JP7398907B2 - Image stabilization system and method, imaging device and imaging system - Google Patents
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Description
本発明は像振れ補正システム及び方法、撮像装置及び撮像システムに関する。 The present invention relates to an image stabilization system and method, an imaging device, and an imaging system.
デジタルカメラで撮影する際、撮影者の手ブレ等の影響により生じ得る画像の劣化を防止する像ブレ補正として、様々な方式が提案されている。例えば、補正レンズを光軸に対して略直交する方向にシフトさせる光学式像ブレ補正方式や、撮像素子を光軸に対して略直交する方向にシフトさせる撮像面式像ブレ補正方式が知られている。さらに、特許文献1では、交換レンズが着脱可能な撮像システムにおいて、交換レンズ側の光学式像ブレ補正手段と、カメラ側の撮像面式像ブレ補正手段の両方を有し、それぞれのブレ補正手段を駆動させて、像ブレを補正する方式が開示されている。 2. Description of the Related Art Various methods have been proposed for image blur correction to prevent image deterioration that may occur due to the effects of camera shake or the like when photographing with a digital camera. For example, an optical image stabilization method in which a correction lens is shifted in a direction substantially perpendicular to the optical axis, and an imaging plane image stabilization method in which an image sensor is shifted in a direction substantially perpendicular to the optical axis are known. ing. Furthermore, in Patent Document 1, an imaging system to which an interchangeable lens can be attached and detached has both an optical image stabilization means on the interchangeable lens side and an image pickup surface type image blur correction means on the camera side, and each of the image stabilization means A system has been disclosed in which image blur is corrected by driving the camera.
しかしながら、特許文献1には、次のような課題がある。即ち、特許文献1では、交換レンズ側とカメラ側の両方にブレ検出手段を有しているが、撮影時にカメラ内のフォーカルプレーンシャッターが駆動した時、カメラ側のブレ検出手段により得られる信号にはシャッター駆動に伴うノイズが混入していることが考えられる。ブレ検出手段からの信号にノイズが混入すると、ブレ補正の精度が低下してしまう。 However, Patent Document 1 has the following problems. That is, in Patent Document 1, both the interchangeable lens side and the camera side have shake detection means, but when the focal plane shutter in the camera is driven during shooting, the signal obtained by the shake detection means on the camera side is It is thought that noise associated with shutter driving is mixed in. If noise is mixed into the signal from the shake detection means, the accuracy of shake correction will decrease.
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、交換レンズとカメラ本体からなる撮像システムにおいて、高精度に振れを補正することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to highly accurately correct shake in an imaging system consisting of an interchangeable lens and a camera body.
上記目的を達成するために、本発明の像振れ補正システムは、振動を伴う予め決められた動作が指示されたか否かを判断する判断手段と、前記判断手段による判断の結果に基づいて、撮像装置とレンズユニットで行う振れ補正の補正割合を設定する設定手段と、前記撮像装置において検出された振れ信号と、前記撮像装置での補正割合に基づいて、第1の振れ補正信号を生成する第1の生成手段と、前記第1の振れ補正信号に基づいて、前記撮像装置における第1の振れ補正手段を制御する第1の制御手段と、を有し、前記第1の振れ補正手段は、撮像素子と、該撮像素子が設置された平面において該撮像素子を移動する移動手段とを含み、前記判断手段により前記予め決められた動作が指示されたと判断された場合に、前記設定手段は、前記予め決められた動作が指示されたと判断されてから、前記予め決められた動作による振動が継続している第1の期間、前記予め決められた動作が指示されたと判断される前の前記撮像装置での第1の補正割合よりも低い第2の補正割合に、前記撮像装置での補正割合を切り替える。
In order to achieve the above object, the image stabilization system of the present invention includes a determining means for determining whether or not a predetermined motion accompanied by vibration is instructed, and an image stabilization system that performs image stabilization based on the result of the determination by the determining means. a setting means for setting a correction ratio for image stabilization performed by the apparatus and the lens unit; and a setting means for generating a first image stabilization signal based on the image stabilization signal detected in the imaging device and the correction percentage in the imaging device. 1 generation means, and a first control means for controlling the first shake correction means in the imaging device based on the first shake correction signal, the first shake correction means: The setting means includes an image sensor and a moving means for moving the image sensor on a plane on which the image sensor is installed, and when the judgment means determines that the predetermined operation is instructed, the setting means: A first period during which vibrations due to the predetermined action continue after it is determined that the predetermined action has been instructed, and before it is determined that the predetermined action has been instructed. The correction rate in the imaging device is switched to a second correction rate that is lower than the first correction rate in the device.
本発明によれば、交換レンズとカメラ本体からなる撮像システムにおいて、高精度に振れを補正することができる。 According to the present invention, it is possible to correct shake with high precision in an imaging system including an interchangeable lens and a camera body.
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the following embodiments do not limit the claimed invention. Although a plurality of features are described in the embodiments, not all of these features are essential to the invention, and the plurality of features may be arbitrarily combined. Furthermore, in the accompanying drawings, the same or similar components are designated by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
<第1の実施形態>
以下、図1から図4を参照して、本発明の第1の実施形態について説明する。
<First embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
●撮像システムの構成
図1は、本実施形態における像振れ補正システムを搭載した撮像システムの一例として、デジタル一眼カメラの構成を示すブロック図である。図1に示す様に、本実施形態における撮像システムは、主に、カメラ本体1と交換レンズ2(レンズユニット)とを有する。カメラ本体1と交換レンズ2は、電気的に接続される通信部30を介して、信号のやり取りを行うことができる。
●Configuration of Imaging System FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a digital single-lens camera as an example of an imaging system equipped with an image stabilization system according to this embodiment. As shown in FIG. 1, the imaging system in this embodiment mainly includes a camera body 1 and an interchangeable lens 2 (lens unit). The camera body 1 and the
交換レンズ2は、光線を通過させる撮影光学系22、レンズ側振れ補正機構23、レンズ駆動部24、レンズ側振れ検出部25、及び交換レンズ2における各構成の制御を司るレンズシステム制御部20を含む。
The
撮影光学系22は、振れ補正レンズ、フォーカスレンズ、ズームレンズ等の複数のレンズと、絞り等を含む。レンズシステム制御部20は、後述するカメラシステム制御部10からの命令信号を受けて、レンズ駆動部24に、撮影光学系22に含まれるフォーカスレンズ、ズームレンズ、絞り等を制御するための制御信号を送る。レンズ駆動部24は、この制御信号に基づいて、フォーカスレンズ、ズームレンズ、絞り等を駆動することで、光学系の調整を行う。
The photographing
レンズ側振れ検出部25はジャイロセンサで構成されており、交換レンズ2における角度振れを検出し、検出した振れ信号をレンズシステム制御部20に含まれるレンズ側振れ補正制御部26に送る。レンズ側振れ補正制御部26では、レンズ側振れ検出部25からの振れ信号に対して、フィルタ処理、積分処理などを行い、振れ量を算出する。そして、算出した振れ量と、後述する補正割合制御部34からの補正割合に基づいて、撮影光学系22に含まれる振れ補正レンズの駆動信号である振れ補正信号を生成する。レンズ側振れ補正機構23は、レンズ側振れ補正制御部26からの振れ補正信号に応じて、振れ補正レンズを撮影光学系22の光軸21に対して略直交方向にシフト移動することにより、振れを補正する。
The lens side
カメラ本体1において、フォーカルプレーンシャッター14(以下、「シャッター14」と呼ぶ。)は、先幕と後幕からなるシャッター幕を有し、それぞれのシャッター幕をシャッター開口部内で走行させる。これにより、交換レンズ2の撮影光学系22を通過した光線の、撮像素子11への遮光及び通過を制御する。シャッター14は、カメラシステム制御部10内のシャッター駆動制御部35によりその駆動が制御される。
In the camera body 1, the focal plane shutter 14 (hereinafter referred to as "
撮像素子11は、CMOSセンサやCCD等からなり、交換レンズ2の撮影光学系22及びシャッター14の開口を通過した光線を受光し、アナログの電気信号に光電変換する。変換されたアナログの電気信号は、不図示のA/D変換器により量子化処理が行われ、デジタル信号(画像データ)に変換されて画像処理部12に送られる。画像処理部12は、内部にホワイトバランス回路、ガンマ補正回路、補間演算回路等を有しており、カメラシステム制御部10の命令を受けて、撮像素子11から取得した信号から画像データを生成する。画像処理部12で生成された画像データは、メモリ13に記憶される。
The
また、カメラ本体1は、ユーザーによる操作を受け付けるための操作部15、及び、画像などの表示を行う画像表示部16を有する。
The camera body 1 also includes an
カメラシステム制御部10は、CPU(中央演算処理装置)等を備え、交換レンズ2との通信を含むカメラ本体1の制御を統括する。カメラシステム制御部10は、操作部15に含まれるレリーズ釦が押下され、撮影指示を受け付けた場合、該撮影指示に応じてタイミング信号等を生成し、撮像素子11等の制御を行うと共に、レンズシステム制御部20へ制御信号を送信する。
The camera
また、カメラ本体1において、カメラ側振れ検出部31はジャイロセンサで構成されており、カメラ本体1における角度振れを検出し、検出した振れ信号をカメラシステム制御部10内のカメラ側振れ補正制御部32に送る。カメラ側振れ補正制御部32では、カメラ側振れ検出部31の信号に対して、フィルタ処理、積分処理などを行い、振れ量を算出する。そして、算出した振れ量と、カメラシステム制御部10内の補正割合制御部34からの補正割合に基づいて、撮像素子11の駆動信号である振れ補正信号を生成する。カメラ側振れ補正機構33は、カメラ側振れ検出部31からの振れ補正信号に応じて、撮像素子11を撮影光学系22の光軸21に対して略直交方向にシフト移動することにより、振れを補正する。
Further, in the camera body 1, the camera side
補正割合制御部34は、交換レンズ2の焦点距離、撮影シーケンスなどに応じて、撮像システムが振れ補正を行う際の、カメラ本体1側と交換レンズ2側とで分担する補正駆動の補正割合を決定する。そして、補正割合制御部34で決定した補正割合は、カメラ側振れ補正制御部32及びレンズ側振れ補正制御部26にそれぞれ送られる。
The correction
例えば、補正割合がカメラ本体1側と交換レンズ2側で1:1の場合、カメラ側振れ補正制御部32は、カメラ側振れ検出部31で検出された振れ信号を50%に減衰させて、カメラ側振れ補正機構33での補正駆動量を算出する。一方、レンズ側振れ補正制御部26は、レンズ側振れ検出部25で検出された振れ信号を50%に減衰させて、レンズ側振れ補正機構23の補正駆動量を算出する。
For example, if the correction ratio is 1:1 between the camera body 1 side and the
●振動ノイズの影響
次に、図2を用いて、シャッター14の駆動に伴う、カメラ側振れ検出部31の振れ信号に対する振動ノイズの影響について説明する。
●Influence of Vibration Noise Next, using FIG. 2, the influence of vibration noise on the shake signal of the camera side
図2は、カメラ側振れ検出部31により検出された振れ信号を表しており、横軸は時間、縦軸は振れ信号の検出レベルである角速度[deg/s]を示している。図2では、カメラ側振れ検出部31が全時間領域においてカメラ本体1の手ブレに伴う回転振動を検出しているが、時刻t11においてシャッター14のシャッター先幕走行による影響である振動ノイズ(シャッターノイズ)が混入し始めていることを示している。シャッターノイズは、時刻t11から時刻t12にかけて徐々に減衰していく。
FIG. 2 shows a shake signal detected by the camera side
このシャッターノイズ成分が混入した振れ信号に対して、カメラ側振れ補正制御部32で積分などの処理を行い補正駆動量を算出すると、正しく振れ補正を行うことができず、振れ補正精度が低下してしまう。シャッター14の先幕の走行により静止画の露光が開始されるので、特に、静止画露光中の振れ補正精度が低下してしまうこととなる。そこで、本実施形態では、補正割合を制御することにより、シャッターノイズのような動作に伴う振動の影響による静止画露光中の振れ補正精度の低下を抑制する。具体的には、シャッター14の駆動のような、予め振動が生じることがわかっている動作(振動を伴う予め決められた動作)が行われているか否かで、補正割合を変更することで、シャッターノイズのような動作に伴う振動の影響を軽減する。
When the camera side shake
なお、レンズ側振れ検出部25により検出される振れ信号にもシャッターノイズ成分が混入するが、シャッター14はカメラ本体1に内に取り付けられており、カメラ側振れ検出部31よりも振動の伝達経路が遠いため、影響は少ない。
Note that the shutter noise component is also mixed into the shake signal detected by the lens side
●補正割合及びタイミング
次に、図3を用いて、本実施形態における補正割合制御部34による補正割合の制御と、そのタイミングについて説明する。
●Correction ratio and timing Next, using FIG. 3, the control of the correction ratio by the correction
図3は、補正割合制御部34による補正割合の制御と、シャッター14の先幕の走行タイミングを示すタイミングチャートであり、横軸は時間を示す。「レンズ側補正割合」と「カメラ側補正割合」は、それぞれ交換レンズ2側とカメラ本体1側で分担される補正割合を示し、「シャッター」は、シャッター14の先幕の走行タイミングを表している。
FIG. 3 is a timing chart showing the control of the correction ratio by the correction
図3に示すように、振れ補正駆動の開始時である時刻t0では、補正割合制御部34により、補正割合がカメラ本体1側60%、交換レンズ2側40%に設定される。
As shown in FIG. 3, at time t0, which is the start of the shake correction drive, the correction
時刻t1において、操作部15に含まれるレリーズ釦の押下により静止画の撮影指示がなされると、補正割合制御部34により、補正割合がカメラ本体1側0%、交換レンズ2側100%に変更される。
At time t1, when a still image shooting instruction is issued by pressing the release button included in the
そして、時刻t2においてシャッター駆動制御部35によりシャッター14の先幕の走行を開始することで露光が開始され、時刻t3において先幕の走行が終了する。時刻t2が図2の時刻t11のタイミングに対応する。
Then, at time t2, the shutter
次に、時刻t4において、補正割合制御部34により、補正割合がカメラ本体1側60%、交換レンズ2側40%に再設定される。時刻t3においてシャッター14の先幕の走行は終了するが、図2を用いて示したように、先幕走行終了後もシャッターノイズの振動が継続して残るので、シャッターノイズが一定レベルに収まるまでは補正割合を変更しない。
Next, at time t4, the correction
その後、シャッター14の後幕が走行し、露光が終了して、静止画撮影が終了する。なお、シャッター14の後幕の走行時には静止画撮影が終了するため、本実施形態では補正割合を変更しない。
Thereafter, the rear curtain of the
このように、撮影中にカメラ側振れ検出部31にシャッターノイズが混入する期間は、補正割合制御部34により、補正割合を、カメラ本体1側0%、交換レンズ2側100%になるよう制御する。このような制御を行うことで、カメラ側振れ検出部31の振れ信号に混入するシャッターノイズによるカメラ側振れ補正機構33による補正精度の低下を防ぐことができる。
In this way, during the period when shutter noise is mixed in the camera side
なお、時刻t4におけるシャッターノイズの大きさが振れ補正動作への影響が小さければ、シャッターノイズが完全に収まっていなくてもよい。そこで、予めシャッターノイズのみの静定までの信号を測定しておき、許容できるシャッターノイズの振幅になるまでの時間を求めておき、時刻t1から時刻t4までの期間としてもよい。 Note that, as long as the magnitude of the shutter noise at time t4 has a small influence on the shake correction operation, the shutter noise does not need to be completely suppressed. Therefore, the signal until only the shutter noise stabilizes is measured in advance, and the time required until the amplitude of the shutter noise reaches an allowable value is determined, and the period from time t1 to time t4 may be determined.
または、時刻t1からt4までの期間の長さを予め決めておくのではなく、次のようにカメラ側振れ検出部31の信号を利用して所定期間を決めても良い。まず、カメラ側振れ検出部31からの振れ信号から、BPF(バンドパスフィルタ)などを用いて手ブレとは異なる100Hz以上などの高周波成分を抽出する。そして、抽出した高周波成分の信号からシャッターノイズが所望の振幅に収まったと判断したら、補正割合制御部34に補正割合を変更する命令を出すようにしても良い。また、カメラ側振れ検出部31の振れ信号を利用する以外にも、別途加速度センサなどをカメラ側振れ検出部31の近傍に取り付けておき、加速度センサ信号の結果により補正割合を切り替えるタイミングを決めても良い。
Alternatively, instead of predetermining the length of the period from time t1 to t4, the predetermined period may be determined using the signal from the camera side
なお、上述したカメラ本体1側と交換レンズ2側の補正割合は、上述した値に限定されるものでは無く、カメラ本体1側における補正割合を、シャッターノイズが発生している間、シャッターノイズが発生していない間よりも小さくするように制御すればよい。その際に、カメラ側振れ補正機構33及びレンズ側振れ補正機構23が補正可能な量や、交換レンズ2の焦点距離により決定すればよい。
Note that the correction ratios on the camera body 1 side and the
●像振れ補正処理
次に、図4を用いて、第1の実施形態における像振れ補正処理の流れについて説明する。図4は静止画撮影時の像振れ補正処理のフローチャートであり、カメラシステム制御部10により制御される。
●Image blur correction processing Next, the flow of image blur correction processing in the first embodiment will be described using FIG. 4. FIG. 4 is a flowchart of image blur correction processing during still image shooting, which is controlled by the camera
処理を開始すると、S101では、補正割合制御部34により予め定められた補正割合に基づき、カメラ本体1側及び交換レンズ2側で、振れ補正駆動が開始される。S101での補正割合は図3の時刻t1より前の時間に相当し、例えば、カメラ本体1側60%、交換レンズ2側40%に設定される。
When the process starts, in S101, shake correction driving is started on the camera body 1 side and the
S102において、操作部15に含まれるレリーズ釦が押下され、静止画の撮影指示がなされたかを判断する。撮影指示がなされたと判断するまで、S102を繰り返して待機する。撮影指示がなされたと判断すると、S103に進む。
In S102, it is determined whether the release button included in the
S103において、補正割合制御部34により、S101で設定されていた補正割合から、カメラ本体1側0%、交換レンズ2側100%に変更する。S103が図3の時刻t1に相当する。
In S103, the correction
S104において、シャッター駆動制御部35によりシャッター14の先幕が走行を開始し、これにより静止画の撮影露光が開始される。S104が図3の時刻t2に相当する。
In S104, the shutter
S105において、S103で補正割合を変更してから予め定められた期間の経過等の予め決められた変更条件が満たされているかを判断し、変更条件が満たされるまで待機し、変更条件が満たされたと判断されると、S106に進む。 In S105, it is determined whether a predetermined change condition such as the elapse of a predetermined period after changing the correction ratio in S103 is satisfied, and the process waits until the change condition is satisfied, and the process waits until the change condition is satisfied. If it is determined that this is the case, the process advances to S106.
S106では、補正割合制御部34により、補正割合を元の割合に変更する。S106が図3の時刻t4に相当する。
In S106, the correction
S107において、シャッター駆動制御部35によりシャッター14を駆動し、後幕が走行開始する。これにより静止画の撮影露光が終了する。
In S107, the shutter
S108において、カメラ本体1の電源がOFFに操作されるまでS102に戻り、処理を繰り返す。カメラ本体1の電源がOFFにされたと判断したら、処理を終了する。 In S108, the process returns to S102 and repeats the process until the camera body 1 is powered off. When it is determined that the power of the camera body 1 has been turned off, the process ends.
上記の通り第1の実施形態によれば、補正割合制御部34により定められた補正割合に基づいて、カメラ本体1側と交換レンズ2側で分担して振れ補正を行うことで、撮像システム全体としての振れ補正量を大きくすることができる。また、シャッターノイズが発生している間、シャッターノイズの影響をより大きく受けるカメラ本体1側での振れ補正量の補正割合を下げることで、高精度に振れを補正することができる。
As described above, according to the first embodiment, the camera body 1 side and the
また、補正割合制御部34は、カメラ側振れ補正制御部32及びレンズ側振れ補正制御部26に対して補正割合の情報だけを送信するので、振れ信号や振れ補正信号などを送るのに比べて、通信の負荷を低くすることができる。
In addition, since the correction
例えば、カメラ側振れ検出部31の信号を通信部30を介してレンズ側振れ補正制御部26に送信し、その結果を用いてレンズ側振れ補正機構23の補正駆動量を算出する場合、振れ補正制御に必要な振れ信号のサンプリングレートは高いので、通信部30を介し高速な通信が必要となる。また、通信遅延の影響や、カメラシステム制御部10、レンズシステム制御部20の通信処理により演算処理負荷が高まることが考えられる。
For example, when transmitting a signal from the camera side
一方、本実施形態では、補正割合を変更するタイミングでのみ、補正割合の情報のみを通信すればよいので、高速な通信は必要なく、通信に伴う演算処理負荷も低く抑えることができる。 On the other hand, in the present embodiment, it is only necessary to communicate information on the correction ratio only at the timing of changing the correction ratio, so high-speed communication is not required and the computational processing load associated with communication can be kept low.
<変形例>
上述した第1の実施形態では、補正割合制御部34により補正割合を不連続的に変更したが、次のように制御しても良い。図5は、変形例における補正割合制御部34による補正割合及びシャッターの走行タイミングを示すタイミングチャートである。図3と同様に、横軸は時間、縦軸は分担された補正割合及びシャッター14の先幕の駆動タイミングを示している。
<Modified example>
In the first embodiment described above, the correction ratio is changed discontinuously by the correction
時刻t20から時刻t23までの動作は、図3の時刻t0から時刻t3の動作と同様であるため、説明を割愛する。 The operation from time t20 to time t23 is the same as the operation from time t0 to time t3 in FIG. 3, so a description thereof will be omitted.
時刻t24において、補正割合制御部34は補正割合を変更するが、時刻t24から時刻t25にかけて交換レンズ2側の補正割合を100%から40%に漸近するように徐々に変更していく。そして、カメラ本体1側の補正割合も同様に時刻t24から時刻t25にかけて補正割合を0%から60%に漸近するように徐々に変更していく。なお、各時間における交換レンズ2側とカメラ本体1側の補正割合の合計が100%になるように制御される。
At time t24, the correction
時刻t25で、変更前の補正割合に戻ると、その後は撮影が終了するまで固定された補正割合で振れ補正が行われる。 At time t25, the correction ratio returns to the one before the change, and thereafter, shake correction is performed at the fixed correction ratio until the end of shooting.
このように補正割合を制御することで、振れ補正の補正割合の変更が滑らかになるので、カメラ本体1側の補正割合を0%から60%に一度に変更するときと比較して、駆動開始の動作が滑らかになる。なお、時刻t21における補正割合変更時も同様に、補正割合を変更後の補正割合に漸近するように変更しても良いが、時刻t21から時刻t22までの期間が適正に設定されていれば、ブレ補正の割合が不連続に変化することによる振れ補正動作の不安定な動作が安定するので、振れ補正精度への影響は少ない。具体的には、時刻t21においてカメラ本体1側の補正割合が60%から0%に変更されると、ブレ補正量駆動量が不連続となりカメラ側振れ補正機構33の動作波はステップ応答のような動作となり、いわゆるオーバーシュートして動作が不安定となることが考えられる。その場合、いわゆるオーバーシュートが収まりブレ補正動作が安定するまで一定の時間がかかる。
By controlling the correction ratio in this way, the change in the correction ratio for shake correction becomes smoother, so compared to changing the correction ratio on the camera body 1 side from 0% to 60% all at once, it is easier to start driving. The movement becomes smoother. Note that when changing the correction ratio at time t21, the correction ratio may be similarly changed so as to approach the changed correction ratio, but if the period from time t21 to time t22 is set appropriately, Since the unstable operation of the shake correction operation caused by discontinuous changes in the shake correction ratio is stabilized, there is little influence on the shake correction accuracy. Specifically, when the correction ratio on the camera body 1 side is changed from 60% to 0% at time t21, the shake correction amount drive amount becomes discontinuous, and the operation wave of the camera side
一方でPID制御によりオーバーシュートを低減していた場合、カメラ側振れ補正機構33の動作がブレ補正駆動量に対し遅れが解消し所望のように追従するには一定の時間がかかる。しかし、時刻t21から時刻t22までの期間が適正に設定されていれば、時刻t22までに振れ補正動作が安定するので振れ補正精度への影響は少ない。よって、少なくともシャッター14の駆動に関わる期間が終了してから補正割合を変更する際に、上記のように補正割合がシャッター14の駆動に関わる以外の期間の値に漸近させることが望ましい。
On the other hand, when overshoot is reduced by PID control, it takes a certain amount of time for the operation of the camera side
また、上述したように、補正割合制御部34は交換レンズ2の焦点距離等によって、シャッターノイズが混入する期間以外の補正割合を決めている。例えば、同じ量の振れが発生したとき、焦点距離が短い場合は、撮像素子11の像面上での振れ量が小さくなるので、カメラ側振れ補正機構33で振れ補正を行うのに必要な撮像素子11の移動量は焦点距離が長い場合に比べて小さくなる。そこで、焦点距離が短くなるにつれてカメラ本体1側の補正割合を増やすように設定される。
Further, as described above, the correction
一方、焦点距離が長くなると撮像素子11の像面上での振れ量が大きくなり、カメラ側振れ補正機構33の駆動可能量が足りなくなるので、交換レンズ2側の補正割合を増やすように設定される。例えば焦点距離が長い交換レンズ2が装着され、補正割合がカメラ本体1側10%、交換レンズ2側90%に設定されたとする。この場合、カメラ側振れ検出部31からのシャッターノイズが混入した信号を用いても、カメラ本体1側の補正割合が小さいため、振れ補正精度への影響は少ない。そこで、焦点距離が所定距離よりも長い場合は、シャッター14の先幕走行にかかる所定期間も、補正割合制御部34による補正割合の切替えを行わないようにしても良い。
On the other hand, as the focal length becomes longer, the amount of shake on the image plane of the
また、静止画露光時間が非常に短い場合は、シャッターノイズが所望のレベルまで収まる前に静止画露光が終わってしまうことがありえる。また、静止画露光時間が短ければ露光期間中の振れ量が小さくなるので、レンズ側振れ補正機構23の補正駆動量のみで補えることが考えられる。そこで、撮影前に予め定められた撮影露光時間が所定時間よりも短い場合は、シャッター14の動作に関わる所定期間も、補正割合制御部34による補正割合の切替えを行わないようにしても良い。例えば、静止画露光時間が1/100秒の場合、静止画露光開始前の交換レンズ2側の補正割合を100%にしておき、シャッター14の先幕走行にかかる所定期間も、補正割合制御部34による補正割合の切替えを行わないようにしても良い。
Furthermore, if the still image exposure time is very short, the still image exposure may end before the shutter noise subsides to a desired level. Furthermore, if the still image exposure time is short, the amount of shake during the exposure period will be small, so it is conceivable that it can be compensated for only by the amount of correction drive of the lens side shake correction mechanism 23. Therefore, if the photographing exposure time predetermined before photographing is shorter than the predetermined time, the correction
また、上記実施形態では、シャッター14の先幕走行に関わる所定期間はカメラ側振れ補正機構33を0%に変更していたが、シャッターノイズの影響が小さくなる割合であれば0%に限るものではない。少なくとも、交換レンズ2側の補正割合が、シャッター14の先幕走行に関わる所定期間よりも、それ以外の期間の補正割合のほうが大きくなることが望ましい。
Further, in the above embodiment, the camera side
また、補正割合は静止画露光前(図3の時刻t0~t1、図5の時刻t20~t21)と所定期間終了後(図3の時刻t4以降、図5の時刻t25以降)で、補正割合を同じにしなくとも良い。例えば、静止画露光前はカメラ本体1側の補正割合を100%にして、所定期間終了後はカメラ本体1側の補正割合を60%にするなどしても良い。 In addition, the correction ratio is determined before still image exposure (time t0 to t1 in FIG. 3, time t20 to t21 in FIG. 5) and after the end of a predetermined period (after time t4 in FIG. 3, after time t25 in FIG. 5). do not have to be the same. For example, the correction ratio on the camera body 1 side may be set to 100% before still image exposure, and the correction ratio on the camera body 1 side may be set to 60% after the end of a predetermined period.
さらに、静止画露光前は補正量を制限してもよい。例えば、静止画露光前は振れ検出部の信号から求められた振れ量に対し、補正量を100%未満(例えば、1/2)に制限して駆動させることが考えられる。これは、静止画露光前から振れ補正を行うために、振れ補正機構が可動範囲の端などにいる状態で静止画露光が開始されると、静止画露光時の振れ補正機構の振れ補正可能な補正量が少なくなる可能性があるからである。そこで、静止画露光前は本来の補正割合をそれぞれ1/2にして、カメラ側振れ補正制御部32、レンズ側振れ補正制御部26に補正割合を送信する。例えば、本来の補正割合がカメラ本体1側60%、交換レンズ2側40%である場合は、カメラ本体1側30%、交換レンズ2側20%として補正割合を制御しても良い。
Furthermore, the amount of correction may be limited before still image exposure. For example, before still image exposure, driving may be performed with the correction amount limited to less than 100% (for example, 1/2) of the amount of shake determined from the signal from the shake detection section. This is because shake correction is performed before still image exposure, so if still image exposure is started with the shake correction mechanism at the edge of its movable range, the shake correction mechanism will be able to correct the shake during still image exposure. This is because the amount of correction may become smaller. Therefore, before still image exposure, the original correction ratios are each halved and the correction ratios are sent to the camera side shake
また、上記実施形態ではカメラ本体1側で補正割合を下げる期間を、シャッター14の先幕走行に関わる期間と設定したが、シャッター14の後幕走行及びシャッター14のシャッターチャージ動作に関わる期間も撮影駆動機構であるシャッターが動作している期間である。よって、シャッター14の後幕走行及びシャッター14のシャッターチャージ動作に関わる期間も同じように補正割合を切り替えて制御してもよい。例えば、シャッター14の後幕走行、及びシャッターチャージ動作によってもカメラ側振れ検出部31にノイズが混入する。その結果、静止画撮影が終了した直後の画像表示部16に表示される画像(いわゆるライブビュー画像)にノイズの影響を受けた品位の低い振れ補正画像が表示されてしまう。また、撮像システムがミラーを有する一眼レフカメラである場合は、ミラー駆動機構も撮影駆動機構である。よって、撮影駆動機構の動作としてミラー駆動機構のミラーアップ動作(光路からのミラーの退避)を対象としてもよい。このように、先幕シャッターの走行以外でも上述のような振動を伴う予め決められた動作が指示された場合に、カメラ本体1側の補正割合を下げるようにしてもよい。
Furthermore, in the above embodiment, the period in which the correction rate is reduced on the camera body 1 side is set as the period related to the running of the front curtain of the
なお、カメラ本体1に対し、振れ補正機構が搭載されていない交換レンズが取り付けられることも考えられる。その場合は、通信部30によりカメラシステム制御部10が取り付けられた交換レンズ2の振れ補正機構の搭載の有無を判断する。そして、振れ補正機構が搭載されてない場合は、補正割合制御部34によりシャッター14の動作に関する期間及びその他の期間においても、常にカメラ側の補正割合が100%になるように制御すればよい。
It is also conceivable that an interchangeable lens not equipped with a shake correction mechanism may be attached to the camera body 1. In that case, the
<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、第2の実施形態における撮像システムの構成は、図1を参照して第1の実施形態で説明したものと同様であるため、説明を省略する。ただし、第2の実施形態の撮像システムは、通信部30を介して高速な通信が可能なものとする。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Note that the configuration of the imaging system in the second embodiment is the same as that described in the first embodiment with reference to FIG. 1, so a description thereof will be omitted. However, the imaging system of the second embodiment is capable of high-speed communication via the
●像振れ補正処理
次に、第2の実施形態における処理について、図6を用いて説明する。図6は静止画撮影時の像振れ補正処理のフローチャートである。第2の実施形態では、シャッター14の動作に関する所定期間以外は、カメラ側振れ検出部31により検出された振れ信号を用いて、レンズ側振れ補正機構23及びカメラ側振れ補正機構33の振れ補正駆動量を算出する。
●Image blur correction processing Next, processing in the second embodiment will be explained using FIG. 6. FIG. 6 is a flowchart of image blur correction processing during still image shooting. In the second embodiment, except for the predetermined period related to the operation of the
処理を開始すると、S201において、カメラ側振れ検出部31により検出された振れ信号がカメラシステム制御部10に送られる。そして、送られた振れ信号は、補正割合制御部34により予め定められた割合に基づいて分けられて、それぞれカメラ側振れ補正制御部32、及び、通信部30を介しレンズ側振れ補正制御部26に送信される。例えば、カメラ側振れ検出部31により検出された振れ信号が、カメラ側振れ補正機構33に60%、レンズ側振れ補正機構23に40%などの割合で送信される。そして、カメラ側振れ補正制御部32とレンズ側振れ補正制御部26は、所定の割合で送られてきた振れ信号に対して、フィルタ処理、積分処理などを行い、振れ量を算出する。そして、算出した振れ量から、カメラ側振れ補正機構33、レンズ側振れ補正機構23のそれぞれの振れ補正信号を生成し、振れ補正を行う。このとき、レンズ側振れ検出部25は動作をしないように制御されるか、レンズ側振れ検出部25により検出された振れ信号を用いないように制御される。
When the process starts, in S201, a shake signal detected by the camera side
S202において、操作部15に含まれるレリーズ釦が押下され、静止画の撮影指示がなされたかを判断する。撮影指示がなされたと判断するまで、S202を繰り返して待機する。撮影指示がなされたと判断すると、S203に進む。
In S202, it is determined whether the release button included in the
S203において、補正割合制御部34により、S201で設定されていた補正割合から、カメラ本体1側0%、交換レンズ2側100%に変更する。それとともに、カメラシステム制御部10は、レンズ側振れ補正制御部26にレンズ側振れ検出部25により検出された振れ信号を用いてレンズ側振れ補正機構23の振れ補正信号を生成するように命令を送る。
In S203, the correction
S204では、カメラ側振れ補正制御部32は、S203で変更された補正割合に従って、カメラ側振れ補正機構33の駆動を停止させる。カメラ側振れ補正機構33の駆動の停止とは、撮像素子11の移動をその位置で停止保持することである。一方、レンズ側振れ補正制御部26は、レンズ側振れ検出部25により検出された振れ信号に対して、フィルタ処理、積分処理などを行い、振れ補正信号を生成する。その結果、レンズ側振れ補正機構23の駆動によってのみ、振れ補正が行われる。
In S204, the camera side shake
S205において、シャッター駆動制御部35によりシャッター14の先幕が走行を開始し、これにより静止画の撮影露光が開始される。
In S205, the shutter
S206において、S204で補正割合を変更してから予め定められた期間の経過等の予め決められた変更条件が満たされているかを判断し、変更条件が満たされるまで待機し、変更条件が満たされたと判断されると、S207に進む。 In S206, it is determined whether a predetermined change condition such as the elapse of a predetermined period after changing the correction ratio in S204 is satisfied, and the process waits until the change condition is satisfied, and the process waits until the change condition is satisfied. If it is determined that this is the case, the process advances to S207.
S207では、補正割合制御部34により、補正割合を元の割合に変更する。そして、カメラシステム制御部10は、レンズ側振れ補正制御部26にカメラ側振れ検出部31により検出された振れ信号を用いてレンズ側振れ補正機構23の振れ補正信号を生成するように命令を送る。
In S207, the correction
S208において、カメラ側振れ検出部31の検出結果を示す信号がカメラシステム制御部10に送られる。そして送られた信号は、S207で定められた割合に基づき、それぞれカメラ側振れ補正制御部32と通信部30を介しレンズ側振れ補正制御部26に送信される。そして、カメラ側振れ補正制御部32とレンズ側振れ補正制御部26は、それぞれ所定の割合で送られてきた信号に対して、フィルタ処理、積分処理などを行い、カメラ側振れ補正機構33、レンズ側振れ補正機構23の振れ補正信号を生成し、振れ補正を行う。
In S208, a signal indicating the detection result of the camera side
S209において、シャッター駆動制御部35によりシャッター14が駆動し、後幕が走行開始する。これにより静止画の撮影露光が終了する。
In S209, the
S210において、カメラ本体1の電源がOFFに操作されるまでS201に戻り、処理を繰り返す。カメラ本体1の電源がOFFにされたと判断したら、処理を終了する。 In S210, the process returns to S201 and is repeated until the camera body 1 is powered off. When it is determined that the power of the camera body 1 has been turned off, the process ends.
上記の通り第2の実施形態によれば、シャッター14の駆動に関わる期間である先幕走行直前から所定の期間は、レンズ側振れ検出部25により検出された振れ信号に基づいて振れ補正を行う。これにより、カメラ側振れ検出部31に混入するシャッターノイズによる振れ補正精度の低下を防ぐことができるため、高精度に振れを補正することができる。
As described above, according to the second embodiment, the shake correction is performed based on the shake signal detected by the lens side
また、第2の実施形態では、通信部30を介した高速な通信が可能であるので、サンプリングレートの高い振れ信号を送信することができる。このような高速な通信が可能であれば、取り付けられた交換レンズ2のレンズ側振れ検出部25の性能が、カメラ側振れ検出部31の性能より低い場合、カメラ側振れ検出部31により検出された振れ信号を用いて、カメラ側、レンズ側両方の振れ補正機構を用いて振れ補正を行うことができる。一方で、シャッター14の動作に関する所定期間のみ、レンズ側振れ検出部25の信号を用いることで、シャッターノイズの影響を低減することができ、高精度な振れ補正を行うことができる。
Furthermore, in the second embodiment, high-speed communication via the
なお、カメラ側振れ検出部31の信号が通信部30を介してレンズ側振れ補正制御部26に送信される前に、通信部30での通信レートに合わせて信号をダウンサンプリングしてもよい。例えば、ダウンサンプリング前のカメラ側振れ検出部31の信号が20kHzだとすると、ダウンサンプリングによって500Hzなど通信レートと同じに変更する。
Note that before the signal from the camera side
また、第2の実施形態では、シャッター14の動作に関する所定期間以外はカメラ側振れ検出部31により検出された振れ信号に補正割合制御部34で定められた補正割合を乗じた結果を、通信部30を介してレンズ側振れ補正制御部26に送信していた。しかしながら、本発明はこれに限られるものでは無く、次のように制御しても良い。例えば、カメラ側振れ検出部31の結果と補正割合制御部34により設定された補正割合に基づき、カメラ側振れ補正制御部32がカメラ側振れ補正機構33の振れ補正信号を生成するとともに、レンズ側振れ補正機構23の振れ補正信号も生成する。そして、カメラ側振れ補正制御部32で生成したレンズ側振れ補正機構23の振れ補正信号を、通信部30を介してレンズ側振れ補正制御部26に送信する。
In addition, in the second embodiment, except for a predetermined period related to the operation of the
<他の実施形態>
なお、本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータ、インターフェイス機器、スキャナ、ビデオカメラなど)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ装置など)に適用してもよい。
<Other embodiments>
Note that even if the present invention is applied to a system composed of a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, a scanner, a video camera, etc.), it can be applied to a system composed of a single device (for example, a copying machine, a facsimile machine, etc.). May be applied to
また、本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。 Further, the present invention provides a system or device with a program that implements one or more functions of the above-described embodiments via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or device executes the program. This can also be realized by reading and executing processing. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the embodiments described above, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the following claims are hereby appended to disclose the scope of the invention.
1:カメラ本体、2:交換レンズ、10:カメラシステム制御部、11:撮像素子、12:画像処理部、14:フォーカルプレーンシャッター、15:操作部、20:レンズシステム制御部、22:撮影光学系、23:レンズ側振れ補正機構、24:レンズ駆動部、25:レンズ側振れ検出部、30:通信部、31:カメラ側振れ検出部、32:カメラ側振れ補正制御部、33:カメラ側振れ補正機構、34:補正割合制御部、35:シャッター駆動制御部 1: Camera body, 2: Interchangeable lens, 10: Camera system control section, 11: Image sensor, 12: Image processing section, 14: Focal plane shutter, 15: Operation section, 20: Lens system control section, 22: Photographing optics System, 23: Lens side shake correction mechanism, 24: Lens drive section, 25: Lens side shake detection section, 30: Communication section, 31: Camera side shake detection section, 32: Camera side shake correction control section, 33: Camera side Shake correction mechanism, 34: Correction ratio control section, 35: Shutter drive control section
Claims (23)
前記判断手段による判断の結果に基づいて、撮像装置とレンズユニットで行う振れ補正の補正割合を設定する設定手段と、
前記撮像装置において検出された振れ信号と、前記撮像装置での補正割合に基づいて、第1の振れ補正信号を生成する第1の生成手段と、
前記第1の振れ補正信号に基づいて、前記撮像装置における第1の振れ補正手段を制御する第1の制御手段と、を有し、
前記第1の振れ補正手段は、撮像素子と、該撮像素子が設置された平面において該撮像素子を移動する移動手段とを含み、
前記判断手段により前記予め決められた動作が指示されたと判断された場合に、前記設定手段は、前記予め決められた動作が指示されたと判断されてから、前記予め決められた動作による振動が継続している第1の期間、前記予め決められた動作が指示されたと判断される前の前記撮像装置での第1の補正割合よりも低い第2の補正割合に、前記撮像装置での補正割合を切り替えることを特徴とする像振れ補正システム。 Judgment means for determining whether a predetermined action involving vibration has been instructed;
a setting means for setting a correction ratio of shake correction performed by the imaging device and the lens unit based on the result of the judgment by the judgment means;
a first generation unit that generates a first shake correction signal based on a shake signal detected in the image pickup device and a correction ratio in the image pickup device;
a first control means for controlling a first shake correction means in the imaging device based on the first shake correction signal;
The first shake correction means includes an image sensor and a moving means for moving the image sensor in a plane on which the image sensor is installed,
When the determining means determines that the predetermined action has been instructed, the setting means may cause the vibration caused by the predetermined action to continue after it is determined that the predetermined action has been instructed. During the first period during which the predetermined operation is performed, the correction rate in the imaging device is set to a second correction rate that is lower than the first correction rate in the imaging device before it is determined that the predetermined operation is instructed. An image stabilization system characterized by switching.
前記第2の振れ補正信号に基づいて、前記レンズユニットにおける第2の振れ補正手段を制御する第2の制御手段と、
を更に有することを特徴とする請求項1または2に記載の像振れ補正システム。 a second generation means for generating a second shake correction signal based on the shake signal detected in the lens unit and a correction ratio in the lens unit;
a second control means for controlling a second shake correction means in the lens unit based on the second shake correction signal;
The image stabilization system according to claim 1 or 2 , further comprising:
前記第1の生成手段は、更に、前記撮像装置において検出された振れ信号と、前記レンズユニットでの補正割合に基づいて、前記レンズユニットに送信する振れ信号を生成し、
前記第2の生成手段は、前記送信された振れ信号に基づいて第2の振れ補正信号を生成し、
前記判断手段により前記予め決められた動作が指示されたと判断された場合に、前記第1の期間、
前記設定手段は、前記撮像装置での補正割合を0%とすると共に、前記レンズユニットでの補正割合を100%とし、
前記第2の生成手段は、前記レンズユニットにおいて検出された振れ信号と、前記レンズユニットでの補正割合に基づいて、第2の振れ補正信号を生成する
ことを特徴とする請求項3に記載の像振れ補正システム。 If the determining means does not determine that the predetermined action has been instructed,
The first generating means further generates a shake signal to be transmitted to the lens unit based on the shake signal detected in the imaging device and a correction ratio in the lens unit,
The second generation means generates a second shake correction signal based on the transmitted shake signal,
when the determining means determines that the predetermined action is instructed, the first period;
The setting means sets a correction ratio in the imaging device to 0% and sets a correction ratio in the lens unit to 100%,
4. The second generating means generates a second shake correction signal based on a shake signal detected in the lens unit and a correction ratio in the lens unit. Image stabilization system.
前記第1の期間は、前記予め決められた動作が指示されたと判断されてから、前記高周波成分の信号の振幅が、予め決められた振幅に収まるまでの時間であることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の像振れ補正システム。 further comprising extraction means for extracting a high frequency component of the shake signal,
3. The first period is a time period from when it is determined that the predetermined operation is instructed until the amplitude of the high frequency component signal falls within a predetermined amplitude. 14. The image stabilization system according to any one of Items 1 to 13 .
設定手段が、前記判断手段による判断の結果に基づいて、撮像装置とレンズユニットで行う振れ補正の補正割合を設定する設定工程と、
第1の生成手段が、前記撮像装置において検出された振れ信号と、前記撮像装置での補正割合に基づいて、第1の振れ補正信号を生成する第1の生成工程と、
第1の制御手段が、前記第1の振れ補正信号に基づいて、前記撮像装置における第1の振れ補正手段を制御する第1の制御工程と、を有し、
前記第1の振れ補正手段は、撮像素子と、該撮像素子が設置された平面において該撮像素子を移動する移動手段とを含み、
前記判断工程で前記予め決められた動作が指示されたと判断された場合に、前記設定工程では、前記予め決められた動作が指示されたと判断されてから、前記予め決められた動作による振動が継続している第1の期間、前記予め決められた動作が指示されたと判断される前の前記撮像装置での第1の補正割合よりも低い第2の補正割合に、前記撮像装置での補正割合を切り替えることを特徴とする像振れ補正方法。 a determination step in which the determination means determines whether a predetermined action involving vibration is instructed;
a setting step in which the setting means sets a correction ratio of shake correction to be performed by the imaging device and the lens unit based on the result of the judgment by the judgment means;
a first generation step in which a first generation means generates a first shake correction signal based on a shake signal detected in the image pickup device and a correction ratio in the image pickup device;
a first control step in which the first control means controls the first shake correction means in the imaging device based on the first shake correction signal;
The first shake correction means includes an image sensor and a moving means for moving the image sensor in a plane on which the image sensor is installed,
When it is determined in the determination step that the predetermined motion has been instructed, in the setting step, the vibration due to the predetermined motion continues after it is determined that the predetermined motion has been instructed. During the first period during which the predetermined operation is performed, the correction rate in the imaging device is set to a second correction rate that is lower than the first correction rate in the imaging device before it is determined that the predetermined operation is instructed. An image stabilization method characterized by switching.
第2の制御手段が、前記第2の振れ補正信号に基づいて、前記レンズユニットにおける第2の振れ補正手段を制御する第2の制御工程と、
を更に有することを特徴とする請求項20に記載の像振れ補正方法。 a second generation step in which a second generation means generates a second shake correction signal based on the shake signal detected in the lens unit and the correction ratio in the lens unit;
a second control step in which a second control means controls a second shake correction means in the lens unit based on the second shake correction signal;
21. The image blur correction method according to claim 20 , further comprising:
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