(57)【要約】【課題】手ぶれ補正ユニット内の補正レンズの位置を検出するために用いられるマグネットが、その領域によって異なる強度の磁気を生じたとしても、補正レンズの移動を適切に制御できる撮像装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明にかかる撮像装置は、撮像素子と、撮像素子上に結像される像のぶれを補正する補正ユニットと、補正ユニットを制御するコントローラーと、を備え、補正ユニットは、内部で水平、垂直方向に移動可能な補正レンズと、所定の軸方向において、一部の領域と他の一部の領域とで磁気の強度が異なるマグネットと、補正レンズが移動すると、合わせて移動し、マグネットが発する磁気を検出するホール素子と、を備え、コントローラーは、少なくとも、補正レンズが軸方向の何れの場所に存在するかに応じて、軸とは異なる軸方向に補正レンズを移動させるための指令値を決定する。【選択図】図１
2011164321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、
前記撮像素子上に結像される像のぶれを補正する補正ユニットと、
前記補正ユニットを制御するコントローラーと、を備え、
前記補正ユニットは、
内部で水平、垂直方向に移動可能な補正レンズと、
所定の軸方向において、一部の領域と他の一部の領域とで磁気の強度が異なるマグネットと、
前記補正レンズが移動すると、合わせて移動し、前記マグネットが発する磁気を検出するホール素子と、を備え、
前記コントローラーは、
少なくとも、前記補正レンズが前記軸方向の何れの場所に存在するかに応じて、前記軸とは異なる軸方向に前記補正レンズを移動させるための指令値を決定する、
撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置に関し、特に、手ぶれ補正機能を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、手振れ補正機能を搭載したデジタルカメラを開示する。このデジタルカメラは、ズーム倍率が基準の倍率より大きい場合には、手振れ補正機能を駆動させ、ズーム倍率が基準の倍率より小さい場合には、手振れ補正機能を停止させる。
【０００３】
これにより、ズーム倍率に応じた、揺れの少ない手振れ補正を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１９５６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示されているデジタルカメラにおいて、手ぶれ補正ユニット内の補正レンズの位置を検出するためのマグネットの形状等については開示されていない。
【０００６】
本発明は、手ぶれ補正ユニット内の補正レンズの位置を検出するために用いられるマグネットが、その領域によって異なる強度の磁気を生じたとしても、補正レンズの移動を適切に制御できる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明にかかる撮像装置は、撮像素子と、撮像素子上に結像される像のぶれを補正する補正ユニットと、補正ユニットを制御するコントローラーと、を備え、補正ユニットは、内部で水平、垂直方向に移動可能な補正レンズと、所定の軸方向において、一部の領域と他の一部の領域とで磁気の強度が異なるマグネットと、補正レンズが移動すると、合わせて移動し、マグネットが発する磁気を検出するホール素子と、を備え、コントローラーは、少なくとも、補正レンズが軸方向の何れの場所に存在するかに応じて、軸とは異なる軸方向に補正レンズを移動させるための指令値を決定する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、手ぶれ補正ユニット内の補正レンズの位置を検出するために用いられるマグネットが、その領域によって異なる強度の磁気を生じたとしても、補正レンズの移動を適切に制御できる撮像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】デジタルビデオカメラ１００の構成を示すブロック図
【図２】ＯＩＳ１４０の構成を示す模式図
【図３】マグネット１４３の構成を示す模式図
【図４】補正レンズのＸ方向の位置とホール出力との関係を示す模式図
【図５】補正レンズ１４１の駆動量の決定動作を説明するためのフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔１．実施の形態１〕
本発明をデジタルビデオカメラに適用した実施の形態１について図面を用いて説明する。
【００１１】
〔１−１．構成〕
〔１−１−１．電気的構成〕
本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラ１００の電気的構成について、図１を用いて説明する。図１は、デジタルビデオカメラ１００の構成を示すブロック図である。デジタルビデオカメラ１００は、ズームレンズ１１０等からなる光学系により形成された被写体像をＣＣＤイメージセンサー１８０で撮像する。ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された映像データは、画像処理部１９０で各種処理が施され、メモリカード２４０に格納される。また、メモリカード２４０に格納された映像データは、液晶モニタ２７０で表示可能である。以下、デジタルビデオカメラ１００の構成を詳細に説明する。
【００１２】
デジタルビデオカメラ１００の光学系は、ズームレンズ１１０、ＯＩＳ１４０、フォーカスレンズ１７０を含む。ズームレンズ１１０は、光学系の光軸に沿って移動することにより、被写体像を拡大又は縮小可能である。また、フォーカスレンズ１７０は、光学系の光軸に沿って移動することにより、被写体像のピントを調整する。
【００１３】
ＯＩＳ１４０は、内部に光軸に垂直な面内で移動可能な補正レンズ１４１を有する。また、ＯＩＳ１４０は、内部に補正レンズ１４１と同時に移動するホール素子１４２を有する。ＯＩＳ１４０は、デジタルビデオカメラ１００の振れを相殺する方向に補正レンズ１４１を駆動することにより、被写体像の振れを低減する。
【００１４】
ズームモータ１３０は、ズームレンズ１１０を駆動する。ズームモータ１３０は、パルスモータやＤＣモータ、リニアモータ、サーボモータなどで実現してもよい。ズームモータ１３０は、カム機構やボールネジなどの機構を介してズームレンズ１１０を駆動するようにしてもよい。検出器１２０は、ズームレンズ１１０が光軸上でどの位置に存在するのかを検出する。検出器１２０は、ズームレンズ１１０の光軸方向への移動に応じて、ブラシ等のスイッチによりズームレンズの位置に関する信号を出力する。
【００１５】
ＯＩＳアクチュエータ１５０は、ＯＩＳ１４０内の補正レンズ１４１を光軸と垂直な面内で駆動する。ＯＩＳアクチュエータ１５０は、コントローラー２１０からの指令値と、検出器１６０の出力値とが一致するようにサーボをかける。ＯＩＳアクチュエータ１５０は、平面コイル、超音波モータや制御回路などで実現できる。また、検出器１６０は、ＯＩＳ１４０内における補正レンズ１４１の移動量をコントローラー２１０に出力する。具体的には、ＯＩＳ１４０内のホール素子１４２の出力を増幅し、コントローラー２１０に出力する。
【００１６】
ＣＣＤイメージセンサー１８０は、ズームレンズ１１０等からなる光学系で形成された被写体像を撮像して、映像データを生成する。ＣＣＤイメージセンサー１８０は、露光、転送、電子シャッタなどの各種動作を行う。
【００１７】
画像処理部１９０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された映像データに対して各種の処理を施す。画像処理部１９０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された映像データに対して処理を施し、液晶モニタ２７０に表示するための映像データを生成したり、メモリカード２４０に再格納するための映像データを生成したりする。例えば、画像処理部１９０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された映像データに対してガンマ補正やホワイトバランス補正、傷補正などの各種処理を行う。また、画像処理部１９０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成された映像データに対して、Ｈ．２６４規格やＭＰＥＧ２規格に準拠した圧縮形式等により映像データを圧縮する。画像処理部１９０は、ＤＳＰやマイコンなどで実現可能である。
【００１８】
コントローラー２１０は、全体を制御する制御手段である。コントローラー２１０は、半導体素子などで実現可能である。コントローラー２１０は、ハードウェアのみで構成してもよいし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実現してもよい。コントローラー２１０は、マイコンなどで実現できる。
【００１９】
メモリ２００は、画像処理部１９０及びコントローラー２１０のワークメモリとして機能する。メモリ２００は、例えば、ＤＲＡＭ、強誘電体メモリなどで実現できる。
【００２０】
液晶モニタ２７０は、ＣＣＤイメージセンサー１８０で生成した映像データが示す画像や、メモリカード２４０から読み出した映像データが示す画像を表示可能である。
【００２１】
ジャイロセンサー２２０は、圧電素子等の振動材等で構成される。ジャイロセンサー２２０は、圧電素子等の振動材を一定周波数で振動させコリオリ力による力を電圧に変換して角速度情報を得る。ジャイロセンサー２２０から角速度情報を得、この揺れを相殺する方向にＯＩＳ内の補正レンズ１４１を駆動させることにより、デジタルビデオカメラ１００は、使用者による手振れを補正する。
【００２２】
カードスロット２３０は、メモリカード２４０を着脱可能である。カードスロット２３０は、機械的及び電気的にメモリカード２４０と接続可能である。メモリカード２４０は、フラッシュメモリや強誘電体メモリなどを内部に含み、データを格納可能である。
【００２３】
内部メモリ２８０は、フラッシュメモリや強誘電低メモリなどで構成される。内部メモリ２８０は、デジタルビデオカメラ１００全体を制御するための制御プログラム等を格納する。
【００２４】
操作部材２５０は、使用者から画像の撮像指示を受け付ける部材である。ズームレバー２６０は、使用者からズーム倍率の変更指示を受け付ける部材である。
【００２５】
〔１−１−２．ＯＩＳ１４０の構成〕
ＯＩＳ１４０の構成について、図２を用いて説明する。図２は、ＯＩＳ１４０の構成を示す模式図である。ＯＩＳ１４０は、内部に補正レンズ１４１と、ホール素子１４２と、マグネット１４３とを有している。
【００２６】
補正レンズ１４１がＯＩＳ１４０内を移動すると、補正レンズ１４０と同時に移動する位置にホール素子１４２は配置されている。補正レンズ１４１が光学中心に存在する場合に、ホール素子１４２のうちの磁気検知センサーがＮ極とＳ極の境目となる位置にマグネット１４３は配置されている。従って、補正レンズ１４１を駆動すると、ホール素子１４２も同時に移動し、ホール素子１４２の磁気検知センサーは、マグネット１４３のＮ極とＳ極との境目を跨ぐ。
【００２７】
ホール素子１４２とマグネット１４３とは、補正レンズ１４１のＸ方向、Ｙ方向の移動量を検出する為、それぞれ２箇所に配置される。補正レンズ１４１が移動すると、ホール素子１４２がマグネット１４３から受ける磁気が変化する。その結果、ホール素子１４２の出力（ホール出力）が変化する。
【００２８】
本実施の形態において、マグネット１４３は、特殊な形状をしているため図３を用いて説明する。図３は、マグネット１４３の構成を示す模式図である。マグネット１４３は、厚さがＸ方向の位置で異なる。また、マグネット１４３は、Ｙ方向にＮ極とＳ極を持つ。従って、マグネット１４３から発生する磁気の強度はＸ方向の位置に依存して異なる。つまり、マグネット１４３のうち厚さが厚い位置の方が、薄い位置よりも強い磁気を発する。
【００２９】
図４は、Ｘ方向の位置に応じて、ホール素子の出力がどの程度変化するかを示す図である。図４は、補正レンズ１４１がＹ方向にｙ移動した位置にある場合に、補正レンズ１４１をＸ方向にーｘから＋ｘに移動させた場合の例である。図３、図４から分かるように、マグネット１４３の厚さが厚い位置では、薄い位置に比べて、ホール素子１４２の出力は大きい。
【００３０】
〔１−２．補正レンズ１４１の駆動量の決定動作〕
次に、本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラ１００における補正レンズ１４１の駆動量の決定動作について図５を用いて説明する。図５は、補正レンズ１４１の駆動量の決定動作を説明するためのフローチャートである。なお、図５においては、補正レンズ１４１をＹ方向に移動させる際の、補正レンズ１４１の駆動量お決定動作について説明する。
【００３１】
使用者は、操作部材２５０を操作することにより、デジタルビデオカメラ１００を撮影モードに設定できる（Ｓ１００）。撮影モードに設定されると、デジタルビデオカメラ１００は、使用者による手ぶれの補正を開始する。
【００３２】
まず、コントローラー２１０は、ジャイロセンサー２２０の出力を取得する（Ｓ１１０）。また、コントローラー２１０は、補正レンズ１４１のＸ方向の位置に関する情報を検出器１６０から取得する。
【００３３】
ジャイロセンサー２２０の出力、及び補正レンズ１４１のＸ方向の位置を取得すると、コントローラー２１０は、取得した情報に基づいて、Ｙ方向のぶれを相殺するために補正レンズ１４１を移動する量を決定する（Ｓ１２０）。
【００３４】
具体的には、まず、コントローラー２１０は、ジャイロセンサー２２０の出力に基づいて、補正レンズ１４１の移動量を決定する。補正レンズ１４１の移動量を決定すると、コントローラー２１０は、補正レンズ１４１のＸ方向の位置から、決定した移動量を移動させるための指令値を決定する。
【００３５】
上述したように、ホール素子１４２は、補正レンズ１４１がＸ方向のどの位置にあるかに応じて、補正レンズ１４１をＹ方向に同一の量だけ移動したとしても、異なる値を出力する。一方、ＯＩＳアクチュエータ１５０は、指令値とホール素子１４２の出力とが一致するようにサーボをかける。従って、（補正レンズ１４１が存在するＸ方向の位置に対応するホール出力）／（Ｘ方向の中心に対応するホール出力）を、決定した移動量に乗算し、この値を指令値とする。このようにして指令値を決定すれば、補正レンズ１４１のＸ方向の位置に応じて、磁気強度が異なるようなマグネット１４３を用いていても、補正レンズ１４１を適切に移動できる。
【００３６】
再度、図５の説明に戻る。ステップＳ１２０で指令値を決定すると、コントローラー２１０は、指令値が示す量だけ補正レンズ１４１を移動させるようＯＩＳアクチュエータ１５０に指示を出す（Ｓ１３０）。指示を受けると、ＯＩＳアクチュエータ１５０は、指示を受けた量に、ホール出力が指令値と一致するようなサーボをかけてＯＩＳ１４０を駆動する。ＯＩＳアクチュエータ１５０がＯＩＳ１４０を駆動すると、コントローラー２１０は、ステップＳ１１０〜ステップＳ１３０の制御を繰り返す。
【００３７】
このように、本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラ１００は、補正レンズ１４１をＹ方向に同一の量だけ移動させる場合に、補正レンズ１４１のＸ方向の位置に応じて、ＯＩＳアクチュエータ１５０に指示する指令値を変更することとした。これにより、本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラ１００は、補正レンズ１４１のＸ方向の位置に応じて、磁気強度が異なるようなマグネット１４３を用いていても、補正レンズ１４１を適切に移動できる。
【００３８】
なお、本実施の形態においては、補正レンズ１４１のＹ方向の駆動について説明したが、Ｘ方向の駆動についても同様の処理で同様の効果を得ることができる。
〔２．他の実施の形態〕
以上により、本発明の実施の形態として、実施の形態１を説明した。しかし、本発明は、これらには限定されない。そこで、本発明の他の実施の形態を本欄にまとめて説明する。
【００３９】
実施の形態１にかかるデジタルカメラ１００の光学系及び駆動系は、図１に示すものに限定されない。例えば、図１では３群構成の光学系を例示しているが、他の群構成のレンズ構成としてもよい。また、それぞれのレンズは、１つのレンズで構成してもよく、複数のレンズから構成されるレンズ群として構成してもよい。
【００４０】
また、実施の形態１では、撮像手段として、ＣＣＤイメージセンサー１８０を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ＣＭＯＳイメージセンサーで構成してもよく、ＮＭＯＳイメージセンサーで構成してもよい。
【００４１】
また、実施の形態１では、補正レンズ１４１の形状を図２に例示したが、本発明はこれに限定されない。補正レンズ１４１のＸ方向、Ｙ方向の移動量を検出できる構成であればよい。
【００４２】
また、実施の形態１では、マグネット１４３の形状を図３に、ホール出力を図４に例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、傾斜や局面を持つマグネットで構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明はデジタルビデオカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置に適用できる。
【符号の説明】
【００４４】
１００    デジタルカメラ
１１０    ズームレンズ
１２０    検出器
１３０    ズームモータ
１４０    ＯＩＳ
１５０    ＯＩＳアクチュエータ
１６０    検出器
１７０    フォーカスレンズ
１８０    ＣＣＤイメージセンサー
１９０    画像処理部
２００    メモリ
２１０    コントローラー
２２０    ジャイロセンサー
２３０    カードスロット
２４０    メモリカード
２５０    操作部材
２６０    ズームレバー
２７０    液晶モニタ
２８０    内部メモリ
【図１】
2011164321.tif 000003
【図２】
2011164321.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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