JP2008067135A - Image blur correcting device for camera - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image blur correcting device for a camera, which reduces the tilt of a still image based on output including error components of a blur amount detection sensor in correction of rotation blur around an optical axis and prevents a liquid crystal monitor image before photography and a moving image from being tilted. <P>SOLUTION: The image blur correcting device for a camera is equipped with: a sensor part which detects a blur amount of an imaging apparatus; a movable part having an imaging element IS and moves on a plane perpendicular to the optical axis of the imaging apparatus based on the blur amount; and a control part (control operation part) 13 which controls movement of the movable part. When the control part 13 controls the movement of the movable part, the movement control by rotation movement on the plane and linear movement in two orthogonal directions is performed for the movable part in a still image photography mode and during an image charge accumulation period, and the movement control by the linear movement in the two orthogonal directions on the plane is performed for the movable part in through image display and in the moving image photography. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、撮像装置におけるカメラ用像ブレ補正装置に関し、特にジャイロセンサ等による手ブレ量検出センサの誤差特性による悪影響を軽減したカメラ用像ブレ補正装置に関する。   The present invention relates to an image blur correction apparatus for a camera in an imaging apparatus, and more particularly to an image blur correction apparatus for a camera in which adverse effects due to error characteristics of a camera shake amount detection sensor such as a gyro sensor are reduced.

従来、カメラなどの撮像装置において撮像中に生じた手ブレ量に応じて、像ブレ補正レンズまたは撮像素子を光軸と垂直な平面上を移動させることにより結像面上での像ブレを抑制するカメラ用像ブレ補正装置が提案されている。   Conventionally, image blurring on the image plane is suppressed by moving the image blur correction lens or image sensor on a plane perpendicular to the optical axis in accordance with the amount of camera shake that occurs during imaging in an imaging device such as a camera. An image blur correction device for a camera has been proposed.

特許文献1は、ピッチングジャイロセンサ、ローリングジャイロセンサ、ヨーイングジャイロセンサの3軸方向のジャイロセンサを用いて、ブレ量を検出し、xy平面上を、回転を含む移動可能な撮像素子を駆動するカメラ用像ブレ補正装置を開示する。
特開2005−351917号公報
Patent Document 1 discloses a camera that detects a blur amount using a pitching gyro sensor, a rolling gyro sensor, and a yawing gyro sensor, detects a blur amount, and drives a movable image sensor including rotation on an xy plane. An image blur correction apparatus is disclosed.
JP 2005-351917 A

しかし、例えば特許文献1の装置で、ローリングジャイロセンサを用いて光軸周りの回転ブレ補正を行おうとすると、ローリングジャイロセンサからのオフセット出力のため、光軸周りに画像が大きく傾く。特に、撮影前の構図を液晶モニタで観察中は、使用者が違和感を感じることになり、そのまま静止画撮影を行うと、傾いた撮影画像が得られてしまうことになる。同じように、動画を撮影した場合も、大きく傾いてしまう。またジャイロセンサ等の手ブレ検出センサにおいて、オフセット等の誤差を完全になくすことは技術的に難しい。   However, for example, in the apparatus of Patent Document 1, when the rotational shake correction around the optical axis is performed using the rolling gyro sensor, the image is largely inclined around the optical axis due to the offset output from the rolling gyro sensor. In particular, while observing the composition before photographing on the liquid crystal monitor, the user feels uncomfortable, and if a still image is photographed as it is, a tilted photographed image is obtained. Similarly, when a moving image is shot, it is greatly inclined. In addition, it is technically difficult to completely eliminate errors such as offset in a camera shake detection sensor such as a gyro sensor.

したがって本発明の目的は、光軸周りの回転ブレ補正時のブレ量検出センサの誤差成分を含んだ出力に基づく静止画撮影画像の傾きを軽減するとともに、撮影前の液晶モニタ画像や、動画撮影した画像は傾かないようにしたカメラ用像ブレ補正装置を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to reduce the inclination of a still image captured image based on an output including an error component of a shake amount detection sensor at the time of rotational shake correction around the optical axis, and to monitor a liquid crystal monitor image before shooting or a moving image It is an object of the present invention to provide an image blur correction apparatus for a camera in which the obtained image is not inclined.

本発明に係るカメラ用像ブレ補正装置は、撮像装置のブレ量を検出するセンサ部と、撮像素子を有し、ブレ量に基づいて、撮像装置の光軸に垂直な平面上を移動する可動部と、可動部の移動制御を行う制御部とを備え、制御部が可動部の移動制御を行う場合、静止画撮影モードで且つ画像電荷蓄積期間は、可動部について平面上の回転運動と直交2方向への直線運動による移動制御を行い、スルー画像表示の時及び動画撮影時には、可動部について平面上の直交2方向への直線運動による移動制御を行う。   An image blur correction apparatus for a camera according to the present invention includes a sensor unit that detects a blur amount of an imaging device and an imaging element, and is movable based on a blur amount and moves on a plane perpendicular to the optical axis of the imaging device. And a control unit that controls the movement of the movable unit. When the control unit controls the movement of the movable unit, the image charge accumulation period is orthogonal to the rotational movement on the plane of the movable unit in the still image shooting mode. Movement control by linear movement in two directions is performed, and movement control by linear movement in two orthogonal directions on the plane is performed on the movable part during through image display and moving image shooting.

好ましくは、センサ部は、ピッチング検出センサ、ローリング検出センサ、及びヨーイング検出センサを有し、制御部は、静止画撮影モードで且つ画像電荷蓄積期間に、ピッチング検出センサ、ローリング検出センサ、及びヨーイング検出センサからの信号に基づいてブレ量の検出を行う第1ブレ量検出状態と、スルー画像表示の時及び動画撮影時に、ピッチング検出センサとヨーイング検出センサからの信号に基づいてブレ量の検出を行う第2ブレ量検出状態との切り替え制御を行う。   Preferably, the sensor unit includes a pitching detection sensor, a rolling detection sensor, and a yawing detection sensor, and the control unit is in the still image shooting mode and during the image charge accumulation period, the pitching detection sensor, the rolling detection sensor, and the yawing detection sensor. The first blur amount detection state in which the blur amount is detected based on the signal from the sensor, and the blur amount is detected based on the signals from the pitching detection sensor and the yawing detection sensor at the time of through image display and moving image shooting. Switching control to the second shake amount detection state is performed.

さらに好ましくは、ピッチング検出センサ、ローリング検出センサ、ヨーイング検出センサは、ジャイロセンサである。   More preferably, the pitching detection sensor, the rolling detection sensor, and the yawing detection sensor are gyro sensors.

以上のように本発明によれば、光軸周りの回転ブレ補正時のブレ量検出センサの誤差成分を含んだ出力に基づく撮影画像の傾きを軽減するとともに、撮影前には、撮影前の液晶モニタ画像は傾かないようにしたカメラ用像ブレ補正装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, the tilt of the photographed image based on the output including the error component of the blur amount detection sensor at the time of rotational blur correction around the optical axis is reduced, and the pre-shooting liquid crystal is photographed before photographing. It is possible to provide an image blur correction apparatus for a camera in which the monitor image is not tilted.

以下、本実施形態について、図を用いて説明する。カメラ本体1はデジタルカメラであるとして説明する。なお、方向を説明するために、カメラ本体1において、レンズ鏡筒2内に収容されている撮影レンズ(不図示)の光軸Oと直交する水平方向を第1方向x、光軸Oと直交する鉛直方向を第2方向y、光軸Oと平行な水平方向を第3方向zとして説明する。   Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings. The camera body 1 will be described as a digital camera. In order to explain the direction, in the camera body 1, the horizontal direction orthogonal to the optical axis O of the photographing lens (not shown) accommodated in the lens barrel 2 is orthogonal to the first direction x and the optical axis O. In the following description, the vertical direction is defined as the second direction y, and the horizontal direction parallel to the optical axis O is defined as the third direction z.

カメラ本体1は、レンズ鏡筒2、及び撮像素子ISを有する(図1参照)。カメラ本体1は、像ブレ補正部10、制御演算部13、表示部20、及び記憶部21を有する(図2参照)。   The camera body 1 includes a lens barrel 2 and an image sensor IS (see FIG. 1). The camera body 1 includes an image blur correction unit 10, a control calculation unit 13, a display unit 20, and a storage unit 21 (see FIG. 2).

被写体像は、CCDなどの撮像素子ISによって撮影レンズを介した光学像が電荷として蓄積され、蓄積された信号が転送されA/D変換された後、制御演算部13によって画像処理され、表示部20によって撮像された画像が表示される。また、撮像により得られた画像信号は、メモリーカードなどの記憶部21により記録される。   The subject image is an image obtained by storing an optical image through a photographing lens as an electric charge by an imaging element IS such as a CCD, and the accumulated signal is transferred and A / D converted, and then subjected to image processing by a control calculation unit 13 and a display unit. The image picked up by 20 is displayed. An image signal obtained by imaging is recorded by the storage unit 21 such as a memory card.

レリーズボタン16は、半押しすることにより測光スイッチ17aがオン状態にされ測光や測距及び合焦動作が行われ、全押しすることによりレリーズスイッチ17bがオン状態にされ撮像が行われ、撮影像が記憶部21に記録される。カメラ本体1が静止画撮影モードでレリーズスイッチ17bがオン状態にされると続いて撮像素子ISに光学像が電荷蓄積される。電荷蓄積される期間(画像電荷蓄積期間te)は、ローリングジャイロセンサGSRからの角速度に関する信号に基づく像ブレ補正制御が行われる。表示部20におけるスルー画像表示される時及び動画撮影時は、ローリングジャイロセンサGSRからの角速度に関する信号に基づく像ブレ補正制御は行われない。   When the release button 16 is half-pressed, the photometry switch 17a is turned on to perform photometry, distance measurement, and focusing operation. When the release button 16 is fully pressed, the release switch 17b is turned on to take an image. Is recorded in the storage unit 21. When the camera body 1 is in the still image shooting mode and the release switch 17b is turned on, an optical image is accumulated in the image sensor IS. During the charge accumulation period (image charge accumulation period te), image blur correction control based on a signal related to the angular velocity from the rolling gyro sensor GSR is performed. When a through image is displayed on the display unit 20 and during moving image shooting, image blur correction control based on a signal related to angular velocity from the rolling gyro sensor GSR is not performed.

ローリングジャイロセンサGSRからの角速度に関する信号に基づく像ブレ補正がオン状態の時、ピッチングジャイロセンサGSYとヨーイングジャイロセンサGSXとローリングジャイロセンサGSRからの角速度に関する信号に基づいて像ブレ補正が行われる(第1ブレ量検出状態)。ローリングジャイロセンサGSRからの角速度に関する信号に基づく像ブレ補正がオフ状態の時、ピッチングジャイロセンサGSYとヨーイングジャイロセンサGSXからの角速度に関する信号に基づいて像ブレ補正が行われる(第2ブレ量検出状態)。   When the image blur correction based on the angular velocity signal from the rolling gyro sensor GSR is on, the image blur correction is performed based on the angular velocity signals from the pitching gyro sensor GSY, the yawing gyro sensor GSX, and the rolling gyro sensor GSR. 1 blur detection state). When the image blur correction based on the angular velocity signal from the rolling gyro sensor GSR is in the OFF state, the image blur correction is performed based on the angular velocity signals from the pitching gyro sensor GSY and the yawing gyro sensor GSX (second blur amount detection state). ).

像ブレ補正部10は、手ブレ量に対応して、可動部15aについて光軸Oに垂直な平面上の回転運動と直交2方向への直線運動による移動制御を行い、手ブレによって生じた被写体像の結像面におけるずれを無くし、被写体像と結像面位置を一定に保つことで、像ブレを補正する装置である。像ブレ補正部10は、手ブレ量を検出するブレ量検出部11と、手ブレ量に基づいて可動部15aを光軸Oに垂直な基準平面上(以下、xy平面上とする)の回転運動及び第1方向x及び第2方向yへの直線運動させる駆動部15とを有する。手ブレ量に基づく可動部15aの移動制御は、制御演算部13によって行われる。   The image blur correction unit 10 controls movement of the movable unit 15a by a linear motion in two directions orthogonal to a rotational motion on a plane perpendicular to the optical axis O with respect to the movable portion 15a. This is a device that corrects image blur by eliminating the deviation of the image on the image plane and keeping the subject image and the position of the image plane constant. The image blur correction unit 10 includes a blur amount detection unit 11 that detects the amount of camera shake, and a rotation of the movable unit 15a on a reference plane (hereinafter referred to as an xy plane) perpendicular to the optical axis O based on the camera shake amount. And a drive unit 15 that linearly moves in the first direction x and the second direction y. Movement control of the movable part 15a based on the amount of camera shake is performed by the control calculation part 13.

ブレ量検出部11は、ジャイロセンサなどの角速度センサによるブレ量検出を行う。ブレ量検出部11のうちピッチングジャイロセンサGSY、及びヨーイングジャイロセンサGSXは、カメラメイン基板7に取り付けられ、ローリングジャイロセンサGSRは、カメラメイン基板7に対して垂直に配置されたサブ基板8に取り付けられる。サブ基板8とカメラメイン基板7との間は、フレキシブル基板9で接続される。   The blur amount detection unit 11 detects a blur amount by an angular velocity sensor such as a gyro sensor. The pitching gyro sensor GSY and the yawing gyro sensor GSX in the shake amount detection unit 11 are attached to the camera main board 7, and the rolling gyro sensor GSR is attached to the sub board 8 arranged perpendicular to the camera main board 7. It is done. The sub board 8 and the camera main board 7 are connected by a flexible board 9.

制御演算部13は、像ブレ補正制御を公知の制御方式であるPID制御方式で行うために、第1、第2鉛直方向誤差増幅回路63A、63B、水平方向誤差増幅回路65、第1、第2鉛直方向PID(比例・積分・微分)演算回路66A、66B、水平方向PID演算回路68、第1、第2鉛直方向PWMドライバ69A、69B、及び水平方向PWMドライバ71を有する。制御演算部13は、カメラ本体1が静止画撮影モード設定か動画撮影モード設定か、撮像素子ISが画像電荷蓄積中か否か、及びスルー画像表示時か否かから、像ブレ補正動作を如何に行うかを制御する。   The control calculation unit 13 performs first and second vertical error amplifier circuits 63A and 63B, a horizontal error amplifier circuit 65, a first and a first image in order to perform image blur correction control by a PID control method which is a known control method. 2 Vertical PID (proportional / integral / differential) calculation circuits 66A and 66B, a horizontal PID calculation circuit 68, first and second vertical PWM drivers 69A and 69B, and a horizontal PWM driver 71. The control calculation unit 13 determines the image blur correction operation based on whether the camera body 1 is set to a still image shooting mode or a moving image shooting mode, whether the image sensor IS is accumulating image charges, and whether a through image is being displayed. Control what to do.

駆動部15は、可動部15aと固定部15bとから構成される(図1、8〜10参照)。可動部15aは、カメラ本体1に固定された固定部15bに対して、xy平面上に移動可能である。可動部15aは、撮像素子ISが取り付けられた撮像板基板45、第1、第2水平方向駆動用コイルCXA、CXB、第1、第2鉛直方向駆動用コイルCYA、CYB、第1、第2鉛直方向ホールセンサSYA、SYB、及び水平方向ホールセンサSXを有する。固定部15bは、枠18、第1、第2水平方向枠連結部FXA、FXB、第1、第2鉛直方向枠固定部FYA、FYB、第1、第2水平方向駆動及び位置検出用ヨークYXA、YXB、鉛直方向駆動及び位置検出用ヨークYY、第1、第2水平方向駆動及び位置検出用磁石MXA、MXB、及び第1、第2鉛直方向駆動及び位置検出用磁石MYA、MYBを有する。駆動部15の固定部15bは、後ろ側はカメラメイン基板7に、前側はレンズ鏡筒2に取り付けられる。   The drive part 15 is comprised from the movable part 15a and the fixed part 15b (refer FIG. 1, 8-10). The movable portion 15a is movable on the xy plane with respect to the fixed portion 15b fixed to the camera body 1. The movable portion 15a includes the imaging plate substrate 45 to which the imaging element IS is attached, the first and second horizontal driving coils CXA and CXB, the first and second vertical driving coils CYA and CYB, the first and second. It has vertical hall sensors SYA and SYB, and a horizontal hall sensor SX. The fixing portion 15b includes the frame 18, the first and second horizontal frame connecting portions FXA and FXB, the first and second vertical frame fixing portions FYA and FYB, and the first and second horizontal driving and position detecting yoke YXA. , YXB, vertical drive and position detection yoke YY, first and second horizontal drive and position detection magnets MXA and MXB, and first and second vertical drive and position detection magnets MYA and MYB. The fixed portion 15 b of the drive unit 15 is attached to the camera main board 7 on the rear side and to the lens barrel 2 on the front side.

まず、ブレ量検出部11について説明する(図1〜7参照)。ブレ量検出部11は、ピッチングジャイロセンサGSY、ローリングジャイロセンサGSR、ヨーイングジャイロセンサGSX、ピッチング積分回路60、ローリング積分回路61、及びヨーイング積分回路62を有する。   First, the blur amount detection unit 11 will be described (see FIGS. 1 to 7). The shake amount detection unit 11 includes a pitching gyro sensor GSY, a rolling gyro sensor GSR, a yawing gyro sensor GSX, a pitching integration circuit 60, a rolling integration circuit 61, and a yawing integration circuit 62.

ピッチングジャイロセンサGSYは、ジャイロセンサ軸GSYOが第1方向xと平行に配置され、カメラ本体1の第1方向x軸周りの回転運動(ピッチング)の角速度を検出する。ローリングジャイロセンサGSRは、ジャイロセンサ軸GSROが第3方向zと平行に配置され、カメラ本体1の第3方向z軸周りの回転運動(ローリング)の角速度を検出する。ヨーイングジャイロセンサGSXは、ジャイロセンサ軸GSXOが第2方向yと平行に配置され、カメラ本体1の第2方向y軸周りの回転運動(ヨーイング)の角速度を検出する。   The pitching gyro sensor GSY has a gyro sensor axis GSYYO arranged in parallel with the first direction x, and detects the angular velocity of the rotational motion (pitching) around the first direction x axis of the camera body 1. The rolling gyro sensor GSR has a gyro sensor axis GSRO arranged in parallel with the third direction z, and detects the angular velocity of the rotational motion (rolling) around the third direction z axis of the camera body 1. In the yawing gyro sensor GSX, the gyro sensor axis GSXO is arranged in parallel with the second direction y, and detects the angular velocity of the rotational motion (yawing) around the second direction y axis of the camera body 1.

ピッチングジャイロセンサGSY、及びヨーイングジャイロセンサGSXは、それぞれカメラメイン基板7上に取り付けられた、ピッチングジャイロセンサベース基板7Y、及びヨーイングジャイロセンサベース基板7Xに実装される。   The pitching gyro sensor GSY and the yawing gyro sensor GSX are mounted on the pitching gyro sensor base board 7Y and the yawing gyro sensor base board 7X, which are mounted on the camera main board 7, respectively.

ローリングジャイロセンサGSRは、サブ基板8上に取り付けられた、ローリングジャイロセンサベース基板8Rに実装される。   The rolling gyro sensor GSR is mounted on a rolling gyro sensor base board 8R attached on the sub board 8.

ピッチングジャイロセンサGSYからの角速度に関する信号は、ピッチング積分回路60で積分される。ピッチング積分回路60は、ピッチングに基づく角度ブレ量に対応した出力値として、ピッチング角度信号Pyhを出力する。   A signal related to the angular velocity from the pitching gyro sensor GSY is integrated by the pitching integration circuit 60. The pitching integration circuit 60 outputs a pitching angle signal Pyh as an output value corresponding to the amount of angular blur based on pitching.

ピッチング積分回路60は、ピッチング積分抵抗RY、ピッチング積分キャパシタCY、ピッチング放電抵抗RDY、及び第1、第2ピッチング積分オペアンプAY1、AY2を有する(図4参照)。ピッチング積分回路60は、ソフトウエアで同じ動作を実現させてもよい。   The pitching integration circuit 60 includes a pitching integration resistor RY, a pitching integration capacitor CY, a pitching discharge resistor RDY, and first and second pitching integration operational amplifiers AY1 and AY2 (see FIG. 4). The pitching integration circuit 60 may realize the same operation by software.

ピッチング積分抵抗RYの一端は、ピッチングジャイロセンサGSYと接続され、ピッチングジャイロセンサGSYからの角速度に関する信号が入力される。ピッチング積分抵抗RYの他端は、ピッチング積分キャパシタCYの一端、ピッチング放電抵抗RDYの一端、及び第1ピッチング積分オペアンプAY1の反転入力端子と接続される。   One end of the pitching integral resistor RY is connected to the pitching gyro sensor GSY, and a signal related to the angular velocity from the pitching gyro sensor GSY is input. The other end of the pitching integration resistor RY is connected to one end of the pitching integration capacitor CY, one end of the pitching discharge resistor RDY, and the inverting input terminal of the first pitching integration operational amplifier AY1.

ピッチング積分キャパシタCYの他端、及びピッチング放電抵抗RDYの他端は、第1ピッチング積分オペアンプAY1の出力端子、及び第2ピッチング積分オペアンプAY2の反転入力端子と接続される。第1、第2ピッチング積分オペアンプAY1、AY2の非反転入力端子は、基準電圧Vrefの電源に接続される。第2ピッチング積分オペアンプAY2の出力端子は、第1、第2鉛直方向誤差増幅回路63A、63Bと接続される。   The other end of the pitching integration capacitor CY and the other end of the pitching discharge resistor RDY are connected to the output terminal of the first pitching integration operational amplifier AY1 and the inverting input terminal of the second pitching integration operational amplifier AY2. The non-inverting input terminals of the first and second pitching integration operational amplifiers AY1 and AY2 are connected to the power source of the reference voltage Vref. The output terminal of the second pitching integration operational amplifier AY2 is connected to the first and second vertical error amplifier circuits 63A and 63B.

ピッチング積分抵抗RY、及びピッチング積分キャパシタCYは、積分の為に使用され、ピッチング放電抵抗RDYは、ピッチングジャイロセンサGSYからの角速度に関する信号がゼロでも発生するオフセット電圧Vof(基準電圧Vrefとの差出力)を放電するために使用される。ピッチング放電抵抗RDYが無い場合には、オフセット電圧も積分され、時間tの経過に伴い積分出力は式:Vof×t/(CY×RY)で増大する(図5、点線グラフ参照)。この場合、積分出力に追従して可動部15aが変位し、可動範囲の端点に到達した時点で制御不能になる。   The pitching integration resistor RY and the pitching integration capacitor CY are used for integration, and the pitching discharge resistor RDY is an offset voltage Vof (difference output from the reference voltage Vref) that is generated even when the signal related to the angular velocity from the pitching gyro sensor GSY is zero. Used to discharge). When there is no pitching discharge resistance RDY, the offset voltage is also integrated, and the integrated output increases with the expression: Vof × t / (CY × RY) as time t passes (see FIG. 5, dotted line graph). In this case, the movable portion 15a is displaced following the integrated output and becomes uncontrollable when it reaches the end point of the movable range.

ピッチング放電抵抗RDYが有る場合には、ピッチング積分回路60は、ピッチング放電抵抗RDYにより、直流利得RDY/RYを有し、Vof×RDY/RYの電圧を出力する。従って、ピッチングジャイロセンサGSYからの角速度に関する信号がゼロの場合には、積分出力(ピッチング角度信号Pryの値)は、Vof×RDY/RYに収束し、可動部15aの変位は、可動範囲内で中心位置から変位した位置で停止する(図5、実線グラフ参照)。ピッチング放電抵抗RDYの値が小さいほど、放電が早く、積分は正確でなくなるため、放電の時定数(CY×RDY)が通常の画像電荷蓄積期間teに対して十分に長くなるように設定される(例えば2秒以上)。画像電荷蓄積期間teは、被写体の明るさに応じて制御演算部13によって決められ、撮像素子ISが制御される。ピッチング角度信号Pyhは、ピッチングジャイロセンサGSYからの角速度に関する信号がゼロ(手ブレ量がゼロ)の場合の積分出力(Vof×RDY/RY)も含まれた信号である。   When the pitching discharge resistance RDY is present, the pitching integration circuit 60 has a DC gain RDY / RY and outputs a voltage of Vof × RDY / RY by the pitching discharge resistance RDY. Therefore, when the signal regarding the angular velocity from the pitching gyro sensor GSY is zero, the integral output (the value of the pitching angle signal Pry) converges to Vof × RDY / RY, and the displacement of the movable portion 15a is within the movable range. Stops at a position displaced from the center position (see FIG. 5, solid line graph). The smaller the value of the pitching discharge resistance RDY, the faster the discharge and the less accurate the integration. Therefore, the discharge time constant (CY × RDY) is set to be sufficiently longer than the normal image charge accumulation period te. (For example, 2 seconds or more). The image charge accumulation period te is determined by the control calculation unit 13 according to the brightness of the subject, and the image sensor IS is controlled. The pitching angle signal Pyh is a signal including an integrated output (Vof × RDY / RY) when the signal related to the angular velocity from the pitching gyro sensor GSY is zero (the amount of camera shake is zero).

そのため、ブレ量のピッチング成分(第1方向x軸周りの回転運動(ピッチング)による手ブレ量)がゼロであっても、ピッチング角度信号Pyhは一定の値を有し、可動部15aは中心位置から第2方向yに変位する。しかし、この変位は、レンズの光軸Oと撮像素子ISの中心位置が少しずれるにすぎずこれによる違和感を使用者が感ずることはない。   Therefore, even if the pitching component of the blur amount (the amount of camera shake due to the rotational motion (pitching) around the first direction x axis) is zero, the pitching angle signal Pyh has a constant value, and the movable portion 15a is located at the center position. To the second direction y. However, this displacement is only a slight misalignment between the optical axis O of the lens and the center position of the image sensor IS, and the user does not feel a sense of discomfort.

ローリングジャイロセンサGSRからの角速度に関する信号は、ローリング積分回路61で積分され、ローリング積分回路61は、ローリングに基づく角度ブレ量に対応した出力値として、ローリング角度信号Prhを出力する。   A signal related to the angular velocity from the rolling gyro sensor GSR is integrated by the rolling integration circuit 61, and the rolling integration circuit 61 outputs a rolling angle signal Prh as an output value corresponding to the amount of angular blur based on rolling.

ローリング積分回路61は、ローリング積分抵抗RR、ローリング積分キャパシタCR、ローリング放電抵抗RDR、第1、第2ローリング積分オペアンプAR1、AR2、及びスイッチSWを有する(図6参照)。ローリング積分回路61は、ソフトウエアで同じ動作を実現させてもよい。   The rolling integration circuit 61 includes a rolling integration resistor RR, a rolling integration capacitor CR, a rolling discharge resistor RDR, first and second rolling integration operational amplifiers AR1 and AR2, and a switch SW (see FIG. 6). The rolling integration circuit 61 may realize the same operation by software.

ローリング積分抵抗RRの一端は、ローリングジャイロセンサGSRと接続され、ローリングジャイロセンサGSRからの角速度に関する信号が入力される。ローリング積分抵抗RRの他端は、スイッチSWのb端と接続され、スイッチSWを介してローリング積分キャパシタCRの一端、ローリング放電抵抗RDRの一端、及び第1ローリング積分オペアンプAR1の反転入力端子と接続される。   One end of the rolling integral resistor RR is connected to the rolling gyro sensor GSR, and a signal related to the angular velocity from the rolling gyro sensor GSR is input. The other end of the rolling integration resistor RR is connected to the b end of the switch SW, and is connected to one end of the rolling integration capacitor CR, one end of the rolling discharge resistor RDR, and the inverting input terminal of the first rolling integration operational amplifier AR1 through the switch SW. Is done.

スイッチSWは、レリーズスイッチ17bのオンオフ切り換えに基づいて、ローリング積分回路61への、ローリングジャイロセンサGSRからの角速度に関する信号供給のオンオフ制御(レリーズスイッチ17bがオン状態で、信号供給し、オフ状態で、信号供給しない)を行う。   The switch SW controls the on / off control of the signal supply related to the angular velocity from the rolling gyro sensor GSR to the rolling integrating circuit 61 based on the on / off switching of the release switch 17b (the signal is supplied when the release switch 17b is in the on state, and in the off state). , Do not supply signal).

カメラ本体1が静止画撮影モードに設定されていて、レリーズスイッチ17bがオン状態にされ、ついで撮像素子ISに画像電荷蓄積が行われ、この画像電荷蓄積期間te中は、スイッチSWはb端側に切り替えられ、それ以外の時はa端側に接続される。これにより、静止画の撮像動作(画像信号の電荷蓄積動作)の時は、ピッチングジャイロセンサGSYとヨーイングジャイロセンサGSXとローリングジャイロセンサGSRからの角速度に関する信号に基づいて像ブレ補正が行われる。それ以外の時、特にスルー画像表示時は、ピッチングジャイロセンサGSYとヨーイングジャイロセンサGSXからの角速度に関する信号に基づいて像ブレ補正が行われる。カメラ本体1が動画撮影モードに設定されているときは、レリーズスイッチ17bがオン状態にされても、スイッチSWはa端側に接続されたままであり、ピッチングジャイロセンサGSYとヨーイングジャイロセンサGSXからの角速度に関する信号に基づいて像ブレ補正が行われる。   The camera body 1 is set to the still image shooting mode, the release switch 17b is turned on, and then image charge is stored in the image sensor IS. During this image charge storage period te, the switch SW is on the b end side. Otherwise, it is connected to the a-end side. Thus, during a still image capturing operation (charge accumulation operation of an image signal), image blur correction is performed based on signals related to angular velocities from the pitching gyro sensor GSY, the yawing gyro sensor GSX, and the rolling gyro sensor GSR. At other times, particularly when a through image is displayed, image blur correction is performed based on signals related to angular velocity from the pitching gyro sensor GSY and the yawing gyro sensor GSX. When the camera body 1 is set to the moving image shooting mode, even if the release switch 17b is turned on, the switch SW remains connected to the a end side, and the pitching gyro sensor GSY and the yawing gyro sensor GSX are connected. Image blur correction is performed based on a signal related to the angular velocity.

制御演算部13は、ピッチングジャイロセンサGSY、及びヨーイングジャイロセンサGSXからの角速度に関する信号に基づいて像ブレ補正が行われる場合、可動部15aは、xy平面上の第1方向x、及び第2方向yの直線運動による移動制御を行う。制御演算部13は、ローリングジャイロセンサGSR、ピッチングジャイロセンサGSY、及びヨーイングジャイロセンサGSXからの角速度に関する信号に基づいて像ブレ補正が行われる場合、可動部15aは、xy平面上の回転運動、及び第1方向x、及び第2方向yの直線運動による移動制御を行う。   When the image blur correction is performed based on signals related to the angular velocity from the pitching gyro sensor GSY and the yawing gyro sensor GSX, the control unit 13 includes the first direction x and the second direction on the xy plane. The movement control by the linear motion of y is performed. When the image blur correction is performed based on signals related to angular velocities from the rolling gyro sensor GSR, the pitching gyro sensor GSY, and the yawing gyro sensor GSX, the control calculation unit 13 is configured so that the movable unit 15a rotates in the xy plane, and Movement control is performed by linear motion in the first direction x and the second direction y.

ローリング積分キャパシタCRの他端、及びローリング放電抵抗RDRの他端は、スイッチSWのa端、第1ローリング積分オペアンプAR1の出力端子、及び第2ローリング積分オペアンプAR2の反転入力端子と接続される。第1、第2ローリング積分オペアンプAR1、AR2の非反転入力端子は、基準電圧Vrefの電源に接続される。第2ローリング積分オペアンプAR2の出力端子は、第1、第2鉛直方向誤差増幅回路63A、63Bと接続される。   The other end of the rolling integration capacitor CR and the other end of the rolling discharge resistor RDR are connected to the a terminal of the switch SW, the output terminal of the first rolling integration operational amplifier AR1, and the inverting input terminal of the second rolling integration operational amplifier AR2. The non-inverting input terminals of the first and second rolling integration operational amplifiers AR1 and AR2 are connected to the power source of the reference voltage Vref. The output terminal of the second rolling integration operational amplifier AR2 is connected to the first and second vertical error amplifier circuits 63A and 63B.

ローリング積分抵抗RR、及びローリング積分キャパシタCRは、積分の為に使用され、ローリング放電抵抗RDRは、ローリングジャイロセンサGSRからの角速度に関する信号がゼロでも発生するオフセット電圧Vof(基準電圧Vrefとの差出力)を放電するために使用される。ローリング放電抵抗RDRが無い場合には、オフセット電圧も積分され、時間tの経過に伴い積分出力は式:Vof×t/(CR×RR)で増大する(図5、点線グラフ参照)。この場合、積分出力に追従して可動部15aが変位し、可動範囲の端点に到達した時点で制御不能になる。   The rolling integration resistor RR and the rolling integration capacitor CR are used for integration. The rolling discharge resistor RDR is an offset voltage Vof (difference output from the reference voltage Vref) that is generated even when the signal related to the angular velocity from the rolling gyro sensor GSR is zero. Used to discharge). When there is no rolling discharge resistance RDR, the offset voltage is also integrated, and the integrated output increases with the expression: Vof × t / (CR × RR) with the passage of time t (see the dotted line graph in FIG. 5). In this case, the movable portion 15a is displaced following the integrated output and becomes uncontrollable when it reaches the end point of the movable range.

ローリング放電抵抗RDRが有る場合には、ローリング積分回路61は、ローリング放電抵抗RDRにより、直流利得RDR/RRを有し、Vof×RDR/RRの電圧を出力する。従って、ローリングジャイロセンサGSRからの角速度に関する信号がゼロの場合には、積分出力(ローリング角度信号Prhの値)は、Vof×RDR/RRに収束し、可動部15aの変位は、可動範囲内で中心位置から変位した(傾いた)位置で停止する(図5、実線グラフ参照)。ローリング放電抵抗RDRの値が小さいほど、放電が早く、積分は正確でなくなるため、放電の時定数(CR×RDR)が通常の画像電荷蓄積期間teに対して十分に長くなるように設定される(例えば2秒以上)。ローリング角度信号Prhは、ローリングジャイロセンサGSRからの角速度に関する信号がゼロ(手ブレ量がゼロ)の場合の積分出力(Vof×RDR/RR)も含まれた信号である。   When there is a rolling discharge resistance RDR, the rolling integration circuit 61 has a DC gain RDR / RR and outputs a voltage of Vof × RDR / RR by the rolling discharge resistance RDR. Therefore, when the signal related to the angular velocity from the rolling gyro sensor GSR is zero, the integral output (the value of the rolling angle signal Prh) converges to Vof × RDR / RR, and the displacement of the movable portion 15a is within the movable range. It stops at a position displaced (tilted) from the center position (see FIG. 5, solid line graph). The smaller the value of the rolling discharge resistance RDR, the faster the discharge and the less accurate the integration. Therefore, the discharge time constant (CR × RDR) is set to be sufficiently longer than the normal image charge accumulation period te. (For example, 2 seconds or more). The rolling angle signal Prh is a signal including an integrated output (Vof × RDR / RR) when the signal related to the angular velocity from the rolling gyro sensor GSR is zero (the amount of camera shake is zero).

そのため、ブレ量のローリング成分(第3方向z軸周りの回転運動(ローリング)による手ブレ量)がゼロであっても、ローリング角度信号Prhは一定の値を有し、可動部15aは中心位置から変位する(傾く)。この変位は、撮像素子ISの傾きであるので、僅かな変位量(傾き)でも違和感を使用者が感ずる。但し、本実施形態では、積分時間が長くなる動画撮影モードにおけるレリーズスイッチ17bのオン状態の時、及びスルー画像表示の時には、積分演算が行われず、ローリング角度信号Prhがゼロ出力であるので、この傾き現象は生じない(第2ブレ量検出状態)。静止画撮影モードにおける画像電荷蓄積期間te中は、積分演算が行われるが、放電の時定数CR×RDRに比べ、静止画の画像電荷蓄積期間teは十分に短いため、この値(ローリング角度信号Prhの値:Ve)は小さく抑えられ、不必要な傾きを最小限に抑えることが可能になる(第1ブレ量検出状態、図7参照)。   Therefore, even if the rolling component of the shake amount (the amount of camera shake due to the rotational movement (rolling) around the third direction z-axis) is zero, the rolling angle signal Prh has a constant value, and the movable portion 15a is at the center position. Displace from (tilt). Since this displacement is an inclination of the image sensor IS, the user feels uncomfortable even with a slight displacement amount (inclination). However, in this embodiment, when the release switch 17b in the moving image shooting mode in which the integration time is long and the through image display is performed, the integration calculation is not performed and the rolling angle signal Prh is zero output. The tilt phenomenon does not occur (second blur amount detection state). Integration operation is performed during the image charge accumulation period te in the still image shooting mode. However, since the image charge accumulation period te of the still image is sufficiently shorter than the discharge time constant CR × RDR, this value (rolling angle signal) is used. The value of Prh: Ve) can be kept small, and an unnecessary inclination can be minimized (first blur amount detection state, see FIG. 7).

ヨーイングジャイロセンサGSXからの角速度に関する信号は、ヨーイング積分回路62で積分される。ヨーイング積分回路62は、ヨーイングに基づく角度ブレ量に対応した出力値として、ヨーイング角度信号Pxhを出力する。   A signal related to the angular velocity from the yawing gyro sensor GSX is integrated by the yawing integration circuit 62. The yawing integration circuit 62 outputs a yawing angle signal Pxh as an output value corresponding to the amount of angular blur based on yawing.

ヨーイング積分回路62は、ヨーイング積分抵抗RX、ヨーイング積分キャパシタCX、ヨーイング放電抵抗RDX、及び第1、第2ヨーイング積分オペアンプAX1、AX2を有する。ヨーイング積分回路62は、ソフトウエアで同じ動作を実現させてもよい。   The yawing integrating circuit 62 includes a yawing integrating resistor RX, a yawing integrating capacitor CX, a yawing discharge resistor RDX, and first and second yawing integrating operational amplifiers AX1 and AX2. The yawing integration circuit 62 may realize the same operation by software.

ヨーイング積分抵抗RXの一端は、ヨーイングジャイロセンサGSXと接続され、ヨーイングジャイロセンサGSXからの角速度に関する信号が入力される。ヨーイング積分抵抗RXの他端は、ヨーイング積分キャパシタCXの一端、ヨーイング放電抵抗RDXの一端、及び第1ヨーイング積分オペアンプAX1の反転入力端子と接続される。   One end of the yawing integral resistor RX is connected to the yawing gyro sensor GSX, and a signal related to the angular velocity from the yawing gyro sensor GSX is input. The other end of the yawing integration resistor RX is connected to one end of the yawing integration capacitor CX, one end of the yawing discharge resistor RDX, and the inverting input terminal of the first yawing integration operational amplifier AX1.

ヨーイング積分キャパシタCXの他端、及びヨーイング放電抵抗RDXの他端は、第1ヨーイング積分オペアンプAX1の出力端子、及び第2ヨーイング積分オペアンプAX2の反転入力端子と接続される。第1、第2ヨーイング積分オペアンプAX1、AX2の非反転入力端子は、基準電圧Vrefの電源に接続される。第2ヨーイング積分オペアンプAX2の出力端子は、水平方向誤差増幅回路65と接続される。   The other end of the yawing integration capacitor CX and the other end of the yawing discharge resistor RDX are connected to the output terminal of the first yawing integration operational amplifier AX1 and the inverting input terminal of the second yawing integration operational amplifier AX2. The non-inverting input terminals of the first and second yawing integrating operational amplifiers AX1 and AX2 are connected to the power source of the reference voltage Vref. The output terminal of the second yawing integration operational amplifier AX2 is connected to the horizontal error amplifier circuit 65.

ヨーイング積分抵抗RX、及びヨーイング積分キャパシタCXは、積分の為に使用され、ヨーイング放電抵抗RDXは、ヨーイングジャイロセンサGSXからの角速度に関する信号がゼロでも発生するオフセット電圧Vof(基準電圧Vrefとの差出力)を放電するために使用される。ヨーイング放電抵抗RDXが無い場合には、オフセット電圧も積分され、時間tの経過に伴い積分出力は式:Vof×t/(CX×RX)で増大する(図5、点線グラフ参照)。この場合、積分出力に追従して可動部15aが変位し、可動範囲の端点に到達した時点で制御不能になる。   The yawing integration resistor RX and the yawing integration capacitor CX are used for integration. The yawing discharge resistor RDX is an offset voltage Vof (difference output from the reference voltage Vref) that is generated even when the signal related to the angular velocity from the yawing gyro sensor GSX is zero. Used to discharge). When there is no yawing discharge resistance RDX, the offset voltage is also integrated, and the integrated output increases with the expression: Vof × t / (CX × RX) as time elapses (see FIG. 5, dotted line graph). In this case, the movable portion 15a is displaced following the integrated output and becomes uncontrollable when it reaches the end point of the movable range.

ヨーイング放電抵抗RDXが有る場合には、ヨーイング積分回路62は、ヨーイング放電抵抗RDXにより、直流利得RDX/RXを有し、Vof×RDX/RXの電圧を出力する。従って、ヨーイングジャイロセンサGSXからの角速度に関する信号がゼロの場合には、積分出力(ヨーイング角度信号Prxの値)は、Vof×RDX/RXに収束し、可動部15aの変位は、可動範囲内で中心位置から変位した位置で停止する(図5、実線グラフ参照)。ヨーイング放電抵抗RDXの値が小さいほど、放電が早く、積分は正確でなくなるため、放電の時定数(CX×RDX)が通常の画像電荷蓄積期間teに対して十分に長くなるように設定される(例えば2秒以上)。ヨーイング角度信号Pxhは、ヨーイングジャイロセンサGSXからの角速度に関する信号がゼロ(手ブレ量がゼロ)の場合の積分出力(Vof×RDX/RX)も含まれた信号である。   When there is a yawing discharge resistance RDX, the yawing integration circuit 62 has a DC gain RDX / RX and outputs a voltage of Vof × RDX / RX by the yawing discharge resistance RDX. Therefore, when the signal related to the angular velocity from the yawing gyro sensor GSX is zero, the integral output (the value of the yawing angle signal Prx) converges to Vof × RDX / RX, and the displacement of the movable portion 15a is within the movable range. Stops at a position displaced from the center position (see FIG. 5, solid line graph). The smaller the value of the yawing discharge resistance RDX, the faster the discharge and the less accurate the integration. Therefore, the discharge time constant (CX × RDX) is set to be sufficiently longer than the normal image charge accumulation period te. (For example, 2 seconds or more). The yawing angle signal Pxh is a signal including an integral output (Vof × RDX / RX) when the signal related to the angular velocity from the yawing gyro sensor GSX is zero (the amount of camera shake is zero).

そのため、ブレ量のヨーイング成分(第2方向y軸周りの回転運動(ヨーイング)による手ブレ量)がゼロであっても、ヨーイング角度信号Pxhは一定の値を有し、可動部15aは中心位置から第1方向xに変位する。しかし、この変位は、レンズの光軸Oと撮像素子ISの中心位置が少しずれるにすぎずこれによる違和感を使用者が感ずることはない。   Therefore, even if the yawing component of the shake amount (the amount of camera shake caused by the rotational motion (yawing) around the second direction y-axis) is zero, the yawing angle signal Pxh has a constant value, and the movable portion 15a is located at the center position. To the first direction x. However, this displacement is only a slight misalignment between the optical axis O of the lens and the center position of the image sensor IS, and the user does not feel a sense of discomfort.

ピッチング角度信号Pyhは、第1方向x軸周りの回転運動(ピッチング)による手ブレ量を特定する信号として、ローリング角度信号Prhは、第3方向z軸周りの回転運動(ローリング)による像ブレ量を特定する信号として、ヨーイング角度信号Pxhは、第2方向y軸周りの回転運動(ヨーイング)による像ブレ量を特定する信号として、後述する制御演算部13におけるブレ量に基づいて可動部15aの移動制御に使用される。   The pitching angle signal Pyh is a signal that specifies the amount of camera shake due to rotational movement (pitching) about the first direction x-axis, and the rolling angle signal Prh is the amount of image blur due to rotational movement (rolling) about the third direction z-axis. The yawing angle signal Pxh is a signal for specifying the amount of image blur due to rotational movement (yawing) around the second direction y-axis, based on the amount of blur in the control calculation unit 13 described later. Used for movement control.

次に、制御演算部13について説明する(図3参照)。なお、CPUで制御する場合は、積分回路、誤差増幅回路、PID演算回路、PWMドライバの動作はソフトウエアによっても実現可能である。   Next, the control calculation unit 13 will be described (see FIG. 3). In addition, when controlling by CPU, the operation | movement of an integration circuit, an error amplification circuit, a PID arithmetic circuit, and a PWM driver is also realizable by software.

ピッチング角度信号Pyh、ローリング角度信号Prhは、第1、第2鉛直方向誤差増幅回路63A、63Aに入力される。第1鉛直方向誤差増幅回路63Aには、ピッチング角度信号Pyhとローリング角度信号Prhとの加算値、及び第1鉛直方向ホールセンサSYAの出力値とが入力され、第2鉛直方向誤差増幅回路63Bには、ピッチング角度信号Pyhからローリング角度信号Prhの減算値、及び第2鉛直方向ホールセンサSYBの出力値とが入力される。ヨーイング角度信号Pxhは、水平方向誤差増幅回路65に入力される。水平方向誤差増幅回路65には、ヨーイング角度信号Pxh、及び水平方向ホールセンサSXの出力値とが入力される。   The pitching angle signal Pyh and the rolling angle signal Prh are input to the first and second vertical error amplifier circuits 63A and 63A. An addition value of the pitching angle signal Pyh and the rolling angle signal Prh and an output value of the first vertical direction hall sensor SYA are input to the first vertical direction error amplification circuit 63A, and the second vertical direction error amplification circuit 63B is input. Is inputted with the subtraction value of the rolling angle signal Prh from the pitching angle signal Pyh and the output value of the second vertical hall sensor SYB. The yawing angle signal Pxh is input to the horizontal error amplifier circuit 65. The horizontal error amplification circuit 65 receives the yawing angle signal Pxh and the output value of the horizontal hall sensor SX.

第1鉛直方向誤差増幅回路63Aは、ピッチング角度信号Pyhとローリング角度信号Prhとの加算値と、第1鉛直方向ホールセンサSYAの出力値とを比較する(差異を算出する)。第2鉛直方向誤差増幅回路63Bは、ピッチング角度信号Pyhからローリング角度信号Prhの減算値と、第2鉛直方向ホールセンサSYBの出力値とを比較する(差異を算出する)。水平方向誤差増幅回路65は、ヨーイング角度信号Pxhと、水平方向ホールセンサSXの出力値とを比較する(差異を算出する)。   The first vertical error amplifier 63A compares the sum of the pitching angle signal Pyh and the rolling angle signal Prh with the output value of the first vertical hall sensor SYA (calculates the difference). The second vertical error amplifier 63B compares the subtraction value of the rolling angle signal Prh from the pitching angle signal Pyh with the output value of the second vertical hall sensor SYB (calculates the difference). The horizontal error amplifier circuit 65 compares the yawing angle signal Pxh with the output value of the horizontal hall sensor SX (calculates a difference).

第1、第2鉛直方向PID演算回路66A、66Bは、第1、第2鉛直方向誤差増幅回路63A、63Bの出力値(差異値)に基づいて、PID演算を行う。具体的には、第1鉛直方向PID演算回路66Aは、ピッチング角度信号Pyhとローリング角度信号Prhの加算値と、第1鉛直方向ホールセンサSYAの出力値との差異が小さくなるように(第1鉛直方向誤差増幅回路63Aの出力値が小さくなるように)、第1鉛直方向駆動用コイルCYAに印加する電圧に関する値(PWMパルスのデューティ比など)を演算する。第2鉛直方向PID演算回路66Bは、ピッチング角度信号Pyhからローリング角度信号Prhの減算値と、第2鉛直方向ホールセンサSYBの出力値との差異が小さくなるように(第2鉛直方向誤差増幅回路63Bの出力値が小さくなるように)、第2鉛直方向駆動用コイルCYBに印加する電圧に関する値(PWMパルスのデューティ比など)を演算する。   The first and second vertical PID calculation circuits 66A and 66B perform PID calculation based on the output values (difference values) of the first and second vertical error amplifier circuits 63A and 63B. Specifically, the first vertical direction PID calculation circuit 66A reduces the difference between the added value of the pitching angle signal Pyh and the rolling angle signal Prh and the output value of the first vertical direction hall sensor SYA (first A value related to the voltage applied to the first vertical driving coil CYA (such as the duty ratio of the PWM pulse) is calculated so that the output value of the vertical error amplifier circuit 63A becomes small. The second vertical direction PID calculation circuit 66B reduces the difference between the subtraction value of the rolling angle signal Prh from the pitching angle signal Pyh and the output value of the second vertical direction hall sensor SYB (second vertical direction error amplifier circuit). 63B so that the output value of 63B becomes small), a value (such as a duty ratio of the PWM pulse) related to the voltage applied to the second vertical driving coil CYB is calculated.

第1鉛直方向PWMドライバ69Aは、第1鉛直方向PID演算回路66Aの演算結果に基づくPWMパルスを、第1鉛直方向駆動用コイルCYAに印加する。第2鉛直方向PWMドライバ69Bは、第2鉛直方向PID演算回路66Aの演算結果に基づくPWMパルスを、第2鉛直方向駆動用コイルCYBに印加する。これにより、第1、第2鉛直方向駆動用コイルCYA、CYBには第2方向yに駆動力が発生し、この駆動力によって可動部15aのxy平面上に第2方向yへの移動が可能になる。第1鉛直方向駆動用コイルCYAと、第2鉛直方向駆動力CYBへの駆動力が異なる場合は、駆動力差に基づき可動部15aのxy平面上に回転移動が可能になる。   The first vertical PWM driver 69A applies a PWM pulse based on the calculation result of the first vertical PID calculation circuit 66A to the first vertical driving coil CYA. The second vertical PWM driver 69B applies a PWM pulse based on the calculation result of the second vertical PID calculation circuit 66A to the second vertical driving coil CYB. As a result, the first and second vertical driving coils CYA and CYB generate a driving force in the second direction y, and the driving force can move the movable portion 15a in the second direction y on the xy plane. become. When the driving force to the first vertical driving coil CYA and the second vertical driving force CYB is different, the movable portion 15a can be rotated on the xy plane based on the driving force difference.

ローリング積分回路61において積分演算が行われない場合には、ローリング角度信号Prhがゼロ出力であるので、第1、第2鉛直方向駆動用コイルCYA、CYBへの第2方向yの駆動力が同じになる。この時、可動部15aについてxy平面上の第2方向yへの直線移動が行われるが、回転移動は行われない。   When the integration calculation is not performed in the rolling integration circuit 61, the rolling angle signal Prh is zero output, so the driving force in the second direction y to the first and second vertical driving coils CYA and CYB is the same. become. At this time, the movable portion 15a is linearly moved in the second direction y on the xy plane, but is not rotationally moved.

水平方向PID演算回路68は、水平方向誤差増幅回路65の出力値(差異値)に基づいて、PID演算を行う。具体的には、水平方向PID演算回路68は、ヨーイング角度信号Pxhと、水平方向ホールセンサSXとの差異が小さくなるように(水平方向誤差増幅回路65の出力値が小さくなるように)、第1、第2水平方向駆動用コイルCXA、CXBに印加する電圧に関する値(PWMパルスのデューティ比など)を演算する。   The horizontal PID calculation circuit 68 performs PID calculation based on the output value (difference value) of the horizontal error amplifier circuit 65. Specifically, the horizontal PID calculation circuit 68 is configured to reduce the difference between the yawing angle signal Pxh and the horizontal hall sensor SX (so that the output value of the horizontal error amplifier circuit 65 becomes small). 1. Calculate a value (such as a duty ratio of a PWM pulse) related to a voltage applied to the second horizontal driving coils CXA and CXB.

水平方向PWMドライバ71は、水平方向PID演算回路68の演算結果に基づくPWMパルスを、第1、第2水平方向駆動用コイルCXA、CXBに印加する。これにより、第1、第2水平方向駆動用コイルCXA、CXBには、第1方向xへの駆動力が発生し、この駆動力によって、可動部15aのxy平面上に第1方向xへの移動が可能になる。   The horizontal PWM driver 71 applies a PWM pulse based on the calculation result of the horizontal PID calculation circuit 68 to the first and second horizontal drive coils CXA and CXB. As a result, a driving force in the first direction x is generated in the first and second horizontal driving coils CXA and CXB, and this driving force causes the moving portion 15a to move in the first direction x on the xy plane. It becomes possible to move.

次に、駆動部15について説明する(図3、8〜10参照)。第1、第2水平方向駆動用コイルCXA、CXB、第1、第2鉛直方向駆動用コイルCYA、CYB、第1、第2水平方向枠連結部FXA、FXB、第1、第2鉛直方向ホールセンサSYA、SYB、及び水平方向ホールセンサSXは、撮像板基板45上に取り付けられる。   Next, the drive part 15 is demonstrated (refer FIG. 3, 8-10). First and second horizontal driving coils CXA and CXB, first and second vertical driving coils CYA and CYB, first and second horizontal frame connecting portions FXA and FXB, first and second vertical holes The sensors SYA and SYB and the horizontal hall sensor SX are attached on the imaging plate substrate 45.

枠18は、xy平面に垂直な薄板の帯で構成される口状の枠であり、弾性体で構成される。枠18は、第1、第2水平方向枠連結部FXA、FXBを介して撮像板基板45に取り付けられ(連結され)、第1、第2鉛直方向枠固定部FYA、FYBを介して固定部15b(レンズ鏡筒2)に取り付けられる(固定される)。枠18は、撮像素子ISを囲む位置関係にある。   The frame 18 is a mouth-shaped frame composed of a thin strip perpendicular to the xy plane, and is composed of an elastic body. The frame 18 is attached (connected) to the imaging plate substrate 45 via the first and second horizontal frame connecting portions FXA and FXB, and is fixed via the first and second vertical frame fixing portions FYA and FYB. It is attached (fixed) to 15b (lens barrel 2). The frame 18 is in a positional relationship surrounding the image sensor IS.

第1水平方向枠連結部FXAは、第1水平方向枠連結部用取付穴FXA1、FXA2を介して撮像板基板45にネジ止めされる。第2水平方向枠連結部FXBは、第2水平方向枠連結部用取付穴FXB1、FXB2を介して撮像板基板45にネジ止めされる。第1鉛直方向枠固定部FYAは、第1鉛直方向枠固定部用取付穴FYA1、FYA2を介してレンズ鏡筒2にネジ止めされる。第2鉛直方向枠固定部FYBは、第2鉛直方向枠固定部用取付穴FYB1、FYB2を介してレンズ鏡筒2にネジ止めされる。   The first horizontal frame connecting portion FXA is screwed to the imaging plate substrate 45 via the first horizontal frame connecting portion mounting holes FXA1, FXA2. The second horizontal frame connecting portion FXB is screwed to the imaging plate substrate 45 via the second horizontal frame connecting portion mounting holes FXB1, FXB2. The first vertical frame fixing portion FYA is screwed to the lens barrel 2 via the first vertical frame fixing portion mounting holes FYA1 and FYA2. The second vertical frame fixing part FYB is screwed to the lens barrel 2 via the second vertical frame fixing part mounting holes FYB1 and FYB2.

枠18は、第3方向zから見て、第1方向xに平行な2辺と第2方向yに平行な2辺を有する矩形形状を有するが、この矩形形状は撮像板基板45のxy平面上の移動に伴って、xy平面に沿って弾性変形する。これにより、撮像板基板45は、固定部15b、及びレンズ鏡筒2によって、枠18を介して、xy平面上を、回転を含めた移動可能な状態で保持される。   The frame 18 has a rectangular shape having two sides parallel to the first direction x and two sides parallel to the second direction y when viewed from the third direction z. The rectangular shape is an xy plane of the imaging plate substrate 45. As it moves upward, it elastically deforms along the xy plane. As a result, the imaging plate substrate 45 is held by the fixing portion 15b and the lens barrel 2 through the frame 18 in a movable state including rotation on the xy plane.

第1水平方向枠連結部FXAは、枠18を構成する第2方向yに平行な1辺の中央近傍に、第2水平方向枠連結部FXBは、枠18を構成する第2方向yに平行な他の1辺の中央近傍に取り付けられる。第1、第2水平方向枠連結部FXA、FXBは、第3方向zから見て、第1方向xで撮像素子ISを挟む位置関係にある。   The first horizontal frame connection portion FXA is in the vicinity of the center of one side parallel to the second direction y constituting the frame 18, and the second horizontal direction frame connection portion FXB is parallel to the second direction y constituting the frame 18. It is attached near the center of one other side. The first and second horizontal frame connecting portions FXA and FXB are in a positional relationship in which the imaging element IS is sandwiched in the first direction x when viewed from the third direction z.

第1鉛直方向枠固定部FYAは、枠18を構成する第1方向xに平行な1辺の中央近傍に、第2鉛直方向枠固定部FYBは、枠18を構成する第1方向xに平行な他の1辺の中央近傍に取り付けられる。第1、第2鉛直方向枠連結部FYA、FYBは、第3方向zから見て、第2方向yで撮像素子ISを挟む位置関係にある。   The first vertical frame fixing part FYA is in the vicinity of the center of one side parallel to the first direction x constituting the frame 18, and the second vertical direction frame fixing part FYB is parallel to the first direction x constituting the frame 18. It is attached near the center of one other side. The first and second vertical frame connecting portions FYA and FYB are in a positional relationship with the imaging element IS sandwiched in the second direction y when viewed from the third direction z.

枠18は、金属で構成され、第1、第2水平方向枠連結部FXA、FXB、及び第1、第2鉛直方向枠固定部FYA、FYBは、少なくとも一部が樹脂で構成される。枠18第1、第2水平方向枠連結部FXA、FXB、及び第1、第2鉛直方向枠固定部FYA、FYBは、インサート成形される。枠18が樹脂で構成される場合には、枠18、第1、第2水平方向矩形枠連結部FXA、FXB、及び第1、第2鉛直方向矩形枠固定部FYA、FYBは、一体成形されてもよい。   The frame 18 is made of metal, and at least a part of the first and second horizontal frame connecting portions FXA and FXB, and the first and second vertical frame fixing portions FYA and FYB are made of resin. The first and second horizontal frame connecting portions FXA and FXB and the first and second vertical frame fixing portions FYA and FYB of the frame 18 are insert-molded. When the frame 18 is made of resin, the frame 18, the first and second horizontal rectangular frame connecting portions FXA and FXB, and the first and second vertical rectangular frame fixing portions FYA and FYB are integrally formed. May be.

第1水平方向駆動及び位置検出用ヨークYXAは、板状の磁性金属部材で、第3方向zに垂直に並べられ、レンズ鏡筒2側から見て右側で、レンズ鏡筒2に取り付けられる(接着される)。第2水平方向駆動及び位置検出用ヨークYXBは、板状の磁性金属部材で、第3方向zに垂直に並べられ、レンズ鏡筒2側から見て左側で、レンズ鏡筒2に取り付けられる(接着される)。鉛直方向駆動及び位置検出用ヨークYYは、板状の磁性金属部材で、第3方向zに垂直に並べられ、レンズ鏡筒2側から見て上側で、第1鉛直方向枠固定部FYAに取り付けられる(接着される)。   The first horizontal driving and position detecting yoke YXA is a plate-like magnetic metal member, arranged perpendicular to the third direction z, and attached to the lens barrel 2 on the right side when viewed from the lens barrel 2 side ( Glued). The second horizontal driving and position detecting yoke YXB is a plate-like magnetic metal member, arranged vertically in the third direction z, and attached to the lens barrel 2 on the left side when viewed from the lens barrel 2 side ( Glued). The vertical driving and position detecting yoke YY is a plate-like magnetic metal member, arranged vertically in the third direction z, and attached to the first vertical frame fixing portion FYA on the upper side when viewed from the lens barrel 2 side. (Glued).

第1、第2水平方向駆動及び位置検出用ヨークYXA、YXBは、第3方向zから見て、第1方向xで、撮像素子ISを挟む位置関係にある。   The first and second horizontal driving and position detecting yokes YXA and YXB are in a positional relationship with the imaging element IS sandwiched in the first direction x when viewed from the third direction z.

第1水平方向駆動及び位置検出用磁石MXAは、第1水平方向駆動及び位置検出用ヨークYXAに取り付けられる。第2水平方向駆動及び位置検出用磁石MXBは、第2水平方向駆動及びIT検出用ヨークYXBに取り付けられる。第1、第2鉛直方向駆動及び位置検出用磁石MYA、MYBは、鉛直方向駆動及び位置検出用ヨークYYに取り付けられる。   The first horizontal driving and position detecting magnet MXA is attached to the first horizontal driving and position detecting yoke YXA. The second horizontal drive and position detection magnet MXB is attached to the second horizontal drive and IT detection yoke YXB. The first and second vertical drive and position detection magnets MYA and MYB are attached to the vertical drive and position detection yoke YY.

撮像板基板45は、重力の影響を受けない状態で、可動部15aが移動を開始する前の初期状態において、光軸Oが撮像素子ISの有効撮像領域の中心を通り、有効撮像領域の矩形を構成する辺が第1方向xまたは第2方向yに平行である位置関係に配置されるのが望ましい。枠18は、重力の影響を受けない状態で、可動部15aが移動を開始する前の初期状態において、弾性変形せず矩形形状を有する状態であるのが望ましい。撮像素子ISは、撮像板基板45上で且つレンズ鏡筒2と対向する側に配置される。   The imaging plate substrate 45 is not affected by gravity, and in an initial state before the movable portion 15a starts to move, the optical axis O passes through the center of the effective imaging area of the imaging element IS, and the effective imaging area is rectangular. Are preferably arranged in a positional relationship parallel to the first direction x or the second direction y. It is desirable that the frame 18 is not affected by gravity and has a rectangular shape without elastic deformation in an initial state before the movable portion 15a starts moving. The imaging element IS is disposed on the imaging plate substrate 45 and on the side facing the lens barrel 2.

第1水平方向駆動用コイルCXA、及び水平方向ホールセンサSXは、第1水平方向駆動及び位置検出用磁石MXAと第3方向z上で対向する位置関係にある。第2水平方向駆動用コイルCXBは、第2水平方向駆動及び位置検出用磁石MXBと第3方向z上で対向する位置関係にある。   The first horizontal driving coil CXA and the horizontal hall sensor SX are in a positional relationship facing the first horizontal driving and position detecting magnet MXA in the third direction z. The second horizontal driving coil CXB is in a positional relationship facing the second horizontal driving and position detecting magnet MXB in the third direction z.

第1鉛直方向駆動用コイルCYA、及び第1鉛直方向ホールセンサSYAは、第1鉛直方向駆動及び位置検出用磁石MYAと第3方向z上で対向する位置関係にある。第2鉛直方向駆動用コイルCYB、及び第2鉛直方向ホールセンサSYBは、第2鉛直方向駆動及び位置検出用磁石MYBと第3方向z上で対向する位置関係にある。   The first vertical driving coil CYA and the first vertical hall sensor SYA are in a positional relationship facing the first vertical driving and position detecting magnet MYA in the third direction z. The second vertical driving coil CYB and the second vertical hall sensor SYB are in a positional relationship facing the second vertical driving and position detection magnet MYB in the third direction z.

第1、第2水平方向駆動及び位置検出用磁石MXA、MXBは、厚み方向すなわち第3方向zに着磁されており、N極面とS極面とが、第1方向xに並べられる。第1水平方向駆動及び位置検出用磁石MXAの第2方向yの長さは、可動部15aが第2方向yに移動した際に第1水平方向駆動用コイルCXA及び水平方向ホールセンサSXに及ぼす磁界が変化しない程度に、第1水平方向駆動用コイルCXAの第2方向yの有効長に比べて長めに設定される。第2水平方向駆動及び位置検出用磁石MXBの第2方向yの長さは、可動部15aが第2方向yに移動した際に第2水平方向駆動用コイルCXBに及ぼす磁界が変化しない程度に、第2水平方向駆動用コイルCXBの第2方向yの有効長に比べて長めに設定される。   The first and second horizontal driving and position detecting magnets MXA and MXB are magnetized in the thickness direction, that is, the third direction z, and the N-pole surface and the S-pole surface are arranged in the first direction x. The length in the second direction y of the first horizontal driving and position detecting magnet MXA affects the first horizontal driving coil CXA and the horizontal hall sensor SX when the movable portion 15a moves in the second direction y. To the extent that the magnetic field does not change, the first horizontal driving coil CXA is set longer than the effective length in the second direction y. The length in the second direction y of the second horizontal driving and position detecting magnet MXB is such that the magnetic field exerted on the second horizontal driving coil CXB does not change when the movable portion 15a moves in the second direction y. The second horizontal driving coil CXB is set to be longer than the effective length in the second direction y.

第1、第2鉛直方向駆動及び位置検出用磁石MYA、MYBは、厚み方向すなわち第3方向zに着磁されており、N極面とS極面とが、第2方向yに並べられる。第1鉛直方向駆動及び位置検出用磁石MYAの第1方向xの長さは、可動部15aが第1方向xに移動した際に第1鉛直方向駆動用コイルCYA及び第1鉛直方向ホールセンサSYAに及ぼす磁界が変化しない程度に、第1鉛直方向駆動用コイルCYAの第1方向xの有効長に比べて長めに設定される。第2鉛直方向駆動及び位置検出用磁石MYBの第1方向xの長さは、可動部15aが第1方向xに移動した際に第2鉛直方向駆動用コイルCYB及び第2鉛直方向ホールセンサSYBに及ぼす磁界が変化しない程度に、第2鉛直方向駆動用コイルCYBの第1方向xの有効長に比べて長めに設定される。   The first and second vertical driving and position detection magnets MYA and MYB are magnetized in the thickness direction, that is, the third direction z, and the N-pole surface and the S-pole surface are arranged in the second direction y. The length in the first direction x of the first vertical driving and position detecting magnet MYA is such that the first vertical driving coil CYA and the first vertical hall sensor SYA when the movable portion 15a moves in the first direction x. Is set to be longer than the effective length of the first vertical driving coil CYA in the first direction x to the extent that the magnetic field exerted thereon does not change. The length of the second vertical direction driving and position detecting magnet MYB in the first direction x is such that when the movable portion 15a moves in the first direction x, the second vertical direction driving coil CYB and the second vertical direction hall sensor SYB. Is set longer than the effective length in the first direction x of the second vertical driving coil CYB to such an extent that the magnetic field exerted on is not changed.

第1水平方向駆動用コイルCXAのコイルパターンは、自身に流れる電流と、第1水平方向駆動及び位置検出用磁石MXAの磁界から生ずる電磁力により、第1水平方向駆動用コイルCXAを含む可動部15aを第1方向xに移動させる駆動力を発生すべく、第2方向yに平行な線分を有する。第2水平方向駆動用コイルCXBのコイルパターンは、自身に流れる電流と、第2水平方向駆動及び位置検出用磁石MXBの磁界から生ずる電磁力により、第2水平方向駆動用コイルCXBを含む可動部15aを第1方向xに移動させる駆動力を発生すべく、第2方向yに平行な線分を有する。   The coil pattern of the first horizontal driving coil CXA is a movable part including the first horizontal driving coil CXA due to the current flowing through itself and the electromagnetic force generated from the magnetic field of the first horizontal driving and position detecting magnet MXA. In order to generate a driving force for moving 15a in the first direction x, it has a line segment parallel to the second direction y. The coil pattern of the second horizontal driving coil CXB is a movable part including the second horizontal driving coil CXB by the current flowing through itself and the electromagnetic force generated from the magnetic field of the second horizontal driving and position detecting magnet MXB. In order to generate a driving force for moving 15a in the first direction x, it has a line segment parallel to the second direction y.

第1鉛直方向駆動用コイルCYAのコイルパターンは、自身に流れる電流と、第1鉛直方向駆動及び位置検出用磁石MYAの磁界から生ずる電磁力により、第1鉛直方向駆動用コイルCYAを含む可動部15aを第2方向yに移動させる駆動力を発生すべく、第1方向xに平行な線分を有する。第2鉛直方向駆動用コイルCYBのコイルパターンは、自身に流れる電流と、第2鉛直方向駆動及び位置検出用磁石MYBの磁界から生ずる電磁力により、第2鉛直方向駆動用コイルCYBを含む可動部15aを第2方向yに移動させる駆動力を発生すべく、第1方向xに平行な線分を有する。   The coil pattern of the first vertical driving coil CYA includes a movable part including the first vertical driving coil CYA by the current flowing through itself and the electromagnetic force generated from the magnetic field of the first vertical driving and position detecting magnet MYA. In order to generate a driving force for moving 15a in the second direction y, a line segment parallel to the first direction x is provided. The coil pattern of the second vertical driving coil CYB is a movable part including the second vertical driving coil CYB by the current flowing through itself and the electromagnetic force generated from the magnetic field of the second vertical driving and position detecting magnet MYB. In order to generate a driving force for moving 15a in the second direction y, a line segment parallel to the first direction x is provided.

第1、第2鉛直方向ホールセンサSYA、SYBは、ホール効果を利用した磁電変換素子であるホール素子であり、可動部15aの第2方向yの位置変化に伴う第1、第2鉛直方向駆動及び位置検出用磁石MYA、MYBからの磁束密度変化を検出し、可動部15aの第2方向yの位置検出を行う。水平方向ホールセンサSXは、ホール効果を利用した磁電変換素子であるホール素子であり、可動部15aの第1方向xの位置変化に伴う第1水平方向駆動及び位置検出用磁石MXAからの磁束密度変化を検出し、可動部15aの第1方向xの位置検出を行う。   The first and second vertical hall sensors SYA and SYB are hall elements that are magnetoelectric conversion elements utilizing the Hall effect, and are driven in the first and second vertical directions in accordance with the position change of the movable portion 15a in the second direction y. In addition, a change in magnetic flux density from the position detection magnets MYA and MYB is detected, and the position of the movable portion 15a in the second direction y is detected. The horizontal Hall sensor SX is a Hall element that is a magnetoelectric conversion element using the Hall effect, and the magnetic flux density from the first horizontal driving and position detecting magnet MXA according to the position change of the movable portion 15a in the first direction x. The change is detected, and the position of the movable portion 15a in the first direction x is detected.

第1鉛直方向ホールセンサSYAは、第1鉛直方向駆動用コイルCYAの内側で且つ第2鉛直方向ホールセンサSYBから離れた位置に、第2鉛直方向ホールセンサSYBは、第2鉛直方向駆動用コイルCYBの内側で且つ第1鉛直方向ホールセンサSYAから離れた位置に、水平方向ホールセンサSXは、第1水平方向駆動用コイルCXAの内側に配置される。   The first vertical hall sensor SYA is located inside the first vertical driving coil CYA and away from the second vertical hall sensor SYB, and the second vertical hall sensor SYB is the second vertical driving coil. The horizontal hall sensor SX is disposed inside the first horizontal driving coil CXA at a position inside the CYB and away from the first vertical hall sensor SYA.

第1水平方向駆動及び位置検出用ヨークYXAは、第1水平方向駆動及び位置検出用磁石MXAの磁界が周囲に漏れにくくし、第1水平方向駆動用コイルCXA及び水平方向ホールセンサSXと、第1水平方向駆動及び位置検出用磁石MXAとの間の磁束密度を高める役割を果たす。第2水平方向駆動及び位置検出用ヨークYXBは、第2水平方向駆動及び位置検出用磁石MXBの磁界が周囲に漏れにくくし、第2水平方向駆動用コイルCXBと、第2水平方向駆動及び位置検出用磁石MXBとの間の磁束密度を高める役割を果たす。   The first horizontal drive and position detection yoke YXA makes it difficult for the magnetic field of the first horizontal drive and position detection magnet MXA to leak to the surroundings, and the first horizontal drive coil CXA and the horizontal hall sensor SX It plays the role which raises the magnetic flux density between 1 horizontal direction drive and the magnet MXA for position detection. The second horizontal drive and position detection yoke YXB makes it difficult for the magnetic field of the second horizontal drive and position detection magnet MXB to leak to the surroundings, and the second horizontal drive coil CXB and the second horizontal drive and position detection yoke YXB It plays a role of increasing the magnetic flux density between the magnet for detection MXB.

鉛直方向駆動及び位置検出用ヨークYYは、第1、第2鉛直方向駆動及び位置検出用磁石MYA、MYBの磁界が周囲に漏れにくくし、第1鉛直方向駆動用コイルCYA及び第1鉛直方向ホールセンサSYAと、第1鉛直方向駆動及び位置検出用磁石MYAとの間の磁束密度を高め、第2鉛直方向駆動用コイルCYB及び第2鉛直方向ホールセンサSYBと、第2鉛直方向駆動及び位置検出用磁石MYBとの間の磁束密度を高める役割を果たす。   The vertical drive and position detection yoke YY makes it difficult for the magnetic fields of the first and second vertical drive and position detection magnets MYA and MYB to leak to the surroundings, and the first vertical drive coil CYA and the first vertical hall. The magnetic flux density between the sensor SYA and the first vertical driving and position detecting magnet MYA is increased, the second vertical driving coil CYB and the second vertical hall sensor SYB, and the second vertical driving and position detection. It plays the role which raises the magnetic flux density between the magnets MYB.

本実施形態では、可動部15aの移動の為の構造物としてガイド機構またはボールで挟み込む機構を必要とせず、枠18の弾性変形を介して可動部15aを移動可能な状態で保持することが可能になる。そのため、ガイド機構のクリアランスに起因するガタや摩擦を考慮する必要がないため、高精度で且つ安定性の高い手ブレ補正制御が可能である。また、複数の弾性手段を用いて保持する場合に比べて、構造が単純で一体成形やインサート成形が可能になるため、製造コストを低く抑えることが可能になる。   In this embodiment, it is possible to hold the movable portion 15a in a movable state through elastic deformation of the frame 18 without requiring a guide mechanism or a mechanism for pinching with a ball as a structure for moving the movable portion 15a. become. For this reason, it is not necessary to consider the play and friction caused by the clearance of the guide mechanism, so that it is possible to perform camera shake correction control with high accuracy and high stability. Further, as compared with the case of holding using a plurality of elastic means, since the structure is simple and integral molding or insert molding is possible, the manufacturing cost can be kept low.

なお、本実施形態では、可動部15aの移動について枠18の弾性変形を利用するが、移動制御の際に、枠18の弾性力を考慮する必要はない。変位量をフィードバックして所望の変位量を得る制御方法(制御演算部13のPID制御)を使用するため、予め弾性力を考慮した複雑な演算を行う必要はないからである。   In this embodiment, the elastic deformation of the frame 18 is used for the movement of the movable portion 15a. However, it is not necessary to consider the elastic force of the frame 18 in the movement control. This is because a control method (PID control of the control calculation unit 13) that obtains a desired displacement amount by feeding back the displacement amount is used, so that it is not necessary to perform a complicated calculation in consideration of the elastic force in advance.

なお、本実施形態では、磁界変化検出素子としてホール素子を利用したホールセンサによる位置検出を説明したが、磁界変化検出素子として別の検出素子を利用してもよい。具体的には、磁界の変化を検出することにより可動部の位置検出情報を求めることが可能なMIセンサ(高周波キャリア型磁界センサ)、または磁気共鳴型磁界検出素子、MR素子(磁気抵抗効果素子)であり、ホール素子を利用した本実施形態と同様の効果が得られる。   In the present embodiment, the position detection by the Hall sensor using the Hall element as the magnetic field change detection element has been described, but another detection element may be used as the magnetic field change detection element. Specifically, an MI sensor (high frequency carrier type magnetic field sensor) capable of obtaining the position detection information of the movable part by detecting a change in the magnetic field, a magnetic resonance type magnetic field detection element, an MR element (magnetoresistance effect element) The same effect as that of the present embodiment using the Hall element can be obtained.

また、可動部15aの移動のためのアクチュエータとして、磁石とコイルによる電磁力による駆動を説明したが、他のアクチュエータであってもよい。   Moreover, although the drive by the electromagnetic force by a magnet and a coil was demonstrated as an actuator for the movement of the movable part 15a, another actuator may be sufficient.

また、可動部15aを保持する機構として枠18を使用する形態を説明したが、ガイド機構またはボールで挟み込む機構であってもよい。   Moreover, although the form which uses the frame 18 as a mechanism which hold | maintains the movable part 15a was demonstrated, the mechanism pinched with a guide mechanism or a ball | bowl may be sufficient.

ブレ量検出は、角速度を検出するジャイロセンサによる形態が最も一般的であるが、これに限られない。例えば、本発明と同一出願人による実用新案登録251978号に記載の角加速度センサでもよい。なお、角加速度センサの場合は、角度ブレ量に対応した出力値を得るためには2度の積分が必要なので、図4や図6の積分回路は2つ直列に配置される。   The shake amount detection is most commonly performed by a gyro sensor that detects angular velocity, but is not limited thereto. For example, the angular acceleration sensor described in Utility Model Registration No. 251978 by the same applicant as the present invention may be used. In the case of an angular acceleration sensor, since integration of 2 degrees is necessary to obtain an output value corresponding to the amount of angular blur, two integrating circuits in FIGS. 4 and 6 are arranged in series.

本実施形態では、制御演算部13の切り替え制御により、静止画撮影モードであって撮像素子ISが画像電荷蓄積中においては、ピッチングジャイロセンサGSY、ローリングジャイロセンサGSR、及びヨーイングジャイロセンサGSXを使った第1ブレ量検出状態で、ブレ量を検出し、可動部15aを、xy平面に沿って回転運動及び直交2方向への直線運動をさせて、像ブレ補正動作が行われる。この場合、ローリングジャイロセンサGSRの誤差成分を含んだ出力による画像の傾きは生ずるが、放電時定数CR×RDRの設定により(画像電荷蓄積期間teに比べて十分長い)、傾きが最小限に抑えられる。   In the present embodiment, the pitching gyro sensor GSY, the rolling gyro sensor GSR, and the yawing gyro sensor GSX are used in the still image shooting mode and the image pickup device IS is accumulating image charges by the switching control of the control calculation unit 13. In the first blur amount detection state, the blur amount is detected, and the image blur correction operation is performed by causing the movable portion 15a to rotate and linearly move in two orthogonal directions along the xy plane. In this case, the image is tilted due to the output including the error component of the rolling gyro sensor GSR, but the tilt is minimized by setting the discharge time constant CR × RDR (which is sufficiently longer than the image charge accumulation period te). It is done.

また、動画撮影モード、及びスルー画像表示時においては、ピッチングジャイロセンサGSY、及びヨーイングジャイロセンサGSXを使った第2ブレ量検出状態で、ブレ量を検出し、可動部15aを、xy平面に沿って直交2方向への直線運動をさせて、像ブレ補正動作が行われる。この時、可動部15aの回転運動は行われない。この場合、ローリングジャイロセンサGSRの誤差成分を含んだ出力による画像の傾き現象は生じない。   In the moving image shooting mode and through image display, in the second blur amount detection state using the pitching gyro sensor GSY and the yawing gyro sensor GSX, the blur amount is detected, and the movable portion 15a is moved along the xy plane. Thus, an image blur correction operation is performed by linearly moving in two orthogonal directions. At this time, the rotary motion of the movable portion 15a is not performed. In this case, the image tilt phenomenon due to the output including the error component of the rolling gyro sensor GSR does not occur.

本実施形態におけるカメラ本体の斜視図である。It is a perspective view of the camera main body in this embodiment. カメラ本体の構成図である。It is a block diagram of a camera main body. カメラ本体の像ブレ補正部の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the image blur correction part of a camera main body. ピッチング積分回路(又はヨーイング積分回路)の回路図である。It is a circuit diagram of a pitching integration circuit (or yawing integration circuit). 放電抵抗の有無により異なる積分回路からの出力値を示すグラフである。It is a graph which shows the output value from an integration circuit which changes with the presence or absence of discharge resistance. ローリング積分回路の回路図である。It is a circuit diagram of a rolling integration circuit. ローリング積分回路からの画像電荷蓄積期間に対する出力値を示すグラフである。It is a graph which shows the output value with respect to the image charge accumulation period from a rolling integration circuit. 像ブレ補正部の駆動部の正面図である。It is a front view of the drive part of an image blur correction part. 駆動部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a drive part. 駆動部の斜視図である。It is a perspective view of a drive part.

符号の説明Explanation of symbols

1 カメラ本体
2 レンズ鏡筒
7 カメラメイン基板
7X ヨーイングジャイロセンサベース基板
7Y ピッチングジャイロセンサベース基板
8 サブ基板
8R ローリングジャイロセンサベース基板
9 フレキシブル基板
10 像ブレ補正部
11 ブレ量検出部
13 制御演算部
15 駆動部
15a、15b 可動部、固定部
18 枠
20 表示部
21 記憶部
45 撮像板基板
60 ピッチング積分回路
61 ローリング積分回路
62 ヨーイング積分回路
63A、63B 第1、第2鉛直方向駆動用誤差増幅回路
65 水平方向駆動用誤差増幅回路
66A、66B 第1、第2鉛直方向駆動用PID演算回路
68 水平方向駆動用PID演算回路
69A、69B 第1、第2鉛直方向駆動用PWMドライバ
71 水平方向駆動用PWMドライバ
AR1、AR2 第1、第2ローリング積分オペアンプ
AX1、AX2 第1、第2ヨーイング積分オペアンプ
AY1、AY2 第1、第2ピッチング積分オペアンプ
CR ローリング積分キャパシタ
CX ヨーイング積分キャパシタ
CXA、CXB 第1、第2水平方向駆動用コイル
CY ピッチング積分キャパシタ
CYA、CYB 第1、第2鉛直方向駆動用コイル
FXA、FXB 第1、第2水平方向枠連結部
FXA1、FXA2 第1水平方向枠連結部用取付穴
FXB1、FXB2 第2水平方向枠連結部用取付穴
FYA、FYB 第1、第2鉛直方向枠固定部
FYA1、FYA2 第1鉛直方向枠固定部用取付穴
FYB1、FYB2 第2鉛直方向枠固定部用取付穴
GSR ローリングジャイロセンサ
GSX ヨーイングジャイロセンサ
GSY ピッチングジャイロセンサ
GSRO、GSXO、GSYO ジャイロセンサ軸
IS 撮像素子
MXA、MXB 第1、第2水平方向駆動及び位置検出用磁石
MYA、MYB 第1、第2鉛直方向駆動及び位置検出用磁石
O 光軸
Prh ローリング角度信号
Pxh ヨーイング角度信号
Pyh ピッチング角度信号
RDR ローリング放電抵抗
RR ローリング積分抵抗
RDX ヨーイング放電抵抗
RX ヨーイング積分抵抗
RDY ピッチング放電抵抗
RY ピッチング積分抵抗
SX 水平方向ホールセンサ
SYA、SYB 第1、第2鉛直方向ホールセンサ
SW スイッチ
YXA、YXB 第1、第2水平方向駆動及び位置検出用ヨーク
YY 鉛直方向駆動及び位置検出用ヨーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Camera body 2 Lens barrel 7 Camera main board 7X Yawing gyro sensor base board 7Y Pitching gyro sensor base board 8 Sub board 8R Rolling gyro sensor base board 9 Flexible board 10 Image blur correction part 11 Blur amount detection part 13 Control calculation part 15 Drive unit 15a, 15b Movable unit, fixed unit 18 Frame 20 Display unit 21 Storage unit 45 Imaging board substrate 60 Pitching integration circuit 61 Rolling integration circuit 62 Yawing integration circuit 63A, 63B First and second vertical driving error amplification circuit 65 Horizontal driving error amplification circuit 66A, 66B First and second vertical driving PID arithmetic circuit 68 Horizontal driving PID arithmetic circuit 69A, 69B First and second vertical driving PWM driver 71 Horizontal driving PWM Driver AR1, A R2 First and second rolling integration operational amplifiers AX1 and AX2 First and second yawing integration operational amplifiers AY1 and AY2 First and second pitching integration operational amplifiers CR Rolling integration capacitor CX Yawing integration capacitors CXA and CXB First and second horizontal driving Coil CY Pitching integration capacitor CYA, CYB First and second vertical driving coils FXA, FXB First, second horizontal frame connecting portion FXA1, FXA2 First horizontal frame connecting portion mounting hole FXB1, FXB2 Second Mounting hole for horizontal frame connecting part FYA, FYB First and second vertical frame fixing part FYA1, FYA2 First vertical frame fixing part mounting hole FYB1, FYB2 Second vertical frame fixing part mounting hole GSR Rolling gyro Sensor GSX Yawing gyro sensor GSY Pitchon Gyro sensor GSRO, GSXO, GSYO Gyro sensor axis IS Image sensor MXA, MXB First and second horizontal drive and position detection magnets MYA, MYB First and second vertical drive and position detection magnets O Optical axis Prh Rolling Angle signal Pxh Yawing angle signal Pyh Pitching angle signal RDR Rolling discharge resistance RR Rolling integration resistance RDX Yawing discharge resistance RX Yawing integration resistance RDY Pitching discharge resistance RY Pitching integration resistance SX Horizontal hall sensor SYA, SYB First, second vertical hall Sensor SW switch YXA, YXB First and second horizontal drive and position detection yoke YY Vertical drive and position detection yoke

Claims (3)

撮像装置のブレ量を検出するセンサ部と、
撮像素子を有し、前記ブレ量に基づいて、前記撮像装置の光軸に垂直な平面上を移動する可動部と、
前記可動部の移動制御を行う制御部とを備え、
前記制御部が前記可動部の前記移動制御を行う場合、静止画撮影モードで且つ画像電荷蓄積期間は、前記可動部について前記平面上の回転運動と直交2方向への直線運動による移動制御を行い、スルー画像表示の時及び動画撮影時には、前記可動部について前記平面上の直交2方向への直線運動による移動制御を行うことを特徴とするカメラ用像ブレ補正装置。
A sensor unit for detecting a blur amount of the imaging device;
A movable unit that has an imaging element and moves on a plane perpendicular to the optical axis of the imaging device based on the amount of blur;
A control unit that performs movement control of the movable unit,
When the control unit performs the movement control of the movable unit, in the still image shooting mode and the image charge accumulation period, the movable unit performs movement control by linear movement in two directions orthogonal to the rotational movement on the plane. An image blur correction apparatus for a camera that performs movement control by linear motion in the two orthogonal directions on the plane of the movable portion during through image display and during moving image shooting.
前記センサ部は、ピッチング検出センサ、ローリング検出センサ、及びヨーイング検出センサを有し、
前記制御部は、前記静止画撮影モードで且つ画像電荷蓄積期間に、前記ピッチング検出センサ、前記ローリング検出センサ、及び前記ヨーイング検出センサからの信号に基づいて前記ブレ量の検出を行う第1ブレ量検出状態と、前記スルー画像表示の時及び動画撮影時に、前記ピッチング検出センサと前記ヨーイング検出センサからの信号に基づいて前記ブレ量の検出を行う第2ブレ量検出状態との切り替え制御を行うことを特徴とする請求項1に記載のカメラ用像ブレ補正装置。
The sensor unit includes a pitching detection sensor, a rolling detection sensor, and a yawing detection sensor.
The control unit detects a blur amount based on signals from the pitching detection sensor, the rolling detection sensor, and the yawing detection sensor in the still image shooting mode and in an image charge accumulation period. Switching control between a detection state and a second blur amount detection state in which the blur amount is detected based on signals from the pitching detection sensor and the yawing detection sensor at the time of through image display and moving image shooting. The camera shake correction device for a camera according to claim 1.
前記ピッチング検出センサ、前記ローリング検出センサ、前記ヨーイング検出センサは、ジャイロセンサであることを特徴とする請求項2に記載のカメラ用像ブレ補正装置。   The image blur correction apparatus for a camera according to claim 2, wherein the pitching detection sensor, the rolling detection sensor, and the yawing detection sensor are gyro sensors.
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