專利名稱：攝像裝置的防抖控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裝入攝像裝置中的防抖控制電路。
背景技術(shù)：
近年，數(shù)字相機(jī)或數(shù)字?jǐn)z影機(jī)等攝像裝置通過(guò)增加其中具有的攝像元 件的象素?cái)?shù)，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，希望為了防止由于持有攝像裝置的手的抖動(dòng)而產(chǎn)生的被拍攝體 的抖動(dòng)，攝像裝置具有手抖動(dòng)修正功能。
具體而言，攝像裝置具有陀螺傳感器(gyro sensor)等檢測(cè)元件，按 照由攝像裝置的抖動(dòng)產(chǎn)生的角速度成分，驅(qū)動(dòng)透鏡或攝像元件，防止被拍 攝體的抖動(dòng)。由此，即使攝像裝置抖動(dòng)，抖動(dòng)的成分也不會(huì)反映到取得的 影像信號(hào)中，能取得沒(méi)有像抖動(dòng)的高畫質(zhì)的影像信號(hào)。
圖4表示為了實(shí)現(xiàn)手抖動(dòng)修正功能而使用的現(xiàn)有的防抖控制電路100 的框圖。防抖控制電路100設(shè)置在攝像裝置中，按照在攝像裝置中設(shè)置的 主控制電路(不圖示)的控制來(lái)工作。防抖控制電路100連接在位置檢測(cè) 元件102、透鏡驅(qū)動(dòng)元件104和抖動(dòng)檢測(cè)元件106上。
位置檢測(cè)元件102檢測(cè)攝像裝置中所使用的透鏡的位置。位置檢測(cè)元 件102能是霍耳元件，產(chǎn)生與透鏡的絕對(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可以是音圈電機(jī)。防抖控制電路100通過(guò)對(duì)施 加在透鏡驅(qū)動(dòng)元件104的電壓值進(jìn)行調(diào)整，控制音圈電機(jī)的可動(dòng)線圈的位 置，即相對(duì)于成為基準(zhǔn)的光軸的、透鏡的位置。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。抖動(dòng)檢測(cè)元件106檢測(cè)攝像裝 置的抖動(dòng)，將該結(jié)果對(duì)防抖控制電路100輸出。抖動(dòng)檢測(cè)元件106可以是 陀螺傳感器。生成與對(duì)攝像裝置作用的抖動(dòng)相對(duì)應(yīng)的角速度信號(hào)，對(duì)防抖 控制電路100輸出。位置檢測(cè)元件102、透鏡驅(qū)動(dòng)元件104和抖動(dòng)檢測(cè)元件106適合分別 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上設(shè)置與水平
成份和垂直成分相對(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)和 攝像裝置的抖動(dòng)檢測(cè)。
下面，詳細(xì)說(shuō)明防抖控制電路100。防抖控制電路100包含伺服電路 10、透鏡驅(qū)動(dòng)器12、模擬-數(shù)字變換電路(ADC) 14、 CPU16和數(shù)字-模擬 變換電路(DAC) 18。
伺服電路10按照位置檢測(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包含具有外帶的電阻元件或電容 器的模擬的濾波電路而構(gòu)成，按照使透鏡的光軸和攝像裝置中所具有的攝 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)從伺服電路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將抖動(dòng)檢測(cè)元件106輸出的模擬的角速度信號(hào)變換為數(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連接在存儲(chǔ)器(不圖示)上，根據(jù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)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)變換為 模擬信號(hào)。
這里，伺服電路10按照將DAC18輸出的模擬的角度信號(hào)和位置檢測(cè) 元件102輸出的電壓信號(hào)相加后的信號(hào)，生成用于驅(qū)動(dòng)透鏡驅(qū)動(dòng)元件104 的信號(hào)。即為了防止手抖動(dòng)引起的被拍攝體抖動(dòng)，根據(jù)表示被拍攝體的移 動(dòng)量的角度信號(hào)，變更透鏡的位置，抑制攝像元件上的被拍攝體像的抖動(dòng)。 據(jù)此，能抑制手抖動(dòng)引起的被拍攝體像的抖動(dòng)，能取得高圖像質(zhì)量的圖像 信號(hào)。日本專利特開(kāi)平10-213832號(hào)公報(bào)
可是，為了使防抖控制電路中所具有的濾波器的調(diào)整值的變更變得容 易，希望將伺服電路、透鏡驅(qū)動(dòng)器、抖動(dòng)檢測(cè)信號(hào)的處理電路置換為能進(jìn) 行數(shù)字處理的邏輯電路。進(jìn)而，防抖控制電路裝入數(shù)字相機(jī)等的攝像元件 或攝像元件的透鏡模塊中，所以在邏輯電路化時(shí)，盡可能小型化也是必要 的。此外，將從抖動(dòng)檢測(cè)元件106輸出的角速度信號(hào)積分，變換為表示抖 動(dòng)的角度(位置)的信號(hào)，將該信號(hào)作為基準(zhǔn)，與從位置檢測(cè)元件102輸 出的表示光學(xué)元件的位置的信號(hào)比較，由此生成用于控制光學(xué)元件的位置 的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
這時(shí)，在認(rèn)為由于角速度信號(hào)是正弦波(或者余弦波)的重合，所以
將角速度信號(hào)進(jìn)行時(shí)間的積分時(shí)，相位移位90°?？墒?，在防抖控制電路 包含用于處理角速度信號(hào)的電路，由積分電路取得的角度信號(hào)的相位由于 這些電路而偏移。因此，無(wú)法取得相位移位卯。的后的信號(hào)。由于該偏移， 具有從來(lái)自抖動(dòng)檢測(cè)元件106的輸出信號(hào)取得的角度(位置)和從位置檢 測(cè)元件102輸出的位置信號(hào)的比較無(wú)法正確進(jìn)行的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)形態(tài)是一種防抖控制電路，按照抖動(dòng)，驅(qū)動(dòng)攝像裝置的
光學(xué)部件，降低抖動(dòng)引起的對(duì)攝像的影響，包括將檢測(cè)攝像裝置的抖動(dòng) 的抖動(dòng)檢測(cè)元件和檢測(cè)所述光學(xué)部件的位置的位置檢測(cè)元件的輸出信號(hào)
采樣，變換為數(shù)字信號(hào)的至少一個(gè)模擬-數(shù)字變換電路；對(duì)由所述模擬-數(shù)
字變換電路數(shù)字化的所述抖動(dòng)檢測(cè)元件的輸出信號(hào)進(jìn)行處理的抖動(dòng)成分
處理部；對(duì)由所述抖動(dòng)成分處理部處理的所述抖動(dòng)檢測(cè)元件的輸出信號(hào)進(jìn) 行下釆樣的下采樣部；根據(jù)從所述下采樣部輸出的所述抖動(dòng)檢測(cè)元件的輸 出信號(hào)、由所述模擬-數(shù)字變換電路數(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)部件的控制信號(hào)的伺服電路。
更具體而言，例如所述下采樣部通過(guò)比所述模擬-數(shù)字變換電路的對(duì)所 述抖動(dòng)檢測(cè)元件的輸出信號(hào)的采樣周期更長(zhǎng)的釆樣周期，對(duì)由所述抖動(dòng)成 分處理部處理后的所述抖動(dòng)檢測(cè)元件的輸出信號(hào)采樣并輸出。
能通過(guò)存儲(chǔ)和保持由所述抖動(dòng)成分處理部處理后的所述抖動(dòng)檢測(cè)元 件的輸出信號(hào)的存儲(chǔ)器、控制所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的所述抖動(dòng)檢測(cè)元件的輸 出信號(hào)的輸出定時(shí)的CPU，實(shí)現(xiàn)所述下采樣部。
例如，所述CPU適合并用具有控制所述抖動(dòng)成分處理部的動(dòng)作的功能。
此外，更具體而言，例如所述抖動(dòng)成分處理部包含對(duì)由所述模擬-數(shù)字變換電路數(shù)字化的所述抖動(dòng)檢測(cè)元件的輸出信號(hào)的積分處理。
所述本發(fā)明的防抖控制電路適合在攝像裝置中應(yīng)用。具體而言，例如 適合作為具有所述抖動(dòng)檢測(cè)元件、所述位置檢測(cè)元件、連接在所述防抖控 制電路上并且按照所述控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述光學(xué)部件的光學(xué)部件驅(qū)動(dòng)元件 的攝像裝置。
此外，本發(fā)明的其他形態(tài)是一種防抖控制電路，按照抖動(dòng)，驅(qū)動(dòng)攝像 裝置的光學(xué)部件，降低抖動(dòng)引起的對(duì)攝像的影響，包括將檢測(cè)攝像裝置 的抖動(dòng)的抖動(dòng)檢測(cè)元件的輸出信號(hào)采樣，變換為數(shù)字信號(hào)的至少一個(gè)模擬 -數(shù)字變換電路；對(duì)由所述模擬-數(shù)字變換電路數(shù)字化的所述抖動(dòng)檢測(cè)元件 的輸出信號(hào)進(jìn)行處理的抖動(dòng)成分處理部；對(duì)由所述抖動(dòng)成分處理部處理后 的所述抖動(dòng)檢測(cè)元件的輸出信號(hào)進(jìn)行下采樣的下采樣部；根據(jù)從所述下采 樣部輸出的所述抖動(dòng)檢測(cè)元件的輸出信號(hào)，生成用于驅(qū)動(dòng)所述光學(xué)部件的 控制信號(hào)的伺服電路。
根據(jù)本發(fā)明，能將邏輯電路化的防抖控制電路進(jìn)一步小型化。此外， 能減小根據(jù)來(lái)自位置檢測(cè)元件的輸出和來(lái)自抖動(dòng)檢測(cè)元件的輸出，驅(qū)動(dòng)光 學(xué)元件時(shí)的控制的誤差。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例的防抖控制電路的結(jié)構(gòu)的圖。 圖2是表示防抖控制電路的相位特性的例子的圖。 圖3是表示本發(fā)明實(shí)施例的下采樣處理(down sampling)的定時(shí)圖。 圖4是表示現(xiàn)有的防抖控制電路的結(jié)構(gòu)的圖。 符號(hào)的說(shuō)明。
IO—伺服電路；12—透鏡驅(qū)動(dòng)器；20—模擬-數(shù)字變換電路；22—加法 電路；24—伺服電路；26—高通濾波器；28—存儲(chǔ)器；32—積分電路；34 一中心調(diào)整(centering)處理電路；36—數(shù)字-模擬變換電路；38—CPU; 100、 200—防抖控制電路；102—位置檢測(cè)元件、104—透鏡驅(qū)動(dòng)元件；106
一抖動(dòng)檢測(cè)元件。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明實(shí)施例的防抖控制電路200如圖1的功能框圖所示，包含模擬
-數(shù)字變換電路20 (ADC)、加法電路22、伺服電路24、高通濾波器26 (HPF)、積分電路32、中心調(diào)整處理電路34、存儲(chǔ)器28、數(shù)字-模擬變 換電路36 (DAC) 、 CPU38。
防抖控制電路200連接在位置檢測(cè)元件102、透鏡驅(qū)動(dòng)元件104、抖 動(dòng)檢測(cè)元件106上。這些元件與現(xiàn)有技術(shù)中記載的元件相同。即位置檢測(cè) 元件102按照至少可正交變換地測(cè)定由透鏡驅(qū)動(dòng)元件104所驅(qū)動(dòng)的透鏡的 位置的方式，至少對(duì)于2軸以上來(lái)設(shè)置。此外，抖動(dòng)檢測(cè)元件106也沿著 搖擺(yaw)方向和俯仰(pitch)方向的2軸，按照能將抖動(dòng)的成分可正 交變換的方式，至少對(duì)于2軸以上來(lái)設(shè)置。
在本實(shí)施例中，關(guān)于攝像裝置的搖擺方向(X軸方向)和俯仰方向(Y 軸方向)，按照能檢測(cè)透鏡位置和抖動(dòng)的方式來(lái)設(shè)置位置檢測(cè)元件102和 抖動(dòng)檢測(cè)元件106，進(jìn)行說(shuō)明。在以下的說(shuō)明中，位置檢測(cè)元件102和抖 動(dòng)檢測(cè)元件106的輸出信號(hào)將X軸成分彼此間、Y軸成分彼此間進(jìn)行加法 處理等，根據(jù)各自結(jié)果，在搖擺方向(X軸方向)和俯仰方向(Y軸方向) 控制透鏡位置。
ADC20將從位置檢測(cè)元件102，例如霍耳元件輸出的模擬的電壓信號(hào) 變換為數(shù)字信號(hào)?；舳膳c固定在透鏡上的磁鐵的磁力對(duì)應(yīng)的感應(yīng) 電流。即霍耳元件按照與透鏡的距離，輸出表示透鏡的位置的電壓信號(hào)， ADC20將該電壓信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)，作為位置信號(hào)輸出。ADC20采用 在透鏡的光軸和攝像裝置中所具有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)字值的結(jié)構(gòu)。
此外，ADC20將從抖動(dòng)檢測(cè)元件106，例如陀螺傳感器輸出的模擬的 角速度信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)。即ADC20通過(guò)分時(shí)將來(lái)自位置檢測(cè)元件102 和抖動(dòng)檢測(cè)元件106的輸出信號(hào)數(shù)字化并輸出。
具體而言，將由抖動(dòng)檢測(cè)元件106檢測(cè)的抖動(dòng)的X軸成分的信號(hào) (Gyro-X)、抖動(dòng)的Y軸成分的信號(hào)(Gyro-Y)、由位置檢測(cè)元件102 檢測(cè)的透鏡的位置的X軸成分的信號(hào)(Hall-X)、位置的Y軸成分的信號(hào) (Hall-Y)數(shù)字化并輸出。ADC20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輸出。
8HPF26除去從抖動(dòng)檢測(cè)元件106輸出的角速度信號(hào)中所包含的直流成
分，提取反映攝像裝置的抖動(dòng)的角速度信號(hào)的高頻成分。
積分電路32將HPF26輸出的角速度信號(hào)(Gyro-X,Gyro-Y)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適合包含不圖示的數(shù) 字濾波器的結(jié)構(gòu)，通過(guò)進(jìn)行與對(duì)不圖示的寄存器設(shè)定的濾波器系數(shù)對(duì)應(yīng)的 濾波處理，求出角度信號(hào)即攝像裝置的移動(dòng)量。
角速度信號(hào)(Gyro-X，Gyro-Y)表示為與正弦波(sin波)的重合，對(duì) 角速度信號(hào)進(jìn)行積分和將角速度信號(hào)的各頻率成分變換為只延遲90°的余 弦波(cos波)等同。
中心調(diào)整處理電路34對(duì)于從積分電路32輸出的角度信號(hào)，減去規(guī)定 的值，生成表示攝像裝置的移動(dòng)量的抖動(dòng)成分信號(hào)(SV-X， SV-Y)。在 攝像裝置進(jìn)行手抖動(dòng)修正處理時(shí)，繼續(xù)執(zhí)行修正處理時(shí)，透鏡的位置漸漸 從基準(zhǔn)位置離開(kāi)，有時(shí)到達(dá)透鏡的可動(dòng)范圍的界限點(diǎn)附近。這時(shí)，如果繼 續(xù)手抖動(dòng)修正處理，雖然透鏡能向某一方的方向移動(dòng)，但是無(wú)法向另一方 移動(dòng)。中心調(diào)整處理電路34是為了防止它而設(shè)置的，從角度信號(hào)減去規(guī) 定的值，控制為難以接近透鏡的可動(dòng)范圍的界限點(diǎn)。
中心調(diào)整處理電路34適合包含不圖示的數(shù)字濾波器的構(gòu)成，通過(guò)進(jìn) 行與對(duì)不圖示的寄存器設(shè)定的濾波器系數(shù)對(duì)應(yīng)的濾波處理，進(jìn)行從角度信 號(hào)減去規(guī)定的值的處理。
存儲(chǔ)器28接收中心調(diào)整處理電路34的輸出信號(hào)，將該輸出信號(hào)在規(guī) 定的存儲(chǔ)器區(qū)域中存儲(chǔ)和保持。存儲(chǔ)器28接收來(lái)自CPU38的下釆樣數(shù)， 按照該下采樣數(shù)，對(duì)抖動(dòng)成分信號(hào)(SV-X， SV-Y)進(jìn)行下采樣并輸出。 存儲(chǔ)器28例如能是CPU38中內(nèi)置的存儲(chǔ)器。該存儲(chǔ)器28和CPU38相當(dāng) 于下采樣部。
一般，由HPF26、積分電路32和中心調(diào)整處理電路34處理后的信號(hào) 如圖2的單點(diǎn)劃線所示，伴隨著信號(hào)的頻率提高，成為從理想的相位延遲 (-90。)，相位超前的狀態(tài)。因此，如圖2的虛線所示，按照成為與該相 位超前正好抵消程度的相位延遲的方式，通過(guò)存儲(chǔ)器28使信號(hào)延遲。據(jù) 此，如圖2的實(shí)線所示，在手抖動(dòng)處理所必要的1Hz以上20Hz以下左右 的頻帶，特別在2Hz以上5Hz以下的頻帶中，修正為具有近乎理想的相位延遲(-90°)的角度信號(hào)(SV-X， SV-Y)。
具體而言，將來(lái)自中心調(diào)整處理電路34的輸出信號(hào)拉長(zhǎng)間隔，進(jìn)行 下采樣處理。即變?yōu)楸華DC20的采樣周期更長(zhǎng)的采樣周期地將存儲(chǔ)器28 中存儲(chǔ)的信號(hào)的采樣值拉長(zhǎng)間隔，輸出。下釆樣處理對(duì)分別X軸成分的抖 動(dòng)成分信號(hào)(SV-X)和Y軸成分的抖動(dòng)成分信號(hào)(SV-Y)來(lái)進(jìn)行。
CPU38設(shè)定防抖控制電路200中所包含的各種濾波器的系數(shù)或伺服電 路24的控制參數(shù)。進(jìn)而，對(duì)存儲(chǔ)器28設(shè)定下采樣數(shù)，進(jìn)行將存儲(chǔ)器28 中存儲(chǔ)的采樣值按照每個(gè)下采樣數(shù)拉長(zhǎng)間隔并使其輸出輸出的控制。即 CPU38控制來(lái)自存儲(chǔ)器28的輸出，從而從存儲(chǔ)器28輸出的抖動(dòng)成分信號(hào) (SV-X， SV-Y)成為將在ADC20的采樣周期乘以下采樣數(shù)后的采樣周期。 據(jù)此，從存儲(chǔ)器28輸出的抖動(dòng)成分信號(hào)(SV-X， SV-Y)成為對(duì)于抖動(dòng)成 分信號(hào)(Gyro-X,Gyro-Y)，延遲90°的信號(hào)。預(yù)先測(cè)定HPF26、積分電路 32和中心調(diào)整處理電路34中的信號(hào)的相位超前量，按照該量，對(duì)各防抖 控制電路200，在CPU38能預(yù)先設(shè)定下釆樣數(shù)。
圖3表示用在ADC20的采樣周期的4倍的采樣周期輸出信號(hào)的例子。 存儲(chǔ)器28中存儲(chǔ)的下采樣前的信號(hào)在時(shí)刻tl t21的各采樣定時(shí)具有采樣 值S1 S21 (圖3中的黑圈和白圈)。用ADC20的采樣周期的4倍的周期 對(duì)這些的信號(hào)進(jìn)行下采樣(圖3中的黑圈)。
據(jù)此，時(shí)刻tl t5之間的來(lái)自存儲(chǔ)器28的輸出信號(hào)成為采樣值Sl。 即與在時(shí)刻tl t5之間的平均時(shí)刻即時(shí)刻t2，輸出采樣值Sl的狀態(tài)等同(圖 3中的二重圈)。此外，時(shí)刻t5 t9之間的來(lái)自存儲(chǔ)器28的輸出信號(hào)成為 采樣值S1。即在時(shí)刻t5 t9之間的平均時(shí)刻的時(shí)刻t7，成為輸出采樣值S5 的狀態(tài)(圖3中的二重圈)。時(shí)刻t9以后也同樣。
這樣進(jìn)行下采樣處理時(shí)，來(lái)自存儲(chǔ)器28的輸出信號(hào)具有0次保持特 性，相對(duì)于下采樣處理前(圖3中的虛線)，成為延遲的信號(hào)(圖3中的 實(shí)線)。延遲時(shí)間T表示為數(shù)學(xué)式(1)。延遲時(shí)間T二^lHx丄
米樣頻率2 (1)
這里，采樣周期是在ADC20的采樣周期，下采樣數(shù)是下采樣時(shí)的采 樣周期對(duì)于在ADC20的采樣周期的倍數(shù)。
對(duì)加法電路22輸入的位置信號(hào)(Hall-X)和由存儲(chǔ)器28進(jìn)行相位調(diào) 整后的抖動(dòng)成分信號(hào)(SV-X)的相位差、位置信號(hào)(Hall-Y)和由存儲(chǔ)器 28進(jìn)行相位調(diào)整后的抖動(dòng)成分信號(hào)(SV-Y)的相位差理想的是如圖3的 單點(diǎn)劃線所示，優(yōu)選成為90。?？墒?，如上所述，由HPF26、積分電路32 和中心調(diào)整處理電路34處理后的抖動(dòng)成分信號(hào)(SV-X， SV-Y)對(duì)于從 ADC20輸出的位置信號(hào)(Hall-X， Hall-Y)，相位比90°更超前。因此， 通過(guò)由CPU38控制從存儲(chǔ)器28輸出的信號(hào)的下采樣數(shù)，可以控制層存儲(chǔ) 器28輸出的信號(hào)的延遲時(shí)間(相位調(diào)整)，接近理想的90°延遲的狀態(tài)。
加法電路22將ADC20輸出的位置信號(hào)(Hall-X)和由存儲(chǔ)器28進(jìn) 行相位調(diào)整后的抖動(dòng)成分信號(hào)(SV-X)相加，此外，將ADC20輸出的位 置信號(hào)(Hall-Y)和由存儲(chǔ)器28進(jìn)行相位調(diào)整后的抖動(dòng)成分信號(hào)(SV-Y) 相加，向伺服電路24輸出。
伺服電路24按照來(lái)自加法電路22輸出信號(hào)，生成控制透鏡驅(qū)動(dòng)元件 104的驅(qū)動(dòng)的修正信號(hào)SR。伺服電路24包含寄存器和數(shù)字濾波器構(gòu)成， 進(jìn)行使用了寄存器中存儲(chǔ)的濾波器系數(shù)的濾波處理。
DAC36將數(shù)字的修正信號(hào)SR變換為模擬信號(hào)。根據(jù)由DAC36模擬 化后的修正信號(hào)SR，通過(guò)透鏡驅(qū)動(dòng)元件104，對(duì)于X軸方向和Y軸方向， 分別驅(qū)動(dòng)攝像裝置的透鏡。
對(duì)使用了圖1中記載的防抖控制電路200的用于修正手抖動(dòng)引起的被 拍攝體抖動(dòng)的透鏡的移動(dòng)控制進(jìn)行說(shuō)明。
首先，說(shuō)明沒(méi)有手抖動(dòng)引起的被拍攝體抖動(dòng)的情形。由透鏡驅(qū)動(dòng)元件 104驅(qū)動(dòng)的透鏡的位置因?yàn)槠涔廨S與攝像裝置中所具有的攝像元件的中心 一致，所以ADC20輸出表示"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)的值是"0"時(shí)，按照維持當(dāng) 前的透鏡的位置的方式，輸出控制透鏡驅(qū)動(dòng)元件104的修正信號(hào)SR。
此外，透鏡的位置和攝像元件的中心不一致時(shí)，ADC20輸出表示與"0"不同的值的數(shù)字的位置信號(hào)(Hall-X， Hall-Y)。伺服電路24按照 ADC20輸出的值，輸出按照位置信號(hào)(Hall-X， Hall-Y)成為0的方式控 制透鏡驅(qū)動(dòng)元件104的修正信號(hào)SR。通過(guò)重復(fù)所述的動(dòng)作，按照透鏡的 位置和攝像元件的中心一致的方式控制透鏡的位置。
下面，說(shuō)明由于手抖動(dòng)，產(chǎn)生被拍攝體的抖動(dòng)的情況。由透鏡驅(qū)動(dòng)元 件104驅(qū)動(dòng)的透鏡的位置因?yàn)槠涔廨S與攝像裝置中所具有的攝像元件的中 心一致，所以ADC20輸出表示"0"的數(shù)字的位置信號(hào)(Hall-X， Hall-Y)。 另一方面，由于手抖動(dòng)，攝像裝置移動(dòng)，所以積分電路32、中心調(diào)整處理 電路34、存儲(chǔ)器28輸出表示攝像裝置的移動(dòng)量的抖動(dòng)成分信號(hào)(SV-X， SV-Y)。
這時(shí)，在本實(shí)施例的防抖控制電路200中，用CPU38控制在存儲(chǔ)器 28的下采樣數(shù)，由此，角速度信號(hào)(Gyro-X，Gyro-Y)正確地只延遲90。， 將角度信號(hào)(位置信號(hào))即抖動(dòng)成分信號(hào)(SV-X， SV-Y)輸入到加法電 路22。
伺服電路24按照將ADC20輸出的表示"0"的位置信號(hào)(Hall-X) 和存儲(chǔ)器28輸出的X軸成分的抖動(dòng)成分信號(hào)(SV-X)相加后的信號(hào)，生 成修正信號(hào)SR。這時(shí)，盡管位置信號(hào)(Hall-X)是"0"，但由于加上不 是0的抖動(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。根據(jù)該修正信號(hào)SR，控制X軸的透鏡驅(qū)動(dòng)元件104。同樣，按 照將ADC20輸出的表示"0"的位置信號(hào)(Hall-Y)和存儲(chǔ)器28輸出的Y 軸成分的抖動(dòng)成分信號(hào)(SV-Y)相加后的信號(hào)，生成修正信號(hào)SR。這時(shí)， 盡管位置信號(hào)(Hall-Y)是"0"，加上不是0的抖動(dòng)成分信號(hào)(SV-Y)， 所以伺服電路24生成使透鏡移動(dòng)的修正信號(hào)SR。根據(jù)該修正信號(hào)SR， 控制Y軸的透鏡驅(qū)動(dòng)元件104。由于根據(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)，所以攝像裝置中具有的攝像元件能取得抑 制手抖動(dòng)引起的被拍攝體的抖動(dòng)后的信號(hào)。通過(guò)重復(fù)這樣的控制，防抖控 制電路200實(shí)現(xiàn)手抖動(dòng)修正控制。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，是從由抖動(dòng)檢測(cè)元件106取得的角速度信號(hào)來(lái) 生成表示攝像裝置的移動(dòng)量的角度信號(hào)時(shí)，成為使用HPF26、積分電路32 和中心調(diào)整處理電路34生成的結(jié)構(gòu)。由于這些電路由數(shù)字濾波器構(gòu)成，所以能容易進(jìn)行濾波器系數(shù)的變更。據(jù)此，按照攝像裝置的系統(tǒng)，能容易 進(jìn)行濾波器系數(shù)的調(diào)整。
此外，在本發(fā)明的實(shí)施例中，防抖控制電路200采用設(shè)置HPF26、積 分電路32、中心調(diào)整處理電路34和存儲(chǔ)器28的結(jié)構(gòu)，與通過(guò)CPU38進(jìn) 行上述處理的結(jié)構(gòu)相比，能縮小電路面積。據(jù)此，能降低搭載防抖控制電 路200的半導(dǎo)體芯片的成本。
此外，用CPU38控制存儲(chǔ)器28的下采樣數(shù)，角速度信號(hào) (Gyro-X，Gyro-Y)正確地只延遲90°。據(jù)此，能更正確地使角速度信號(hào) (Gyro-X,Gyro-Y)正確地延遲90° ，根據(jù)正確的角度信號(hào)(SV-X， SV-Y)， 能以更高精度進(jìn)行對(duì)手抖動(dòng)的修正。在手抖動(dòng)的修正時(shí)，角速度信號(hào) (Gyro-X，Gyro-Y)中處理所必要的頻率低，所以由下采樣處理引起的信 號(hào)變形等影響也少，適合作為應(yīng)用下采樣處理的對(duì)象。
另外，在本發(fā)明的實(shí)施例中，位置檢測(cè)元件102、透鏡驅(qū)動(dòng)元件104、 抖動(dòng)檢測(cè)元件106分別為霍耳元件、音圈電機(jī)、陀螺傳感器，但是本申請(qǐng) 并不局限于此。例如，透鏡驅(qū)動(dòng)元件104能使用壓電元件。此外，抖動(dòng)檢 測(cè)元件106能是使用檢測(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)攝像裝置的抖動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
此外，透鏡驅(qū)動(dòng)元件104能是步進(jìn)電機(jī)。這時(shí)，根據(jù)由位置檢測(cè)元件 102檢測(cè)出的角速度信號(hào)，高通濾波器26、積分電路32和中心調(diào)整處理 電路34生成表示攝像裝置的移動(dòng)量的角度信號(hào)。防抖控制電路200根據(jù) 角度信號(hào)，生成驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的脈沖，向步進(jìn)電機(jī)輸出。這樣，能實(shí)現(xiàn)使 用防抖控制電路200和步進(jìn)電機(jī)的手抖動(dòng)修正系統(tǒng)。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，是使透鏡驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行手抖動(dòng)修正處理的透鏡移 動(dòng)方式，但是本發(fā)明并不局限于此。例如，本發(fā)明也能在按照攝像裝置的 抖動(dòng)，使CCD元件等攝像元件移動(dòng)的CCD移動(dòng)方式中應(yīng)用。這時(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能是驅(qū)動(dòng)攝像元 件的元件。
權(quán)利要求
1. 一種防抖控制電路，按照抖動(dòng)，驅(qū)動(dòng)攝像裝置的光學(xué)部件，降低抖動(dòng)引起的對(duì)攝像的影響，包括至少一個(gè)模擬-數(shù)字變換電路，對(duì)檢測(cè)攝像裝置的抖動(dòng)的抖動(dòng)檢測(cè)元件和檢測(cè)所述光學(xué)部件的位置的位置檢測(cè)元件的輸出信號(hào)進(jìn)行采樣，將其變換為數(shù)字信號(hào)；抖動(dòng)成分處理部，對(duì)由所述模擬-數(shù)字變換電路數(shù)字化的所述抖動(dòng)檢測(cè)元件的輸出信號(hào)實(shí)施處理；下采樣部，對(duì)由所述抖動(dòng)成分處理部處理后的所述抖動(dòng)檢測(cè)元件的輸出信號(hào)進(jìn)行下采樣；伺服電路，根據(jù)從所述下采樣部輸出的所述抖動(dòng)檢測(cè)元件的輸出信號(hào)、由所述模擬-數(shù)字變換電路數(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)部件的控制信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防抖控制電路，其特征在于 所述下采樣部通過(guò)比所述模擬-數(shù)字變換電路的針對(duì)所述抖動(dòng)檢測(cè)元件的輸出信號(hào)的采樣周期長(zhǎng)的采樣周期，對(duì)由所述抖動(dòng)成分處理部處理后 的所述抖動(dòng)檢測(cè)元件的輸出信號(hào)進(jìn)行采樣并輸出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防抖控制電路，其特征在于所述下采樣部具有存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)和保持由所述抖動(dòng)成分處理部處理后的所述抖動(dòng)檢測(cè)元 件的輸出信號(hào)；CPU，控制所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的所述抖動(dòng)檢測(cè)元件的輸出信號(hào)的輸出 定時(shí)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的防抖控制電路，其特征在于 所述CPU控制所述抖動(dòng)成分處理部的動(dòng)作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1~4中的任意一項(xiàng)所述的防抖控制電路，其特征在于所述抖動(dòng)成分處理部包含對(duì)由所述模擬-數(shù)字變換電路數(shù)字化的所述 抖動(dòng)檢測(cè)元件的輸出信號(hào)的積分處理。
6. —種攝像裝置，具有權(quán)利要求1~5中的任意一項(xiàng)所述的防抖控制 電路，還包括所述光學(xué)部件所述抖動(dòng)檢測(cè)元件； 所述位置檢測(cè)元件；和連接在所述防抖控制電路上，并且按照所述控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)所述光學(xué) 部件的光學(xué)部件驅(qū)動(dòng)元件。
7. —種防抖控制電路，按照抖動(dòng)，驅(qū)動(dòng)攝像裝置的光學(xué)部件，降低 抖動(dòng)引起的對(duì)攝像的影響，包括至少一個(gè)模擬-數(shù)字變換電路，對(duì)檢測(cè)攝像裝置的抖動(dòng)的抖動(dòng)檢測(cè)元件的輸出信號(hào)進(jìn)行采樣，變換為數(shù)字信號(hào)；抖動(dòng)成分處理部，對(duì)由所述模擬-數(shù)字變換電路數(shù)字化的所述抖動(dòng)檢測(cè)元件的輸出信號(hào)施加處理；下采樣部，對(duì)由所述抖動(dòng)成分處理部處理后的所述抖動(dòng)檢測(cè)元件的輸 出信號(hào)進(jìn)行下采樣；邏輯電路，根據(jù)從所述下采樣部輸出的所述抖動(dòng)檢測(cè)元件的輸出信號(hào)， 生成用于驅(qū)動(dòng)所述光學(xué)部件的控制信號(hào)。
8、 一種攝像裝置，具備權(quán)利要求7所述的防抖控制電路， 還具備所述光學(xué)部件； 所述抖動(dòng)檢測(cè)元件；和連接于所述防抖控制電路，按照所述控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述光學(xué)部件的光學(xué) 部件驅(qū)動(dòng)元件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種攝像裝置的防抖控制電路，包括將檢測(cè)攝像裝置的抖動(dòng)的抖動(dòng)檢測(cè)元件(106)和檢測(cè)光學(xué)部件的位置的位置檢測(cè)元件(102)的輸出信號(hào)采樣，變換為數(shù)字信號(hào)的至少一個(gè)模擬-數(shù)字變換電路(20)；對(duì)由模擬-數(shù)字變換電路(20)數(shù)字化的抖動(dòng)檢測(cè)元件(106)的輸出信號(hào)實(shí)施處理的抖動(dòng)成分處理部(26、32、34)；對(duì)由抖動(dòng)成分處理部(26、32、34)處理的抖動(dòng)檢測(cè)元件(106)的輸出信號(hào)進(jìn)行下采樣的下采樣部(28、38)；根據(jù)從下采樣部(28、38)輸出的抖動(dòng)檢測(cè)元件(106)的輸出信號(hào)、由模擬-數(shù)字變換電路(20)數(shù)字化的位置檢測(cè)元件(102)的輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)光學(xué)部件。減小根據(jù)來(lái)自位置檢測(cè)元件的輸出和來(lái)自抖動(dòng)檢測(cè)元件的輸出來(lái)驅(qū)動(dòng)光學(xué)元件時(shí)的控制的誤差。
文檔編號(hào)G03B5/00GK101470313SQ20081018217
公開(kāi)日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2008年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月25日
發(fā)明者山田恭久, 田下裕樹(shù), 田淵善久 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