專利名稱：振動補償控制電路及裝載該電路的攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對由手抖動等振動引起的光軸的偏離進(jìn)行補償?shù)恼駝友a償控制電路 及裝載該電路的攝像裝置。
背景技術(shù)：
對于普通用戶來說，數(shù)碼靜態(tài)照相機(jī)或數(shù)碼攝像機(jī)(以下統(tǒng)稱為數(shù)碼照相機(jī))正 在廣泛普及。對照相機(jī)的使用不習(xí)慣的用戶在攝影時容易產(chǎn)生手抖動，為了補償這種振動， 提出了各種各樣的方法。在數(shù)碼照相機(jī)中，有作為便攜式電話機(jī)的一種功能來裝載的照相 機(jī)，還有用單手握住并進(jìn)行攝影的一類照相機(jī)。在這種用單手的拇指進(jìn)行攝影的一類設(shè)備 中，具有比用兩手進(jìn)行攝影的一般類型的照相機(jī)更容易產(chǎn)生手抖動的傾向。在手抖動補償方式中，具有電子式和光學(xué)式，光學(xué)式的典型方式為透鏡移位方式。 透鏡移位方式是通過向抵消對照相機(jī)加載的振動所引起的晃動的方向移動透鏡的位置，從 而補償光軸的方式。在透鏡移位方式中，需要用于檢測對照相機(jī)加載的振動的陀螺傳感器 等振動檢測元件、和用于檢測透鏡的位置的霍爾元件等位置檢測元件。提出過一種通過使裝載了透鏡、攝像元件以及振動檢測元件的攝像單元整體移 動，從而補償手抖動的方式(參照專利文獻(xiàn)1、2)。該方式不需要位置檢測元件，可以使得控 制系統(tǒng)簡化。專利文獻(xiàn)1日本特開2006-126712號公報專利文獻(xiàn)2日本特開2008-191615號公報然而，以數(shù)碼照相機(jī)為首的電子設(shè)備在包含裝載于其內(nèi)部的LSI而出廠時需要進(jìn) 行動作驗證。具備以下部件的攝像裝置同樣也需要進(jìn)行動作驗證，這些部件為上述振動檢 測元件、調(diào)整上述攝像單元的位置的驅(qū)動元件、以及根據(jù)由該振動檢測元件檢測出的振動 成分來生成用于驅(qū)動該驅(qū)動元件的驅(qū)動信號的振動補償控制電路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為了解決上述問題而進(jìn)行的發(fā)明，其目的在于提供一種可以簡單地進(jìn) 行該攝像裝置中的該振動檢測元件、該振動補償控制電路及該驅(qū)動元件的動作驗證的技 術(shù)。本發(fā)明的某種方式的振動補償控制電路是被裝載于攝像裝置內(nèi)的振動補償控制 電路，該攝像裝置具備裝載了透鏡、攝像元件及振動檢測元件的攝像單元；以及用于調(diào)整 攝像單元的位置的驅(qū)動元件，該振動補償控制電路具備均衡器，其以振動檢測元件的輸出 信號為基礎(chǔ)，生成使攝像單元向降低加載在攝像單元上的振動的方向移動的驅(qū)動信號，并 向驅(qū)動元件輸出該驅(qū)動信號；和驗證用信號輸入電路，其向均衡器輸入虛擬的振動成分信 號。本發(fā)明的另一方式是一種攝像裝置。該裝置具備攝像單元，其裝載了透鏡、攝像 元件及振動檢測元件；驅(qū)動元件，其用于調(diào)整攝像單元的位置；和振動補償控制電路。驅(qū)動元件根據(jù)從振動補償控制電路提供的驅(qū)動信號，使攝像單元移動。(發(fā)明效果)根據(jù)本發(fā)明，可以簡單地進(jìn)行上述攝像裝置中的上述振動檢測元件、上述振動補 償控制電路以及上述驅(qū)動元件的動作驗證。


圖1是表示裝載了本發(fā)明的實施方式涉及的振動補償控制電路的攝像裝置的構(gòu) 成的圖；圖2是表示實施方式涉及的驗證用信號輸入電路的構(gòu)成例的圖；圖3是表示實施方式涉及的輸入到A地點的驗證用信號(波形A)、輸入到B地點 的觀測信號(波形B)以及輸入到C地點的觀測信號(波形C)的一例的圖；圖4是表示裝載了變形例1涉及的振動補償控制電路的攝像裝置的構(gòu)成的圖；圖5是表示裝載了變形例2涉及的振動補償控制電路的攝像裝置的構(gòu)成的圖。圖中10_攝像單元；12-透鏡；14-攝像元件；16-振動檢測元件；20-驅(qū)動元件； 100-振動補償控制電路；110-均衡器；112-高通濾波器；113-積分電路；114-伺服電路； 120-驗證用信號輸入電路；121-基準(zhǔn)信號產(chǎn)生器；122-PLL電路；123-數(shù)字正弦波產(chǎn)生器； 124-分頻器；125-振幅調(diào)整電路；130-處理器；500-攝像裝置。
具體實施例方式圖1是表示裝載了本發(fā)明實施方式涉及的振動補償控制電路100的攝像裝置500 的構(gòu)成的圖。攝像裝置500具備攝像單元10、驅(qū)動元件20及振動補償控制電路100。在 此，省略圖像處理系統(tǒng)或記錄介質(zhì)等、與攝像單元10的振動補償處理無關(guān)聯(lián)的構(gòu)成要素后 進(jìn)行描繪。攝像單元10中裝載有透鏡12、攝像元件14及振動檢測元件16。透鏡12、攝像元 件14及振動檢測元件16均被固定在攝像單元10中，它們的相對位置關(guān)系不會變化。當(dāng)然， 有時因為自動對焦調(diào)整或光圈調(diào)整等系統(tǒng)或用戶的操作而引起透鏡等移動，但在本實施方 式中，對此不予考慮。另外，振動補償控制電路100可以固定在攝像單元10內(nèi)，也可以固定 在攝像裝置500的主體側(cè)。攝像元件14將透過作為光學(xué)部件的透鏡12之后的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，輸出到 未圖示的圖像處理系統(tǒng)中。攝像元件14可以采用CXD傳感器或CMOS圖像傳感器。振動檢測元件16檢測對攝像單元10加載的振動。振動檢測元件16可以采用陀 螺傳感器。該陀螺傳感器檢測攝像單元10的2軸或3軸方向的角速度。在本實施方式中， 檢測攝像單元10的偏航(yaw)方向及俯仰(pitch)方向的角速度。由該陀螺傳感器得到 的角速度信號被未圖示的放大電路放大后，被輸入到振動補償控制電路100的均衡器110 中。另外，在以模擬值從該陀螺傳感器輸出角速度信號時，由未圖示的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù) 字值，然后輸入到均衡器110中。驅(qū)動元件20是對攝像單元10的位置進(jìn)行調(diào)整的元件，根據(jù)從振動補償控制電路 100提供的驅(qū)動信號，使攝像單元10移動。驅(qū)動元件20可以采用音圈電動機(jī)(VCM)。該音 圈電動機(jī)使攝像單元10向2軸或3軸方向移動。在本實施方式中，使攝像單元10向偏航方向及俯仰方向移動。驅(qū)動元件20即使在因為手抖動而導(dǎo)致攝像裝置500的姿勢發(fā)生了變化的情況下， 也按照維持?jǐn)z像單元10的姿勢的方式，使攝像單元10向抵消加載在攝像裝置500上的振 動成分的方向移動。即，驅(qū)動元件20作為攝像單元10的抗震系統(tǒng)起作用。振動補償控制電路100包括均衡器110及驗證用信號輸入電路120。均衡器110 以振動檢測元件16的輸出信號為基礎(chǔ)，生成用于使攝像單元10向抵消加載在攝像單元10 上的振動的方向移動的驅(qū)動信號，并在驅(qū)動元件20中進(jìn)行設(shè)定。即，均衡器110生成即使 因為手抖動而導(dǎo)致攝像裝置500的姿勢變化也能將攝像單元10的姿勢保持恒定的驅(qū)動信 號。以下，更具體地進(jìn)行說明。均衡器110包括高通濾波器(HPF) 112及伺服電路114。 在本實施方式中，以數(shù)字值來執(zhí)行均衡器110中的信號處理。向高通濾波器112中輸入從振動檢測元件16輸出的角速度信號。高通濾波器112 除去該角速度信號中的比手抖動引起的頻率成分低的頻率成分。一般來說，由于手抖動引 起的頻率成分為1 20Hz，因此例如從角速度信號中除去0. 7Hz以下的頻率成分。伺服電路114生成根據(jù)從高通濾波器112輸入的角速度信號而確定且用于抵消手 抖動引起的振動成分的信號。即，生成相位與所輸入的角速度信號的相位相反的信號。將 由伺服電路114生成的信號作為驅(qū)動信號而提供給驅(qū)動元件20。在此，振動檢測元件16、均衡器110及驅(qū)動元件20分別按照應(yīng)補償?shù)妮S進(jìn)行設(shè)置。 在本實施方式中設(shè)置用于補償攝像單元10的偏航方向的移動的偏航方向用振動檢測元 件16、均衡器110及驅(qū)動元件20 ；以及用于補償攝像單元10的俯仰方向的移動的俯仰方向 用振動檢測元件16、均衡器110及驅(qū)動元件20。驗證用信號輸入電路120將虛擬的振動成分信號作為驗證用信號輸入到均衡器 110。例如，作為該驗證用信號，將正弦波輸入到均衡器110。在本實施方式中，將該驗證用 信號輸入到振動檢測元件16與高通濾波器112之間的路徑(A地點)。另外，并非一定限于 輸入到A點的構(gòu)成，也可以輸入到從振動檢測元件16到驅(qū)動元件20為止的路徑中的任一 地點。圖2是表示實施方式涉及的驗證用信號輸入電路120的構(gòu)成例的圖。該驗證用信 號輸入電路120構(gòu)成為根據(jù)來自外部的指示，能夠調(diào)整正弦波的振幅及頻率的至少一個。 驗證用信號輸入電路120包含基準(zhǔn)信號產(chǎn)生器121、PLL電路122、數(shù)字正弦波產(chǎn)生器123、 分頻器124及振幅調(diào)整電路125。另外，基準(zhǔn)信號產(chǎn)生器121及PLL電路122并非一定要裝 載在驗證用信號輸入電路120中，也可以轉(zhuǎn)用裝載于其他LSI內(nèi)的部件，該LSI裝載于該攝 像裝置500內(nèi)?；鶞?zhǔn)信號產(chǎn)生器121由晶體振子等構(gòu)成。在此，產(chǎn)生12. 6MHz的基準(zhǔn)信號。PLL電 路122輸出對從基準(zhǔn)信號產(chǎn)生器121提供的基準(zhǔn)信號進(jìn)行倍增后的時鐘信號。在此，輸出 40MHz的時鐘信號。數(shù)字正弦波產(chǎn)生器123以從PLL電路122提供的時鐘信號為基礎(chǔ)，生成數(shù)字正弦 波信號。即，生成以數(shù)字值表現(xiàn)了各時刻的振幅值的正弦波信號。分頻器124以從外部設(shè)定 的分頻比對從數(shù)字正弦波產(chǎn)生器123提供的數(shù)字正弦波信號進(jìn)行分頻。振幅調(diào)整電路125 以從外部設(shè)定的增益對從分頻器124提供的數(shù)字正弦波信號的振幅值進(jìn)行調(diào)整。
該分頻比及該增益能夠從與上述攝像裝置500進(jìn)行外部連接的檢查裝置(例如 PC)進(jìn)行設(shè)定。該檢查裝置在從驗證用信號輸入電路120向均衡器110輸入了驗證用信號的 狀態(tài)下，通過檢測振動檢測元件16的輸出信號(C地點)，從而能夠進(jìn)行振動檢測元件16、 均衡器110及驅(qū)動元件20的動作驗證。同時，也能夠檢查連接這些部件之間的布線中是否 存在殘毀。再有，該檢查裝置在從驗證用信號輸入電路120向均衡器110輸入了驗證用信 號的狀態(tài)下，通過檢測均衡器110的輸出信號(B地點)，從而能夠進(jìn)行均衡器110的動作驗 證。圖3是表示實施方式涉及的、輸入到A地點的驗證用信號(波形A)、輸入到B地點 的觀測信號(波形B)及輸入到C地點的觀測信號(波形C)的一例的圖。在圖3中，為了 便于理解說明，以模擬信號進(jìn)行描繪，但實際上為數(shù)字信號。上述攝像裝置500在出廠前通過與上述檢查裝置進(jìn)行連接而進(jìn)行了動作驗證。此 時，上述檢查裝置因為可產(chǎn)生與各種手抖動相對應(yīng)的頻率的信號，故在分頻器124中依次 設(shè)定多個分頻比。該檢查裝置對輸入到A地點的驗證用信號(波形A)與輸入到B地點的 觀測信號(波形B)進(jìn)行比較。兩信號無相位差且振幅為相反極性的狀態(tài)是均衡器110進(jìn) 行理想動作的狀態(tài)。該檢查裝置在兩信號的相位差及振幅分別處于規(guī)定的允許范圍內(nèi)的情 況下，判定均衡器110正常。在向A地點輸入了驗證用信號(波形A)的狀態(tài)下，該檢查裝置驗證C地點的觀測 信號(波形C)。該C地點的觀測信號的振幅值恒定的狀態(tài)是理想的狀態(tài)。該檢查裝置在 該C地點的觀測信號的振幅值處于規(guī)定的允許范圍內(nèi)的情況下，判定振動檢測元件16、均 衡器110及驅(qū)動元件20正常。另外，在這些動作驗證過程中，該檢查裝置通過適當(dāng)?shù)刈兏?在振動調(diào)整電路125中設(shè)定的增益，從而可以制作出各種條件。如以上說明，根據(jù)本實施方式，通過在振動補償控制電路100內(nèi)設(shè)置驗證用信號 輸入電路120，從而可以虛擬地制作出向攝像裝置500加載了振動的狀態(tài)。因此，無需使用 激振器(vibration exciter)，即可進(jìn)行與攝像裝置500的振動補償系統(tǒng)相關(guān)的構(gòu)成要素 的動作驗證，更具體的是進(jìn)行振動檢測元件16、均衡器110及驅(qū)動元件20的動作驗證。再有，在透鏡移位方式或攝像元件移位方式的振動補償控制電路中，本實施方式 涉及的C點的觀測信號對應(yīng)于從霍爾元件等位置檢測元件輸出的信號。在該振動補償控制 電路內(nèi)設(shè)置本實施方式涉及的驗證用信號輸入電路，從而向該振動補償控制電路內(nèi)的均衡 器輸入了正弦波的情況下，能夠進(jìn)行該均衡器、驅(qū)動元件及位置檢測元件的動作驗證，但是 不能進(jìn)行振動檢測元件的動作驗證。為了進(jìn)行該振動檢測元件的動作驗證及檢查其布線， 需要使用激振器來實際加載振動。在這方面，在本實施方式中，可以基于由驗證用信號輸入 電路120產(chǎn)生的驗證用信號，進(jìn)行與振動補償系統(tǒng)相關(guān)的全部構(gòu)成要素的動作驗證。因此， 無需使用激振器，可以降低檢查成本。如上所述，以幾種實施方式為基礎(chǔ)對本發(fā)明進(jìn)行了說明。該實施方式僅為例示，本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員深知對于各構(gòu)成要素或各處理工藝的組合而言能夠有各種各樣的變 形例，而且這些變形例也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。圖4是表示裝載了變形例1涉及的振動補償控制電路100的攝像裝置500的構(gòu)成 的圖。變形例1涉及的振動補償控制電路100與圖1所示的振動補償控制電路100相比， 構(gòu)成為在均衡器Iio內(nèi)追加了積分電路113。
積分電路113對從高通濾波器112輸入的角速度信號進(jìn)行積分，生成角度信號，并 輸出給伺服電路114。伺服電路114生成由從積分電路113輸入的角度信號確定且用于抵 消手抖動引起的振動成分的信號。變形例1涉及的振動補償控制電路100與圖1所示的振動補償控制電路100相比， 通過經(jīng)由積分電路113，可以將攝像單元10的振動作為角度信號來進(jìn)行處理。也就是說，變 形例1涉及的振動補償控制電路100基于攝像單元10的移動量，可以生成用于抵消振動成 分的信號。圖5是表示裝載了變形例2涉及的振動補償控制電路100的攝像裝置500的構(gòu)成 的圖。變形例2涉及的振動補償控制電路100與圖1所示的振動補償控制電路100相比， 構(gòu)成為追加了處理器(例如CPU或DSP) 130。該處理器130可以承擔(dān)與上述的檢查裝置同 樣的功能。該情況下，無需外部連接檢查裝置，可以提高檢查效率。另外，在以上的實施方式中，將振動檢測元件16及驅(qū)動元件20分別設(shè)為陀螺傳感 器及音圈電動機(jī)，但本發(fā)明并未限于此。例如，振動檢測元件16可以利用檢測直線方向的 加速度的傳感器，可以是基于加速度信號來檢測攝像裝置500的振動的構(gòu)成。再有，驅(qū)動元 件20可以利用壓電元件或步進(jìn)電動機(jī)等。
權(quán)利要求
一種振動補償控制電路，其被裝載于攝像裝置內(nèi)，該攝像裝置具備裝載了透鏡、攝像元件及振動檢測元件的攝像單元；以及用于調(diào)整所述攝像單元的位置的驅(qū)動元件，該振動補償控制電路的特征在于，具備均衡器，其以所述振動檢測元件的輸出信號為基礎(chǔ)，生成使所述攝像單元向降低加載在所述攝像單元上的振動的方向移動的驅(qū)動信號，并向所述驅(qū)動元件輸出該驅(qū)動信號；和驗證用信號輸入電路，其向所述均衡器輸入虛擬的振動成分信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動補償控制電路，其特征在于，所述驗證用信號輸入電路將正弦波作為所述振動成分信號輸入到所述均衡器中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動補償控制電路，其特征在于，所述驗證用信號輸入電路根據(jù)來自外部的指示，能夠調(diào)整所述正弦波的振幅及頻率的 至少一個。
4.一種攝像裝置，其特征在于，具備攝像單元，其裝載了透鏡、攝像元件及振動檢測元件； 驅(qū)動元件，其用于調(diào)整所述攝像單元的位置；和 權(quán)利要求1至3中任一項所述的振動補償控制電路，所述驅(qū)動元件根據(jù)從所述振動補償控制電路提供的驅(qū)動信號，使所述攝像單元移動。
全文摘要
本發(fā)明提供一種振動補償控制電路以及攝像裝置。其中，在被裝載于具備裝載了透鏡(12)和攝像元件(14)及振動檢測元件(16)的攝像單元(10)、以及用于調(diào)整攝像單元(10)的位置的驅(qū)動元件(20)的攝像裝置(500)內(nèi)的振動補償控制電路(100)中，均衡器(110)以振動檢測元件(16)的輸出信號為基礎(chǔ)，生成用于使攝像單元(10)向降低加載在攝像單元(10)上的振動的方向移動的驅(qū)動信號，并輸出到驅(qū)動元件(20)中。驗證用信號輸入電路(120)向均衡器輸入虛擬的振動成分信號。由此，可以簡單地進(jìn)行裝載了包含透鏡、攝像元件及振動檢測元件的攝像單元的攝像裝置的動作驗證。
文檔編號H04N5/232GK101923267SQ20101019407
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月15日
發(fā)明者渡邊智文 申請人:三洋電機(jī)株式會社;三洋半導(dǎo)體株式會社