(57)【要約】  【課題】撮像センサに影響を及ぼす磁界ノイズを低減し、撮像センサからの出力画像に発生する画像ノイズを低減することを可能にした撮像装置を提供することである。  【解決手段】磁界を発生させて駆動を行う磁界発生手段と、光信号を電気信号に変換する光電変換手段と、電流を流して前記磁界発生手段を駆動する駆動手段と、前記駆動手段によって前記磁界発生手段に流れる電流の変動量を制限する電流変動制限手段と、前記磁界発生手段と、前記光電変換手段との距離を検出する距離検出手段と、前記電流変動制限手段を使用するか否かを切り替える切り替え手段と、前記切り替え手段を制御する制御手段を有し、前記距離検出手段で検出された情報を元に、前記制御手段によって切り替え手段を制御する事を特徴とする構成とした。【選択図】図４
2013161061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界を発生させて駆動を行う磁界発生手段と、光信号を電気信号に変換する光電変換手段と、電流を流して前記磁界発生手段を駆動する駆動手段と、前記駆動手段によって前記磁界発生手段に流れる電流の変動量を制限する電流変動制限手段と、前記磁界発生手段と、前記光電変換手段との距離を検出する距離検出手段と、前記電流変動制限手段を使用するか否かを切り替える切り替え手段と、前記切り替え手段を制御する制御手段を有し、前記距離検出手段で検出された情報を元に、前記制御手段によって切り替え手段を制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
磁界を発生させて駆動を行う磁界発生手段と、光信号を電気信号に変換する光電変換手段と、電流を流して前記磁界発生手段を駆動する駆動手段と、前記駆動手段によって前記磁界発生手段に流れる電流の変動量を制限する電流変動制限手段と、前記磁界発生手段と、前記光電変換手段との距離を検出する距離検出手段と、前記電流変動制限手段を使用するか否かを切り替える切り替え手段と、撮影モードを検出する撮影モード検出手段と、前記切り替え手段を制御する制御手段を有し、前記距離検出手段で検出された情報と、前記撮影モード検出手段から検出された情報を元に、前記制御手段によって切り替え手段を制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記磁界発生手段は、振れを補正するために撮像光学系の光軸と直交する平面内で移動可能な補正光学手段を駆動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記距離を検出する検出手段は、撮像光学系の焦点距離の情報をもとにしていることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮影モード検出手段から検出される情報とは感度の情報であることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラなどの撮像装置に関し、特にレンズ鏡筒の制御等に用いられるコイルの駆動に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラになどの撮像装置においては、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサを搭載したものが報告されている。ＣＭＯＳセンサの一例として、特許文献１などがある。
【０００３】
また、被写体を撮影する際、撮影者自身の手振れやレリーズボタンを押した時の振動などにより、カメラ本体に振動が加わり、それによって撮影した像が振れる像振れが生じる事がある。その対策として、振れに応じて、光軸方向に直交する平面内で補正レンズを移動させることで、振れによる像振れを補正する機能を有する撮像装置が知られている。その一例として、特許文献２などがある。
【０００４】
図８は振れ補正機能を持った撮像装置の簡単な構成を示すブロック図である。図８において、１０１はデジタルカメラなどの撮像装置、１０２はメインＣＰＵ、１０３はレンズ鏡筒部、１０４は第一のレンズ群、１０５は手振れ等に起因する像振れ補正を行う為の補正レンズ（以下シフトレンズ）、１０６は第一のレンズ１０４や補正レンズ１０５などを通過した光信号を結像し電気信号に変換するＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像部、１０７は１０３のレンズ鏡筒部を制御して光学倍率を制御するズーム制御部、１０８はシフトレンズ１０５を駆動する駆動コイル、１０９は駆動コイル１０８を駆動するドライバ、である。
【０００５】
図９は前記シフトレンズ１０５を含み、該シフトレンズ１０５を光軸に対して直交する方向に移動可能に保持する防振ユニットの構成を示す斜視図である。
【０００６】
シフトレンズ１０５を含んだシフトレンズユニット２０１は、駆動コイル１０８に通電し磁界を発生させることで、レンズと一体となった駆動マグネット２０３を駆動させるボイスコイルモータである。そして、位置センサ２０４によって補正レンズの位置を検知し、フィードバック制御によってレンズの位置を制御する。このように図９に示した構成部品が一つの防振ユニットを構成し、前記振れ補正を行うシフトレンズ１０５が、光軸と直交する上下左右の方向に動き、カメラ等の機器の振れの大きさに合わせて光軸を変化させて手振れ等の補正を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２７８１３５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７５９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来技術において、シフトレンズを駆動させる駆動コイルから発生する磁界の変化が、電磁誘導を引き起こしており、これが、式（１）のファラデーの電磁誘導の法則に示されるような起電力を発生させる。
【０００９】
ｒｏｔＥ＝−ΔＢ／Δｔ  ・・・（１）
（ここでＥは電場であり、電場を積分したものが起電力となる。Ｂは磁束密度）
この発生した起電力は、イメージセンサの出力画像にノイズを発生させており、特に光電変換によって発生した電荷信号を電圧信号に変換して出力するＣＭＯＳイメージセンサにおいては、より起電力の影響を受けやすく、出力画像に磁界の変化に起因するノイズ（以後、磁界ノイズと称す）が発生していた。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上記の撮像センサに影響を及ぼす磁界の変化を低減し、イメージセンサの出力画像に発生する磁界ノイズを低減することを可能にした撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
磁界を発生させて駆動を行う磁界発生手段と、光信号を電気信号に変換する光電変換手段と、電流を流して前記磁界発生手段を駆動する駆動手段と、前記駆動手段によって前記磁界発生手段に流れる電流の変動量を制限する電流変動制限手段と、前記磁界発生手段と、前記光電変換手段との距離を検出する距離検出手段と、前記電流変動制限手段を使用するか否かを切り替える切り替え手段と、前記切り替え手段を制御する制御手段を有し、前記距離検出手段で検出された情報を元に、前記制御手段によって切り替え手段を制御する事を特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
センサ画像に発生する画像ノイズを低減する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態を説明するブロック図
【図２】本発明の第１の実施形態を説明するための図
【図３】本発明の第２の実施形態を説明するための図
【図４】本発明の第２の実施形態を説明するブロック図
【図５】本発明の第２の実施形態を説明するフローチャート
【図６】本発明の第３の実施形態を説明するブロック図
【図７】本発明の第３の実施形態を説明するフローチャート
【図８】従来の形態を説明するブロック図
【図９】防振ユニットの構成を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態にかかわる撮像装置である。
【００１５】
［実施例１］
以下、図１を参照して、本発明の第１の実施例による、撮像装置について説明する。図１は本実施形態における撮像装置の簡単な構成を示すものである。図１において、図８と同様な箇所は同じ符号をつけて、ここでの説明は省略する。１１０はローパスフィルタ、１１１はローパスフィルタ１１０を構成するインダクタ、１１２はローパスフィルタ１１０を構成するコンデンサである。
【００１６】
駆動コイル１０８が発生させる起電力と駆動コイル１０８に流れる電流変化との関係を求めると、アンペールの法則により、
Ｈ＝Ｉ／（２πｒ）・・・（２）
（ただしＨは磁場の強さ、Ｉは電流、ｒは電流との距離）
と表される。また、磁束密度Ｂと磁場の強さＨの関係は下記式で表され、
Ｂ＝μＨ・・・（３）
（μ：透磁率）
であり、（１）、（２）及び（３）により
ｒｏｔＥ＝μ×ΔＩ／（２πｒ）・・・（４）
が求められる。
【００１７】
式（４）から分かる通り、行動コイル１０８が発生させる起電力の強さは駆動コイル１０８に流れる電流変化ΔＩに比例しており、従って、このΔＩが小さくなった場合は、駆動コイル１０８が発生させる起電力を小さくし、磁界ノイズを抑える事ができる。
【００１８】
そこで、本実施例における駆動コイル１０８に流れる電流を示すと、図２（Ａ）のグラフはドライバ１０９の電圧出力波形を示しており、縦軸は電圧で、横軸は時間を示しており、実線はドライバ１０９のＡ相の出力電圧、破線はドライバ１０９のＢ相の出力電圧である。図２（Ｂ）は駆動コイル１０８に流れる電流波形を示しており、縦軸は電流、横軸は時間を示している。破線は図８の従来構成の場合の駆動コイル１０８に流れる電流波形、実線はローパスフィルタ１１２を入れた場合の図１の構成における駆動コイル１０８に流れる電流波形である。
【００１９】
本実施例の構成で、新たに追加されたローパスフィルタ１１０によって、図２（Ｂ）の実線で示すように、駆動コイルに流れる電流の変化量が小さくなる。よって、駆動コイル１０８が発生させる起電力を小さくし、磁界ノイズを抑える事ができる。
【００２０】
［実施例２］
以下、図４及び図５を参照して、本発明の第１の実施例による、撮像装置について説明する。図４は本実施形態における撮像装置の簡単な構成を示すものであり、図５は本実施形態におけるフローチャート図である。図４において図１と同様な箇所は同じ符号を付けて、ここでの説明は省略する。
【００２１】
実施例１において、例えば、ズーム動作を行い、駆動コイル１０８の位置が、撮像部から離れたた場合、前述の式（４）より、駆動コイル１０８から受ける起電力が小さくなり、これにより磁界ノイズが小さくなる。このような距離にコイル１０８があった場合であっても、常にローパスフィルタが接続されている。
【００２２】
図３において、縦軸はコンデンサ１１２へ流れる電流を、横軸は時間を示している。図３で示すように、常にローパスフィルタが接続された状態では電流のチャージ／ディスチャージを常に繰り返し、無駄に電流を消費してしまうといった問題があった。本実施例はその点を鑑みている。
【００２３】
図４において、１１３は駆動コイル１０８の撮像部との距離を検出する距離検出部、１１４は距離検出部１１３からの情報を元に制御をおこなうＳＷ制御部、１１５はＳＷ制御からの制御信号に基づきオン／オフを行うスイッチである。
【００２４】
本実施例を図５のフローチャートに従って説明する。ステップＳ１０１において、距離検出部１１３を使用して、駆動コイル１０８と撮像部の距離を検出する。距離検出部１１３での距離を検出する際は、例えばズーム制御１０７からの情報で行う事も可能である。焦点距離を変えるズーム制御によって、鏡筒が繰り出された際に、駆動コイル１０８も連動して繰り出される場合がある。このような状況において、ズーム制御への制御信号に応じて、駆動コイル１０８と撮像部１０６との距離が情報を得ることができるので、ズーム制御１０７の情報を元に、距離を検出する事が可能である。
【００２５】
次にステップＳ１０２で駆動コイル１０８と撮像部１０６との距離が近い場合は、撮像部１０６に与える磁界の変化量が大きく、撮像部に磁界ノイズの影響を与えてしまう。そこでステップＳ１０３でスイッチ１１５をオンさせることで、インダクタ１１１とコンデンサ１１２で、ローパスフィルタ１１２を形成する事となる。その後、ステップＳ１０５で撮影記録を行うのであるが、ステップＳ１０３で実施例１と同様の形態をとっている為、磁界ノイズの影響を抑えた記録画像を得ることができる。
【００２６】
次に、ステップＳ１０２で駆動コイル１０８と撮像部１０６との距離が近くないと判断された場合は、式（４）から分かるとおり、起電力の強さは距離に反比例し、撮像部１０６に与える起電力は小さくなり、撮影画像に与える磁界ノイズが小さくなる。その為、ステップＳ１０４でスイッチ１１５をオフさせて、コンデンサ１１２とインダクタ１１１との接続を解除し、ローパスフィルタを形成しないようにする。その後、ステップＳ１０７で撮影記録を行う。
【００２７】
この時ステップＳ１０２で駆動コイル１０８と撮像部１０６の距離が十分離れており、磁界ノイズが撮影画像に影響が及ぼさない距離である判断されている為、磁界ノイズの影響を抑えた記録画像を得ることができる。また、コンデンサ１１２が接続されていない為、このコンデンサへ電流をチャージ／ディスチャージする事が無く、電流を消費する事がない。このように、駆動コイル１０８が撮像部１０６に近く、磁界ノイズが画像に影響を及ぼす距離では、インダクタ１１１とコンデンサ１１２でローパスフィルタを形成し、磁界ノイズの影響を抑える。また、駆動コイル１０８が撮像部１０６から離れており、磁界ノイズが画像に影響を及ぼさない距離にある場合は、スイッチ１１５をオフして、コンデンサ１１２とインダクタ１１１の接続を解除し、コンデンサへの電流のチャージ／ディスチャージを無くし無駄に電流消費を無くす事ができる。
【００２８】
また、距離検出部１１３での距離検出は、ズーム制御１０７からの情報で行う事も可能である。例えば、焦点距離を変えるズーム制御によって、鏡筒が繰り出された際に、駆動コイル１０８も連動して繰り出される場合がある。このような状況において、ズーム制御への制御信号に応じて、駆動コイル１０８と撮像部１０６との距離が情報を得ることができるので、ズーム制御１０７の情報を元に、距離を検出する事が可能である。
【００２９】
［実施例３］
以下、図６及び図７を参照して、本発明の第１の実施例による、撮像装置について説明する。図６は本実施形態における撮像装置の簡単な構成を示すものであり、図７は本実施形態におけるフローチャート図である。図６において図３と同様な箇所は同じ符号を付けて、ここでの説明は省略する。
【００３０】
実施例２において、例えば、センサの感度が低い状態であれば、駆動コイル１０８から受ける起電力に違いが無くとも、センサが受ける磁界ノイズの影響が小さくなる。このような撮影モードであった場合であっても、ローパスフィルタが接続され、図３で示すように、コンデンサへ電流のチャージ／ディスチャージを繰り返し、無駄に電流を消費してしまうといった問題があった。本実施例はその点を鑑みている。図６において、１１６は撮影の各モードを検出する撮影モード検出部である。
【００３１】
本実施例を図７のフローチャートに従って説明する。ステップＳ２０１において、撮影モード検出部で、撮影モードを検出し、ステップＳ２０２で検出した撮影モードが、センサの感度が高く、磁界ノイズの影響を受けやすい駆動モードであるか否かを判定する。ここで、磁界ノイズの影響を受けにくい低感度の撮影モードであった場合、ステップＳ２０５でスイッチ１１５をオフし、その後ステップＳ２０７で撮影記録を行う。低感度の撮影モードであるため、磁界ノイズの影響を受けにくく、コンデンサのチャージ／ディスチャージも行われない為、無駄な電流を消費する事がない。また、ステップＳ２０２で検出した撮影モードが、センサの感度が高く、磁界ノイズの影響を受けやすい場合、ステップＳ２０３に進み、距離検出部１１３を使用して、駆動コイル１０８と撮像素子部の距離を検出する。距離検出部１１３での距離を検出する際は、例えばズーム制御１０７からの情報で行う事も可能である。焦点距離を変えるズーム制御によって、鏡筒が繰り出された際に、駆動コイル１０８も連動して繰り出される場合がある。このような状況において、ズーム制御への制御信号に応じて、駆動コイル１０８と撮像部１０６との距離が情報を得ることができるので、ズーム制御１０７の情報を元に、距離を検出する事が可能である。
【００３２】
次にステップＳ２０４で駆動コイル１０８と撮像部１０６との距離が近くないと判断された場合は、式（４）から分かる通り、起電力の強さは距離に反比例し、撮像部１０６に与える起電力は小さくなり、撮影画像に与える磁界ノイズの影響が小さくなる。その為、ステップＳ２０５でスイッチ１１５をオフさせて、コンデンサ１１２とインダクタ１１１との接続を解除し、ローパスフィルタを形成しないようにする。その後、ステップＳ２０７で撮影記録を行う。この時ステップＳ２０４で駆動コイル１０８と撮像部１０６の距離が十分離れており、コイルから発生する起電力が撮影画像に影響が及ぼさない距離である判断されている為、磁界ノイズの影響を抑えた記録画像を得ることができる。また、コンデンサ１１２が接続されていない為、このコンデンサへ電流をチャージ／ディスチャージする事が無く、電流を消費する事がない。次にステップＳ２０４で駆動コイル１０８と撮像部１０６との距離が近い場合は、撮像部１０６に与える磁界の変化量が大きく、撮像部に磁界ノイズの影響を与えてしまう。そこでステップＳ２０６でスイッチ１１５をオンさせることで、インダクタ１１１とコンデンサ１１２で、ローパスフィルタ１１２を形成する事となる。このように、撮影モードが高感度であって、磁界ノイズが画像に影響を及ぼし、且つ、駆動コイル１０８が撮像部１０６に近く、磁界ノイズが画像に影響を及ぼす距離にあった際は、インダクタ１１１とコンデンサ１１２でローパスフィルタを形成し、磁界ノイズの影響を抑える。また、撮影モードが高感度では無く画像に影響を及ぼさない状態や、駆動コイル１０８が撮像部１０６から離れており、磁界ノイズが画像に影響を及ぼさない距離にある場合は、スイッチ１１５をオフして、コンデンサ１１２とインダクタ１１１の接続を解除し、コンデンサへの電流のチャージ／ディスチャージを無くし無駄に電流消費を無くす事ができる。
【００３３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１００・・・撮像装置、１０２・・・メインＣＰＵ、１０３・・・レンズ鏡筒部、１０４・・・第一のレンズ群、１０５・・・補正レンズ、１０６・・・撮像部、１０７・・・ズーム制御部、１０８・・・駆動コイル、１０９・・・ドライバ、１１０・・・ローパスフィルタ、１１１・・・インダクタ、１１２・・・コンデンサ、１１３・・・距離検出部、１１４・・・ＳＷ制御部、１１５・・・スイッチ
【図１】
2013161061.tif 000003
【図２】
2013161061.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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