光学装置及其控制方法_2

文档序号:9290205阅读:来源:国知局
器120在两轴方向上(例如,水平方向上的旋转轴(偏航)和垂直方向上的旋转轴(俯仰))配置两个角速度传感器从而在与光轴垂直的一个平面上形成相互垂直的检测轴。角速度传感器120对各检测轴分别计算校正量以在水平和垂直的方向上在两轴方向上控制第一和第二校正光学系统。针对水平方向上的旋转轴(偏航)和垂直方向上的旋转轴(俯仰)能够通过用于两轴的相同处理来实施校正量的演算和校正光学系统的控制。因此,将仅针对一轴作以下描述。
[0022]A/D转换器121将从角速度传感器120输出的电气信号转换为数字信号,并将其输出至μ COM 150。向HPF (高通滤波器)122供给所捕获的数字信号以截断包含于抖动信号中的低频率成分以便输出抖动信号的高频率成分。请注意,HPF 122的用途是消除角速度传感器120中的噪音成分以及由温度特征等生成的DC电压中的漂移成分。然而,该HPF不是本实施中的必要构成元件且可以向敏感度校正单元124直接供给来自A/D转换器121的输出。
[0023]敏感度校正单元124放大第一分离抖动信号以使其具有用于通过第一校正光学系统(即移位透镜102)执行的抖动校正的最佳振幅。请注意,这种情况中的放大包括用等于或小于Xl的增益进行的放大。将通过敏感度校正单元124放大的第一分离抖动信号供给积分器125。
[0024]通过角速度传感器120检测到的抖动信号和通过分离抖动信号生成的第一和第二分离抖动信号是角速度。与此相对,用于移位透镜102和变焦透镜103的控制量是角位移。因此,有必要通过时间积分将角速度转换为角位移。积分器125执行第一分离抖动信号的积分运算并输出结果信号。积分器125执行不完全积分并能够任意改变其的时间常数。
[0025]校正量计算单元126根据变焦操作的存在/不存在的确定结果改变校正量的计算方法,并计算第一和第二校正光学系统的控制量。随后将详细描述。饱和防止控制单元127限制校正量计算单元126生成的控制量,以防止移位透镜102邻接机械可移动端。依据控制的示例,将通过限制来自校正量计算单元126的输出而获得的值输出作为最终控制量(下文也称作驱动目标位置),以使用于第一校正光学系统的控制量不超过预定量(下文也称作极限值)。此外,当来自校正量计算单元126的输出接近极限值时,通过减少积分器125的时间常数来控制控制量随着时间的经过而减小。请注意,由于敏感度校正单元124放大了抖动信号,因此来自饱和防止控制单元127的输出成为适合利用第一校正光学系统的抖动校正的控制量。
[0026]接下来将描述用于控制第一校正光学系统(移位透镜102)的驱动的模块。
[0027]A/D转换器134对来自用于检测移位透镜102的位置的检测单元104的输出信号执行A/D转换以成为数字信号。然后,减法器128从作为来自饱和防止控制单元127的输出的驱动目标位置减去数字数据。向控制滤波器129供给作为结果的偏差数据。在这种情况下,电气地相互连接终端A 109和终端A 133。
[0028]控制滤波器129是由以预定增益放大输入数据的放大器和相位补偿滤波器构成的。在控制滤波器129中,放大器和相位补偿滤波对从减法器128供给的偏差数据执行信号处理。将处理后的数据输出至脉冲宽度调制单元130。
[0029]脉冲宽度调制单元130通过改变脉冲波的占空比将经由控制滤波器129所供给的数字数据调制成为波形(也就是,PWM波形),并向电机驱动单元131供给所调制的数据。电机105是用于驱动移位透镜102的音圈电机。当通过电机驱动单元131驱动电机105时,在与光轴垂直的方向上移动第一校正光学系统102。在这种情况下,电气地相互连接终端B110和终端B 132。
[0030]位置检测单元104由磁铁和在面向磁铁的位置处安装的霍尔传感器构成。位置检测单元104检测移位透镜102在与光轴垂直的方向上的移动量,并经由A/D转换器134向上述减法器128供给检测结果。这样就形成了反馈控制系统,其使移位透镜102在与光轴垂直的方向上的位置跟随作为来自饱和防止控制单元127的输出的驱动目标位置。
[0031]接下来将描述控制第二校正光学系统(变焦透镜103)的驱动的模块。
[0032]A/D转换器144对来自用于检测变焦透镜103的位置的位置检测单元106的输出执行A/D转换,以成为数字信号。然后减法器138从作为来自饱和防止控制单元2的输出的驱动目标位置减去数字数据。向控制滤波器139供给作为结果的偏差数据。在这种情况下,电气地相互连接终端Clll和终端C 143。
[0033]控制滤波器139是由以预定增益放大输入数据的放大器和相位补偿滤波器构成的。在控制滤波器139中,放大器和相位补偿滤波对从减法器138供给的偏差数据执行信号处理。将处理后的数据输出至脉冲宽度调制单元140。
[0034]脉冲宽度调制单元140通过改变脉冲波的占空比将经由控制滤波器139所供给的数字数据调制成为波形(即PWM波形),并向电机驱动单元141供给所调制的数据。电机107是用于驱动变焦透镜103的音圈电机。当通过电机驱动单元141驱动电机107时,在与光轴垂直的方向上移动变焦透镜103。在这种情况下,电气地相互连接终端D 112和终端D142o
[0035]位置检测单元106由磁铁和在面向磁铁的位置处所安装的霍尔传感器构成。位置检测单元106检测变焦透镜103在与光轴垂直的方向上的移动量,并经由A/D转换器144向上述减法器138供给检测结果。这样就形成了反馈控制系统,其使变焦透镜103在与光轴垂直的方向上的位置跟随作为来自饱和防止控制单元127的输出的驱动目标位置。
[0036]以这种方式,通过基于角速度传感器120所检测的抖动信号来驱动校正光学系统能够校正由施加于摄像装置的抖动所引起的图像模糊。
[0037]接下来将描述校正量计算单元126。校正量计算单元126从编码器108获得变焦位置(变焦透镜103的位置信息)并通过计算时间变化确定是否正在进行变焦操作(变焦检测)。校正量计算单元126按照变焦操作是否正在进行的确定结果来改变校正量的计算方法。通过如图2和图4示出的构成来执行变化时的计算方法。
[0038]图2示出了变焦停止时校正量计算单元的构成的示例。参见图2,通过将由角速度传感器检测到的抖动信号分离成不同的频带且输出具有高频率成分和低频率成分的两个抖动信号来控制两个校正光学系统。能够根据从控制单元146供给的信号在向第一和第二分离抖动信号的一者输出高频率成分和低频率成分之间进行切换。
[0039]参见图2,HPF 203从通过角速度传感器120所检测的抖动信号中仅提取具有高频率成分的信号,并将所提取的信号供给选择器205和减法单元204。减法单元204从原始抖动信号减去已通过HPF 203的高频率成分来生成包含于抖动信号中的低频率成分,并将其输出至选择器205。这种构成使高频率抖动信号与低频率抖动信号互补。这就使即使在使用两个校正光学系统来执行校正时也能够完全地校正原始抖动信号的频带。请注意,可以使用LPF代替HPF 203以使低频率成分通过,将其作为所一个输出而输出,并从原始信号减去已通过的低频率成分来生成高频率成分,将其作为另一个输出而输出。
[0040]选择器205按照来自控制单元146的控制信号能够在是以向第一分离抖动信号输出高频率成分而向第二分离抖动信号输出低频率成分的组合还是以向第一分离抖动信号输出低频率成分而向第二分离抖动信号输出高频率成分的组合之间进行切换。通过这种方式,可以将抖动信号分离成高频率成分和低频率成分,并将其输出目的地切换为第一校正光学系统或者第二校正光学系统。
[0041]图3是示出考虑到光学制约根据焦距的第一和第二校正光学系统的校正范围(单位:度)的图。参见图3,将第一校正光学系统的校正范围和第二校正光学系统的校正范围相互交叉处的焦距定义为f2。控制单元146控制信号分配单元在焦距小于f2的范围内向第一校正光学系统分配低频率成分,而在
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1