專(zhuān)利名稱(chēng)：振動(dòng)補(bǔ)償控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)振動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)迸行驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)補(bǔ)償控制電路，該振 動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)是為了對(duì)數(shù)碼相機(jī)等攝像裝置中的手抖動(dòng)等振動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償而 設(shè)置的振動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的攝像裝置中，為了抑制手抖動(dòng)引起的畫(huà)質(zhì)的下降，大多數(shù)攝 像裝置搭載了手抖動(dòng)修正功能。存在幾種手抖動(dòng)修正方式，其一為利用 振動(dòng)檢測(cè)元件檢測(cè)攝像裝置的振動(dòng)，根據(jù)其檢測(cè)信號(hào)，利用執(zhí)行元件
(actuator)使修正透鏡等光學(xué)部件、CCD圖像傳感器等攝像元件發(fā)生位 移。在振動(dòng)檢測(cè)元件中使用陀螺儀傳感器對(duì)光軸的朝向變化所對(duì)應(yīng)的角速 度進(jìn)行檢測(cè)。另一方面，在執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)控制中使用了透鏡等的位移量。 因此，生成執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的振動(dòng)補(bǔ)償控制電路中伴隨著對(duì)從振動(dòng)檢 測(cè)元件獲得的角速度等的位移速度進(jìn)行積分從而變換為位移量的處理。
具體而言，計(jì)算該位移量的處理中，在對(duì)從陀螺儀傳感器輸出的角速 度信號(hào)進(jìn)行了將比手抖動(dòng)的振動(dòng)頻率的頻帶低的頻率分量去除的手抖動(dòng) 分量提取處理之后，進(jìn)行積分處理，由角速度變換為相應(yīng)于角度的位移量。 此外，在計(jì)算該位移量的處理中還進(jìn)行定心處理，通過(guò)使積分處理的輸出 信號(hào)衰減等，決定位移量使透鏡等難以達(dá)到可動(dòng)界限。這里，將基于陀螺 儀傳感器輸出信號(hào)生成與位移量相應(yīng)的振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)的處理部稱(chēng)為陀螺 儀均衡器。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:特開(kāi)平10-213832號(hào)公報(bào)
以往，陀螺儀均衡器通過(guò)使用微處理器的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。這里，在振動(dòng) 補(bǔ)償控制電路中追求高處理速度，微處理器需要在高速時(shí)鐘下能夠工作。 例如，在攝像裝置一秒鐘攝像30幀的圖像從而獲得動(dòng)畫(huà)的情況下，透鏡 的位置需要以比1/30秒高的速度追隨振動(dòng)。使用高速時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)微處理器時(shí)，有振動(dòng)補(bǔ)償控制電路中的消耗功率增 大的問(wèn)題。搭載了振動(dòng)補(bǔ)償控制電路的攝像裝置以鋰離子電池等蓄電池為 電源來(lái)驅(qū)動(dòng)。因此，如果振動(dòng)補(bǔ)償控制電路的消耗功率增大，則蓄電池的 消耗變快，攝像裝置的驅(qū)動(dòng)時(shí)間變短。即，產(chǎn)生動(dòng)畫(huà)的攝像時(shí)間變短并且 靜止圖像的攝像張數(shù)減少的問(wèn)題。攝像裝置的手抖動(dòng)修正功能不僅在動(dòng) 畫(huà)、靜止圖像的攝像中，在攝像的準(zhǔn)備中的預(yù)覽時(shí)也被執(zhí)行的情形較多， 所以希望減低關(guān)于手抖動(dòng)修正功能的消耗功率。
這里，能夠通過(guò)用濾波電路實(shí)現(xiàn)陀螺儀均衡器，回避使用微處理器來(lái)
實(shí)現(xiàn)降低消耗功率。具體而言，能夠使用高通濾波器(High pass Filter: HPF)來(lái)構(gòu)成手抖動(dòng)分量提取處理。能夠使用低通濾波器(Lowpass Filter: LPF)來(lái)實(shí)現(xiàn)積分處理。此外，能夠通過(guò)使用HPF來(lái)去除積分處理的輸出 信號(hào)的直流分量來(lái)進(jìn)行定心處理。
在使用這些濾波電路來(lái)構(gòu)成陀螺儀均衡器的情況下，希望該陀螺儀均 衡器的相位特性至少在需要補(bǔ)償振動(dòng)的目標(biāo)補(bǔ)償頻帶BCMP相對(duì)于陀螺儀 均衡器的輸入信號(hào)滯后90° 。換言之，相位滯后(phase lag)越偏離90 度，精度越低，越不能精度良好的補(bǔ)償振動(dòng)。
這點(diǎn)，例如，進(jìn)行積分的LPF具有如下的相位特性，即隔著截止頻 率(cutoff frequency) Fc所在的遷移區(qū)域在高頻側(cè)滯后90度，在低頻側(cè)為 0度；定心(centering)用HPF具有如下的相位特性，艮卩隔著遷移區(qū)域 在高頻側(cè)超前0度，在低頻側(cè)超前90度。因此，使用了濾波電路的陀螺 儀均衡器在低頻側(cè)相位滯后量比90度低。如上所述，由于LPF、 HPF的 相位特性具有截止頻率fc附近的遷移區(qū)域、目標(biāo)補(bǔ)償頻帶的下限被設(shè)定在 例如數(shù)Hz這樣低的頻率等原因，該相位滯后量的降低會(huì)波及到目標(biāo)補(bǔ)償 頻帶內(nèi)的低頻側(cè)的區(qū)域。圖4示意性地表示該情形的陀螺儀均衡器的相位 特性，橫軸對(duì)應(yīng)于頻率f，縱軸對(duì)應(yīng)于輸出信號(hào)相對(duì)于輸入信號(hào)的相位qK
在圖4中，頻率fL是目標(biāo)補(bǔ)償頻帶BcMP的下限，頻率fH是上限。
以比下限fl低的頻率變動(dòng)的角速度分量通過(guò)在陀螺儀均衡器的輸入 側(cè)設(shè)置的HPF去除，所以在比f(wàn)L低的頻段的相位滯后90度的減少給予由 陀螺儀均衡器求出的位移量的精度的影響是有限的。與此相對(duì)，目標(biāo)補(bǔ)償 頻帶BCMP內(nèi)的相位特性從相位滯后90度偏移，產(chǎn)生給予位移量相應(yīng)的振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)的精度低下的影響變大，不能較好地實(shí)現(xiàn)振動(dòng)補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而提出的，其目的在于對(duì)根據(jù)與位移速度
相應(yīng)的振動(dòng)檢測(cè)信號(hào)生成的振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)的精度低下進(jìn)行抑制，提供一種
能較好地對(duì)振動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)恼駝?dòng)補(bǔ)償控制電路。
本發(fā)明相關(guān)的振動(dòng)補(bǔ)償控制電路，從攝像裝置所具備的振動(dòng)檢測(cè)元件 獲得與位移速度相應(yīng)的振動(dòng)檢測(cè)信號(hào)，來(lái)對(duì)所述攝像裝置的振動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)
進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，該振動(dòng)補(bǔ)償控制電路具有振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)生成電路，對(duì)所述振 動(dòng)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行積分處理，生成與所述攝像裝置的位移量相應(yīng)的振動(dòng)補(bǔ)償 信號(hào)；和伺服電路，根據(jù)所述振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)，生成對(duì)所述振動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)進(jìn) 行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；所述振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)生成電路具有高通濾波器，從所 述振動(dòng)檢測(cè)信號(hào)中衰減低頻分量，使目標(biāo)補(bǔ)償頻帶的振動(dòng)分量通過(guò)；積分 電路，對(duì)通過(guò)所述高通濾波器后的所述振動(dòng)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行所述積分處理； 和相位滯后補(bǔ)償電路，進(jìn)行相位滯后補(bǔ)償，對(duì)所述目標(biāo)補(bǔ)償頻帶內(nèi)的該振 動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)生成電路的相位特性進(jìn)行調(diào)整。 (發(fā)明效果)
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)生成電路的相位特性在目標(biāo)補(bǔ)償頻帶內(nèi) 的特定頻段產(chǎn)生相位超前時(shí)，利用相位滯后補(bǔ)償電路對(duì)該相位超前量進(jìn)行 補(bǔ)償。由此，能精度良好地進(jìn)行在目標(biāo)補(bǔ)償頻帶內(nèi)從位移速度向位移量的 變換，提高與攝像裝置的位移量相應(yīng)的振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)的精度。其結(jié)果，對(duì) 攝像裝置的振動(dòng)能夠進(jìn)行良好的補(bǔ)償。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式相關(guān)的照相機(jī)的手抖動(dòng)修正系統(tǒng)的概略的框圖。
圖2是一般性的相位滯后補(bǔ)償要素的示意性的伯德圖。 圖3是示意性地表示具備了相位滯后補(bǔ)償電路的陀螺儀均衡器的相位 特性的圖。
圖4是示意性地表示現(xiàn)有的問(wèn)題的陀螺儀均衡器的相位特性。符號(hào)說(shuō)明2 —傳感器部；4一電路部；6 —驅(qū)動(dòng)部；8 —透鏡；IO —霍 爾元件；12 —陀螺儀傳感器；14一音圈電動(dòng)機(jī)(VCM) ; 20 — A/D變換器
(ADC) ; 22 —霍爾均衡器；24 —陀螺儀均衡器；26 — D/A變換器(DAC)
32 —加法器；34 —伺服電路；40 —手抖動(dòng)分量提取電路；46 —積分電路；
48 —相位滯后補(bǔ)償電路；50 —定心處理電路。
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施的方式(以下稱(chēng)為實(shí)施方式)進(jìn)行說(shuō) 明。本實(shí)施方式是關(guān)于照相機(jī)的，本發(fā)明相關(guān)的振動(dòng)補(bǔ)償控制電路用于該 照相機(jī)的手抖動(dòng)修正功能。
圖1是實(shí)施方式相關(guān)的照相機(jī)的手抖動(dòng)修正系統(tǒng)的概略框圖。本手抖
動(dòng)修正系統(tǒng)包括傳感器部2、電路部4以及驅(qū)動(dòng)部6。手抖動(dòng)修正系統(tǒng)中
有幾種方式，例如，本系統(tǒng)能夠采用以下的方式，即對(duì)在攝像元件(未
圖示)的受光面形成光學(xué)像的光學(xué)系統(tǒng)中設(shè)置的修正透鏡(透鏡8)的位
置進(jìn)行控制的方式。
傳感器部2由霍爾元件10和陀螺儀傳感器12構(gòu)成?；魻栐?0是 用于檢測(cè)透鏡8的位置而設(shè)置的傳感器，根據(jù)在透鏡8上固定的磁鐵的磁 場(chǎng)，產(chǎn)生與磁力透鏡8的距離相應(yīng)的電壓信號(hào)Vp，輸出到電路部4。為了 對(duì)與光軸垂直的平面(x-y平面)內(nèi)的透鏡8的二維位置(Px， PY)進(jìn)行 檢測(cè)，霍爾元件10分別與x方向、y方向?qū)?yīng)而設(shè)置，分別對(duì)x方向、y 方向得到信號(hào)Vp。
陀螺儀傳感器12是用于檢測(cè)照相機(jī)的振動(dòng)而設(shè)置的傳感器(振動(dòng)檢 測(cè)元件)，將與角速度o)相應(yīng)的電信號(hào)Vw輸出到電路部4，作為與照相機(jī) 的位移速度相應(yīng)的振動(dòng)檢測(cè)信號(hào)。陀螺儀傳感器12也設(shè)置了兩個(gè)，分別 針對(duì)繞x軸旋轉(zhuǎn)的角速度分量以及繞y軸旋轉(zhuǎn)的角速度分量獲得信號(hào)V。。
能位移的透鏡8和使該透鏡8位移的驅(qū)動(dòng)部6構(gòu)成振動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，驅(qū) 動(dòng)部6的驅(qū)動(dòng)力源例如由音圈電動(dòng)機(jī)(Voice Coil Motor: VCM) 14構(gòu)成。 VCM14根據(jù)電路部4生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓，使構(gòu)成該VCM的可動(dòng)線圈 的位置直線位移，控制透鏡8的位置。為了實(shí)現(xiàn)x-y平面內(nèi)的二維位移， 設(shè)置一對(duì)VCM14， x方向、y方向各自的位移成為可能。電路部4包括A/D變換器(ADC: Analog-to-Digital Converter) 20、 霍爾均衡器22、陀螺儀均衡器24以及D/A變換器(DAC: Digital-to-Analog Converter)26。電路部4由邏輯電路構(gòu)成，例如被構(gòu)成為ASIC (Application Specific Integrated Circuit)。
分別向ADC20輸入霍爾元件10、陀螺儀傳感器12的輸出信號(hào)。ADC20 將兩個(gè)霍爾元件IO各自輸出的電壓信號(hào)Vp、兩個(gè)陀螺儀傳感器12分別輸 出的電壓信號(hào)V。分時(shí)地變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。各信號(hào)的A/D變換按各伺服控 制周期周期性地進(jìn)行。
根據(jù)霍爾元件10的輸出而生成的位置數(shù)據(jù)Dp輸入到霍爾均衡器22。 另一方面，根據(jù)陀螺儀傳感器12的輸出所生成的角速度數(shù)據(jù)D。輸入到陀 螺儀均衡器24。
陀螺儀均衡器24是生成與照相機(jī)的位移量相應(yīng)的振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)的電 路，按各伺服控制周期對(duì)規(guī)定的取樣期間內(nèi)輸入的角速度D。進(jìn)行積分處 理，分別生成繞x軸、y軸旋轉(zhuǎn)的照相機(jī)的搖動(dòng)角度e所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)De。 陀螺儀均衡器24根據(jù)數(shù)據(jù)De生成分別針對(duì)x方向、y方向的手抖動(dòng)量所 對(duì)應(yīng)的振動(dòng)補(bǔ)償數(shù)據(jù)Ds并輸出。對(duì)于陀螺儀均衡器24的構(gòu)成進(jìn)一步后述。
霍爾均衡器22具有加法器32以及伺服電路34。加法器32將從ADC20 輸入的位置數(shù)據(jù)DP和來(lái)自陀螺儀均衡器24的振動(dòng)補(bǔ)償數(shù)據(jù)Ds在x、 y各 方向分別進(jìn)行相加。伺服電路34根據(jù)加法器32的輸出數(shù)據(jù)，計(jì)算與透鏡 8分別在x軸方向、y軸方向上的所需位移量相當(dāng)?shù)乃欧?shù)據(jù)Dsv。
DAC26將從霍爾均衡器22輸出的伺服數(shù)據(jù)Dsv變換為模擬電壓信號(hào)。 對(duì)DAC26所輸出的電壓信號(hào)實(shí)施規(guī)定的放大處理后施加給VCM14。向 Dsv的絕對(duì)值減少的方向驅(qū)動(dòng)VCM14，由此，搭載了本系統(tǒng)的照相機(jī)在攝 像期間，根據(jù)手抖動(dòng)使透鏡8移動(dòng)，對(duì)該手抖動(dòng)引起的攝像元件上的被拍 攝體像的位移進(jìn)行補(bǔ)償，能夠得到高畫(huà)質(zhì)的圖像信號(hào)。
接著，說(shuō)明陀螺儀均衡器24的結(jié)構(gòu)。陀螺儀均衡器24包括手抖動(dòng)分 量提取電路40、積分電路46、相位滯后補(bǔ)償電路48以及定心處理電路50。
手抖動(dòng)分量提取電路40是HPF，從ADC20輸入由時(shí)間系列的角速度 數(shù)據(jù)D。構(gòu)成的角速度信號(hào)，衰減該角速度信號(hào)所包含的直流分量，提取 反映了照相機(jī)的振動(dòng)的角速度信號(hào)的高頻分量。手抖動(dòng)分量提取電路40
8由數(shù)字濾波器構(gòu)成。
積分電路46對(duì)手抖動(dòng)分量提取電路40輸出的角速度信號(hào)進(jìn)行積分， 生成表示攝像裝置的位移量的角度信號(hào)。利用LPF構(gòu)成積分電路46。該 LPF通過(guò)數(shù)字濾波器構(gòu)成，通過(guò)未圖示的寄存器中所設(shè)定的濾波器系數(shù)來(lái) 設(shè)定濾波特性?；径裕瑑?yōu)選構(gòu)成積分電路46的LPF的相位特性設(shè)定 為在進(jìn)行手抖動(dòng)修正的目標(biāo)補(bǔ)償頻帶BcMp，對(duì)所輸入的角速度信號(hào)實(shí)現(xiàn) 90度的相位滯后。
由積分電路46獲得的角度信號(hào)經(jīng)過(guò)相位滯后補(bǔ)償電路48輸入到定心 處理電路50。定心處理電路50進(jìn)行修正位移量的處理，使透鏡8難以到 達(dá)補(bǔ)償控制機(jī)構(gòu)的可動(dòng)界限。定心處理的方法的一種為以下的方法，艮P: 從由積分處理獲得的角度信號(hào)中，使具有比目標(biāo)補(bǔ)償頻帶Bcmp的下限fL 低的頻率并且可看做直流的分量衰減。在該情況下，定心處理電路50能 夠利用HPF來(lái)構(gòu)成。該HPF由數(shù)字濾波器構(gòu)成，通過(guò)未圖示的寄存器中 所設(shè)定的濾波器系數(shù)來(lái)設(shè)定濾波特性?；径?，構(gòu)成定心處理電路50 的HPF的截止頻率fc被設(shè)定為比目標(biāo)補(bǔ)償頻帶BCMP的下限fl低。此外， 優(yōu)選設(shè)定相位特性，使在低頻側(cè)產(chǎn)生的HPF的相位超前不到達(dá)頻帶BCMP 內(nèi)。
在上述積分電路46、定心處理電路50的頻率特性中進(jìn)行考慮，使陀 螺儀均衡器24所輸出的補(bǔ)償控制信號(hào)在目標(biāo)補(bǔ)償頻帶BCMP中成為與角速 度的良好的積分結(jié)果相應(yīng)的信號(hào)，但是不容易實(shí)現(xiàn)，會(huì)產(chǎn)生與利用圖4所 說(shuō)明的現(xiàn)有技術(shù)同樣的問(wèn)題。在本發(fā)明中，為了解決這個(gè)問(wèn)題，陀螺儀均 衡器24具有相位滯后補(bǔ)償電路48。相位滯后補(bǔ)償電路48能夠由數(shù)字濾波 器構(gòu)成。
相位滯后補(bǔ)償電路48對(duì)從積分電路46輸入的積分信號(hào)，在特定的頻 率頻帶內(nèi)給予相位滯后，然后輸出到定心處理電路50。圖2是一般性的相 位滯后補(bǔ)償要素的示意性伯德圖(Bode diagram)，圖2 (a)表示增益特 性，圖2 (b)表示相位特性。例如由以下的雙一次形式的傳遞函數(shù)G (s) 給出這樣的相位滯后補(bǔ)償要素。
G (s) =K (s+aco0) / {s+ (1/a) 0}
這里，s是拉普拉斯算子。此外，K、 a、 (Dq是參數(shù)，coq>0， a>l。由
9該傳遞函數(shù)給予的相位滯后補(bǔ)償要素的增益特性，在簡(jiǎn)單進(jìn)行說(shuō)明的K=l
的情況下，輸入信號(hào)的角頻率 5=0)。時(shí)，為oc (201og,。a[dB])，在低頻區(qū) 域向a2 (401ogioa[dB])漸近，在高頻區(qū)域向1 (O[dB])漸近。相位在0)3=030
時(shí)成為最大相位滯后角(PM， (Ds伴隨著從CO()分別向低頻側(cè)、高頻側(cè)離開(kāi)而
漸近于0。 cpM由下式獲得，其絕對(duì)值為90度以下。伴隨著oc的增加，(Pm 的絕對(duì)值增加，此外，相位滯后補(bǔ)償?shù)男Ч采婕案鼜V的頻率范圍。 9m = tan-1{ (l/ot-ot) /2}
順便提及，具有圖2所示的相位滯后補(bǔ)償特性的濾波器被稱(chēng)為低頻加 強(qiáng)濾波器(Low-Boost Filter: LBF)。此外，其增益特性的形狀為在低頻 獲得架狀(shelf)增益，所以又被稱(chēng)為低架濾波器(low-shelf filter ， low-shelving filter)。
相位滯后補(bǔ)償電路48是利用LBF來(lái)構(gòu)成的。其相位滯后補(bǔ)償?shù)姆秶?以及程度，通過(guò)調(diào)整,以及a，被設(shè)定為從如圖4所示的目標(biāo)補(bǔ)償頻帶BCMP 的低頻區(qū)域的相位滯后的90度減小，即對(duì)相位滯后不足進(jìn)行補(bǔ)償。順便 說(shuō)，在對(duì)目標(biāo)補(bǔ)償頻帶BCMP的低頻區(qū)域的相位滯后不足進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，產(chǎn) 生最大相位滯后的頻率CO()設(shè)定在分貝標(biāo)度(decibel scale)的目標(biāo)補(bǔ)償頻帶
BcMP的比中央靠低頻側(cè)，由此能夠使目標(biāo)補(bǔ)償頻帶BcMP的低頻側(cè)(例如
下限fl)的相位滯后補(bǔ)償電路48的相位滯后補(bǔ)償量比目標(biāo)補(bǔ)償頻帶BcMP 的高頻側(cè)(例如上限fH)大。
圖3是示意性地表示具備了相位滯后補(bǔ)償電路48的陀螺儀均衡器24 的相位特性的圖。在圖3中，表示了積分電路46以及定心處理電路50的 相位特性(相位曲線60)、對(duì)此設(shè)定的相位滯后補(bǔ)償電路48的相位特性 (相位曲線62)、和設(shè)置了相位滯后補(bǔ)償電路48的陀螺儀均衡器24的相 位特性(相位曲線64)。如圖3所示，通過(guò)設(shè)置相位滯后補(bǔ)償電路48， 對(duì)相位滯后不足的頻率范圍選擇性地進(jìn)行相位滯后補(bǔ)償，能夠跨目標(biāo)補(bǔ)償 頻帶BcMp的整體使相位特性滯后接近90度。由此，陀螺儀均衡器24在 目標(biāo)補(bǔ)償頻帶BcMP進(jìn)行適合的積分處理，能夠生成與對(duì)角速度co進(jìn)行積分
后得到的角度e相應(yīng)的補(bǔ)償控制信號(hào)。
另外，在僅利用一個(gè)LBF時(shí)目標(biāo)補(bǔ)償頻帶BCMP內(nèi)相位滯后不足的部 分有殘余的情況下，可以再追加LBF，構(gòu)成為在該部分選擇性地進(jìn)行相位滯后補(bǔ)償。
順便說(shuō)，如圖2所示，在某頻率范圍選擇性地產(chǎn)生相位滯后的要素，
從伯德定律(bode rule)可以理解，基本上是在該頻率范圍產(chǎn)生增益遷移 的低架濾波器。低架濾波器除了存在有上述的雙一次形式的傳遞函數(shù)的濾 波器之外，還存在雙二次形式的傳遞函數(shù)的濾波器。相位滯后補(bǔ)償電路48 也可以由上述的雙一次形式的傳遞函數(shù)以外的傳遞函數(shù)的數(shù)字濾波器構(gòu) 成。
此外，在上述的實(shí)施方式中，相位滯后補(bǔ)償電路48配置在了積分電 路46和定心處理電路50之間，但是也可以設(shè)置在陀螺儀均衡器24內(nèi)、 手抖動(dòng)分量提取電路40以后的任意的位置。例如，可以配置在積分電路 46的前面或定心處理電路50的后面。
在陀螺儀均衡器24中，利用數(shù)字濾波器進(jìn)行根據(jù)角速度信號(hào)生成補(bǔ) 償控制信號(hào)的處理。由此，不需要使用用于生成補(bǔ)償控制信號(hào)的微處理器 等，能夠減低電路部4的消耗功率。另外，利用數(shù)字濾波器進(jìn)行陀螺儀均 衡器24的處理的構(gòu)成，與設(shè)置了微處理器等的構(gòu)成相比，能夠縮小電路 面積。由此，能夠減低形成電路部4的半導(dǎo)體芯片的成本。另外，通過(guò)利 用數(shù)字濾波器構(gòu)成陀螺儀均衡器24，能夠容易地更改濾波器系數(shù)等的調(diào)整 數(shù)據(jù)。由此，能夠容易地更改與攝像裝置的設(shè)計(jì)相應(yīng)的調(diào)整數(shù)據(jù)的設(shè)定。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，構(gòu)成為分別利用陀螺儀傳感器12、霍爾元件 10、 VCM14來(lái)進(jìn)行照相機(jī)的振動(dòng)檢測(cè)、透鏡8的位置檢測(cè)、透鏡8的驅(qū) 動(dòng)，但是本發(fā)明并不被限制于此。例如，驅(qū)動(dòng)透鏡8的元件能夠使用步進(jìn) 電動(dòng)機(jī)或壓電元件。此外，在振動(dòng)檢測(cè)中，能夠構(gòu)成為使用檢測(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)攝像裝置的振動(dòng)。
此外，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，使用了驅(qū)動(dòng)透鏡來(lái)進(jìn)行手抖動(dòng)修正的 透鏡移動(dòng)方式，但是本發(fā)明并不被限制于此。例如，本發(fā)明還可以適用于 根據(jù)攝像裝置的偏移使CCD圖像傳感器等的攝像元件移動(dòng)的圖像傳感器 移動(dòng)方式。在該情況下，通過(guò)傳感器檢測(cè)攝像元件的位置，通過(guò)執(zhí)行元件 使該攝像元件位移。
ii
權(quán)利要求
1、一種振動(dòng)補(bǔ)償控制電路，從攝像裝置所具備的振動(dòng)檢測(cè)元件獲得與位移速度相應(yīng)的振動(dòng)檢測(cè)信號(hào)，來(lái)對(duì)所述攝像裝置的振動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，該振動(dòng)補(bǔ)償控制電路具有振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)生成電路，對(duì)所述振動(dòng)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行積分處理，生成與所述攝像裝置的位移量相應(yīng)的振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)；和伺服電路，根據(jù)所述振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)，生成對(duì)所述振動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；所述振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)生成電路具有高通濾波器，從所述振動(dòng)檢測(cè)信號(hào)中衰減低頻分量，使目標(biāo)補(bǔ)償頻帶的振動(dòng)分量通過(guò)；積分電路，對(duì)通過(guò)所述高通濾波器后的所述振動(dòng)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行所述積分處理；和相位滯后補(bǔ)償電路，進(jìn)行相位滯后補(bǔ)償，對(duì)所述目標(biāo)補(bǔ)償頻帶內(nèi)的該振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)生成電路的相位特性進(jìn)行調(diào)整。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的振動(dòng)補(bǔ)償控制電路，其特征在于， 所述相位滯后補(bǔ)償電路，是所述目標(biāo)補(bǔ)償頻帶的低頻側(cè)的增益比高頻側(cè)大的低頻加強(qiáng)濾波器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的振動(dòng)補(bǔ)償控制電路，其特征在于， 所述伺服電路，根據(jù)將從所述攝像裝置所具備的驅(qū)動(dòng)量檢測(cè)元件獲得的與所述振動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)量相應(yīng)的信號(hào)、和從所述振動(dòng)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)輸出 的所述振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)相加而得到的信號(hào)，生成所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的振動(dòng)補(bǔ)償控制電路，其特征在于，所述振動(dòng)補(bǔ)償信號(hào)生成電路，具有從所述積分電路的輸出信號(hào)中衰減 直流分量的定心用高通濾波器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的振動(dòng)補(bǔ)償控制電路，其特征在于，所述高通濾波器、所述積分電路以及所述相位滯后補(bǔ)償電路，包括數(shù)字濾波電路和寄存器，所述數(shù)字濾波電路根據(jù)所述寄存器所存儲(chǔ)的濾波器系數(shù)進(jìn)行濾波處理。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動(dòng)補(bǔ)償控制電路，其特征在于， 所述高通濾波器、所述積分電路、所述相位滯后補(bǔ)償電路以及所述定心用高通濾波器，包括數(shù)字濾波電路和寄存器，所述數(shù)字濾波電路根據(jù)所述寄存器所存儲(chǔ)的濾波器系數(shù)進(jìn)行濾波處理。
7、 一種攝像裝置，具有光學(xué)部件； 攝像元件；驅(qū)動(dòng)部，對(duì)所述光學(xué)部件或所述攝像元件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)； 振動(dòng)檢測(cè)元件，對(duì)攝像裝置的振動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)；和 權(quán)利要求1 6所述的所述振動(dòng)補(bǔ)償控制電路，根據(jù)所述振動(dòng)檢測(cè)元 件的輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)部。
全文摘要
一種振動(dòng)補(bǔ)償控制電路，為解決下述問(wèn)題在攝像裝置的振動(dòng)補(bǔ)償控制電路中，在對(duì)根據(jù)振動(dòng)檢測(cè)的角速度信號(hào)進(jìn)行積分來(lái)計(jì)算透鏡的所需位移量的處理中，若使用進(jìn)行積分的低通濾波器(LPF)、進(jìn)行定心的高通濾波器(HPF)，則在目標(biāo)補(bǔ)償頻帶的低頻側(cè)會(huì)產(chǎn)生相位滯后不足，不能得到正確的積分信號(hào)且振動(dòng)補(bǔ)償?shù)木鹊拖?。陀螺儀均衡器(24)利用積分電路(46)(LPF)對(duì)來(lái)自陀螺儀傳感器(12)的角速度信號(hào)積分，變換為角度信號(hào)，用定心處理電路(50)(HPF)去除角度信號(hào)的直流分量。通過(guò)由低頻加強(qiáng)濾波器構(gòu)成的相位滯后補(bǔ)償電路(48)，補(bǔ)償目標(biāo)補(bǔ)償頻帶的低頻側(cè)的角度信號(hào)的相位滯后不足，使角度信號(hào)相對(duì)于角速度信號(hào)的相位滯后接近積分處理中的90度。
文檔編號(hào)G03B5/00GK101470316SQ20081018861
公開(kāi)日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2008年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月25日
發(fā)明者田淵善久 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