JP2005114845A - Vibration detecting device and blurring correcting device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a space-saved inexpensive vibration detecting device and a blurring correcting device capable of improving the blurring correcting effect even in the case photographing magnification is high. <P>SOLUTION: In an angular velocity reference value calculating part 81, an angular velocity reference value ω<SB>0</SB>(t) is subtracted from an angular velocity signal ω(t), then, an angular velocity detection signal ω'(t) is generated. In an acceleration reference value calculating part 82, an acceleration reference value a<SB>0</SB>(t) is subtracted from an acceleration signal a(t), then, an acceleration detection signal a'(t) is generated. In a rotation center calculating part 85, a rotation center position signal n'(t) is calculated based on the angular velocity detection signal ω'(t) and a velocity detection signal v(t) calculated by an acceleration integration calculating part 84. In a driving signal calculating part 86, a driving signal (p) for driving a blurring correction lens 110 is calculated based on an angle detection signal θ(t) calculated by an angular velocity integration calculating part 83, the rotation center position signal n'(t) and positional information Ir etc., of the blurring correction lens 110 outputted by a driving part 100. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、カメラ、レンズ、ビデオ、双眼鏡等の光学装置でレンズの一部又は全部を動かすことにより像ブレを補正する振れ検出装置及びブレ補正装置に関するものである。   The present invention relates to a shake detection apparatus and a shake correction apparatus that correct image blur by moving part or all of a lens with an optical apparatus such as a camera, a lens, a video, and binoculars.

近年、カメラのブレを防止するために、カメラの振れを検知し、カメラの振れに沿って、レンズの一部を動かすことにより、フィルム面上の像ブレを補正するブレ補正装置の技術が確立されつつある。   In recent years, in order to prevent camera shake, the technology of a shake correction device that detects camera shake and moves part of the lens along the camera shake has been established. It is being done.

図7は、従来のブレ補正装置の概略を示すブロック図である。ここで、ブレ補正装置300は、例えば、カメラ、双眼鏡等の光学装置に内蔵されており、これらの光学装置が手持ちで用いられているときに、撮影者等の手振れによる像ブレを補正するのに有効である。
ブレ補正装置300は、例えば、角速度センサ10と、基準値演算部52と、積分部54と、目標駆動位置演算部56と、駆動信号演算部58と、位置信号出力部78と、ブレ補正レンズ80と、ブレ補正ユニット310等とを備えている。
FIG. 7 is a block diagram showing an outline of a conventional blur correction apparatus. Here, the blur correction device 300 is built in an optical device such as a camera or binoculars, and corrects image blur due to hand shake of a photographer or the like when the optical device is used by hand. It is effective for.
The shake correction apparatus 300 includes, for example, an angular velocity sensor 10, a reference value calculation unit 52, an integration unit 54, a target drive position calculation unit 56, a drive signal calculation unit 58, a position signal output unit 78, and a shake correction lens. 80, a shake correction unit 310, and the like.

ブレ補正ユニット310は、ブレ補正レンズ80を保持して駆動すると共に、ブレ補正レンズ80の現在位置情報を位置信号出力部80に出力するユニットであって、例えば、ブレ補正レンズ80を保持するレンズ室82と、ヨーク71、マグネット72及びコイル73からなるブレ補正レンズ80を駆動するためのアクチュエータと、赤外線発光ダイオード(以下、IRED)74、スリット板75、スリット76及びPSD(Position Sensitive Device)77からなるブレ補正レンズ80の位置を検出する光学的位置検出装置とを備えている。   The shake correction unit 310 is a unit that holds and drives the shake correction lens 80 and outputs current position information of the shake correction lens 80 to the position signal output unit 80, for example, a lens that holds the shake correction lens 80. An actuator for driving a shake correction lens 80 including a chamber 82, a yoke 71, a magnet 72, and a coil 73, an infrared light emitting diode (hereinafter referred to as IRED) 74, a slit plate 75, a slit 76, and a PSD (Position Sensitive Device) 77. And an optical position detecting device for detecting the position of the blur correction lens 80.

つぎに、ブレ補正装置300の動作原理について説明する。
まず、カメラ等の光学装置の振れを角速度センサ10により検出する。角速度センサ10は、通常、コリオリ力を検出する圧電振動式角速度センサを用いる。角速度センサ10の出力は、基準値演算部52に送信される。基準値演算部52は、角速度センサ10の出力より振れの基準値を演算すると共に、角速度センサ10の出力である振れ信号から基準値を減算した値を、積分部54に送信する。
Next, the operation principle of the shake correction apparatus 300 will be described.
First, the shake of an optical device such as a camera is detected by the angular velocity sensor 10. The angular velocity sensor 10 normally uses a piezoelectric vibration type angular velocity sensor that detects Coriolis force. The output of the angular velocity sensor 10 is transmitted to the reference value calculation unit 52. The reference value calculation unit 52 calculates a shake reference value from the output of the angular velocity sensor 10 and transmits a value obtained by subtracting the reference value from the shake signal that is the output of the angular velocity sensor 10 to the integration unit 54.

積分部54は、角速度の単位で表されている振れ信号を時間積分して、振れ角度に変換する。目標駆動位置演算部56は、積分部54から送信された振れ角度を、不図示のズームエンコーダ、フォーカシングエンコーダ等から得られる焦点距離等の各種情報に基づいて、ブレ補正レンズ80を駆動するための目標駆動位置情報を演算する。   The integrating unit 54 time-integrates the shake signal expressed in the unit of angular velocity and converts it into a shake angle. The target drive position calculation unit 56 drives the shake correction lens 80 based on various information such as a focal length obtained from a zoom encoder, a focusing encoder, etc. (not shown) based on the shake angle transmitted from the integration unit 54. Target drive position information is calculated.

駆動信号演算部58は、この目標駆動位置情報に応じてブレ補正レンズ80を駆動するために、目標駆動位置情報とブレ補正レンズ80の現在位置情報との差をとり、コイル73に駆動電流を出力する。
コイル73は、ブレ補正レンズ80を保持するレンズ室82に設けられ、さらに、ヨーク71とマグネット72により形成される磁気回路内に配置されている。このため、コイル73に駆動電流が流れると、フレミングの左手の法則により、アクチュエータに駆動力が発生する。ブレ補正レンズ80及びレンズ室82は、例えば、光軸Iに略垂直な方向に駆動することができ、アクチュエータの駆動力によって、ブレ補正レンズ80は、光軸Iに略直交する方向に駆動される。
The drive signal calculation unit 58 takes the difference between the target drive position information and the current position information of the shake correction lens 80 in order to drive the shake correction lens 80 in accordance with the target drive position information, and supplies a drive current to the coil 73. Output.
The coil 73 is provided in a lens chamber 82 that holds the shake correction lens 80, and is further disposed in a magnetic circuit formed by the yoke 71 and the magnet 72. For this reason, when a driving current flows through the coil 73, a driving force is generated in the actuator according to Fleming's left-hand rule. The blur correction lens 80 and the lens chamber 82 can be driven in a direction substantially perpendicular to the optical axis I, for example, and the blur correction lens 80 is driven in a direction substantially perpendicular to the optical axis I by the driving force of the actuator. The

また、ブレ補正レンズ80の位置は、上述した光学的位置検出装置によりモニタされる。具体的には、IRED74が発光した光は、スリット76を通過することにより、光線の幅を絞られて、PSD77へ到達する。PSD77は、その受光面上の光の位置に応じた信号を出力することができる位置検出素子である。   Further, the position of the blur correction lens 80 is monitored by the optical position detection device described above. Specifically, the light emitted from the IRED 74 passes through the slit 76, so that the width of the light beam is reduced and reaches the PSD 77. The PSD 77 is a position detection element that can output a signal corresponding to the position of light on the light receiving surface.

スリット板75は、レンズ室82に設けられているので、ブレ補正レンズ80の動きは、スリット76の動きに対応し、さらに、PSD77の受光面上の光の動きとなる。したがって、PSD77の受光面上の光の位置は、ブレ補正レンズ80の位置と等価となり、PSD77により検出された信号は、ブレ補正レンズ80の現在位置情報として、位置信号出力部78にフィードバックされる。   Since the slit plate 75 is provided in the lens chamber 82, the movement of the blur correction lens 80 corresponds to the movement of the slit 76 and further the movement of light on the light receiving surface of the PSD 77. Accordingly, the position of the light on the light receiving surface of the PSD 77 is equivalent to the position of the shake correction lens 80, and the signal detected by the PSD 77 is fed back to the position signal output unit 78 as current position information of the shake correction lens 80. .

ここで、ブレ補正装置300を備えた光学装置(例えば、カメラ)の振れによる像のブレ量について原理的に説明する。
一般に、カメラの振れによる像のブレ量Diは、次式で表される。
Di=Dθ+Dp=βθ(R−n)+βd (1)
この数式(1)では、Dθは、角度振れによる像ブレ(以下、角度ブレという)、Dpは、シフト振れによる像ブレ(以下、シフトブレとする)をそれぞれ表しており、βは撮影倍率、θは角度振れ量、Rは被写体から撮像面までの距離、nは角度振れ回転中心から撮像面までの距離、dはシフト振れ量である。
Here, the image blur amount due to the shake of the optical device (for example, camera) provided with the blur correction device 300 will be described in principle.
In general, an image blur amount Di due to camera shake is expressed by the following equation.
Di = Dθ + Dp = βθ (R−n) + βd (1)
In this equation (1), Dθ represents image blur due to angular shake (hereinafter referred to as angle blur), Dp represents image blur due to shift shake (hereinafter referred to as shift blur), β represents a photographing magnification, and θ Is the amount of angular shake, R is the distance from the subject to the imaging plane, n is the distance from the center of angular shake rotation to the imaging plane, and d is the shift shake amount.

ブレ補正装置300は、上述したように、像ブレを補正するために角速度センサ10を用いており、この角速度センサ10の出力を積分部54で積分することにより、角度振れ量θを検出することができる。
撮影倍率β及び被写体から撮像面までの距離Rは、例えば、レンズの焦点距離等から測定することができる。また、角度振れ回転中心から撮像面までの距離nは、通常、値を0としてもほぼ問題ないことがわかっており、数式(1)では、n=0としている。したがって、従来のブレ補正装置300により、角度ブレを高精度で補正することは十分可能である。
As described above, the blur correction apparatus 300 uses the angular velocity sensor 10 to correct image blur, and detects the angular shake amount θ by integrating the output of the angular velocity sensor 10 with the integrating unit 54. Can do.
The shooting magnification β and the distance R from the subject to the imaging surface can be measured from the focal length of the lens, for example. In addition, it is known that the distance n from the rotational center of angular shake to the imaging surface is usually almost no problem even if the value is 0, and n = 0 in Expression (1). Therefore, it is sufficiently possible to correct the angle shake with high accuracy by the conventional shake correction apparatus 300.

ここで、シフトブレの影響について説明する。
シフトブレは、例えば、被写体から撮像面までの距離Rが大きく、撮影倍率βが小さい場合であれば、シフトブレの影響を殆ど無視することはできる。しかし、被写体から撮像面までの距離Rが小さく、撮影倍率βが大きい場合には、シフトブレの影響は無視できなくなり、ブレ補正の効果を低下させる原因となる。
シフト振れ量dは、角速度センサ10では検出することができないので、従来の動作原理でブレ補正を行うブレ補正装置300では、シフトブレを補正することはできなかった。
Here, the influence of shift blur will be described.
For example, if the distance R from the subject to the imaging surface is large and the imaging magnification β is small, the influence of shift blur can be almost ignored. However, when the distance R from the subject to the imaging surface is small and the imaging magnification β is large, the influence of shift blur cannot be ignored, which causes a reduction in blur correction effect.
Since the shift shake amount d cannot be detected by the angular velocity sensor 10, the shake correction apparatus 300 that performs the shake correction according to the conventional operating principle cannot correct the shift shake.

このシフトブレの影響を考慮したブレ補正装置としては、例えば、
(1)3軸分の加速度センサと3軸分の角速度センサを利用し、カメラの動きを完全に検出するものがある(例えば、特許文献1)。
(2)3次元加速度センサを互いに離して設置し、この3次元加速度センサを利用して、角度振れ量とシフト振れ量を求めるものがある(例えば、特許文献2)。
As a blur correction device considering the effect of this shift blur, for example,
(1) There is one that completely detects the movement of a camera by using an acceleration sensor for three axes and an angular velocity sensor for three axes (for example, Patent Document 1).
(2) There is one in which three-dimensional acceleration sensors are installed apart from each other, and an angular shake amount and a shift shake amount are obtained using the three-dimensional acceleration sensor (for example, Patent Document 2).

しかし、上述したシフトブレの影響を考慮したブレ補正装置には、以下のような課題があった。
(1)3軸分の加速度センサと3軸分の角速度センサとを用いるブレ補正装置には、カメラの動きを完全に検出するため、ブレ補正の他にオートフォーカス等にも利用できるなどのメリットがあるが、センサの数が多くなることによるスペース上の問題や、演算が複雑になること等からあまり現実的な装置ではない。
(2)3次元加速度センサを用いるブレ補正装置には、加速度成分に誤差が含まれる場合に、例えば、2回積分すると僅かな誤差も累積してしまうため、シフトブレを正確に算出できることは少なく、ブレ補正の効果を期待することはできなかった。また、検出したい軸に対してそれぞれ2つの加速度センサが必要になるため、スペース上の問題が生じたり、コストアップの原因となる場合があった。
特開平07−225405号公報 特開平09−301157号公報
However, the blur correction apparatus that takes into account the effects of shift blur described above has the following problems.
(1) The blur correction device using the acceleration sensor for three axes and the angular velocity sensor for three axes completely detects the movement of the camera, so that it can be used not only for blur correction but also for auto focus and the like. However, it is not a practical device due to space problems caused by an increase in the number of sensors and complicated computation.
(2) In a shake correction apparatus using a three-dimensional acceleration sensor, when an error is included in an acceleration component, for example, a slight error is accumulated when integrated twice, so that shift shake can hardly be calculated accurately. The effect of blur correction could not be expected. In addition, two acceleration sensors are required for each axis to be detected, which may cause a problem in space and increase costs.
JP 07-225405 A JP 09-301157 A

本発明の課題は、撮影倍率が高い場合にもブレ補正の効果を向上させることができると共に、省スペースかつ安価な振れ検出装置及びブレ補正装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a shake detection device and a shake correction device that can improve the effect of shake correction even when the photographing magnification is high, and that are space-saving and inexpensive.

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施例に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。すなわち、請求項1の発明は、振れの角速度を検出する角速度検出部(10)と、振れの速度を算出する速度演算部(82,84)と、前記角速度と前記速度とに基づいて、振れの回転中心位置を算出する回転中心演算部(85)と、を備えた振れ検出装置である。   The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to the Example of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this. In other words, the invention according to claim 1 is based on the angular velocity detector (10) for detecting the angular velocity of shake, the speed calculator (82, 84) for calculating the velocity of shake, and the angular velocity and the velocity. And a rotation center calculation unit (85) for calculating the rotation center position of the camera.

請求項2の発明は、請求項1に記載の振れ検出装置において、振れの加速度を検出する加速度検出部(20)をさらに備え、前記速度演算部(82,84)は、振れの加速度に基づいて加速度基準値を算出すると共に、前記加速度から前記加速度基準値を減算した値を積分することにより、前記速度を算出すること、を特徴とする振れ検出装置である。   According to a second aspect of the present invention, in the shake detection device according to the first aspect of the present invention, the shake detection device further includes an acceleration detection unit (20) that detects an acceleration of the shake, and the speed calculation unit (82, 84) is based on the acceleration of the shake. The shake detection apparatus is characterized by calculating the acceleration reference value and calculating the speed by integrating a value obtained by subtracting the acceleration reference value from the acceleration.

請求項3の発明は、請求項2に記載の振れ検出装置において、前記回転中心演算部(85)は、前記加速度検出部(20)から前記回転中心位置までの距離r(t)を、前記速度V(t)、前記角速度ω(t)に基づいて、次式、
r(t)=V(t)/ω(t)
を用いて算出すること、を特徴とする振れ検出装置である。
According to a third aspect of the present invention, in the shake detection device according to the second aspect, the rotation center calculation unit (85) determines the distance r (t) from the acceleration detection unit (20) to the rotation center position as the distance r (t). Based on the velocity V (t) and the angular velocity ω (t),
r (t) = V (t) / ω (t)
The shake detection apparatus is characterized by being calculated using

請求項4の発明は、請求項2に記載の振れ検出装置において、前記回転中心演算部(85)は、前記加速度検出部(20)から前記回転中心位置までの距離r(t)を、前記速度V(t)、前記角速度ω(t)、前記r(t)が発散しないための定数Cに基づいて、次式、
r(t)=V(t)/(|ω(t)|+C)
ただし、ω(t)≧0
r(t)=−V(t)/(|ω(t)|+C)
ただし、ω(t)<0
を用いて算出すること、を特徴とする振れ検出装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the shake detection device according to the second aspect, the rotation center calculation unit (85) determines the distance r (t) from the acceleration detection unit (20) to the rotation center position as the value. Based on the constant C for preventing the velocity V (t), the angular velocity ω (t), and the r (t) from diverging,
r (t) = V (t) / (| ω (t) | + C)
However, ω (t) ≧ 0
r (t) = − V (t) / (| ω (t) | + C)
However, ω (t) <0
The shake detection apparatus is characterized by being calculated using

請求項5の発明は、請求項2に記載の振れ検出装置において、前記回転中心演算部(85)は、前記加速度検出部(20)から前記回転中心位置までの距離r(t)を、前記速度V(t)、前記角速度ω(t)、前記r(t)が発散しないための前記角速度ω(t)を変数とする関数C{ω(t)}に基づいて、次式、
r(t)=V(t)/[ω(t)+C{ω(t)}]
を用いて算出すること、を特徴とする振れ検出装置である。
According to a fifth aspect of the present invention, in the shake detection device according to the second aspect, the rotation center calculation unit (85) determines a distance r (t) from the acceleration detection unit (20) to the rotation center position as the distance r (t). Based on the function C {ω (t)} having the variable the angular velocity ω (t) for preventing the divergence of the velocity V (t), the angular velocity ω (t), and the r (t),
r (t) = V (t) / [ω (t) + C {ω (t)}]
The shake detection apparatus is characterized by being calculated using

請求項6の発明は、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の振れ検出装置と、像ブレを光学的に補正するブレ補正光学部材(110)と、前記ブレ補正光学部材(110)を駆動する駆動部(100)と、前記ブレ補正光学部材(110)のレンズ固有値、撮影倍率、被写体と光軸上に配置された面との第1距離、前記加速度検出部(20)と光軸上に配置された面との第2距離、を測定及び/又は記憶する情報入力部と、前記角速度に基づいて角速度基準値を算出すると共に、前記角速度から前記角速度基準値を減算した値を積分することにより、角度振れを算出する角度演算部(81,83)と、前記ブレ補正光学部材(110)の現在位置を検出する位置検出部(100)と、前記ブレ補正光学部材(110)の目標駆動位置を算出する目標駆動位置演算部(86)と、前記ブレ補正光学部材(110)の前記現在位置と前記目標駆動位置とに基づいて、前記駆動部(100)を制御する駆動制御部(86)とを備え、前記目標駆動位置演算部(86)は、目標駆動位置L(t)を、前記加速度検出部(20)から前記回転中心位置までの距離r(t)と、前記角度振れθ(t)と、前記情報入力部により測定及び/又は記憶された前記レンズ固有値K、前記撮影倍率β、前記第1距離R、前記第2距離D、に基づいて、次式、
L(t)=Kβθ(t)(R−D+r(t))
を用いて算出すること、を特徴とするブレ補正装置である。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a shake detection device according to any one of the first to fifth aspects, a blur correction optical member (110) for optically correcting image blur, and the blur correction optical member. A driving unit (100) for driving (110), a lens eigenvalue of the blur correction optical member (110), a photographing magnification, a first distance between a subject and a surface disposed on the optical axis, and the acceleration detecting unit (20 ) And a second distance between the surface disposed on the optical axis, and an information input unit that measures and / or stores the angular distance, calculates an angular velocity reference value based on the angular velocity, and subtracts the angular velocity reference value from the angular velocity By integrating the obtained values, angle calculation units (81, 83) for calculating angular shake, a position detection unit (100) for detecting the current position of the shake correction optical member (110), and the shake correction optical member (110) Target drive position And a drive control unit (86) for controlling the drive unit (100) based on the current position and the target drive position of the blur correction optical member (110). The target drive position calculation unit (86) includes a target drive position L (t), a distance r (t) from the acceleration detection unit (20) to the rotation center position, and the angular shake θ ( t) and the lens eigenvalue K measured and / or stored by the information input unit, the imaging magnification β, the first distance R, and the second distance D,
L (t) = Kβθ (t) (R−D + r (t))
This is a blur correction device characterized by being calculated using.

請求項7の発明は、請求項6に記載のブレ補正装置において、前記光軸上に配置された面は、撮像面であること、を特徴とするブレ補正装置である。   The invention according to claim 7 is the shake correction apparatus according to claim 6, wherein the surface arranged on the optical axis is an imaging surface.

本発明の振れ検出装置は、(1)振れの角速度を検出する角速度検出部から出力される角速度と、振れの速度を算出する速度演算部から出力される速度とに基づいて、振れの回転中心位置を算出する回転中心演算部を備えるので、振れの回転中心位置をリアルタイムで検出すると共に、回転中心位置を演算するときの演算負荷を小さくすることができる。   The shake detection device according to the present invention is (1) based on the angular velocity output from the angular velocity detection unit that detects the angular velocity of shake and the velocity output from the speed calculation unit that calculates the shake speed. Since the rotation center calculation unit for calculating the position is provided, the rotation center position of the shake can be detected in real time, and the calculation load when calculating the rotation center position can be reduced.

(2)速度演算部は、振れの加速度に基づいて加速度基準値を算出すると共に、加速度から加速度基準値を減算した値を積分することにより、速度を算出するようにしたので、加速度から加速度基準値を減算した値を積分するのは1回だけでよく、誤差の累積を小さくでき、回転中心位置を精度よく検出できると共に、演算負荷を大幅に減少させることができる。 (2) Since the speed calculation unit calculates the acceleration reference value based on the acceleration of shake and integrates the value obtained by subtracting the acceleration reference value from the acceleration, the speed calculation unit calculates the acceleration reference value from the acceleration. The value obtained by subtracting the value needs to be integrated only once, the error accumulation can be reduced, the rotation center position can be detected accurately, and the calculation load can be greatly reduced.

(3)回転中心演算部は、加速度検出部から回転中心位置までの距離r(t)を、速度V(t)、角速度ω(t)に基づいて、次式、
r(t)=V(t)/ω(t)
を用いて算出するようにしたので、速度v(t)と角速度ω(t)からr(t)を算出するときに、理論式を適用できる。
(3) The rotation center calculation unit calculates the distance r (t) from the acceleration detection unit to the rotation center position based on the velocity V (t) and the angular velocity ω (t) as follows:
r (t) = V (t) / ω (t)
Therefore, when calculating r (t) from the velocity v (t) and the angular velocity ω (t), a theoretical formula can be applied.

(4)回転中心演算部は、加速度検出部から回転中心位置までの距離r(t)を、速度V(t)、角速度ω(t)、r(t)が発散しないための定数Cに基づいて、次式、
r(t)=V(t)/(|ω(t)|+C)
ただし、ω(t)≧0
r(t)=−V(t)/(|ω(t)|+C)
ただし、ω(t)<0
を用いて算出するようにしたので、ω=0でのr(t)の発散を防止できる。
(4) The rotation center calculation unit is based on a constant C for preventing the velocity V (t), the angular velocities ω (t), and r (t) from diverging, from the acceleration detection unit to the rotation center position. And the following formula:
r (t) = V (t) / (| ω (t) | + C)
However, ω (t) ≧ 0
r (t) = − V (t) / (| ω (t) | + C)
However, ω (t) <0
Therefore, divergence of r (t) at ω = 0 can be prevented.

(5)回転中心演算部は、加速度検出部から回転中心位置までの距離r(t)を、速度V(t)、角速度ω(t)、r(t)が発散しないための角速度ω(t)を変数とする関数C{ω(t)}に基づいて、次式、
r(t)=V(t)/[ω(t)+C{ω(t)}]
を用いて算出するようにしたので、ω(t)の絶対値が所定値以上であれば、r(t)を求めるときに、理論式である次式、
r(t)=V(t)/ω(t)
を用いることができる。
(5) The rotation center calculation unit calculates the distance r (t) from the acceleration detection unit to the rotation center position as the angular velocity ω (t) for preventing the velocity V (t), the angular velocity ω (t), and r (t) from diverging. ) As a variable, based on the function C {ω (t)},
r (t) = V (t) / [ω (t) + C {ω (t)}]
When the absolute value of ω (t) is equal to or greater than a predetermined value, when calculating r (t), the following equation, which is a theoretical formula,
r (t) = V (t) / ω (t)
Can be used.

本発明のブレ補正装置は、(6)目標駆動位置演算部は、目標駆動位置L(t)を、加速度検出部から回転中心位置までの距離r(t)と、角度振れθ(t)と、情報入力部により測定及び/又は記憶されたレンズ固有値K、撮影倍率β、第1距離R、第2距離D、に基づいて、次式、
L(t)=Kβθ(t)(R−D+r(t))
を用いて算出するようにしたので、加速度検出部から回転中心位置までの距離r(t)の変動をリアルタイムで算出して、目標駆動位置L(t)を精度よく演算できると共に、撮影倍率βが高倍率であってもブレ補正の効果を向上させることができる。
In the shake correction apparatus of the present invention, (6) the target drive position calculation unit calculates the target drive position L (t), the distance r (t) from the acceleration detection unit to the rotation center position, and the angular shake θ (t). Based on the lens eigenvalue K, the photographing magnification β, the first distance R, and the second distance D measured and / or stored by the information input unit,
L (t) = Kβθ (t) (R−D + r (t))
Thus, the fluctuation of the distance r (t) from the acceleration detection unit to the rotation center position can be calculated in real time, and the target drive position L (t) can be calculated accurately, and the imaging magnification β Even if the magnification is high, the effect of blur correction can be improved.

(7)光軸上に配置された面は、撮像面であるので、被写体から撮像面(フィルム面)までの距離を第1距離、加速度検出部から撮像面までの距離を第2距離、とすることができる。 (7) Since the surface arranged on the optical axis is an imaging surface, the distance from the subject to the imaging surface (film surface) is the first distance, and the distance from the acceleration detector to the imaging surface is the second distance. can do.

以下に図面等を参照して、発明を実施するための最良の形態を、実施例をあげて説明する。   The best mode for carrying out the invention will be described below with reference to the drawings and the like.

図1は、本発明によるブレ補正装置200の実施例を示すブロック図である。ここでは、ブレ補正装置200を中心に、カメラシステムの概要を説明する。なお、本明細書中、ブレ補正とは、ピッチング方向(X軸方向)とヨーイング方向(Y軸方向)の補正を行うことをいう。
また、図1では、ブレ補正装置200について、X軸方向の各部材等(図中、符号に「a」を付す)と、Y軸方向の各部材等(同様に、符号に「b」を付す)とを共に示しているが、X軸方向、Y軸方向共に共通の機能等を備えており、説明の便宜上、特に、方向に関しては詳述しない。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a shake correction apparatus 200 according to the present invention. Here, an outline of the camera system will be described focusing on the shake correction apparatus 200. In the present specification, blur correction refers to correction in the pitching direction (X-axis direction) and yawing direction (Y-axis direction).
In FIG. 1, for the shake correction apparatus 200, each member in the X-axis direction (indicated by “a” in the drawing) and each member in the Y-axis direction (in the same manner, “b” in the symbol). However, for the convenience of explanation, the direction is not particularly described in detail.

また、カメラシステムについては、ここでは、一眼レフカメラを想定しているが、例えば、一眼レフカメラのような交換式ではなく、コンパクトカメラのような非交換式でもよい。また、画像記録は、銀塩フィルムでもよいし、CCD等のディジタル撮像素子でもよい。なお、カメラシステムは、ブレ補正装置200を備えた光学装置の一例として示したものであって、例えば、望遠鏡、双眼鏡等の適宜の光学機器にブレ補正装置200を搭載してもよい。   As for the camera system, a single-lens reflex camera is assumed here. However, for example, not a replaceable type such as a single-lens reflex camera but a non-replaceable type such as a compact camera may be used. The image recording may be a silver salt film or a digital image sensor such as a CCD. Note that the camera system is shown as an example of an optical apparatus including the shake correction apparatus 200. For example, the shake correction apparatus 200 may be mounted on an appropriate optical device such as a telescope or binoculars.

本実施例によるブレ補正装置200は、レンズ鏡筒150と、レンズ鏡筒150が装着されるカメラボディ160等とを備えている。
レンズ鏡筒150は、角速度センサ10と、加速度センサ20と、角速度増幅部30と、加速度増幅部40と、レンズCPU120と、駆動部100と、ブレ補正レンズ110等とを備えている。また、レンズCPU120は、A/D変換器50,60,70と、駆動信号演算部80と、D/A変換器90等とを備えている。カメラボディ160は、半押しスイッチSW1と、全押しスイッチSW2と、半押しタイマ130と、電源供給部140等とを備えている。
The shake correction apparatus 200 according to the present embodiment includes a lens barrel 150, a camera body 160 to which the lens barrel 150 is attached, and the like.
The lens barrel 150 includes an angular velocity sensor 10, an acceleration sensor 20, an angular velocity amplification unit 30, an acceleration amplification unit 40, a lens CPU 120, a drive unit 100, a shake correction lens 110, and the like. The lens CPU 120 includes A / D converters 50, 60, and 70, a drive signal calculation unit 80, a D / A converter 90, and the like. The camera body 160 includes a half-push switch SW1, a full-push switch SW2, a half-push timer 130, a power supply unit 140, and the like.

カメラボディ160について説明する。半押しタイマ130は、例えば、半押しスイッチSW1がONとなったと同時にONとなるタイマであって、半押しスイッチSW1が押されている間はONのままであり、また、半押しスイッチSW1がOFFとなってからも、一定時間はONのままとなっている。
電源供給部140は、例えば、半押タイマ130がONの間は、後述する角速度センサ10等、カメラシステム内で電源が必要とされるところに電源を供給し続ける。また、電源供給部140は、半押しタイマ130がOFFとなっているときは、電源の供給を停止する。したがって、半押しタイマ130がONのときのみ、角速度センサ10によるカメラの振動検出を行うことができる。
The camera body 160 will be described. The half-press timer 130 is, for example, a timer that is turned on at the same time as the half-press switch SW1 is turned on, and remains on while the half-press switch SW1 is pressed. Even after being turned off, it remains on for a certain period of time.
For example, while the half-press timer 130 is ON, the power supply unit 140 continues to supply power to a place where power is required in the camera system, such as an angular velocity sensor 10 described later. Further, the power supply unit 140 stops the supply of power when the half-press timer 130 is OFF. Therefore, camera vibration can be detected by the angular velocity sensor 10 only when the half-press timer 130 is ON.

半押しスイッチSW1は、例えば、不図示のレリーズボタンの半押し動作に連動してONとなるスイッチであって、このスイッチがONとなることにより、不図示の測光部による測光演算、オートフォーカス駆動等が開始される。また、半押しタイマ130がOFFであった場合には、この半押しスイッチSW1のONに同期して半押しタイマ130がONとなる。
全押しスイッチSW2は、例えば、不図示のレリーズボタンの全押し動作に連動してONとなるスイッチであって、このスイッチがONとなることにより、一連の撮影動作(不図示のシャッター機構によるシャッター開閉、イメージセンサによる画像取り込み等)が行われる。
The half-push switch SW1 is, for example, a switch that is turned on in conjunction with a half-push operation of a release button (not shown). When this switch is turned on, photometry calculation by an unshown photometry unit, autofocus drive Etc. is started. If the half-press timer 130 is OFF, the half-press timer 130 is turned ON in synchronization with the half-press switch SW1 being turned ON.
The full-press switch SW2 is, for example, a switch that is turned on in conjunction with a full-press operation of a release button (not shown). When this switch is turned on, a series of shooting operations (a shutter using a shutter mechanism (not shown)) Opening and closing, image capturing by an image sensor, etc.).

レンズ鏡筒150について説明する。角速度センサ10は、例えば、カメラに印加された振動を角速度値で検出するセンサであって、角速度センサ10にかかるコリオリ力を利用して角速度を検出し、検出結果を電圧信号として出力する。角速度センサ10から出力された電圧信号は、角速度増幅部30に送信される。また、角速度センサ10は、電源供給部140より電源が供給されている間のみ、角速度の検出を行うことができる。   The lens barrel 150 will be described. The angular velocity sensor 10 is, for example, a sensor that detects vibration applied to the camera with an angular velocity value, detects the angular velocity using the Coriolis force applied to the angular velocity sensor 10, and outputs the detection result as a voltage signal. The voltage signal output from the angular velocity sensor 10 is transmitted to the angular velocity amplification unit 30. The angular velocity sensor 10 can detect the angular velocity only while the power is supplied from the power supply unit 140.

角速度増幅部30は、例えば、角速度センサ10の出力を増幅すると共に、増幅した角速度信号をA/D変換器50に送信する。角速度センサ10の出力を増幅する理由としては、一般的に角速度センサ10単体の出力は小さいため、そのままA/D変換器50でディジタル化してレンズCPU120内で処理しようとしても、角速度値の分解能が低すぎて(1ビットあたりの角速度値が大きすぎて)正確な振動検出を行うことができず、ブレ補正の精度を上げることができない点が挙げられる。そのため、A/D変換器50に入力する前に予め角速度信号を増幅すると、レンズCPU120内での角速度値の分解能を上げる(1ビットあたりの角速度値を小さくする)ことができ、ブレ補正の精度を上げることができる。
角速度増幅部30は、角速度センサ10にそれぞれ対応して設けられており(ここでは、2つ)、信号の増幅をするだけではなく、角速度センサ10の出力に含まれる高周波ノイズを低減させる、いわゆるローパスフィルタ機能を付加させてもよい。
For example, the angular velocity amplifier 30 amplifies the output of the angular velocity sensor 10 and transmits the amplified angular velocity signal to the A / D converter 50. The reason for amplifying the output of the angular velocity sensor 10 is that the output of the angular velocity sensor 10 itself is generally small, so even if it is digitized by the A / D converter 50 and processed in the lens CPU 120 as it is, the resolution of the angular velocity value is low. For example, it is too low (the angular velocity value per bit is too large), so that accurate vibration detection cannot be performed, and the accuracy of blur correction cannot be raised. Therefore, if the angular velocity signal is amplified in advance before being input to the A / D converter 50, the resolution of the angular velocity value in the lens CPU 120 can be increased (the angular velocity value per bit is reduced), and the accuracy of blur correction is increased. Can be raised.
The angular velocity amplifying unit 30 is provided corresponding to each of the angular velocity sensors 10 (here, two), which not only amplifies the signal but also reduces high frequency noise included in the output of the angular velocity sensor 10. A low-pass filter function may be added.

A/D変換器50は、例えば、角速度増幅部30から送られてきたアナログの角速度信号をディジタル信号に変換すると共に、このディジタル信号に変換した角速度信号を駆動信号演算部80に出力する。A/D変換器50により、角速度信号がディジタル信号に変換されることにより、レンズCPU120内で演算処理を行うことができる。   The A / D converter 50 converts, for example, an analog angular velocity signal sent from the angular velocity amplification unit 30 into a digital signal, and outputs the angular velocity signal converted into the digital signal to the drive signal calculation unit 80. The A / D converter 50 converts the angular velocity signal into a digital signal, so that arithmetic processing can be performed in the lens CPU 120.

加速度センサ20は、例えば、カメラに印加された振動を加速度値で検出するセンサであって、検出した加速度を検出し、検出結果を電圧信号として出力する。加速度センサ20から出力された電圧信号は、加速度増幅部40に送信される。また、加速度センサ20は、電源供給部140より電源が供給されている間のみ、加速度の検出を行うことができる。また、加速度センサ20は、静電容量型に限らず、適宜の型を適用してもよい。   The acceleration sensor 20 is, for example, a sensor that detects vibration applied to the camera by an acceleration value, detects the detected acceleration, and outputs the detection result as a voltage signal. The voltage signal output from the acceleration sensor 20 is transmitted to the acceleration amplification unit 40. The acceleration sensor 20 can detect acceleration only while power is supplied from the power supply unit 140. Further, the acceleration sensor 20 is not limited to the capacitance type, and an appropriate type may be applied.

加速度増幅部40は、例えば、加速度センサ20の出力を増幅すると共に、増幅した加速度信号をA/D変換器60に送信する。なお、加速度増幅部40の目的は、上述した角速度増幅部30と同様である。加速度増幅部40は、加速度センサ20にそれぞれ対応して設けられており(ここでは、2つ)、増幅だけではなく、ローパスフィルタ機能を付加させてもよい。   For example, the acceleration amplifying unit 40 amplifies the output of the acceleration sensor 20 and transmits the amplified acceleration signal to the A / D converter 60. The purpose of the acceleration amplifying unit 40 is the same as that of the angular velocity amplifying unit 30 described above. The acceleration amplifying unit 40 is provided corresponding to each acceleration sensor 20 (two here), and not only amplification but also a low-pass filter function may be added.

A/D変換器60は、例えば、加速度増幅部40から送られてきたアナログの加速度信号をディジタル信号に変換すると共に、このディジタル信号に変換した加速度信号を駆動信号演算部80に出力する。A/D変換器60により、加速度信号がディジタル信号に変換されることにより、レンズCPU120内で演算処理を行うことができる。   For example, the A / D converter 60 converts an analog acceleration signal sent from the acceleration amplifying unit 40 into a digital signal, and outputs the acceleration signal converted into the digital signal to the drive signal calculation unit 80. The acceleration signal is converted into a digital signal by the A / D converter 60, so that arithmetic processing can be performed in the lens CPU 120.

駆動信号演算部80は、例えば、A/D変換器50,60から送信された角速度信号、加速度信号と、A/D変換器70から送信されたブレ補正レンズ110の位置情報Ir(後述)とに基づいて、ブレ補正レンズ110を駆動するための駆動信号p(ディジタル信号)を演算すると共に、この駆動信号pを、D/A変換器90に出力する(詳細は後述:図3、図4参照)。   The drive signal calculation unit 80, for example, includes angular velocity signals and acceleration signals transmitted from the A / D converters 50 and 60, and position information Ir (described later) of the shake correction lens 110 transmitted from the A / D converter 70. Based on the above, a drive signal p (digital signal) for driving the blur correction lens 110 is calculated and this drive signal p is output to the D / A converter 90 (details will be described later: FIGS. 3 and 4). reference).

D/A変換器90は、例えば、駆動信号算部80で演算された駆動信号pをアナログ信号に変換する共に、変換されたアナログ信号を駆動部100に送信する。   For example, the D / A converter 90 converts the drive signal p calculated by the drive signal calculation unit 80 into an analog signal, and transmits the converted analog signal to the drive unit 100.

駆動部100は、D/A変換器90から送信された駆動信号p(アナログ信号)に基づいて、ブレ補正レンズ110を駆動するユニットであって、例えば、ブレ補正レンズ110を駆動するためのアクチュエータ(VCM)と、ブレ補正レンズ110の位置を検出する位置検出センサ(PSD)等とを備えている。この位置検出センサの出力は、ブレ補正レンズ110の位置情報Irとして、A/D変換器70を経由して駆動信号演算部80に送信される。また、駆動部100は、ブレ補正レンズ110を2次元で駆動するために、例えば、2つ設けられている。   The drive unit 100 is a unit that drives the shake correction lens 110 based on the drive signal p (analog signal) transmitted from the D / A converter 90, for example, an actuator for driving the shake correction lens 110. (VCM), a position detection sensor (PSD) for detecting the position of the blur correction lens 110, and the like. The output of the position detection sensor is transmitted as position information Ir of the blur correction lens 110 to the drive signal calculation unit 80 via the A / D converter 70. For example, two drive units 100 are provided to drive the blur correction lens 110 in two dimensions.

A/D変換器70は、上述したように、駆動部(ここでは、PSD)100から送信されたブレ補正レンズ110の位置情報Ir(アナログ信号)をディジタル信号に変換すると共に、変換されたブレ補正レンズ110の位置情報Irを駆動信号演算部80に送信する。   As described above, the A / D converter 70 converts the position information Ir (analog signal) of the shake correction lens 110 transmitted from the drive unit (in this case, PSD) 100 into a digital signal and converts the converted blur information. The position information Ir of the correction lens 110 is transmitted to the drive signal calculation unit 80.

ブレ補正レンズ110は、例えば、カメラシステムの結像光学系に配置され、光軸Iと略直交する平面内を動くことができる単レンズ(又は複数枚のレンズより構成されるレンズ群)である。ブレ補正レンズ110は、駆動部100によって光軸と略直交する方向に駆動され、結像光学系の光軸Iを偏向させる。   The blur correction lens 110 is, for example, a single lens (or a lens group including a plurality of lenses) that is disposed in the imaging optical system of the camera system and can move in a plane substantially orthogonal to the optical axis I. . The blur correction lens 110 is driven by the drive unit 100 in a direction substantially orthogonal to the optical axis, and deflects the optical axis I of the imaging optical system.

レンズCPU120は、上述した各部材の制御等を行うだけでなく、例えば、不図示のオートフォーカス駆動等の制御も行うようにしてもよい。ここでは、レンズCPU120は、A/D変換器50,60,70、D/A変換器90を備えているが、これに限らず、外部のA/D変換器及びD/A変換器を適宜用いるようにしてもよい。   The lens CPU 120 may not only perform control of each member described above, but also control, for example, auto focus drive (not shown). Here, the lens CPU 120 includes the A / D converters 50, 60, and 70 and the D / A converter 90. However, the lens CPU 120 is not limited thereto, and external A / D converters and D / A converters are appropriately used. You may make it use.

ここで、ブレ補正装置200を備えたカメラシステムでは、角速度センサ10や加速度センサ20等の振動検出センサを備えており、これらの振動検出センサによって、カメラに加えられた振動を検出する。カメラシステムでは、カメラに加えられた振動が検出されれば、撮像面の像の動きを検知することができるので、結像面上の像の動きが止まるようにブレ補正レンズ110を駆動部100によって動かすことにより、結像面上の像の動き(すなわち、写真等の像ブレ)を補正することができる。なお、像ブレは、例えば、手振れ等のカメラに加えられる振動によって、露光中に撮像面上の像が動くことにより発生する。   Here, the camera system provided with the shake correction apparatus 200 includes vibration detection sensors such as the angular velocity sensor 10 and the acceleration sensor 20, and the vibration applied to the camera is detected by these vibration detection sensors. In the camera system, if the vibration applied to the camera is detected, the movement of the image on the imaging surface can be detected. Therefore, the blur correction lens 110 is driven by the drive unit 100 so that the movement of the image on the imaging surface stops. The movement of the image on the imaging plane (that is, image blur such as a photograph) can be corrected by moving the image by. Note that image blur occurs, for example, when an image on the imaging surface moves during exposure due to vibration applied to the camera, such as camera shake.

図2は、本発明によるブレ補正装置200を備えたカメラシステムでのシーケンスを説明するフローチャートである。なお、以下の各ステップは、レンズCPU120等の各処理を示している。
まず、半押しスイッチSW1がONとなっているか否かを判定する(S10)。半押しスイッチSW1がOFFであれば、ステップS120(後述)へ進む。半押しスイッチSW1がONであれば、カウンタTsw1をリセットし、カウント値を0とする(S20)。カウンタTsw1は、半押しスイッチSW1がOFFになってからの経過時間を計測するためのカウンタであって、カウント値は整数である。このカウンタは、半押しスイッチSW1がONの間は0のままで、半押しスイッチSW1がOFFで、かつ半押しタイマ130がONの間のみ動作する。
FIG. 2 is a flowchart for explaining a sequence in a camera system provided with the shake correction apparatus 200 according to the present invention. Note that the following steps indicate each process of the lens CPU 120 and the like.
First, it is determined whether or not the half-press switch SW1 is ON (S10). If the half-press switch SW1 is OFF, the process proceeds to step S120 (described later). If the half-press switch SW1 is ON, the counter Tsw1 is reset and the count value is set to 0 (S20). The counter Tsw1 is a counter for measuring an elapsed time after the half-press switch SW1 is turned off, and the count value is an integer. This counter remains 0 while the half-press switch SW1 is ON, and operates only while the half-press switch SW1 is OFF and the half-press timer 130 is ON.

つぎに、半押しタイマ130がOFFであるか否かを判定する(S30)。半押しタイマ130がONであればステップS150(後述)へ進む。半押しタイマ130がOFFであれば、カウンタtをリセットし、カウント値を0とする(S40)。カウンタtは、半押しタイマ130がONとなっている時間を計測するためのカウンタである。このカウンタは、整数値カウンタであり、半押しタイマ130がONとなったと同時にカウント動作を開始し、半押しタイマ130がONの間はカウント動作を続ける。   Next, it is determined whether or not the half-press timer 130 is OFF (S30). If half-press timer 130 is ON, the process proceeds to step S150 (described later). If the half-press timer 130 is OFF, the counter t is reset and the count value is set to 0 (S40). The counter t is a counter for measuring the time during which the half-press timer 130 is ON. This counter is an integer value counter, and starts counting as soon as the half-press timer 130 is turned ON, and continues counting while the half-press timer 130 is ON.

ステップS40の後、半押しタイマ130をONにして、(S50)、角速度センサ10をONとし、角速度の検出を開始する(S60)。さらに、加速度センサ20をONとし、加速度の検出を開始する(S70)。
つぎに、ブレ補正レンズ110を駆動するための駆動信号pの演算を開始する(S80)。ここで、駆動信号pの演算には、上述したように、角速度センサ10の出力と加速度20のセンサ出力を用いる。
ステップS80の後、ブレ補正レンズ110の駆動を開始し(S90)、露光に関する一連の動作(不図示のミラーのアップ/ダウン動作、シャッター機構の駆動等)を行う(S100)。
After step S40, half-press timer 130 is turned on (S50), angular velocity sensor 10 is turned on, and angular velocity detection is started (S60). Further, the acceleration sensor 20 is turned on and the detection of acceleration is started (S70).
Next, calculation of the drive signal p for driving the blur correction lens 110 is started (S80). Here, the calculation of the drive signal p uses the output of the angular velocity sensor 10 and the sensor output of the acceleration 20 as described above.
After step S80, driving of the blur correction lens 110 is started (S90), and a series of operations relating to exposure (mirror unillustrated up / down operation, driving of the shutter mechanism, etc.) are performed (S100).

つぎに、半押しタイマ130のカウンタtを1つ進め(S110)、半押しタイマ130がONであるか否かを判定する(S120)。半押しタイマ130がOFFならば、ステップS10へ戻り、半押しスイッチSW1の検出を続行する。半押しタイマ130がONならば、ステップS130へ進む。
このステップS130に進んだ時点では、カメラは半押しスイッチSW1がOFFで半押しタイマ130がONの状態になっており、この状態が継続している時間を計測するため、カウンタTsw1を1つ進める(S130)。
Next, the counter t of the half-press timer 130 is incremented by 1 (S110), and it is determined whether or not the half-press timer 130 is ON (S120). If the half-press timer 130 is OFF, the process returns to step S10 and the detection of the half-press switch SW1 is continued. If the half-press timer 130 is ON, the process proceeds to step S130.
At the time of proceeding to step S130, the camera is in a state where the half-press switch SW1 is OFF and the half-press timer 130 is ON, and the counter Tsw1 is advanced by one in order to measure the time during which this state continues. (S130).

カウンタTsw1の値がしきい値T_SW1よりも小さいか否かを判定する(S140)。ここで、しきい値T_SW1はカウンタTsw1の上限を決めるための定数で、半押しスイッチSW1がOFFとなってから半押しタイマ130がOFFとなるまでの時間を決めるものである。
カウンタTsw1がしきい値に満たない場合(すなわち肯定判定の場合)には、半押しタイマ130はOFFとせず、角速度センサ10のONの状態を継続し、角速度の検出を行う(S150)
It is determined whether or not the value of the counter Tsw1 is smaller than the threshold value T_SW1 (S140). Here, the threshold value T_SW1 is a constant for determining the upper limit of the counter Tsw1, and determines the time from when the half-push switch SW1 is turned off to when the half-push timer 130 is turned off.
When the counter Tsw1 is less than the threshold value (that is, in the case of an affirmative determination), the half-press timer 130 is not turned off, the angular velocity sensor 10 is kept on, and angular velocity is detected (S150).

一方、カウンタTsw1がこのしきい値と等しくなった場合(すなわちこのステップS140で否定判定となった場合)には、ブレ補正レンズ110の駆動を停止し(S190)、加速度センサ20への電源の供給をストップして、加速度センサ20をOFFとする処理(S200)、角速度センサ10への電源の供給をストップし、角速度センサ10をOFFとする処理(S210)を経て、半押しタイマ130をOFFにして(S220)、ステップS10に戻り、半押しスイッチSW1の状態検出を行う。   On the other hand, when the counter Tsw1 becomes equal to the threshold value (that is, when a negative determination is made in step S140), the driving of the blur correction lens 110 is stopped (S190), and the power supply to the acceleration sensor 20 is turned off. After the supply is stopped and the acceleration sensor 20 is turned off (S200) and the supply of power to the angular velocity sensor 10 is stopped and the angular velocity sensor 10 is turned off (S210), the half-press timer 130 is turned off. (S220), the process returns to step S10, and the state of the half-press switch SW1 is detected.

また、ステップS150の後、加速度センサ20のONの状態を継続し、加速度の検出を行い(S160)、角速度センサ10の出力と、加速度センサ20の出力からブレ補正レンズ110を駆動するための駆動信号pの演算を継続した後(S170:詳細は後述、図3、図4参照)、ブレ補正レンズ110の駆動を継続して(S180)、上述したステップS100に進む。   In addition, after step S150, the acceleration sensor 20 is kept on to detect the acceleration (S160), and the output of the angular velocity sensor 10 and the driving for driving the blur correction lens 110 from the output of the acceleration sensor 20 are performed. After the calculation of the signal p is continued (S170: see FIGS. 3 and 4 for details later), the blur correction lens 110 is continuously driven (S180), and the process proceeds to step S100 described above.

図3は、駆動信号演算部80の詳細を示すブロック図である。
駆動信号演算部80は、角速度基準値演算部81と、加速度基準値演算部82と、角速度積分演算部83と、加速度積分演算部84と、回転中心位置演算部85と、駆動信号算出部86等とを備えている。
FIG. 3 is a block diagram showing details of the drive signal calculation unit 80.
The drive signal calculation unit 80 includes an angular velocity reference value calculation unit 81, an acceleration reference value calculation unit 82, an angular velocity integration calculation unit 83, an acceleration integration calculation unit 84, a rotation center position calculation unit 85, and a drive signal calculation unit 86. Etc.

角速度基準値演算部81は、例えば、A/D変換器50より送信された角速度信号から、角速度信号の積分時に使用する角速度基準値を演算する。角速度基準値は、角速度センサ10が完全に静止している状態での出力(角速度ゼロ出力)値とするのが理想である。しかし、この角速度ゼロ出力値は、ドリフトや温度等の環境条件で変動してしまうため、事前に測定などを行って固定値とすることができない。したがって、実際に使用されている状態、つまり、撮影者等の手振れの角速度信号から基準値を演算し、角速度ゼロ出力を求める必要がある。   The angular velocity reference value calculation unit 81 calculates, for example, the angular velocity reference value used when integrating the angular velocity signal from the angular velocity signal transmitted from the A / D converter 50. Ideally, the angular velocity reference value is an output (angular velocity zero output) value when the angular velocity sensor 10 is completely stationary. However, since this zero angular velocity output value fluctuates due to environmental conditions such as drift and temperature, it cannot be made a fixed value by performing measurement in advance. Therefore, it is necessary to calculate the reference value from the actually used state, that is, the angular velocity signal of the camera shake of the photographer or the like to obtain the zero angular velocity output.

ここで、角速度基準値演算部81の基準値演算についての一例を以下に示す。

Figure 2005114845
Here, an example of the reference value calculation of the angular velocity reference value calculation unit 81 is shown below.
Figure 2005114845

この数式(2)は、角速度信号の移動平均を表すものであって、ωは角速度信号、ω0は角速度の基準値である。また、これらの変数に付いている添え字(サフィックス)tは、経過時間(サンプリング;整数値)を表す変数である。
角速度ゼロ出力信号の周波数は、撮影者等の手振れのそれに比べるとずっと低い。したがって、基準値は、角速度信号の低周波成分を抽出すればよいので、角速度信号の移動平均を演算して基準値を演算している。また、なるべく低い周波数成分のみを抽出するために、移動平均に使用するデータの数を多くしている。なお、角速度信号の基準値の演算は数式(2)のような移動平均に限らず、ローパスフィルタなどを用いてもよい。
This equation (2) represents a moving average of the angular velocity signal, ω is an angular velocity signal, and ω 0 is a reference value of the angular velocity. A subscript (suffix) t attached to these variables is a variable representing elapsed time (sampling; integer value).
The frequency of the zero angular velocity output signal is much lower than that of camera shake by the photographer. Therefore, the reference value is calculated by calculating the moving average of the angular velocity signal because the low-frequency component of the angular velocity signal may be extracted as the reference value. Further, in order to extract only the lowest frequency component as much as possible, the number of data used for the moving average is increased. Note that the calculation of the reference value of the angular velocity signal is not limited to the moving average as expressed by Equation (2), and a low pass filter or the like may be used.

つぎに、角速度信号の基準値演算が終了したら、角速度信号から基準値を減算することにより、角速度検出信号ω’を、次式により算出する。
ω’=ω(t)−ω0(t) (3)
ここで、ω’は角速度検出信号であって、この角速度検出信号は、角速度積分演算部83及び回転中心位置演算部85に送信される。
Next, when the calculation of the reference value of the angular velocity signal is completed, the angular velocity detection signal ω ′ is calculated by the following equation by subtracting the reference value from the angular velocity signal.
ω ′ = ω (t) −ω 0 (t) (3)
Here, ω ′ is an angular velocity detection signal, and this angular velocity detection signal is transmitted to the angular velocity integration calculation unit 83 and the rotation center position calculation unit 85.

加速度基準値演算部82は、例えば、A/D変換器60より送信された加速度信号から、加速度信号を積分するための加速度基準値を演算する。加速度基準値は、加速度センサ20が完全に静止している状態での出力(加速度ゼロ出力)値とするのが理想である。しかし、加速度ゼロ出力値は、上述した角速度ゼロ出力)値と同様に、環境条件で変動してしまうため固定値とすることができない。したがって、実際に使用されている状態、つまり撮影者等の手振れの加速度信号から基準値を演算し、加速度ゼロ出力を求める必要がある。   The acceleration reference value calculation unit 82 calculates an acceleration reference value for integrating the acceleration signal from the acceleration signal transmitted from the A / D converter 60, for example. Ideally, the acceleration reference value is an output (acceleration zero output) value when the acceleration sensor 20 is completely stationary. However, the acceleration zero output value cannot be set to a fixed value because it fluctuates due to environmental conditions, similar to the above-described zero angular velocity output value. Therefore, it is necessary to calculate a reference value from an actually used state, that is, an acceleration signal of a camera shake of a photographer or the like to obtain a zero acceleration output.

ここで、加速度基準値演算部82の基準値演算についての一例を以下に示す。

Figure 2005114845
Here, an example of the reference value calculation of the acceleration reference value calculation unit 82 is shown below.
Figure 2005114845

この数式(4)は、加速度信号の移動平均を表すものであって、aは加速度信号、a0は加速度の基準値である。また、これらの変数に付いているサフィックスtは、経過時間(サンプリング;整数値)を表す変数である。なお、加速度信号の基準値の演算は数式(4)のような移動平均に限らず、ローパスフィルタなどを用いてもよい。 Equation (4) represents a moving average of acceleration signals, where a is an acceleration signal and a 0 is a reference value of acceleration. The suffix t attached to these variables is a variable representing elapsed time (sampling; integer value). Note that the calculation of the reference value of the acceleration signal is not limited to the moving average as shown in Equation (4), and a low-pass filter or the like may be used.

つぎに、加速度信号の基準値演算が終了したら、加速度信号から基準値を減算することにより、加速度検出信号a’(t)を、次式により算出する。
a’(t)=a(t)−aO(t) (5)
ここで、a’は加速度検出信号であって、この加速度検出信号は、加速度積分演算部84に送信される。
Next, when the calculation of the reference value of the acceleration signal is completed, the acceleration detection signal a ′ (t) is calculated by the following equation by subtracting the reference value from the acceleration signal.
a ′ (t) = a (t) −a O (t) (5)
Here, a ′ is an acceleration detection signal, and this acceleration detection signal is transmitted to the acceleration integration calculation unit 84.

角速度積分演算部83は、例えば、角速度検出信号ω’を積分して角度検出信号θ(t)に変換する。ここでの演算内容は、次式で表される。
θ(t)=θ(t−1)+ω’(t) (6)
ここで、θは角度検出信号であって、この角度検出信号は、駆動信号算出部86に送信される。
For example, the angular velocity integration calculation unit 83 integrates the angular velocity detection signal ω ′ and converts it into an angle detection signal θ (t). The calculation content here is expressed by the following equation.
θ (t) = θ (t−1) + ω ′ (t) (6)
Here, θ is an angle detection signal, and this angle detection signal is transmitted to the drive signal calculation unit 86.

加速度積分演算部84は、例えば、加速度検出信号a’を積分して速度検出信号v(t)に変換する。ここでの演算内容は、次式で表される。
v(t)=v(t−1)+a’(t) (7)
ここで、vは速度検出信号であって、この速度検出信号は、回転中心位置演算部85に送信される。
For example, the acceleration integration calculation unit 84 integrates the acceleration detection signal a ′ and converts it into a speed detection signal v (t). The calculation content here is expressed by the following equation.
v (t) = v (t-1) + a '(t) (7)
Here, v is a speed detection signal, and this speed detection signal is transmitted to the rotation center position calculator 85.

回転中心位置演算部85は、角速度基準値演算部81から送信された角速度検出信号ω’と、加速度積分演算部84から送信された速度検出信号vとに基づいて、角度振れの中心位置(回転位置)を算出する。
具体的には、加速度センサ20が速度v、角速度ωで運動していると仮定すると、加速度センサ20から角度振れの回転中心位置までの距離rを、次式により算出する。
r(t)=v(t)/ω’(t) (8)
Based on the angular velocity detection signal ω ′ transmitted from the angular velocity reference value calculation unit 81 and the velocity detection signal v transmitted from the acceleration integration calculation unit 84, the rotation center position calculation unit 85 Position).
Specifically, assuming that the acceleration sensor 20 is moving at a velocity v and an angular velocity ω, a distance r from the acceleration sensor 20 to the rotation center position of the angular shake is calculated by the following equation.
r (t) = v (t) / ω ′ (t) (8)

この数式(8)は、速度vと角速度ωから回転中心位置を算出するための理論式である。しかし、数式(8)では、ω=0のときにrが発散してしまうため実用的ではない。そこで、本実施例では、数式(8)の分母に定数項Cを加えた次式を用いる(例えば、カメラシステムが平行移動しているような状態:ω=0を考慮している)。
r(t)=Sign{ω’(t)}V(t)/(|ω’(t)|+C) (9)
ただし、ω’(t)≧0のとき、Sign{ω’(t)}=1
ω’(t)<0のとき、Sign{ω’(t)}=−1
である。
この数式(9)では、Cを固定値としているが、これに限らず、例えば、ωが大きければCを小さく、ωが小さければCを大きくする等、ωの大きさによって値を変えるようにしてもよい。
This equation (8) is a theoretical equation for calculating the rotation center position from the velocity v and the angular velocity ω. However, equation (8) is not practical because r diverges when ω = 0. Therefore, in the present embodiment, the following expression obtained by adding a constant term C to the denominator of Expression (8) is used (for example, a state where the camera system is moving in parallel: ω = 0 is considered).
r (t) = Sign {ω ′ (t)} V (t) / (| ω ′ (t) | + C) (9)
However, when ω ′ (t) ≧ 0, Sign {ω ′ (t)} = 1
When ω ′ (t) <0, Sign {ω ′ (t)} = − 1
It is.
In Equation (9), C is a fixed value. However, the value is not limited to this. For example, if ω is large, C is decreased, and if ω is small, C is increased. May be.

つぎに、フィルム面から角度振れの回転中心位置n’(t)を、次式により算出する(以下、n’(t)を角度振れの回転位置信号という)。
n’(t)=D−r(t) (10)
ここで、Dは、加速度センサ20からフィルム面までの距離である。数式(10)により演算された角度振れの回転位置信号は、駆動信号算出部86に送信される。
Next, the rotational center position n ′ (t) of the angular shake is calculated from the film surface by the following equation (hereinafter, n ′ (t) is referred to as the rotational position signal of the angular shake).
n ′ (t) = D−r (t) (10)
Here, D is the distance from the acceleration sensor 20 to the film surface. The rotational position signal of the angular shake calculated by Expression (10) is transmitted to the drive signal calculation unit 86.

駆動信号算出部86は、例えば、角速度積分演算部83から送信された角速度検出信号θ(t)と、回転中心位置演算部85から送信された回転中心位置信号n’(t)とに基づいて、ブレ補正レンズ110を駆動するための駆動信号pを演算する。
まず、レンズの目標駆動位置L(t)を、次式により算出する。
L(t)=Kβθ(t){R−n’(t)} (11)
ここで、Kはブレ補正レンズ110の光学条件などによって決まる定数(レンズ固有値)、Rは被写体からフィルム面までの距離である。なお、数式(10)(11)に用いられるK、β、R、Dの値を、駆動信号演算部80内の適宜のメモリに記憶し、駆動信号算出部86及び回転中心位置演算部85は、このメモリからこれらの値を読み出して、上述した演算を行うようにしてもよい。
For example, the drive signal calculation unit 86 is based on the angular velocity detection signal θ (t) transmitted from the angular velocity integration calculation unit 83 and the rotation center position signal n ′ (t) transmitted from the rotation center position calculation unit 85. A drive signal p for driving the blur correction lens 110 is calculated.
First, the target drive position L (t) of the lens is calculated by the following equation.
L (t) = Kβθ (t) {R−n ′ (t)} (11)
Here, K is a constant (lens specific value) determined by the optical conditions of the blur correction lens 110, and R is the distance from the subject to the film surface. The values of K, β, R, and D used in equations (10) and (11) are stored in an appropriate memory in the drive signal calculation unit 80, and the drive signal calculation unit 86 and the rotation center position calculation unit 85 are These values may be read from the memory and the above-described calculation may be performed.

目標駆動位置L(t)の演算が完了したら、A/D変換器70から送信されたブレ補正レンズ110の位置情報Irとの偏差を求め、この偏差をもとにしてブレ補正レンズ110の駆動信号pを演算する。駆動信号pの演算は、偏差に比例する項、偏差の積分に比例する項、偏差の微分に比例する項を加算することにより、駆動信号pを演算する、いわゆるPID制御が一般的であるが、これに限らず、適宜の方法を用いてもよい。   When the calculation of the target drive position L (t) is completed, a deviation from the position information Ir of the shake correction lens 110 transmitted from the A / D converter 70 is obtained, and the shake correction lens 110 is driven based on this deviation. The signal p is calculated. The calculation of the drive signal p is generally so-called PID control in which the drive signal p is calculated by adding a term proportional to the deviation, a term proportional to the integral of the deviation, and a term proportional to the derivative of the deviation. Not limited to this, an appropriate method may be used.

図4は、駆動信号演算部80の動作を示すフローチャートである。なお、以下の各ステップは、駆動信号演算部80の各部材の機能等に対応すると共に、上述したステップS170(図2参照)を詳細に示すものであり、重複部分についての説明を適宜省略する。
駆動信号演算部80は、上述したステップS160の後、以下に示すステップS500〜S610を実行した後、上述したステップS180に進む。
角速度センサ10の出力をA/D変換して、角速度信号ω(t)を読み込む(S500)。
加速度センサ20の出力をA/D変換して、加速度信号a(t)を読み込む(S510)。
駆動部100が出力したブレ補正レンズ110の位置情報IrをA/D変換して読み込む(S520)。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the drive signal calculation unit 80. Each of the following steps corresponds to the function of each member of the drive signal calculation unit 80, and shows the above-described step S170 (see FIG. 2) in detail, and description of overlapping portions is omitted as appropriate. .
After step S160 described above, the drive signal calculation unit 80 executes steps S500 to S610 described below, and then proceeds to step S180 described above.
The output of the angular velocity sensor 10 is A / D converted and the angular velocity signal ω (t) is read (S500).
The output of the acceleration sensor 20 is A / D converted and the acceleration signal a (t) is read (S510).
The position information Ir of the blur correction lens 110 output by the driving unit 100 is A / D converted and read (S520).

角速度信号ω(t)から角速度基準値ω0(t)を演算する(S530)。
角速度信号ω(t)から角速度基準値ω0(t)を減算し、角速度検出信号ω’(t)を生成する(S540)。
加速度信号a(t)から加速度基準値a0(t)を演算する(S550)。
加速度信号a(t)から加速度基準値a0(t)を減算し、加速度検出信号a’(t)を生成する(S560)。
加速度検出信号a’(t)を積分し、速度検出信号v(t)に変換する(S570)。
角速度検出信号ω’(t)、速度検出信号v(t)より回転中心位置信号n’(t)を演算する(S580)。
角速度検出信号ω’(t)を積分し、角度検出信号θ(t)に変換する(S590)。
角度検出信号θ(t)と、回転中心位置信号n’(t)と、ブレ補正レンズ110の位置情報Ir等とに基づいて、ブレ補正レンズ110を駆動するための駆動信号pを演算する(S600)。
この駆動信号pをD/A変換器90を介して駆動部100に出力する(S610)。
An angular velocity reference value ω 0 (t) is calculated from the angular velocity signal ω (t) (S530).
The angular velocity reference value ω 0 (t) is subtracted from the angular velocity signal ω (t) to generate an angular velocity detection signal ω ′ (t) (S540).
An acceleration reference value a 0 (t) is calculated from the acceleration signal a (t) (S550).
The acceleration reference value a 0 (t) is subtracted from the acceleration signal a (t) to generate an acceleration detection signal a ′ (t) (S560).
The acceleration detection signal a ′ (t) is integrated and converted into a speed detection signal v (t) (S570).
A rotation center position signal n ′ (t) is calculated from the angular velocity detection signal ω ′ (t) and the velocity detection signal v (t) (S580).
The angular velocity detection signal ω ′ (t) is integrated and converted into an angle detection signal θ (t) (S590).
Based on the angle detection signal θ (t), the rotation center position signal n ′ (t), the position information Ir of the shake correction lens 110, and the like, a drive signal p for driving the shake correction lens 110 is calculated ( S600).
The drive signal p is output to the drive unit 100 via the D / A converter 90 (S610).

ここで、本実施例におけるブレ補正装置200を備えたカメラシステムでのブレ補正の効果について、上述した数式(1)を用いて説明する。
まず、角度ブレとシフトブレを含む像面のブレ量を表す数式(1)を変形すると、以下のように表すことができる。
Di=βθ{R−(n−d/θ)} (12)
この数式(12)は、シフトブレによって、角度ブレの回転中心位置がずれることを示しており、したがって、回転中心位置を検出できればシフトブレも補正することができ、結果的に、撮影倍率βが高倍率のときに、ブレ補正の効果を向上させることができることを示している。
Here, the effect of the blur correction in the camera system provided with the blur correction apparatus 200 in the present embodiment will be described using the above-described formula (1).
First, when the formula (1) representing the blur amount of the image plane including the angle blur and the shift blur is modified, it can be expressed as follows.
Di = βθ {R− (nd−θ)} (12)
This equation (12) indicates that the rotational center position of the angular blur is shifted due to the shift blur. Therefore, if the rotational center position can be detected, the shift blur can also be corrected, and as a result, the photographing magnification β becomes a high magnification. This shows that the effect of blur correction can be improved.

本実施例におけるカメラシステムでは、上述したように、角速度センサ10の出力と、加速度センサ20の出力とを用いて、特に、数式(9)と数式(10)とに基づいて、角度振れの回転中心位置信号n’(t)の変動をリアルタイムで算出しているため(n’に付いているサフィックスtは、経過時間を表す変数である)、撮影倍率βが高倍率であってもブレ補正の効果を向上させることができる。   In the camera system according to the present embodiment, as described above, the rotation of the angular shake is calculated using the output of the angular velocity sensor 10 and the output of the acceleration sensor 20, particularly based on the formulas (9) and (10). Since the fluctuation of the center position signal n ′ (t) is calculated in real time (suffix t attached to n ′ is a variable representing elapsed time), blur correction is performed even when the imaging magnification β is high. The effect can be improved.

図5は、従来のブレ補正装置と本発明によるブレ補正装置200とのブレ補正の効果を示す図である。また、横軸は、撮影倍率であり、縦軸は、ブレ補正の効果を示している。なお、従来のブレ補正装置のブレ補正効果を破線、本発明によるブレ補正装置200のブレ補正効果を実線でそれぞれ示す。
ブレ補正装置200のブレ補正効果は、図示のように、従来のブレ補正装置と比較して、撮影倍率が大きくなってもブレ補正効果が低下しない。
FIG. 5 is a diagram showing the effect of blur correction between the conventional blur correction apparatus and the blur correction apparatus 200 according to the present invention. Also, the horizontal axis represents the shooting magnification, and the vertical axis represents the effect of blur correction. The blur correction effect of the conventional blur correction device is indicated by a broken line, and the blur correction effect of the blur correction device 200 according to the present invention is indicated by a solid line.
As shown in the drawing, the blur correction effect of the blur correction device 200 does not decrease even when the photographing magnification is increased as compared with the conventional blur correction device.

本実施例によれば、(1)角度振れの回転中心位置をリアルタイムで検出することによって、シフトブレを検出しているので、撮影倍率が高い倍率であるときにもブレ補正の効果を向上させることができる。
(2)加速度検出信号a’(t)を積分するのは1回だけであり、従来のような積分を2回行うシステムよりも誤差の累積を大幅に小さくできるので、検出精度の向上が期待できると共に、レンズCPU120での演算負荷を大幅に減少させることができる。
(3)加速度センサ20は、X軸方向、Y軸方向でそれぞれ1つずつ(合計2つ)あればよいので、省スペース化やコストの削減を図ることができる。
According to the present embodiment, (1) shift blur is detected by detecting the rotational center position of angular shake in real time, so that the effect of blur correction can be improved even when the photographing magnification is high. Can do.
(2) The acceleration detection signal a ′ (t) is integrated only once, and the accumulated error can be significantly reduced as compared with a conventional system that performs integration twice. Therefore, improvement in detection accuracy is expected. In addition, the calculation load on the lens CPU 120 can be significantly reduced.
(3) Since only one acceleration sensor 20 is required in each of the X-axis direction and the Y-axis direction (two in total), space saving and cost reduction can be achieved.

(変形例)
以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲である。
(1)上述した数式(9)で分母に定数項を設けたのは、ω=0となるときに、rが発散してしまうためであった。しかし、ωの絶対値が大きい場合には、発散は特に問題にならないので、加速度センサ20から角度振れの回転中心位置までの距離r(t)を次式により算出するようにしてもよい。
r(t)=V(t)/[ω’(t)+C{ω’(t)}] (13)
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the equivalent scope of the present invention.
(1) The reason why the constant term is provided in the denominator in Equation (9) described above is that r diverges when ω = 0. However, when the absolute value of ω is large, the divergence is not particularly problematic. Therefore, the distance r (t) from the acceleration sensor 20 to the rotational center position of the angular shake may be calculated by the following equation.
r (t) = V (t) / [ω ′ (t) + C {ω ′ (t)}] (13)

ここで、C(ω’)は角速度検出値の関数であって、その一例を以下に示す。
図6は、角速度検出値の関数C(ω’)を示す図である。
このC(ω’)は、例えば、ω’の絶対値が小さくなるほど、値が大きくなり、逆に、ω’の絶対値が大きくなるほど、値が小さくなる関数である。
この関数C(ω’)によれば、ω’=0でのrの発散を防止できると共に、ω’の絶対値が所定値以上であれば、回転中心位置を求めるための上述した理論式である数式(8)を用いることができ、その結果、より正確に回転中心位置を算出することができる。なお、この関数C(ω’)は、ω’=0でのrの発散を防止でき、さらに、ω’の絶対値が所定値以上であるときに、数式(13)を数式(8)に近似できる関数であれば、適宜の関数を用いてもよい。
したがって、数式(13)を用いることにより、ブレ補正装置200は、撮影倍率が高い倍率のときにブレ補正効果をさらに向上させることができる。
Here, C (ω ′) is a function of the angular velocity detection value, and an example thereof is shown below.
FIG. 6 is a diagram showing a function C (ω ′) of the angular velocity detection value.
For example, C (ω ′) is a function that increases as the absolute value of ω ′ decreases, and conversely decreases as the absolute value of ω ′ increases.
According to this function C (ω ′), the divergence of r at ω ′ = 0 can be prevented, and if the absolute value of ω ′ is equal to or larger than a predetermined value, A certain numerical formula (8) can be used, and as a result, the rotation center position can be calculated more accurately. This function C (ω ′) can prevent the divergence of r when ω ′ = 0, and when the absolute value of ω ′ is equal to or larger than a predetermined value, the equation (13) is changed to the equation (8). Any function that can be approximated may be used.
Therefore, by using Expression (13), the shake correction apparatus 200 can further improve the shake correction effect when the shooting magnification is high.

(2)数式(10)で用いられる値n’(t)、Dは、共にフィルム面を基準としたが、これに限られず、光軸I上に配置された面(カメラシステム内に配置され、固定された部材)であれば、適宜の部材を基準としてもよい。 (2) Although the values n ′ (t) and D used in the equation (10) are both based on the film surface, the present invention is not limited to this, and the surface disposed on the optical axis I (located in the camera system). , A fixed member), an appropriate member may be used as a reference.

本発明によるブレ補正装置200の実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the Example of the blurring correction apparatus 200 by this invention. 本発明によるブレ補正装置200を備えたカメラシステムでのシーケンスを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the sequence in the camera system provided with the blurring correction apparatus 200 by this invention. 駆動信号演算部80の詳細を示すブロック図である。4 is a block diagram showing details of a drive signal calculation unit 80. FIG. 駆動信号演算部80の動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing the operation of a drive signal calculation unit 80. 従来のブレ補正装置と本発明によるブレ補正装置200とのブレ補正の効果を示す図である。It is a figure which shows the effect of the blur correction of the conventional blur correction apparatus and the blur correction apparatus 200 by this invention. 角速度検出値の関数C(ω’)を示す図である。It is a figure which shows the function C (omega ') of an angular velocity detection value. 従来のブレ補正装置の概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of the conventional blurring correction apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

10 角速度センサ
20 加速度センサ
30 角速度増幅部
40加速度増幅部
50,60,70 A/D変換器
80 駆動信号演算部
81 角速度基準値演算部
82 加速度基準値演算部
83 角速度積分演算部
84 加速度積分演算部
85 回転中心位置演算部
86 駆動信号算出部
90 D/A変換器
100 駆動部
110 ブレ補正レンズ
120 レンズCPU
130 半押しタイマ
140 電源供給部
150 レンズ鏡筒
160 カメラボディ
200 ブレ補正装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Angular velocity sensor 20 Acceleration sensor 30 Angular velocity amplification part 40 Acceleration amplification part 50, 60, 70 A / D converter 80 Drive signal calculation part 81 Angular velocity reference value calculation part 82 Acceleration reference value calculation part 83 Angular velocity integration calculation part 84 Acceleration integral calculation Unit 85 rotation center position calculation unit 86 drive signal calculation unit 90 D / A converter 100 drive unit 110 blur correction lens 120 lens CPU
130 half-press timer 140 power supply unit 150 lens barrel 160 camera body 200 blur correction device

Claims (7)

振れの角速度を検出する角速度検出部と、
振れの速度を算出する速度演算部と、
前記角速度と前記速度とに基づいて、振れの回転中心位置を算出する回転中心演算部と、
を備えた振れ検出装置。
An angular velocity detector that detects the angular velocity of the shake,
A speed calculation unit for calculating the speed of deflection;
Based on the angular velocity and the velocity, a rotation center calculation unit that calculates a rotation center position of shake;
A shake detection device comprising:
請求項1に記載の振れ検出装置において、
振れの加速度を検出する加速度検出部をさらに備え、
前記速度演算部は、前記加速度に基づいて加速度基準値を算出すると共に、前記加速度から前記加速度基準値を減算した値を積分することにより、前記速度を算出すること、
を特徴とする振れ検出装置。
The shake detection apparatus according to claim 1,
It further includes an acceleration detection unit that detects acceleration of shake,
The speed calculation unit calculates an acceleration reference value based on the acceleration, and calculates the speed by integrating a value obtained by subtracting the acceleration reference value from the acceleration;
A shake detection device characterized by the above.
請求項2に記載の振れ検出装置において、
前記回転中心演算部は、前記加速度検出部から前記回転中心位置までの距離r(t)を、前記速度V(t)、前記角速度ω(t)に基づいて、次式、
r(t)=V(t)/ω(t)
を用いて算出すること、
を特徴とする振れ検出装置。
In the shake detection device according to claim 2,
The rotation center calculation unit calculates a distance r (t) from the acceleration detection unit to the rotation center position based on the velocity V (t) and the angular velocity ω (t) as follows:
r (t) = V (t) / ω (t)
To calculate using
A shake detection device characterized by the above.
請求項2に記載の振れ検出装置において、
前記回転中心演算部は、前記加速度検出部から前記回転中心位置までの距離r(t)を、前記速度V(t)、前記角速度ω(t)、前記r(t)が発散しないための定数Cに基づいて、次式、
r(t)=V(t)/(|ω(t)|+C)
ただし、ω(t)≧0
r(t)=−V(t)/(|ω(t)|+C)
ただし、ω(t)<0
を用いて算出すること、
を特徴とする振れ検出装置。
In the shake detection device according to claim 2,
The rotation center calculation unit is a constant for preventing the velocity V (t), the angular velocity ω (t), and the r (t) from diverging the distance r (t) from the acceleration detection unit to the rotation center position. Based on C, the following formula:
r (t) = V (t) / (| ω (t) | + C)
However, ω (t) ≧ 0
r (t) = − V (t) / (| ω (t) | + C)
However, ω (t) <0
To calculate using
A shake detection device characterized by the above.
請求項2に記載の振れ検出装置において、
前記回転中心演算部は、前記加速度検出部から前記回転中心位置までの距離r(t)を、前記速度V(t)、前記角速度ω(t)、前記r(t)が発散しないための前記角速度ω(t)を変数とする関数C{ω(t)}に基づいて、次式、
r(t)=V(t)/[ω(t)+C{ω(t)}]
を用いて算出すること、
を特徴とする振れ検出装置。
In the shake detection device according to claim 2,
The rotation center calculation unit is configured to prevent a distance r (t) from the acceleration detection unit to the rotation center position so that the velocity V (t), the angular velocity ω (t), and the r (t) do not diverge. Based on the function C {ω (t)} with the angular velocity ω (t) as a variable,
r (t) = V (t) / [ω (t) + C {ω (t)}]
To calculate using
A shake detection device characterized by the above.
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の振れ検出装置と、
像ブレを光学的に補正するブレ補正光学部材と、
前記ブレ補正光学部材を駆動する駆動部と、
前記ブレ補正光学部材のレンズ固有値、撮影倍率、被写体と光軸上に配置された面との第1距離、前記加速度検出部と光軸上に配置された面との第2距離、を測定及び/又は記憶する情報入力部と、
前記角速度に基づいて角速度基準値を算出すると共に、前記角速度から前記角速度基準値を減算した値を積分することにより、角度振れを算出する角度演算部と、
前記ブレ補正光学部材の現在位置を検出する位置検出部と、
前記ブレ補正光学部材の目標駆動位置を算出する目標駆動位置演算部と、
前記ブレ補正光学部材の前記現在位置と前記目標駆動位置とに基づいて、前記駆動部を制御する駆動制御部と
を備え、
前記目標駆動位置演算部は、目標駆動位置L(t)を、前記加速度検出部から前記回転中心位置までの距離r(t)と、前記角度振れθ(t)と、前記情報入力部により測定及び/又は記憶された前記レンズ固有値K、前記撮影倍率β、前記第1距離R、前記第2距離D、に基づいて、次式、
L(t)=Kβθ(t)(R−D+r(t))
を用いて算出すること、
を特徴とするブレ補正装置。
The shake detection device according to any one of claims 1 to 5,
A blur correction optical member for optically correcting image blur;
A drive unit for driving the blur correction optical member;
And measuring a lens eigenvalue of the blur correction optical member, a photographing magnification, a first distance between the subject and a surface disposed on the optical axis, and a second distance between the acceleration detection unit and the surface disposed on the optical axis. And / or an information input unit for storing;
Calculating an angular velocity reference value based on the angular velocity, and by integrating a value obtained by subtracting the angular velocity reference value from the angular velocity, an angle calculation unit that calculates angular deflection;
A position detector for detecting a current position of the blur correction optical member;
A target drive position calculator for calculating a target drive position of the blur correction optical member;
A drive control unit that controls the drive unit based on the current position and the target drive position of the blur correction optical member;
The target drive position calculation unit measures the target drive position L (t) by a distance r (t) from the acceleration detection unit to the rotation center position, the angular shake θ (t), and the information input unit. And / or based on the stored lens eigenvalue K, the imaging magnification β, the first distance R, and the second distance D,
L (t) = Kβθ (t) (R−D + r (t))
To calculate using
A blur correction device characterized by the above.
請求項6に記載のブレ補正装置において、
前記光軸上に配置された面は、撮像面であること、
を特徴とするブレ補正装置。
The blur correction device according to claim 6,
The surface disposed on the optical axis is an imaging surface;
A blur correction device characterized by the above.
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