)修正控制電路200的消耗電力。
另外，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，抖動(dòng)修正控制電路200采取設(shè)置 HPF26、積分電路32以及定心處理電路34的構(gòu)成，由此與通過CPU38 進(jìn)行上述處理的構(gòu)成相比，可以縮小電路面積。由此，可以降低搭載抖動(dòng) 修正控制電路200的半導(dǎo)體芯片的成本。
<位置檢測(cè)元件的輸出調(diào)整處理>
接著，對(duì)使用了抖動(dòng)修正控制電路200的、位置檢測(cè)元件102的輸出 的調(diào)整處理進(jìn)行說明。在進(jìn)行位置檢測(cè)元件102的輸出的調(diào)整處理時(shí)， CPU38向伺服電路24輸出設(shè)定成調(diào)整處理模式的模式設(shè)定信號(hào)，并且接 收峰值檢測(cè)電路的輸出，進(jìn)行位置檢測(cè)元件102的輸出調(diào)整。
伺服電路24如果被設(shè)定成調(diào)整處理模式，則向DAC36輸出基準(zhǔn)信號(hào)。 基準(zhǔn)信號(hào)如上所述是具有至少將透鏡驅(qū)動(dòng)至驅(qū)動(dòng)界限點(diǎn)的程度的振幅的 信號(hào)。通過基準(zhǔn)信號(hào)的輸入，透鏡驅(qū)動(dòng)元件104使攝像裝置的透鏡變位直 至驅(qū)動(dòng)范圍的界限。
根據(jù)這樣的透鏡的驅(qū)動(dòng)，位置檢測(cè)元件102如圖3所示輸出與基準(zhǔn)信 號(hào)相對(duì)應(yīng)的波形的輸出信號(hào)。圖3是基準(zhǔn)信號(hào)為sin波的情況。不過，基 準(zhǔn)信號(hào)具有將透鏡驅(qū)動(dòng)至驅(qū)動(dòng)界限點(diǎn)的振幅，所以關(guān)于從位置檢測(cè)元件
102輸出的信號(hào)，基準(zhǔn)信號(hào)的波形成為以規(guī)定的振幅被限幅的波形。
放大電路102a對(duì)位置檢測(cè)元件102的輸出信號(hào)進(jìn)行放大、轉(zhuǎn)換，以
使其成為由來自DAC42的增益調(diào)整值以及偏置調(diào)整值決定的偏置值以及
振幅，然后向ADC20輸出。在ADC20中被數(shù)字化的輸出信號(hào)被輸入到峰
值檢測(cè)電路40中。
峰值檢測(cè)電路40檢測(cè)出所輸入的信號(hào)的峰值并向CPU38輸出。此時(shí)，
如圖3所示，大多數(shù)情況下是在位置檢測(cè)元件102的輸出信號(hào)上疊加在達(dá)
12到透鏡的驅(qū)動(dòng)界限時(shí)發(fā)生的阻尼振蕩(ringing)。因此，在峰值檢測(cè)電路 40中，優(yōu)選在等待直至輸入信號(hào)的阻尼振蕩減小的時(shí)間T之后，進(jìn)行峰 值檢測(cè)。時(shí)間T可以對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)信號(hào)的波形、振幅、周期等而預(yù)先設(shè)定。 另外，可以在位置檢測(cè)元件102的輸出信號(hào)的一個(gè)周期多次進(jìn)行峰值檢測(cè)， 求出平均值。具體而言，在經(jīng)過了時(shí)間T之后，分別對(duì)最大值和最小值執(zhí) 行多次的峰值檢測(cè)，算出其平均值，由此可以在短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確地求出峰值。
CPU38根據(jù)由峰值檢測(cè)電路40檢測(cè)出的峰值求出來自放大電路102a 的輸出信號(hào)的偏置值以及振幅。具體而言，如圖4所示，根據(jù)由峰值檢測(cè) 電路40檢測(cè)出的位置檢測(cè)元件102的輸出信號(hào)的最小值Pl以及最大值 P2，算出偏置值Voff二 (最大值P2 —最小值P1) /2 +最小值Pl以及振幅 Pp=(最大值P2 —最小值P1)。在圖4中，為了容易理解說明，用模擬 信號(hào)進(jìn)行描繪，但實(shí)際上是數(shù)字信號(hào)。
CPU38求出已算出的偏置值Voff和規(guī)定的基準(zhǔn)偏置值的差分△ Voff、 以及己算出的振幅Pp和基準(zhǔn)振幅的差分APp。此外，向DAC42輸出偏置 值的調(diào)整參數(shù)PRoff以使差分AVoff減小，向DAC42輸出振幅的調(diào)整參 數(shù)PRp以使差分A Pp減小。
其中，CPU38可以根據(jù)需要向外部的主控制部(主CPU等)202輸 出差分AVoff以及APp。
通過DAC42將偏置值的調(diào)整參數(shù)PRoff以及振幅的調(diào)整參數(shù)PRp， 作為偏置調(diào)整值以及增益調(diào)整值向放大電路102a輸入。由此，放大電路 102a的放大處理中的偏置以及增益被重新設(shè)定。
通過重復(fù)以上的處理，在根據(jù)基準(zhǔn)信號(hào)將透鏡驅(qū)動(dòng)至驅(qū)動(dòng)界限點(diǎn)的狀 態(tài)下，即在使透鏡變位至最大限的狀態(tài)下，可以將從位置檢測(cè)元件102以 及放大電路102a輸出的輸出信號(hào)的偏置值以及振幅設(shè)定成需要的值。
如上所述，可以用抖動(dòng)修正控制電路200進(jìn)行設(shè)定，使得相對(duì)于位置 檢測(cè)元件102的輸出信號(hào)為合適的偏置值以及振幅。例如，在攝像裝置的 出廠前，可以按照使裝入的位置檢測(cè)元件102的每個(gè)元件的偏差的影響消 失。
其中，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，位置檢測(cè)元件102、透鏡驅(qū)動(dòng)元件104、 振動(dòng)檢測(cè)元件106分別為霍爾元件、音圈馬達(dá)、回轉(zhuǎn)傳感器，但本申請(qǐng)并不限于此。例如，透鏡驅(qū)動(dòng)元件104可以使用壓電元件。另外，振動(dòng)檢測(cè) 元件106可以使用檢測(cè)直線方向的加速度的傳感器，根據(jù)加速度信號(hào)檢測(cè) 出攝像裝置的振動(dòng)。
另外，在本實(shí)施方式中，為驅(qū)動(dòng)透鏡進(jìn)行手抖動(dòng)修正處理的透鏡移位 方式，但本發(fā)明并不限于此。例如，本發(fā)明還可以用于對(duì)應(yīng)攝像裝置的抖
動(dòng)而使CCD元件等攝像元件移位的攝像元件移位方式。此時(shí)，位置檢測(cè) 元件102檢測(cè)出攝像元件的位置，透鏡驅(qū)動(dòng)元件104可以為驅(qū)動(dòng)攝像元件 的元件。
權(quán)利要求
1. 一種抖動(dòng)修正控制電路，其根據(jù)振動(dòng)來驅(qū)動(dòng)攝像裝置的光學(xué)部件或攝像元件，從而使由振動(dòng)導(dǎo)致的對(duì)攝像的影響減輕，該抖動(dòng)修正控制電路具有至少一個(gè)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，將來自對(duì)攝像裝置的振動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)的振動(dòng)檢測(cè)元件的輸出信號(hào)以及來自對(duì)所述光學(xué)部件或所述攝像元件的位置進(jìn)行檢測(cè)的位置檢測(cè)元件的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；和邏輯電路，其根據(jù)由所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行過數(shù)字化的所述振動(dòng)檢測(cè)元件的輸出信號(hào)和由所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行過數(shù)字化的所述位置檢測(cè)元件的輸出信號(hào)，生成用于驅(qū)動(dòng)所述光學(xué)部件或所述攝像元件的控制信號(hào)，該抖動(dòng)修正控制電路針對(duì)所述位置檢測(cè)元件的輸出信號(hào)，調(diào)整偏置值以及振幅。
2. 如權(quán)利要求l所述的抖動(dòng)修正控制電路，其特征在于，在將驅(qū)動(dòng)所述光學(xué)部件或所述攝像元件直至最大限的基準(zhǔn)信號(hào)提供給所述光學(xué)部件的驅(qū)動(dòng)部來驅(qū)動(dòng)所述光學(xué)部件或所述攝像元件的狀態(tài)下，求出由所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行了數(shù)字轉(zhuǎn)換的來自所述位置檢測(cè)元件的輸出信號(hào)的偏置值以及振幅，根據(jù)該偏置值和規(guī)定的基準(zhǔn)偏置值的差分，針對(duì)所述位置檢測(cè)元件的輸出信號(hào)進(jìn)行偏置值的調(diào)整，根據(jù)該振幅和規(guī)定的基準(zhǔn)振幅的差分，針對(duì)所述位置檢測(cè)元件的輸出信號(hào)進(jìn)行振幅的調(diào)整。
3. 如權(quán)利要求2所述的抖動(dòng)修正控制電路，其特征在于，所述邏輯電路包括峰值檢測(cè)電路，其對(duì)由所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行了數(shù)字轉(zhuǎn)換的來自所述位置檢測(cè)元件的輸出信號(hào)的最小值以及最大值進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)所述最大值和所述最小值的差分，求出來自所述位置檢測(cè)元件的輸出信號(hào)的偏置值。
4. 如權(quán)利要求2所述的抖動(dòng)修正控制電路，其特征在于，所述邏輯電路包括峰值檢測(cè)電路，其對(duì)由所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行了數(shù)字轉(zhuǎn)換的來自所述位置檢測(cè)元件的輸出信號(hào)的最小值以及最大值進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)所述最大值和所述最小值的差分，求出來自所述位置檢測(cè)元件的輸出信號(hào)的振幅。
5. 如權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的抖動(dòng)修正控制電路，其特征在于，該抖動(dòng)修正控制電路還具有對(duì)所述邏輯電路進(jìn)行控制的CPU，通過所述CPU對(duì)所述位置檢測(cè)元件的輸出信號(hào)進(jìn)行偏置值以及振幅的調(diào)整。
6. 如權(quán)利要求1 5中任意一項(xiàng)所述的抖動(dòng)修正控制電路，其特征在于，所述位置檢測(cè)元件是霍爾元件，包括對(duì)所述霍爾元件的驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行控制的電流控制電路，通過由所述電流控制電路來控制所述霍爾元件的驅(qū)動(dòng)電流，從而針對(duì)所述位置檢測(cè)元件的輸出信號(hào)進(jìn)行偏置值調(diào)整。
7. 如權(quán)利要求1 6中任意一項(xiàng)所述的抖動(dòng)修正控制電路，其特征在于，該抖動(dòng)修正控制電路還具有放大來自所述位置檢測(cè)元件的輸出信號(hào)的放大電路，通過控制所述放大電路中的增益，從而針對(duì)所述位置檢測(cè)元件的輸出信號(hào)進(jìn)行振幅調(diào)整。
8. —種攝像裝置，其具有權(quán)利要求1 7中任意一項(xiàng)所述的抖動(dòng)修正控制電路，所述攝像裝置還具有所述振動(dòng)檢測(cè)元件；所述位置檢測(cè)元件；和與所述抖動(dòng)修正控制電路連接且根據(jù)所述控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述光學(xué)部件或者所述攝像元件的驅(qū)動(dòng)元件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種抖動(dòng)修正控制電路，其可以調(diào)整光學(xué)部件的位置檢測(cè)元件的輸出信號(hào)的振幅以及直流電壓成分(偏置電壓)。該抖動(dòng)修正控制電路具有至少一個(gè)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路(20)，將來自對(duì)攝像裝置的振動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)的振動(dòng)檢測(cè)元件(106)的輸出信號(hào)以及來自對(duì)光學(xué)部件或攝像元件的位置進(jìn)行檢測(cè)的位置檢測(cè)元件(102)的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；和邏輯電路，其根據(jù)由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路(20)數(shù)字化后的振動(dòng)檢測(cè)元件(106)的輸出信號(hào)和由模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路(20)數(shù)字化后的位置檢測(cè)元件(102)的輸出信號(hào)生成用于驅(qū)動(dòng)光學(xué)部件或攝像元件的控制信號(hào)。此時(shí)，對(duì)位置檢測(cè)元件(102)的輸出信號(hào)進(jìn)行偏置值以及振幅的調(diào)整。
文檔編號(hào)G03B5/00GK101464611SQ20081017743
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日
發(fā)明者山田恭久, 田下裕樹 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社;三洋半導(dǎo)體株式會(huì)社