本發(fā)明涉及具有手抖校正單元的攝像裝置。
背景技術(shù):
近年來,在數(shù)字照相機(jī)或攝像機(jī)中,為了應(yīng)對(duì)攝像元件的高像素化帶來的圖像的高分辨率化,需要提高手抖校正單元的定位精度。但是,在照相機(jī)中搭載了如下的像素偏移超分辨率拍攝功能:以像素間距以下的精度使攝像元件移動(dòng)并進(jìn)行多次拍攝,通過對(duì)這些多次拍攝所得到的圖像進(jìn)行合成,得到攝像元件的分辨率以上的高分辨率的圖像。在這種像素偏移超分辨率拍攝功能中,要求提高通常的拍攝以上的定位精度。
在日本特開2009-47756號(hào)公報(bào)中提出了,通過變更與霍爾傳感器連接的位置檢測電路的放大率和偏置來提高位置檢測精度。即,在日本特開2009-47756號(hào)公報(bào)中,在位置檢測電路中取入從霍爾傳感器輸出的模擬信號(hào)作為數(shù)字信號(hào)之前,對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行放大。由此,能夠提高AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)所表示的位置的分辨率。其結(jié)果,位置檢測精度提高。
在日本特開2009-47756號(hào)公報(bào)的技術(shù)中,為了提高位置檢測精度,需要限制能夠進(jìn)行位置檢測的可動(dòng)部的行程的范圍。因此,在日本特開2009-47756號(hào)公報(bào)的技術(shù)中,很難應(yīng)對(duì)需要進(jìn)行可動(dòng)部的行程的全部范圍內(nèi)的位置檢測時(shí)的定位精度的提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,提供能夠在可動(dòng)部的行程的全部范圍內(nèi)確保較高位置檢測精度的攝像裝置。
本發(fā)明的第1方式的攝像裝置具有:手抖校正單元,其具備具有攝像元件或攝影鏡頭的可動(dòng)部、使用線圈和磁鐵相對(duì)于固定部驅(qū)動(dòng)該可動(dòng)部的馬達(dá)、檢測該可動(dòng)部的位置的位置檢測部;位置信號(hào)處理部,其將來自所述位置檢測部的模擬信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換 為基于所述可動(dòng)部的移動(dòng)量的位置信息;以及位置信號(hào)處理控制部,其在所述位置信號(hào)處理部中進(jìn)行如下的第1設(shè)定和第2設(shè)定,在該第1設(shè)定中設(shè)為能夠在所述可動(dòng)部的可動(dòng)范圍的全部范圍內(nèi)對(duì)來自所述位置檢測部的模擬信號(hào)輸出進(jìn)行位置檢測,在該第2設(shè)定中設(shè)為能夠按照將所述可動(dòng)部的可動(dòng)范圍分割成多個(gè)而得到的每個(gè)范圍進(jìn)行位置檢測,所述位置信號(hào)處理部根據(jù)所述第1設(shè)定或所述第2設(shè)定進(jìn)行所述轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明的第2方式的攝像裝置具有:手抖校正單元,其具備具有攝像元件或攝影鏡頭的可動(dòng)部、使用線圈和磁鐵相對(duì)于固定部驅(qū)動(dòng)該可動(dòng)部的馬達(dá)、檢測該可動(dòng)部的位置的位置檢測部;第1位置信號(hào)處理部,其將來自所述位置檢測部的模擬信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換為基于所述可動(dòng)部的可動(dòng)范圍的全部范圍內(nèi)的所述可動(dòng)部的移動(dòng)量的位置信息;第2位置信號(hào)處理部,其將來自所述位置檢測部的模擬信號(hào)輸出轉(zhuǎn)換為將所述可動(dòng)部的可動(dòng)范圍分割成多個(gè)而得到的每個(gè)范圍的位置信息,該位置信息是比所述第1位置信號(hào)處理部的精度高的位置信息;位置信號(hào)處理控制部,其在所述第2位置信號(hào)處理部中進(jìn)行如下的設(shè)定,在該設(shè)定中設(shè)為能夠按照將所述可動(dòng)部的可動(dòng)范圍分割成多個(gè)而得到的每個(gè)范圍對(duì)來自所述位置檢測部的模擬信號(hào)輸出進(jìn)行位置檢測;以及位置信號(hào)處理選擇部,其選擇所述第1位置信號(hào)處理部和所述第2位置信號(hào)處理部中的任意一方。
附圖說明
圖1是示出本發(fā)明的各實(shí)施方式的攝像裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是手抖校正單元的組裝狀態(tài)的圖。
圖3是手抖校正單元的分解立體圖。
圖4是示出可動(dòng)部中的霍爾傳感器的配置的圖。
圖5是第1實(shí)施方式的攝像裝置的功能框圖。
圖6是示出一例的位置檢測電路的電路結(jié)構(gòu)的圖。
圖7A是示出針對(duì)可動(dòng)部的行程位置的成為第1設(shè)定的位置檢測電路的輸出的圖。
圖7B是示出針對(duì)可動(dòng)部的行程位置的成為第2設(shè)定的位置檢測電路的輸出的圖。
圖8A是示出來自圖7A所示的位置檢測電路的輸出的AD轉(zhuǎn)換結(jié)果的圖。
圖8B是示出來自圖7B所示的位置檢測電路的輸出的AD轉(zhuǎn)換結(jié)果的圖。
圖9是示出A、B的設(shè)定例的圖。
圖10A和圖10B是示出位置檢測電路的輸出例的圖。
圖11A和圖11B是示出位置信號(hào)運(yùn)算部的輸出例的圖。
圖12A是示出進(jìn)行第1設(shè)定時(shí)的針對(duì)行程位置的位置檢測電路的輸出的溫度特性的例子的圖。
圖12B是示出進(jìn)行第2設(shè)定時(shí)的針對(duì)行程位置的位置檢測電路的輸出的溫度特性的例子的圖。
圖13是示出第1實(shí)施方式中的手抖校正單元的動(dòng)作的流程圖。
圖14是第1實(shí)施方式中的拍攝動(dòng)作的流程圖。
圖15是第1實(shí)施方式中的范圍切換的處理的流程圖。
圖16是示出超分辨率拍攝動(dòng)作的流程圖。
圖17A和圖17B是示出超分辨率拍攝的驅(qū)動(dòng)目標(biāo)位置的例子的圖。
圖18A和圖18B是用于說明位置檢測電路具有非線性特性的情況下的范圍的分割的圖。
圖19是第2實(shí)施方式的攝像裝置的功能框圖。
圖20是示出作為一例的全部范圍位置檢測電路和高精度位置檢測電路的電路結(jié)構(gòu)的圖。
圖21是示出第2實(shí)施方式中的手抖校正單元的動(dòng)作的流程圖。
圖22是第2實(shí)施方式中的拍攝動(dòng)作的流程圖。
圖23是第2實(shí)施方式中的范圍切換的處理的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面,參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[第1實(shí)施方式]
對(duì)第1實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是示出本發(fā)明的各實(shí)施方式的攝像裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。圖1所示的攝像裝置1具有更換鏡頭100和主體200。更換鏡頭100經(jīng)由設(shè)置在主體200上的安裝件202裝配在主體200上。通過將更換鏡頭100裝配在主體200上,更換鏡頭100和主體200以通信自如的方式連接。由此,更換鏡頭100和主 體200協(xié)作進(jìn)行動(dòng)作。攝像裝置1也可以不是鏡頭更換式的攝像裝置。例如,攝像裝置1也可以是鏡頭一體型的攝像裝置。
更換鏡頭100具有光學(xué)系統(tǒng)102。光學(xué)系統(tǒng)102例如包括多個(gè)鏡頭和光圈,使來自未圖示的被攝體的光束入射到主體200的手抖校正單元206。圖1的光學(xué)系統(tǒng)102由多個(gè)透鏡構(gòu)成,但是,光學(xué)系統(tǒng)102也可以由一枚透鏡構(gòu)成。并且,光學(xué)系統(tǒng)102可以具有對(duì)焦鏡頭,也可以構(gòu)成為變焦鏡頭。這些情況下,光學(xué)系統(tǒng)102的至少一部分透鏡構(gòu)成為在沿著光軸O的方向即Z方向上移動(dòng)自如。
主體200具有快門204、手抖校正單元206、監(jiān)視器208、操作部210、控制電路212。
快門204例如是配置在手抖校正單元206的前側(cè)(設(shè)為Z方向的正側(cè))的焦面快門。通過敞開該快門204,使手抖校正單元206成為曝光狀態(tài)。并且,通過閉合快門204,使手抖校正單元206成為遮光狀態(tài)。
手抖校正單元206通過對(duì)未圖示的被攝體進(jìn)行攝像,生成被攝體的攝像圖像。并且,手抖校正單元206通過使用線圈和磁鐵的VCM(音圈馬達(dá))使可動(dòng)部相對(duì)于固定部移動(dòng),由此,對(duì)由于手抖等而在攝像圖像中產(chǎn)生的像抖動(dòng)進(jìn)行校正。手抖校正單元206的結(jié)構(gòu)在后面詳細(xì)說明。
監(jiān)視器208例如是液晶顯示器,顯示基于由手抖校正單元206生成的攝像圖像的圖像。并且,監(jiān)視器208顯示用于供用戶進(jìn)行攝像裝置1的各種設(shè)定的菜單畫面。監(jiān)視器208也可以具有觸摸面板。
操作部210例如是釋放按鈕。釋放按鈕是用于供用戶指示攝像裝置1的拍攝開始的按鈕。操作部210還包括釋放按鈕以外的各種操作部。
控制電路212例如由包括CPU和存儲(chǔ)器的ASIC構(gòu)成,對(duì)攝像裝置1中的拍攝動(dòng)作等攝像裝置1的整體動(dòng)作進(jìn)行控制。
接著,進(jìn)一步對(duì)手抖校正單元206的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖2示出手抖校正單元206的組裝狀態(tài)的圖。如圖2所示,概略地講,手抖校正單元206由2個(gè)固定部301、302以及配置成夾持在固定部301和302之間的可動(dòng)部303構(gòu)成。在這種結(jié)構(gòu)中,手抖校正單元206使可動(dòng)部303在與光軸O垂直的平面內(nèi)(圖2的X方向和Y方向)平行移動(dòng)。并且,手抖校正單元206使可動(dòng)部303在繞光軸O的旋轉(zhuǎn)方向上移動(dòng)。
首先,對(duì)手抖校正單元206中的與可動(dòng)部303的移動(dòng)有關(guān)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖3 是手抖校正單元206的分解立體圖。如圖3所示,從可動(dòng)部303觀察,配置在監(jiān)視器208側(cè)的固定部301是大致長方形狀的板部件,固定在主體200上。在該固定部301的外周分別粘接有X方向移動(dòng)用的磁鐵3011以及X方向和Y方向雙方的移動(dòng)用的磁鐵3012。
磁鐵3011具有Y方向?yàn)殚L度方向的長方體狀的配置成N極朝向可動(dòng)部303側(cè)的第1磁鐵、以及長度方向即Y方向的長度比第1磁鐵短的長方體狀的配置成S極朝向可動(dòng)部303側(cè)的第2磁鐵。從可動(dòng)部303觀察,固定部301的第2磁鐵配置成與第1磁鐵的右側(cè)面中央部相鄰。并且,磁鐵3012具有Y方向?yàn)殚L度方向的長方體狀的配置成N極朝向可動(dòng)部303側(cè)的第1磁鐵、以及Y方向的長度比第1磁鐵短且X方向?yàn)殚L度方向的長方體狀的配置成S極朝向可動(dòng)部303側(cè)的第2磁鐵。從可動(dòng)部303觀察,第2磁鐵配置成與第1磁鐵的右側(cè)面中央部相鄰。
磁鐵3012具有長度方向即X方向的長度比第2磁鐵短的長方體狀的配置成N極朝向可動(dòng)部303側(cè)的第3磁鐵。從可動(dòng)部303觀察,第3磁鐵配置在第2磁鐵的下側(cè)面。即,構(gòu)成磁鐵3012的第2磁鐵通過與第1磁鐵組合而作為X方向移動(dòng)用的磁鐵發(fā)揮功能,并且,通過與第3磁鐵組合而作為Y方向移動(dòng)用的磁鐵發(fā)揮功能。
從可動(dòng)部303觀察,配置在快門204側(cè)的固定部302是形成有用于保持可動(dòng)部303的攝像元件單元3034的開口的大致L字狀的板部件。在固定部302中的與固定部301的磁鐵3011和3012對(duì)應(yīng)的位置,分別粘接有X方向移動(dòng)用的磁鐵3021以及X方向和Y方向雙方的移動(dòng)用的磁鐵3022。磁鐵3021具有與磁鐵3011相同的結(jié)構(gòu),配置成不同極朝向磁鐵3011。磁鐵3022具有與磁鐵3012相同的結(jié)構(gòu),配置成不同極朝向磁鐵3012。
可動(dòng)部303是與固定部302相同的形成有用于搭載攝像元件單元3034的開口的大致L字狀的板部件。在該可動(dòng)部303的外周部配置有X方向移動(dòng)用的線圈3031和3032a以及Y方向移動(dòng)用的線圈3032b。線圈3031配置在沿著可動(dòng)部303的Y方向延伸的板狀部中的與磁鐵3011和磁鐵3021對(duì)應(yīng)的位置。線圈3032a配置在沿著可動(dòng)部303的Y方向延伸的板狀部中的與磁鐵3012、磁鐵3022的第1磁鐵和第2磁鐵對(duì)應(yīng)的位置。線圈3032b配置在沿著可動(dòng)部303的X方向延伸的板狀部中的與磁鐵3012、磁鐵3022的第2磁鐵和第3磁鐵對(duì)應(yīng)的位置。
并且,在可動(dòng)部303的開口中搭載有攝像元件單元3034。攝像元件單元3034是 包括攝像元件及其控制電路的單元。本實(shí)施方式中的攝像元件單元3034具有攝像元件、信號(hào)處理部、A/D轉(zhuǎn)換部、圖像處理部。攝像元件對(duì)被攝體進(jìn)行攝像并生成被攝體的攝像圖像信號(hào)。信號(hào)處理部對(duì)攝像圖像信號(hào)實(shí)施放大處理等模擬處理。A/D轉(zhuǎn)換部將由信號(hào)處理部處理后的攝像圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。圖像處理部對(duì)攝像圖像信號(hào)實(shí)施圖像處理并生成攝像圖像。并且,圖像處理部還對(duì)多個(gè)攝像圖像進(jìn)行合成并生成超分辨率圖像。
進(jìn)而,在固定部301上形成有2個(gè)螺釘座3015,在固定部302的與螺釘座3015對(duì)應(yīng)的部分形成有螺釘座孔3025。而且,固定部302在與固定部301之間夾持可動(dòng)部303的狀態(tài)下進(jìn)行螺釘緊固固定。此時(shí),線圈3031、線圈3032a和3032b、磁鐵3011、磁鐵3012、磁鐵3021、磁鐵3022成為維持規(guī)定間隔的非接觸狀態(tài)。
在這種結(jié)構(gòu)中,當(dāng)開始對(duì)線圈3031、3032a、3032b中的任意一方進(jìn)行通電后,可動(dòng)部303在固定部301與固定部302之間成為浮游狀態(tài)。在該狀態(tài)下,通過控制對(duì)線圈3031、3032a、3032b通電的驅(qū)動(dòng)電流的大小,可動(dòng)部303平行移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。
接著,對(duì)可動(dòng)部303的位置檢測的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。在固定部301上配置有3個(gè)位置檢測磁鐵3013。位置檢測磁鐵3013中的一個(gè)位置檢測磁鐵3013配置在固定部301的上部。并且,位置檢測磁鐵3013中的一個(gè)位置檢測磁鐵3013配置在固定部301的下部。并且,位置檢測磁鐵3013中的一個(gè)位置檢測磁鐵3013配置在固定部301的左部。進(jìn)而,如圖4所示,在可動(dòng)部303的背面的與位置檢測磁鐵對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置有3個(gè)霍爾傳感器3033。通過設(shè)置在固定部301的上部的位置檢測磁鐵3013和設(shè)置在可動(dòng)部303的上部的霍爾傳感器3033的對(duì)兒,檢測可動(dòng)部303的X方向的第1變位量作為磁場的變化量。并且,通過設(shè)置在固定部301的下部的位置檢測磁鐵3013和設(shè)置在可動(dòng)部303的下部的霍爾傳感器3033的對(duì)兒,檢測可動(dòng)部303的X方向的第2變位量作為磁場的變化量。并且,通過設(shè)置在固定部301的左部的位置檢測磁鐵3013和設(shè)置在可動(dòng)部303的左部的霍爾傳感器3033的對(duì)兒,檢測可動(dòng)部303的Y方向的變位量作為磁場的變化量。而且,根據(jù)從各個(gè)霍爾傳感器3033輸出的信號(hào)的差異,檢測可動(dòng)部303的位置。
圖5是第1實(shí)施方式的攝像裝置1的功能框圖。本實(shí)施方式中的攝像裝置1進(jìn)行手抖校正、通常靜態(tài)圖像拍攝、超分辨率拍攝。手抖校正是使可動(dòng)部303移動(dòng)以抑制由于手抖等而在攝像圖像中產(chǎn)生的像抖動(dòng)的處理。通常靜態(tài)圖像拍攝是進(jìn)行一次拍攝 并得到一張攝像圖像的處理。超分辨率拍攝是如下處理:使可動(dòng)部303偏移像素間距以下的像素偏移量并進(jìn)行多次拍攝,對(duì)通過多次拍攝而得到的多個(gè)攝像圖像進(jìn)行合成,由此,得到分辨率比本來的攝像元件的像素?cái)?shù)高的攝像圖像。
如圖5所示,攝像裝置1具有手抖校正單元206、位置信號(hào)處理部402、位置信號(hào)處理控制部404、減法部406、驅(qū)動(dòng)控制部408、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器410作為功能塊。它們可以由硬件構(gòu)成,也可以由軟件構(gòu)成。這里,以VCM的數(shù)量設(shè)置圖5的位置信號(hào)處理部402、位置信號(hào)處理控制部404、減法部406、驅(qū)動(dòng)控制部408、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器410。在本實(shí)施方式中,僅對(duì)與一個(gè)VCM對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。在圖5中,示出設(shè)置在手抖校正單元206中的一個(gè)VCM(由移動(dòng)用磁鐵和線圈構(gòu)成)作為VCM412,并且示出設(shè)置在手抖校正單元206中的一個(gè)霍爾傳感器3033作為霍爾傳感器414。
位置信號(hào)處理部402取入來自手抖校正單元206的霍爾傳感器414的模擬信號(hào),將所取入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為表示可動(dòng)部303的位置的當(dāng)前位置信號(hào),將轉(zhuǎn)換后的當(dāng)前位置信號(hào)輸出到減法部406。該位置信號(hào)處理部402根據(jù)如下的第1設(shè)定和第2設(shè)定中的任意一方進(jìn)行當(dāng)前位置信號(hào)的輸出動(dòng)作,在該第1設(shè)定中,取入來自霍爾傳感器414的模擬信號(hào)作為針對(duì)可動(dòng)部303的可動(dòng)范圍的全部范圍的模擬信號(hào),在該第2設(shè)定中,取入來自霍爾傳感器414的模擬信號(hào)作為針對(duì)將可動(dòng)部303的可動(dòng)范圍分割成多個(gè)而得到的范圍中的任意一個(gè)范圍的模擬信號(hào)。
位置信號(hào)處理部402具有位置檢測電路4021、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換部(ADC)4022、位置信號(hào)運(yùn)算部4023、位置信號(hào)校正部4024。
位置檢測電路4021將從霍爾傳感器414輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為與第1設(shè)定對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)或與第2設(shè)定對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào),將其輸出到ADC4022。圖6是示出作為一例的位置檢測電路4021的電路結(jié)構(gòu)的圖。如圖6所示,作為一例的位置檢測電路4021是能夠設(shè)定放大率和偏置的差動(dòng)放大電路,具有運(yùn)算放大器4021a、電阻4021b、電阻4021c、可變電阻4021d、可變電阻4021e、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換部(DAC)4021f。
在圖6中,運(yùn)算放大器4021a的負(fù)輸入端子與電阻4021b的一端連接。電阻4021b的另一端與霍爾傳感器414的一端連接。運(yùn)算放大器4021a的正輸入端子與電阻4021c的一端連接。電阻4021c的另一端與霍爾傳感器414的另一端連接。在電阻4021b的一端與運(yùn)算放大器4021a的輸出端子之間連接有可變電阻4021d。在運(yùn)算放大器4021a的正輸入端子與電阻4021c的一端之間連接有可變電阻4021e的一端。在可變電阻 4021e的另一端連接有DAC4021f。在這種結(jié)構(gòu)中,根據(jù)電阻4021b和4021c以及可變電阻4021d和4021e的電阻值來決定位置檢測電路4021中的放大率。并且,根據(jù)DAC4021f的數(shù)字值來決定位置檢測電路4021中的偏置??勺冸娮?021d和4021e的電阻值以及輸入到DAC4021f的偏置的數(shù)字值由位置信號(hào)處理控制部404設(shè)定。
圖6所示的位置檢測電路4021的結(jié)構(gòu)只不過是一例。例如,在圖6所示的位置檢測電路4021中,也可以是電阻4021b、4021c為可變電阻,可變電阻4021d、4021e為固定電阻。
圖7A是示出針對(duì)可動(dòng)部303的行程位置(變位量)設(shè)定為第1設(shè)定的位置檢測電路4021的輸出的圖。在第1設(shè)定中,設(shè)定放大率和偏置以使得可動(dòng)部303的可動(dòng)范圍的全部范圍的模擬信號(hào)收斂在AD轉(zhuǎn)換部4022的AD轉(zhuǎn)換范圍內(nèi)。例如,設(shè)定放大率和偏置以使得在行程位置為可動(dòng)范圍的負(fù)側(cè)的最大位置A時(shí),輸出能夠由ADC4022進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的下限的電壓值,在可動(dòng)部303的行程位置為可動(dòng)范圍的正側(cè)的最大位置D時(shí),輸出能夠由ADC4022進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的上限的電壓值。因此,根據(jù)霍爾傳感器414的靈敏度,單獨(dú)設(shè)定放大率和偏置。
圖7B是示出針對(duì)可動(dòng)部303的行程位置(變位量)的成為第2設(shè)定的位置檢測電路4021的輸出的圖。在第2設(shè)定中,可動(dòng)部303的可動(dòng)范圍被分割成位置檢測分辨率(相對(duì)可動(dòng)部303的變位的位置檢測電路4021的輸出的變化量)相同的多個(gè)范圍。例如,在位置檢測電路4021的輸出相對(duì)于可動(dòng)部303的行程位置的變化呈線性變化的情況下,可動(dòng)范圍被等分割。在圖7B的例子中,可動(dòng)部303的可動(dòng)范圍被等分割成范圍1、范圍2、范圍3這3個(gè)范圍。而且,在第2設(shè)定中,設(shè)定放大率和偏置以使得在分割后的各個(gè)范圍內(nèi)使模擬信號(hào)收斂在AD轉(zhuǎn)換部4022的AD轉(zhuǎn)換范圍內(nèi)。例如,在范圍1中,設(shè)定放大率和偏置以使得在行程位置為可動(dòng)范圍的負(fù)側(cè)的最大位置A時(shí),輸出能夠由ADC4022進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的下限的電壓值,在可動(dòng)部303的行程位置為可動(dòng)范圍的正側(cè)的最大位置D時(shí),輸出能夠由ADC4022進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的上限的電壓值。在范圍2中,設(shè)定放大率和偏置以使得在行程位置為可動(dòng)范圍的負(fù)側(cè)的最大位置B時(shí),輸出能夠由ADC4022進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的下限的電壓值,在可動(dòng)部303的行程位置為可動(dòng)范圍的正側(cè)的最大位置C時(shí),輸出能夠由ADC4022進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的上限的電壓值。在范圍3中,設(shè)定放大率和偏置以使得在行程位置為可動(dòng)范圍的負(fù)側(cè)的最大位置C時(shí),輸出能夠由ADC4022進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的下限的電壓值,在可動(dòng)部 303的行程位置為可動(dòng)范圍的正側(cè)的最大位置D時(shí),輸出能夠由ADC4022進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的上限的電壓值。在進(jìn)行了這種設(shè)定的情況下,范圍1的直線、范圍2的直線、范圍3的直線具有相等的斜率,即具有相同的位置檢測分辨率。并且,各個(gè)范圍內(nèi)的直線的斜率大于圖7A所示的全部范圍內(nèi)的直線的斜率。在第2設(shè)定中,根據(jù)霍爾傳感器414的靈敏度,單獨(dú)設(shè)定放大率和偏置。在霍爾傳感器414的靈敏度較高的情況下,范圍的分割數(shù)可能多于3個(gè)。
可動(dòng)部303的行程位置可能由于溫度特性等而變動(dòng)。因此,實(shí)際上,優(yōu)選將考慮了該變動(dòng)量的范圍作為可動(dòng)范圍來設(shè)定放大率和偏置。例如,關(guān)于第1設(shè)定,在圖7A中,設(shè)定放大率和偏置以使得在可動(dòng)部303的行程位置為比位置A靠負(fù)側(cè)規(guī)定量的位置A′時(shí),輸出能夠由ADC4022進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的下限的電壓值,在可動(dòng)部303的行程位置為比位置D靠正側(cè)規(guī)定量的位置D′時(shí),輸出能夠由ADC4022進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的上限的電壓值。并且,關(guān)于第2設(shè)定,在圖7B的范圍1中,設(shè)定放大率和偏置以使得在可動(dòng)部303的行程位置為比位置A靠負(fù)側(cè)規(guī)定量的位置A′時(shí),輸出能夠由ADC4022進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的下限的電壓值,在可動(dòng)部303的行程位置為比位置B靠正側(cè)規(guī)定量的位置B′時(shí),輸出能夠由ADC4022進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的上限的電壓值。同樣,在圖7B的范圍2中,設(shè)定放大率和偏置以使得在可動(dòng)部303的行程位置為比位置B靠負(fù)側(cè)規(guī)定量的位置B″時(shí),輸出能夠由ADC4022進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的下限的電壓值,在可動(dòng)部303的行程位置為比位置C靠正側(cè)規(guī)定量的位置C′時(shí),輸出能夠由ADC4022進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的上限的電壓值。同樣,在圖7B的范圍3中,設(shè)定放大率和偏置以使得在可動(dòng)部303的行程位置為比位置C靠負(fù)側(cè)規(guī)定量的位置C″時(shí),輸出能夠由ADC4022進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的下限的電壓值,在可動(dòng)部303的行程位置為比位置D靠正側(cè)規(guī)定量的位置D′時(shí),輸出能夠由ADC4022進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換的上限的電壓值。
這里,返回圖5的說明。ADC4022將從位置檢測電路4021輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)即AD值。圖8A是示出來自圖7A所示的位置檢測電路4021的輸出的AD轉(zhuǎn)換結(jié)果的圖,圖8B是示出來自圖7B所示的位置檢測電路4021的輸出(例如范圍1)的AD轉(zhuǎn)換結(jié)果的圖。如上所述,第2設(shè)定中的針對(duì)行程位置的變化的位置檢測電路4021的輸出的大小的變化(圖7B的直線的斜率)大于第1設(shè)定中的針對(duì)行程位置的變化的位置檢測電路4021的輸出的大小的變化(圖7A的直線的斜率)。因此,第2設(shè)定中的AD轉(zhuǎn)換的分辨率(作為數(shù)字值取入的信號(hào)的最下位比特所表示 的長度[μm/LSB])高于第1設(shè)定中的AD轉(zhuǎn)換的分辨率。即,在第2設(shè)定中,與第1設(shè)定相比,能夠進(jìn)行高精度的位置檢測。
位置信號(hào)運(yùn)算部4023根據(jù)由AD轉(zhuǎn)換部4022得到的AD值,生成表示可動(dòng)部303的當(dāng)前位置的當(dāng)前位置信號(hào)。以使得當(dāng)前位置信號(hào)在第1設(shè)定和第2設(shè)定中成為相同的方式生成當(dāng)前位置信號(hào)。即,生成當(dāng)前位置信號(hào),以使得在第1設(shè)定和第2設(shè)定中,針對(duì)從霍爾傳感器414輸出的模擬信號(hào),表示相同位置。例如通過以下的(式1)的運(yùn)算來生成這種當(dāng)前位置信號(hào)。
當(dāng)前位置=A×AD值+B (式1)
其中,(式1)的AD值是由ADC4022得到的AD值。并且,A、B是根據(jù)進(jìn)行第1設(shè)定還是進(jìn)行第2設(shè)定、在進(jìn)行第2設(shè)定的情況下根據(jù)范圍是范圍1、范圍2、范圍3中的哪個(gè)范圍而設(shè)定的常數(shù)。
圖9是A、B的設(shè)定例。圖9所示的每個(gè)范圍的A、B存儲(chǔ)在位置信號(hào)運(yùn)算部4023的未圖示的存儲(chǔ)器中。在圖9的例子中,ADC4022的比特?cái)?shù)是12比特??蓜?dòng)部303的可動(dòng)范圍是-50~1050μm,考慮可動(dòng)部303等的溫度特性的影響,從1000μm的范圍擴(kuò)展±50μm。該可動(dòng)范圍中的范圍1是-50~350μm的400μm的范圍,范圍2是300μm~700μm的400μm的范圍,范圍3是650μm~1050μm的400μm的范圍。如上所述,范圍1、范圍2、范圍3設(shè)定為位置檢測分辨率相等。此時(shí),在第1設(shè)定中,ADC4022中的分辨率是0.29[μm/LSB],在第2設(shè)定中,ADC4022中的分辨率成為0.10[μm/LSB]。在這種設(shè)定中,設(shè)定A、B以使得當(dāng)前位置信號(hào)的位置檢測分辨率成為0.10[μm/LSB]。
通過如圖9那樣設(shè)定A、B,在第1設(shè)定和第2設(shè)定的任意設(shè)定中,針對(duì)可動(dòng)部303的行程位置,能夠生成相同的當(dāng)前位置信號(hào)。例如,如圖10A所示,在第1設(shè)定中,設(shè)與范圍1中的行程位置E對(duì)應(yīng)的位置檢測電路4021的輸出為V1[mV]。并且,如圖10B所示,在第2設(shè)定中,設(shè)與范圍1中的行程位置E對(duì)應(yīng)的位置檢測電路4021的輸出為V2(V1<V2)[mV]。此時(shí),關(guān)于如圖9那樣設(shè)定A、B的位置信號(hào)運(yùn)算部4023的輸出,在第1設(shè)定中如圖11A所示,在第2設(shè)定中如圖11B所示。圖11B的直線除了是僅范圍1的直線以外,與圖11A的直線相等。即,位置信號(hào)運(yùn)算部4023針對(duì)行程位置的輸出在第1設(shè)定和第2設(shè)定中相等。
圖9的設(shè)定是一例。根據(jù)可動(dòng)部303的可動(dòng)范圍的設(shè)定、ADC4022的比特?cái)?shù)的 設(shè)定、當(dāng)前位置信號(hào)的位置檢測分辨率的設(shè)定等,能夠適當(dāng)變更A、B。
位置信號(hào)校正部4024對(duì)由位置信號(hào)運(yùn)算部4023得到的當(dāng)前位置信號(hào)的由于溫度特性等而引起的誤差進(jìn)行校正?;魻杺鞲衅?14等具有溫度特性。因此,位置檢測電路4021針對(duì)相同的可動(dòng)部303的位置,可能輸出不同的模擬信號(hào)。根據(jù)這種模擬信號(hào)而生成的當(dāng)前位置信號(hào)根據(jù)溫度而表示不同位置。位置信號(hào)校正部4024對(duì)這種由于溫度特性等而引起的誤差進(jìn)行校正。
圖12A示出進(jìn)行了第1設(shè)定時(shí)的針對(duì)行程位置的位置檢測電路4021的輸出的溫度特性的例子。圖12A的虛線是常溫(20℃附近)的例子,圖12A的實(shí)線是高溫(40℃附近)的例子。如上所述,霍爾傳感器414等具有溫度特性。因此,當(dāng)溫度不同時(shí),位置檢測電路4021針對(duì)相同的行程位置,輸出不同大小的模擬信號(hào)。另一方面,圖12B示出進(jìn)行了第2設(shè)定時(shí)的針對(duì)行程位置的位置檢測電路4021的輸出的溫度特性的例子。圖12B的虛線是常溫(20℃附近)的例子,圖12B的實(shí)線是高溫(40℃附近)的例子。在第2設(shè)定的情況下,與第1設(shè)定的情況相同,當(dāng)溫度不同時(shí),位置檢測電路4021針對(duì)相同的行程位置,輸出不同大小的模擬信號(hào)。為了對(duì)這種由于溫度變化而引起的位置檢測電路4021的輸出的偏移進(jìn)行校正,位置信號(hào)校正部4024進(jìn)行用于使由位置信號(hào)運(yùn)算部4023得到的當(dāng)前位置信號(hào)與第1設(shè)定和第2設(shè)定的剛剛切換之后的定時(shí)的當(dāng)前位置信號(hào)一致的校正。此時(shí)的校正值例如是在第1設(shè)定和第2設(shè)定的切換前后的定時(shí)分別取得的當(dāng)前位置信號(hào)的差分值。
位置信號(hào)處理控制部404例如根據(jù)從控制電路212輸入的定時(shí)信號(hào),將用于將位置信號(hào)處理部402設(shè)定為第2設(shè)定的位置信號(hào)處理參數(shù)輸入到位置信號(hào)處理部402。位置信號(hào)處理參數(shù)包含針對(duì)位置檢測電路4021設(shè)定的放大率和偏置。即,位置信號(hào)處理控制部404預(yù)先將與第1設(shè)定即可動(dòng)部303的可動(dòng)范圍的全部范圍對(duì)應(yīng)的放大率和偏置、與第2設(shè)定的范圍1對(duì)應(yīng)的放大率和偏置、與第2設(shè)定的范圍2對(duì)應(yīng)的放大率和偏置以及與第2設(shè)定的范圍3對(duì)應(yīng)的放大率和偏置存儲(chǔ)在未圖示的存儲(chǔ)器中。并且,位置信號(hào)處理參數(shù)還包含位置信號(hào)校正部4024中的校正值。即,位置信號(hào)處理控制部404根據(jù)第1設(shè)定和第2設(shè)定的切換前后的定時(shí)的當(dāng)前位置信號(hào)來計(jì)算校正值。
減法部406例如將從控制電路212輸入的表示可動(dòng)部303的驅(qū)動(dòng)目標(biāo)位置的驅(qū)動(dòng)目標(biāo)位置信號(hào)與由位置信號(hào)處理部402生成的當(dāng)前位置信號(hào)的偏差信號(hào)輸出到驅(qū)動(dòng) 控制部408。
驅(qū)動(dòng)控制部408根據(jù)從減法部406輸出的偏差信號(hào),生成表示用于驅(qū)動(dòng)VCM412的驅(qū)動(dòng)電流的值的驅(qū)動(dòng)信號(hào),將所生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器410,由此進(jìn)行可動(dòng)部303的位置的反饋控制。
馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器410通過將與來自驅(qū)動(dòng)控制部408的驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流供給到VCM412(實(shí)際上為線圈3031、3032a、3032b),使可動(dòng)部303變位。
下面,對(duì)第1實(shí)施方式中的手抖校正單元206的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖13是示出手抖校正單元206的動(dòng)作的流程圖。在手抖校正單元206中取得定時(shí)信號(hào)時(shí),開始進(jìn)行圖13的處理。例如在通過用戶對(duì)操作部210的操作而輸入了靜態(tài)圖像拍攝開始指示或超分辨率拍攝開始指示的情況下,取得定時(shí)信號(hào)。
在步驟S101中,位置信號(hào)處理控制部404取得從第1設(shè)定的位置信號(hào)處理部402輸出的當(dāng)前位置信號(hào)。在第1設(shè)定中,AD轉(zhuǎn)換部4022的分辨率較低,但是,不管可動(dòng)部303的行程位置位于可動(dòng)范圍的哪個(gè)位置,都能夠取得當(dāng)前位置信號(hào)。
在步驟S102中,位置信號(hào)處理控制部404使驅(qū)動(dòng)控制部408的反饋控制停止。這是用于使位置信號(hào)處理部402的輸出穩(wěn)定化的處理。在反饋控制停止后,處理轉(zhuǎn)移到步驟S103。
在步驟S103中,位置信號(hào)處理控制部404根據(jù)從位置信號(hào)處理部402輸出的當(dāng)前位置信號(hào),判定當(dāng)前的可動(dòng)部303的位置位于范圍1、范圍2、范圍3中的哪個(gè)范圍內(nèi)。在步驟S103中判定為當(dāng)前的可動(dòng)部303的位置位于范圍1內(nèi)的情況下,處理轉(zhuǎn)移到步驟S104。在步驟S103中判定為當(dāng)前的可動(dòng)部303的位置位于范圍2內(nèi)的情況下,處理轉(zhuǎn)移到步驟S105。在步驟S103中判定為當(dāng)前的可動(dòng)部303的位置位于范圍3內(nèi)的情況下,處理轉(zhuǎn)移到步驟S106。
在步驟S104中,位置信號(hào)處理控制部404進(jìn)行范圍1的第2設(shè)定。即,位置信號(hào)處理控制部404針對(duì)位置檢測電路4021設(shè)定進(jìn)行范圍1的第2設(shè)定所需要的放大率和偏置。然后,處理轉(zhuǎn)移到步驟S107。在步驟S105中,位置信號(hào)處理控制部404進(jìn)行范圍2的第2設(shè)定。即,位置信號(hào)處理控制部404針對(duì)位置檢測電路4021設(shè)定進(jìn)行范圍2的第2設(shè)定所需要的放大率和偏置。然后,處理轉(zhuǎn)移到步驟S107。在步驟S106中,位置信號(hào)處理控制部404進(jìn)行范圍3的第2設(shè)定。即,位置信號(hào)處理控制部404針對(duì)位置檢測電路4021設(shè)定進(jìn)行范圍3的第2設(shè)定所需要的放大率和偏置。 然后,處理轉(zhuǎn)移到步驟S107。在第2設(shè)定中,根據(jù)第1設(shè)定中取得的當(dāng)前位置信號(hào),確定當(dāng)前的可動(dòng)部303的大致位置。然后,根據(jù)該確定的結(jié)果,限制位置檢測電路4021的信號(hào)取得范圍。由此,能夠提高AD轉(zhuǎn)換部4022的分辨率。
在步驟S107中,位置信號(hào)處理控制部404等待位置檢測電路4021的輸出穩(wěn)定化。例如,位置信號(hào)處理控制部404等待到從位置信號(hào)校正部4024輸出的當(dāng)前位置信號(hào)的時(shí)間變化量成為某個(gè)一定的閾值?;蛘?,位置信號(hào)處理控制部404等待直到經(jīng)過認(rèn)為位置檢測電路4021的輸出穩(wěn)定化的規(guī)定時(shí)間。在位置檢測電路4021的輸出穩(wěn)定化后,處理轉(zhuǎn)移到步驟S108。
在步驟S108中,位置信號(hào)處理控制部404取得從位置信號(hào)處理部402輸出的當(dāng)前位置信號(hào)。在步驟S109中,位置信號(hào)處理控制部404根據(jù)剛剛切換為第2設(shè)定之后、即步驟S108中取得的當(dāng)前位置信號(hào),生成位置信號(hào)校正部4024中的校正值,在位置信號(hào)校正部4024中設(shè)定所生成的校正值。該校正值例如是第1設(shè)定時(shí)取得的當(dāng)前位置信號(hào)的值與剛剛切換為第2設(shè)定之后取得的當(dāng)前位置信號(hào)的差分值。根據(jù)該校正值對(duì)第2設(shè)定時(shí)的當(dāng)前位置信號(hào)進(jìn)行校正,由此,能夠?qū)τ捎跍囟忍匦远鸬漠?dāng)前位置信號(hào)的偏移進(jìn)行校正。
在步驟S110中,位置信號(hào)處理控制部404使驅(qū)動(dòng)控制部408的反饋控制再次開始。在步驟S111中,控制電路212使拍攝動(dòng)作開始。拍攝動(dòng)作在后面說明。在拍攝動(dòng)作結(jié)束后,處理轉(zhuǎn)移到步驟S112。
在步驟S112中,位置信號(hào)處理控制部404使基于驅(qū)動(dòng)控制部408的反饋控制停止。在步驟S113中,位置信號(hào)處理控制部404進(jìn)行第1設(shè)定。即,位置信號(hào)處理控制部404針對(duì)位置檢測電路4021,設(shè)定對(duì)位置檢測電路4021進(jìn)行第1設(shè)定所需要的放大率和偏置。
在步驟S114中,位置信號(hào)處理控制部404等待位置檢測電路4021的輸出穩(wěn)定化。在步驟S115中,位置信號(hào)處理控制部404清除位置信號(hào)校正部4024中設(shè)定的校正值。
在步驟S116中,位置信號(hào)處理控制部404使驅(qū)動(dòng)控制部408的反饋控制再次開始。由此,在下次的處理中,在位置信號(hào)處理控制部404中取得第1設(shè)定的位置信號(hào)處理部402的輸出。
圖14是拍攝動(dòng)作中的流程圖。在步驟S201中,控制電路212判定當(dāng)前是否輸入了超分辨率拍攝開始指示。在步驟S201中判定為輸入了超分辨率拍攝開始指示的情 況下,處理轉(zhuǎn)移到步驟S202。在步驟S201中判定為未輸入超分辨率拍攝開始指示、即輸入了靜態(tài)圖像拍攝開始指示的情況下,處理轉(zhuǎn)移到步驟S203。
在步驟S202中,控制電路212開始進(jìn)行超分辨率拍攝動(dòng)作。下面,參照?qǐng)D16對(duì)超分辨率拍攝動(dòng)作進(jìn)行說明。在超分辨率拍攝動(dòng)作中,控制電路212進(jìn)行用于重復(fù)i次超分辨率拍攝的循環(huán)處理。首先,在步驟S401中,控制電路212生成用于使手抖校正單元206的可動(dòng)部303移動(dòng)到第i位置的驅(qū)動(dòng)目標(biāo)位置。這里,超分辨率拍攝的目標(biāo)位置例如使用預(yù)先設(shè)定的固定值。圖17A和圖17B示出超分辨率拍攝的目標(biāo)位置的例子。圖17A是從初始位置1(對(duì)應(yīng)于i=0)起分成8次呈正方形狀使可動(dòng)部303移動(dòng)的例子。在該例子中,設(shè)定i=0~i=7這8個(gè)目標(biāo)位置。另一方面,圖17B是還組入可動(dòng)部303的傾斜方向的移動(dòng)、從初始位置1起分成9次使可動(dòng)部303移動(dòng)的例子。在該例子中,設(shè)定i=0~i=8這9個(gè)目標(biāo)位置。圖17A和圖17B的設(shè)定只不過是一例。只要由上、下、左、右、傾斜方向的移動(dòng)的組合構(gòu)成即可,如何設(shè)定目標(biāo)位置沒有特別限定。
在超分辨率拍攝時(shí)產(chǎn)生手抖的情況下,控制電路212將與手抖量對(duì)應(yīng)的信號(hào)重疊在驅(qū)動(dòng)目標(biāo)位置信號(hào)中。然后,控制電路212將該重疊信號(hào)作為驅(qū)動(dòng)目標(biāo)位置信號(hào)輸入到手抖校正單元206。驅(qū)動(dòng)控制部408根據(jù)驅(qū)動(dòng)目標(biāo)位置信號(hào)與當(dāng)前位置信號(hào)的偏差信號(hào),生成表示用于驅(qū)動(dòng)VCM412的驅(qū)動(dòng)電流的值的驅(qū)動(dòng)信號(hào),將所生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器410,由此進(jìn)行可動(dòng)部303的位置的反饋控制。
在步驟S402中,控制電路212開始進(jìn)行手抖校正單元206的攝像元件的驅(qū)動(dòng)。然后,控制電路212將由手抖校正單元206得到的攝像圖像記錄在未圖示的RAM中。然后,如果i次拍攝未結(jié)束,則將i加一,處理返回作為循環(huán)開始的步驟S401。如果i次拍攝結(jié)束,則處理轉(zhuǎn)移到步驟S403。
在步驟S403中,手抖校正單元206的圖像處理部對(duì)通過i次拍攝而得到的i張攝像圖像進(jìn)行合成,生成超分辨率圖像。然后,圖16的處理結(jié)束。
這里,返回圖14的說明。在步驟S203中,控制電路212開始進(jìn)行靜態(tài)圖像拍攝動(dòng)作。對(duì)靜態(tài)圖像拍攝動(dòng)作進(jìn)行簡單說明。在靜態(tài)圖像拍攝中,在產(chǎn)生手抖的情況下,控制電路212生成與手抖量對(duì)應(yīng)的信號(hào)作為驅(qū)動(dòng)目標(biāo)位置。然后,控制電路212將該驅(qū)動(dòng)目標(biāo)位置信號(hào)輸入到手抖校正單元206。驅(qū)動(dòng)控制部408根據(jù)驅(qū)動(dòng)目標(biāo)位置信號(hào)與當(dāng)前位置信號(hào)的偏差信號(hào),生成表示用于驅(qū)動(dòng)VCM412的驅(qū)動(dòng)電流的值的驅(qū)動(dòng)信 號(hào),將所生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器410,由此進(jìn)行可動(dòng)部303的位置的反饋控制。然后,控制電路212開始進(jìn)行手抖校正單元206的攝像元件的驅(qū)動(dòng)。然后,控制電路212將由手抖校正單元206得到的攝像圖像記錄在未圖示的RAM中。然后,手抖校正單元206的圖像處理部生成通過拍攝而得到的攝像圖像。由此,靜態(tài)圖像拍攝動(dòng)作結(jié)束。
在步驟S202和步驟S203中開始進(jìn)行拍攝動(dòng)作后,不等待拍攝動(dòng)作結(jié)束而轉(zhuǎn)移到步驟S204。在步驟S204中,位置信號(hào)處理控制部404判定是否需要進(jìn)行范圍的切換。在存在從位置信號(hào)處理部402取得的當(dāng)前位置信號(hào)的變動(dòng)的情況下,判定為需要進(jìn)行范圍的切換。也可以構(gòu)成為僅在存在規(guī)定以上的當(dāng)前位置信號(hào)的變動(dòng)的情況下,判定為需要進(jìn)行范圍的切換。在步驟S204中判定為需要進(jìn)行范圍的切換的情況下,處理轉(zhuǎn)移到步驟S205。在步驟S204中判定為不需要進(jìn)行范圍的切換的情況下,在步驟S206中判定為拍攝動(dòng)作結(jié)束之前,處理再次轉(zhuǎn)移到步驟S204。
在步驟S205中,位置信號(hào)處理控制部404進(jìn)行范圍切換的處理。下面,參照?qǐng)D15對(duì)范圍切換的處理進(jìn)行說明。
在步驟S301中,位置信號(hào)處理控制部404使基于驅(qū)動(dòng)控制部408的反饋控制停止。在反饋控制停止后,處理轉(zhuǎn)移到步驟S302。
在步驟S302中,位置信號(hào)處理控制部404根據(jù)從位置信號(hào)處理部402輸出的當(dāng)前位置信號(hào),判定當(dāng)前的可動(dòng)部303的位置位于范圍1、范圍2、范圍3中的哪個(gè)范圍內(nèi)。在步驟S302中判定為當(dāng)前的可動(dòng)部303的位置位于范圍1內(nèi)的情況下,處理轉(zhuǎn)移到步驟S303。在步驟S302中判定為當(dāng)前的可動(dòng)部303的位置位于范圍2內(nèi)的情況下,處理轉(zhuǎn)移到步驟S304。在步驟S302中判定為當(dāng)前的可動(dòng)部303的位置位于范圍3內(nèi)的情況下,處理轉(zhuǎn)移到步驟S305。
在步驟S303中,位置信號(hào)處理控制部404進(jìn)行范圍1的第2設(shè)定。然后,處理轉(zhuǎn)移到步驟S306。在步驟S304中,位置信號(hào)處理控制部404進(jìn)行范圍2的第2設(shè)定。然后,處理轉(zhuǎn)移到步驟S306。在步驟S305中,位置信號(hào)處理控制部404進(jìn)行范圍3的第2設(shè)定。然后,處理轉(zhuǎn)移到步驟S306。
在步驟S306中,位置信號(hào)處理控制部404等待位置檢測電路4021的輸出穩(wěn)定化。在位置檢測電路4021的輸出穩(wěn)定化后,處理轉(zhuǎn)移到步驟S307。
在步驟S307中,位置信號(hào)處理控制部404取得從位置信號(hào)處理部402輸出的當(dāng) 前位置信號(hào)。在步驟S308中,位置信號(hào)處理控制部404根據(jù)剛剛進(jìn)行范圍的切換之后、即步驟S307中取得的當(dāng)前位置信號(hào),生成位置信號(hào)校正部4024中的校正值,在位置信號(hào)校正部4024中設(shè)定所生成的校正值。該校正值例如是第1設(shè)定時(shí)取得的當(dāng)前位置信號(hào)的值與剛剛切換范圍之后取得的當(dāng)前位置信號(hào)的差分值。
在步驟S309中,位置信號(hào)處理控制部404使驅(qū)動(dòng)控制部408的反饋控制再次開始。然后,圖15的處理結(jié)束。
這里,返回圖14的說明。在步驟S205結(jié)束后,在步驟S206中判斷為拍攝動(dòng)作結(jié)束之前,再次轉(zhuǎn)移到步驟S204。
如以上說明的那樣,根據(jù)本實(shí)施方式,通過AD轉(zhuǎn)換的分辨率為低分辨率、但能夠檢測寬范圍的可動(dòng)部303的行程位置的第1設(shè)定,來檢測大致的可動(dòng)部303的位置,然后,通過僅能檢測窄范圍的可動(dòng)部303的行程位置、但AD轉(zhuǎn)換的分辨率為高分辨率的第2設(shè)定,來檢測高精度的可動(dòng)部303的位置。由此,能夠在可動(dòng)部303的行程的全部范圍內(nèi)進(jìn)行高精度的位置檢測。
并且,第2設(shè)定中的可動(dòng)部303的范圍設(shè)定為使位置檢測的分辨率相同。由此,位置檢測的分辨率不會(huì)按照每個(gè)范圍而不同,在任意范圍內(nèi)均能夠進(jìn)行高精度的位置檢測。
在所述實(shí)施方式中,舉出針對(duì)可動(dòng)部303的行程位置的位置檢測電路4021的輸出呈線性變化的例子。該情況下,可動(dòng)范圍被等分割。與此相對(duì),根據(jù)位置檢測電路4021的特性,如圖18A所示,還存在針對(duì)可動(dòng)部303的行程位置的位置檢測電路4021的輸出呈非線性變化的情況。該情況下,也按照使位置檢測的分辨率相同的方式設(shè)定范圍。即,按照每個(gè)范圍的曲線的斜率(例如各范圍的中心位置處的斜率)相等的方式設(shè)定范圍。在這種設(shè)定中,如圖18B所示,范圍1、范圍2、范圍3不是等分割。這樣,本實(shí)施方式中的范圍的分割以使位置檢測的分辨率相同的方式進(jìn)行,不是必須以等分割的方式進(jìn)行。
[第2實(shí)施方式]
接著,對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖19是第2實(shí)施方式的攝像裝置1的功能框圖。另外,在圖19中,對(duì)與圖5重復(fù)的結(jié)構(gòu)標(biāo)注與圖5相同的參照標(biāo)號(hào),從而省略詳細(xì)說明。并且,攝像裝置1的概略結(jié)構(gòu)和手抖校正單元206的結(jié)構(gòu)與圖1~圖4中說明的結(jié)構(gòu)相同,所以省略說明。
圖19中的攝像裝置1代替位置信號(hào)處理部402而具有全部范圍位置信號(hào)處理部402A和高精度位置信號(hào)處理部402B。并且,圖19中的攝像裝置1具有位置信號(hào)選擇部416。
全部范圍位置信號(hào)處理部402A是與第1實(shí)施方式中的第1設(shè)定對(duì)應(yīng)的位置信號(hào)處理部。全部范圍位置信號(hào)處理部402A具有全部范圍位置檢測電路4021A、ADC4022A、位置信號(hào)運(yùn)算部4023A。并且,高精度位置信號(hào)處理部402B是與第1實(shí)施方式中的第2設(shè)定對(duì)應(yīng)的位置信號(hào)處理部。高精度位置信號(hào)處理部402B具有高精度位置檢測電路4021B、ADC4022B、位置信號(hào)運(yùn)算部4023B、位置信號(hào)校正部4024B。
全部范圍位置檢測電路4021A將從霍爾傳感器414輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為與第1設(shè)定對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)并將其輸出到ADC4022A。并且,高精度位置檢測電路4021B將從霍爾傳感器414輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為與第2設(shè)定對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)并將其輸出到ADC4022B。
圖20是示出一例的全部范圍位置檢測電路4021A和高精度位置檢測電路4021B的電路結(jié)構(gòu)的圖。如圖20所示,一例的全部范圍位置檢測電路4021A是放大率和偏置固定的差動(dòng)放大電路,具有運(yùn)算放大器4021Aa、電阻4021Ab、電阻4021Ac、電阻4021Ad、電阻4021Ae。在圖20中,運(yùn)算放大器4021Aa的負(fù)輸入端子與電阻4021Ab的一端連接。電阻4021Ab的另一端與霍爾傳感器414的一端連接。運(yùn)算放大器4021Aa的正輸入端子與電阻4021Ac的一端連接。電阻4021Ac的另一端與霍爾傳感器414的另一端連接。在電阻4021Ab的一端與運(yùn)算放大器4021Aa的輸出端子之間連接有電阻4021Ad。在運(yùn)算放大器4021Aa的正輸入端子與電阻4021Ac的一端之間連接有電阻4021Ae的一端。對(duì)電阻4021Ae的另一端施加規(guī)定電壓偏置、例如霍爾傳感器414的電源電壓Vcc的一半的偏置。在這種結(jié)構(gòu)中,全部范圍位置檢測電路4021A中的放大率是與電阻4021Ab、4021Ac、4021Ad和4021Ae的電阻值對(duì)應(yīng)的固定值。并且,全部范圍位置檢測電路4021A中的偏置是Vcc/2。
并且,如圖20所示,一例的高精度位置檢測電路4021B是放大率和偏置可變的差動(dòng)放大電路,具有運(yùn)算放大器4021Ba、電阻4021Bb、電阻4021Bc、可變電阻4021Bd、可變電阻4021Be、DAC4021Bf。在圖20中,運(yùn)算放大器4021Ba的負(fù)輸入端子與電阻4021Bb的一端連接。電阻4021Bb的另一端與霍爾傳感器414的一端連接。運(yùn)算 放大器4021Ba的正輸入端子與電阻4021Bc的一端連接。電阻4021Bc的另一端與霍爾傳感器414的另一端連接。在電阻4021Bb的一端與運(yùn)算放大器4021Ba的輸出端子之間連接有可變電阻4021Bd。在運(yùn)算放大器4021Ba的正輸入端子與電阻4021Bc的一端之間連接有可變電阻4021Be的一端。在可變電阻4021Be的另一端連接有DAC4021Bf。在這種結(jié)構(gòu)中,根據(jù)電阻4021Bb和4021Bc以及可變電阻4021Bd和4021Be的電阻值來決定高精度位置檢測電路4021B中的放大率。并且,根據(jù)DAC4021Bf的數(shù)字值來決定高精度位置檢測電路4021B中的偏置。這里,可變電阻4021Bd和4021Be的電阻值以及輸入到DAC4021Bf的偏置的數(shù)字值由位置信號(hào)處理控制部404設(shè)定。圖20所示的高精度位置檢測電路4021B的結(jié)構(gòu)只不過是一例。例如,也可以是電阻4021Bb、4021Bc為可變電阻,可變電阻4021Bd、4021Be為固定電阻。
ADC4022A將從全部范圍位置檢測電路4021A輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)即AD值。ADC4022B將從高精度位置檢測電路4021B輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)即AD值。由于從全部范圍位置檢測電路4021A輸出與第1設(shè)定對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào),從高精度位置檢測電路4021B輸出與第2設(shè)定對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào),所以,ADC4022B的AD轉(zhuǎn)換的分辨率高于ADC4022A的AD轉(zhuǎn)換的分辨率。
位置信號(hào)運(yùn)算部4023A根據(jù)由AD轉(zhuǎn)換部4022A得到的AD值,生成表示可動(dòng)部303的當(dāng)前位置的當(dāng)前位置信號(hào)。位置信號(hào)運(yùn)算部4023B根據(jù)由AD轉(zhuǎn)換部4022B得到的AD值,生成表示可動(dòng)部303的當(dāng)前位置的當(dāng)前位置信號(hào)。位置信號(hào)運(yùn)算部4023A和位置信號(hào)運(yùn)算部4023B根據(jù)所述(式1)生成當(dāng)前位置信號(hào)。但是,位置信號(hào)運(yùn)算部4023A僅存儲(chǔ)第1設(shè)定用的A、B的值,位置信號(hào)運(yùn)算部4023B僅存儲(chǔ)第2設(shè)定的范圍1、范圍2、范圍3用的A、B的值。
位置信號(hào)校正部4024B對(duì)由位置信號(hào)運(yùn)算部4023B得到的當(dāng)前位置信號(hào)的由于溫度特性等而引起的誤差進(jìn)行校正。校正方法與第1實(shí)施方式相同。
位置信號(hào)選擇部416根據(jù)來自位置信號(hào)處理控制部404的指示,將來自全部范圍位置信號(hào)處理部402A的當(dāng)前位置信號(hào)和來自高精度位置信號(hào)處理部402B的當(dāng)前位置信號(hào)中的任意一方輸出到減法部406。
下面,對(duì)第2實(shí)施方式中的手抖校正單元206的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖21是示出手抖校正單元206的動(dòng)作的流程圖。
在步驟S501中,位置信號(hào)處理控制部404根據(jù)從全部范圍位置信號(hào)處理部402A輸出的當(dāng)前位置信號(hào),判定當(dāng)前的可動(dòng)部303的位置位于范圍1、范圍2、范圍3中的哪個(gè)范圍內(nèi)。在步驟S501中判定為當(dāng)前的可動(dòng)部303的位置位于范圍1內(nèi)的情況下,處理轉(zhuǎn)移到步驟S502。在步驟S501中判定為當(dāng)前的可動(dòng)部303的位置位于范圍2內(nèi)的情況下,處理轉(zhuǎn)移到步驟S503。在步驟S501中判定為當(dāng)前的可動(dòng)部303的位置位于范圍3內(nèi)的情況下,處理轉(zhuǎn)移到步驟S504。
在步驟S502中,位置信號(hào)處理控制部404進(jìn)行范圍1的第2設(shè)定。即,位置信號(hào)處理控制部404針對(duì)高精度位置檢測電路4021B設(shè)定進(jìn)行范圍1的第2設(shè)定所需要的放大率和偏置。然后,處理轉(zhuǎn)移到步驟S505。在步驟S503中,位置信號(hào)處理控制部404進(jìn)行范圍2的第2設(shè)定。即,位置信號(hào)處理控制部404針對(duì)高精度位置檢測電路4021B設(shè)定進(jìn)行范圍2的第2設(shè)定所需要的放大率和偏置。然后,處理轉(zhuǎn)移到步驟S505。在步驟S504中,位置信號(hào)處理控制部404進(jìn)行范圍3的第2設(shè)定。即,位置信號(hào)處理控制部404針對(duì)高精度位置檢測電路4021B設(shè)定進(jìn)行范圍3的第2設(shè)定所需要的放大率和偏置。然后,處理轉(zhuǎn)移到步驟S505。
在步驟S505中,位置信號(hào)處理控制部404等待高精度位置檢測電路4021B的輸出穩(wěn)定化。在高精度位置檢測電路4021B的輸出穩(wěn)定化后,處理轉(zhuǎn)移到步驟S506。
在步驟S506中,位置信號(hào)處理控制部404取得從高精度位置信號(hào)處理部402B輸出的當(dāng)前位置信號(hào)。在步驟S507中,位置信號(hào)處理控制部404取得從全部范圍位置信號(hào)處理部402A輸出的當(dāng)前位置信號(hào)。在步驟S508中,位置信號(hào)處理控制部404根據(jù)從高精度位置信號(hào)處理部402B和全部范圍位置信號(hào)處理部402A取得的當(dāng)前位置信號(hào)生成位置信號(hào)校正部4024中的校正值,在位置信號(hào)校正部4024B中設(shè)定所生成的校正值。該校正值例如是從高精度位置信號(hào)處理部402B和全部范圍位置信號(hào)處理部402A取得的當(dāng)前位置信號(hào)的差分值。
在步驟S509中,位置信號(hào)處理控制部404對(duì)位置信號(hào)選擇部416進(jìn)行控制,以使得將來自高精度位置信號(hào)處理部402B的當(dāng)前位置信號(hào)輸入到減法部406。由此,根據(jù)高精度位置信號(hào)處理部402B的輸出,按照第2設(shè)定進(jìn)行反饋控制。
在步驟S510中,控制電路212使拍攝動(dòng)作開始。拍攝動(dòng)作在后面說明。在拍攝動(dòng)作結(jié)束后,處理轉(zhuǎn)移到步驟S511。
在步驟S511中,位置信號(hào)處理控制部404對(duì)位置信號(hào)選擇部416進(jìn)行控制,以 使得將來自全部范圍位置信號(hào)處理部402A的當(dāng)前位置信號(hào)輸入到減法部406。由此,在下回的處理中,根據(jù)全部范圍位置信號(hào)處理部402A的輸出進(jìn)行反饋控制。因此,不管可動(dòng)部303的行程位置位于可動(dòng)范圍的哪個(gè)位置,都能夠進(jìn)行位置檢測。
在步驟S512中,位置信號(hào)處理控制部404清除位置信號(hào)校正部4024B中設(shè)定的校正值。
圖22是拍攝動(dòng)作中的流程圖。在步驟S601中,控制電路212判定當(dāng)前是否輸入了超分辨率拍攝開始指示。在步驟S601中判定為輸入了超分辨率拍攝開始指示的情況下,處理轉(zhuǎn)移到步驟S602。在步驟S601中判定為未輸入超分辨率拍攝開始指示、即輸入了靜態(tài)圖像拍攝開始指示的情況下,處理轉(zhuǎn)移到步驟S603。
在步驟S602中,控制電路212開始進(jìn)行超分辨率拍攝動(dòng)作。在步驟S603中,控制電路212開始進(jìn)行靜態(tài)圖像拍攝動(dòng)作。超分辨率拍攝動(dòng)作和靜態(tài)圖像拍攝動(dòng)作與第1實(shí)施方式相同,所以省略說明。
在步驟S602和步驟S603中開始進(jìn)行拍攝動(dòng)作后,不等待拍攝動(dòng)作結(jié)束而轉(zhuǎn)移到步驟S604。在步驟S604中,位置信號(hào)處理控制部404取得從全部范圍位置信號(hào)處理部402A輸出的當(dāng)前位置信號(hào)。
在步驟S605中,位置信號(hào)處理控制部404判定是否需要進(jìn)行范圍的切換。在步驟S605中判定為需要進(jìn)行范圍的切換的情況下,處理轉(zhuǎn)移到步驟S606。在步驟S605中判定為不需要進(jìn)行范圍的切換的情況下,在步驟S607中判斷為拍攝結(jié)束之前,處理再次轉(zhuǎn)移到步驟S604。
在步驟S605中,位置信號(hào)處理控制部404進(jìn)行范圍切換的處理。下面,參照?qǐng)D23對(duì)范圍切換的處理進(jìn)行說明。
在步驟S701中,位置信號(hào)處理控制部404對(duì)位置信號(hào)選擇部416進(jìn)行控制,以使得將來自全部范圍位置信號(hào)處理部402A的當(dāng)前位置信號(hào)輸入到減法部406。
在步驟S702中,位置信號(hào)處理控制部404根據(jù)從全部范圍位置信號(hào)處理部402A輸出的當(dāng)前位置信號(hào),判定當(dāng)前的可動(dòng)部303的位置位于范圍1、范圍2、范圍3中的哪個(gè)范圍內(nèi)。在步驟S702中判定為當(dāng)前的可動(dòng)部303的位置位于范圍1內(nèi)的情況下,處理轉(zhuǎn)移到步驟S703。在步驟S702中判定為當(dāng)前的可動(dòng)部303的位置位于范圍2內(nèi)的情況下,處理轉(zhuǎn)移到步驟S704。在步驟S702中判定為當(dāng)前的可動(dòng)部303的位置位于范圍3內(nèi)的情況下,處理轉(zhuǎn)移到步驟S705。
在步驟S703中,位置信號(hào)處理控制部404進(jìn)行范圍1的第2設(shè)定。然后,處理轉(zhuǎn)移到步驟S706。在步驟S704中,位置信號(hào)處理控制部404進(jìn)行范圍2的第2設(shè)定。然后,處理轉(zhuǎn)移到步驟S706。在步驟S705中,位置信號(hào)處理控制部404進(jìn)行范圍3的第2設(shè)定。然后,處理轉(zhuǎn)移到步驟S706。
在步驟S706中,位置信號(hào)處理控制部404等待高精度位置檢測電路4021B的輸出穩(wěn)定化。在高精度位置檢測電路4021B的輸出穩(wěn)定化后,處理轉(zhuǎn)移到步驟S707。
在步驟S707中,位置信號(hào)處理控制部404取得從高精度位置信號(hào)處理部402B輸出的當(dāng)前位置信號(hào)。在步驟S708中,位置信號(hào)處理控制部404取得從全部范圍位置信號(hào)處理部402A輸出的當(dāng)前位置信號(hào)。在步驟S709中,位置信號(hào)處理控制部404根據(jù)從高精度位置信號(hào)處理部402B和全部范圍位置信號(hào)處理部402A取得的當(dāng)前位置信號(hào)生成位置信號(hào)校正部4024中的校正值,在位置信號(hào)校正部4024B中設(shè)定所生成的校正值。
在步驟S710中,位置信號(hào)處理控制部404對(duì)位置信號(hào)選擇部416進(jìn)行控制,以使得將來自高精度位置信號(hào)處理部402B的當(dāng)前位置信號(hào)輸入到減法部406。然后,圖23的處理結(jié)束。
這里,返回圖22的說明。在步驟S606的處理結(jié)束后,在步驟S607中判斷為拍攝結(jié)束之前,再次轉(zhuǎn)移到步驟S604。
如以上說明的那樣,根據(jù)本實(shí)施方式,與第1實(shí)施方式同樣,能夠在可動(dòng)部303的行程的全部范圍內(nèi)進(jìn)行高精度的位置檢測,并且,通過單獨(dú)具有第1設(shè)定用的位置信號(hào)處理部和第2設(shè)定用的位置信號(hào)處理部,在第1設(shè)定與第2設(shè)定的切換之間,不需要使反饋控制停止。
以上根據(jù)實(shí)施方式說明了本發(fā)明,但是,本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式,當(dāng)然能夠在本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形和應(yīng)用。例如,所述手抖校正單元206的結(jié)構(gòu)是一例,能夠適當(dāng)變更。例如,VCM的結(jié)構(gòu)可以不同。例如,在所述例子中,在固定部設(shè)置位置檢測磁鐵,在可動(dòng)部設(shè)置霍爾傳感器。與此相對(duì),也可以在可動(dòng)部設(shè)置位置檢測磁鐵,在固定部設(shè)置霍爾傳感器。并且,手抖校正單元206也可以構(gòu)成為不使攝像元件移動(dòng),而使光學(xué)系統(tǒng)102移動(dòng)。進(jìn)而,在所述實(shí)施方式中,在超分辨率拍攝時(shí)或靜態(tài)圖像拍攝時(shí)進(jìn)行第2設(shè)定,但是,也可以僅在特別需要高精度的位置控制的超分辨率拍攝時(shí)進(jìn)行第2設(shè)定。
并且,所述實(shí)施方式的各處理也可以作為能夠由作為計(jì)算機(jī)的CPU等執(zhí)行的程序進(jìn)行存儲(chǔ)。除此之外,可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)卡、磁盤、光盤、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等外部存儲(chǔ)裝置的存儲(chǔ)介質(zhì)中進(jìn)行發(fā)布。而且,CPU等讀入該外部存儲(chǔ)裝置的存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)的程序,通過該讀入的程序?qū)?dòng)作進(jìn)行控制,由此能夠執(zhí)行上述處理。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地想起其他優(yōu)點(diǎn)和變形例。因此,本發(fā)明的更廣的方面不限于這里給出和描述的具體細(xì)節(jié)和代表性實(shí)施例。因此,可以在不脫離如用所附權(quán)利要求及它們的等同例定義的一般發(fā)明概念的精神或范圍的情況下進(jìn)行各種變形。