JP2008164928A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像振れ補正機能を有する撮像装置に関するものである。 The present invention relates to an imaging apparatus having an image blur correction function.
従来、撮像装置の振れを検出して、光学的に移動可能なシフトレンズを駆動して画像振れを補正する振れ補正機能を備えた撮像装置では、振れ量の検出に角速度センサがよく用いられる。この角速度センサでは、圧電素子等の振動材を一定周波数で振動させ、回転運動成分により発生するコリオリ力による力を電圧に変換して角速度情報を得る。そして、得られた角速度に対して積分を行って振れ量を算出し、この振れ量に基づいて補正位置制御信号を出力し、画像振れ量をキャンセルする方向にシフトレンズを駆動して、画像振れ補正が行われる。 Conventionally, an angular velocity sensor is often used to detect a shake amount in an image pickup apparatus having a shake correction function that detects shake of an image pickup apparatus and drives an optically movable shift lens to correct image shake. In this angular velocity sensor, a vibrating material such as a piezoelectric element is vibrated at a constant frequency, and the force due to the Coriolis force generated by the rotational motion component is converted into a voltage to obtain angular velocity information. Then, the obtained angular velocity is integrated to calculate a shake amount, a correction position control signal is output based on this shake amount, and the shift lens is driven in a direction to cancel the image shake amount, thereby causing the image shake. Correction is performed.
このシフトレンズ駆動では、シフトレンズの現在位置がシフトレンズ位置信号として検出され、これがフィードバックされて補正位置制御信号に反映させるフィードバック制御が行われる。一般にフィードバック制御では、PID制御と呼ばれる制御方式が用いられている。 In this shift lens drive, the current position of the shift lens is detected as a shift lens position signal, and this is fed back and feedback control is performed to reflect it in the corrected position control signal. In general, feedback control uses a control method called PID control.
D制御(微分制御)は、P制御(比例制御)の過補償によるゲイン余裕GM及び位相余裕PMの低下を改善し、フィードバック制御の安定性を向上させるために用いられる。I制御(積分制御)は、フィードバック制御のオフセット特性を改善するために用いられる。これらP制御、I制御及びD制御を、必要に応じて選択して組み合わせるようにしたフィードバック制御をPID制御と呼ぶ。 The D control (differential control) is used to improve the decrease in the gain margin GM and the phase margin PM due to the overcompensation of the P control (proportional control) and to improve the stability of the feedback control. I control (integral control) is used to improve the offset characteristics of feedback control. Feedback control in which these P control, I control, and D control are selected and combined as necessary is called PID control.
像振れ補正制御が行われる従来の撮像装置として、例えば特許文献1にて開示されているものがある。すなわち、フィードバック制御にPID制御を用いた際に、D制御(微分制御)によりノイズの高周波成分がフィードバックループ内で強調され、これに起因して振動音が発生する。上記の像振れ補正技術では、この振動音を軽減するため、露光開始前後でPID制御の組み合わせを変えるようにする。また、露光開始前後でフィードフォワード機能使用の有無を切り替えるようにする。
上記従来例では、PID制御を変えるだけであるが、画像振れ補正機能を実行するための制御方式をPID制御からPD制御に変えるとオフセットが生じるために、同じ指令値に対してシフトレンズ位置信号の出力に差異が生じる。また、I制御(積分制御)が入る事により、位相遅れが生じるなど、周波数特性が異なってしまう。このために、出力オフセットの差異や周波数特性を考慮しないで制御方式を切り替えてシフトレンズを駆動制御すると、防振性能が劣化してしまうという問題があった。 In the above conventional example, only the PID control is changed. However, since the offset is generated when the control method for executing the image blur correction function is changed from the PID control to the PD control, the shift lens position signal is changed with respect to the same command value. There is a difference in output. In addition, the frequency characteristics are different, for example, a phase delay is caused by the input of I control (integral control). For this reason, if the shift lens is driven and controlled by switching the control method without considering the difference in output offset and the frequency characteristic, there is a problem that the image stabilization performance deteriorates.
(発明の目的)
本発明の目的は、PID制御を組み合わせた第1制御とPD制御を組み合わせた第2制御のそれぞれにおいて最も高い画像振れ補正を実現することのできる撮像装置を提供しようとするものである。
(Object of invention)
An object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of realizing the highest image blur correction in each of the first control combining PID control and the second control combining PD control.
上記目的を達成するために、本発明は、振れ補正手段を駆動して画像振れを補正する画像振れ補正機能を備えた撮像装置において、当該撮像装置に加わる振れに応じて前記振れ補正手段の駆動目標位置を決定する決定手段と、前記振れ補正手段の実位置が前記駆動目標位置に収束するように帰還制御を行う帰還制御手段と、第1条件が満たされるまでは、前記帰還制御手段が、比例制御と積分制御と微分制御とを組み合わせて前記画像振れ補正機能を働かせる第1制御を実行し、前記第1条件が満たされてから第2条件が満たされるまでは、前記帰還制御手段が、比例制御と微分制御とを組み合わせて前記画像振れ補正機能を働かせる第2制御を実行するように切り替える制御切替手段と、前記第1制御の実行時には、振れ補正パラメータを第1制御用振れ補正パラメータに切り替え、前記第2制御の実行時には、振れ補正パラメータを第2制御用振れ補正パラメータに切り替えるパラメータ切替手段と、前記第1制御と前記2制御の切り替えに伴い発生する前記帰還制御手段の出力のオフセットずれを補正するオフセット補正手段とを有する撮像装置とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides an image pickup apparatus having an image shake correction function for correcting an image shake by driving a shake correction means, and driving the shake correction means according to the shake applied to the image pickup apparatus. Determination means for determining a target position, feedback control means for performing feedback control so that the actual position of the shake correction means converges to the drive target position, and until the first condition is satisfied, the feedback control means includes: The feedback control means executes the first control that operates the image blur correction function by combining proportional control, integral control, and derivative control, and until the second condition is satisfied after the first condition is satisfied, Control switching means for switching to execute the second control that makes the image shake correction function work by combining the proportional control and the differential control, and when the first control is executed, the shake correction parameter is set. Switching to one control shake correction parameter, and when executing the second control, the parameter switching means for switching the shake correction parameter to the second control shake correction parameter, and the switching generated between the first control and the second control The imaging apparatus includes an offset correction unit that corrects an offset deviation of the output of the feedback control unit.
本発明によれば、PID制御を組み合わせた第1制御とPD制御を組み合わせた第2制御のそれぞれにおいて最も高い画像振れ補正を実現することができる撮像装置を提供できるものである。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the imaging device which can implement | achieve the highest image blur correction in each of 1st control which combined PID control, and 2nd control which combined PD control can be provided.
本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例1および2に示す通りである。 The best mode for carrying out the present invention is as shown in Examples 1 and 2 below.
図1は、本発明の実施例1に係わる撮像装置の構成を示すブロック図である。この撮像装置は、主に静止画像の撮影を行うためのデジタルカメラである。 FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. This imaging device is a digital camera mainly for taking still images.
図1において、101はズームユニットであり、変倍を行うズームレンズを含む。102はズーム駆動制御部であり、ズームユニット101を駆動制御する。103は光軸に対して垂直な平面での位置を変更することが可能な振れ補正手段としてのシストレンズ(ユニット)である。104はシフトレンズ駆動制御部であり、シストレンズ103を駆動制御する。105は絞り・シャッタユニットである。106は絞り・シャッタ駆動制御部であり、絞り・シャッタユニット105を駆動制御する。107はフォーカスユニットであり、ピント調整を行うレンズを含む。108はフォーカス駆動制御部であり、フォーカスユニット107を駆動制御する。109は撮像素子が用いられる撮像部であり、各レンズ群を通ってきた光像を電気信号に変換する。
In FIG. 1,
110は撮像信号処理部であり、撮像部109から出力された電気信号を映像信号に変換処理する。111は映像信号処理部であり、撮像信号処理部110から出力された映像信号を用途に応じて加工する。112は表示部であり、映像信号処理部111から出力された信号に基づいて、必要に応じて画像表示を行う。113は電源部であり、システム全体に用途に応じて電源を供給する。114は外部入出力端子部であり、外部との間で通信信号及び映像信号を入出力する。115はシステムを操作するための操作部である。116は記憶部であり、映像情報など様々なデータを記憶する。117はシステム全体を制御する制御部である。
次に、上記の構成を持つ撮像装置の動作について説明する。 Next, the operation of the imaging apparatus having the above configuration will be described.
操作部115は、押し込み量に応じて第1スイッチ(SW1)および第2スイッチ(SW2)が順にオンするように構成されたシャッタレリーズボタンを有している。シャッタレリーズボタンを約半分押し込んだときに第1スイッチがオンし、シャッタレリーズボタンを最後まで押し込んだときに第2スイッチがオンする構造となっている。操作部115の第1スイッチがオンされると、フォーカス駆動制御部108がフォーカスユニット107を駆動してピント調整を行うとともに、絞り・シャッタ駆動制御部106が絞り・シャッタユニット105を駆動して適正な露光量に設定する。さらに第2スイッチがオンされると、撮像部109に露光された光像から得られた画像データを記憶部116に記憶する。
The
このとき、操作部115より防振オンの指示があれば、制御部117はシフトレンズ駆動制御部104に防振動作を指示し、これを受けたシフトレンズ駆動制御部104は、防振オフの指示がなされるまで防振動作を行う。
At this time, if there is an instruction to turn on the image stabilization from the
また、この撮像装置では、静止画撮影モードと動画撮影モードとのうちの一方を操作部115より選択可能であり、それぞれのモードにおいて各アクチュエータの動作条件を変更することができる。
Further, in this imaging apparatus, one of the still image shooting mode and the moving image shooting mode can be selected from the
なお、操作部115に対してズームレンズによる変倍の指示があると、制御部117を介して指示を受けたズーム駆動制御部102がズームユニット101を駆動して、指示されたズーム位置にズームレンズを移動する。それとともに、撮像部109から送られた各信号処理部110,111にて処理された画像情報に基づいて、フォーカス駆動制御部108がフォーカスユニット107を駆動してピント調整を行う。
If there is an instruction for zooming with the zoom lens to the
図2は、図1に示すシフトレンズ駆動制御部104の内部構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the shift lens
図2において、201はピッチ方向ジャイロ部であり、通常姿勢(画像フレームの長さ方向が水平方向とほぼ一致する姿勢)の撮像装置の垂直方向(ピッチ方向)の振れを検知する。202はヨー方向ジャイロ部であり、通常姿勢の撮像装置の水平方向(ヨー方向)の振れを検知する。203,204はそれぞれ、ピッチ方向、ヨー方向の駆動目標位置を決定する決定手段としての防振制御部であり、状況に応じて防振制御、シフトレンズ位置制御を行う。205,206は帰還制御手段としてのPID部であり、ピッチ方向、ヨー方向それぞれの補正位置制御信号と、シストレンズ103の位置を示す位置信号との偏差から制御量を求め、位置指令信号を出力する。207,208はそれぞれドライブ部であり、PID部205,206から送られた位置指令信号に基づき、シストレンズ103を駆動する。209,210はそれぞれホール素子であり、シストレンズ103のピッチ方向、ヨー方向の位置を検知する。
In FIG. 2,
次に、シフトレンズ駆動制御部104によるシストレンズ103の位置制御について説明する。
Next, position control of the
シストレンズ103の位置制御では、ピッチ方向ジャイロ部201、ヨー方向ジャイロ部202からの撮像装置のピッチ方向、ヨー方向の振れを表す振れ情報信号(角速度信号)に基づいて、それぞれの方向にシストレンズ103を駆動させる。シストレンズ103には磁石が付けられており、この磁石の磁場をホール素子209,210で検知し、シストレンズ103の実位置を示す位置信号がPID部205,206へそれぞれ送られる。PID部205,206は、これらの位置信号が、防振制御部203,204から送られる補正位置制御信号にそれぞれ収束するようなフィードバック制御を行う。なお、ホール素子209,210から出力される位置信号には固体ばらつきがあるため、規定の補正位置制御信号に対して、シストレンズ103が規定の位置に移動するように、ホール素子209,210の出力調整を行う必要がある。このとき、PID部205,206では比例制御と積分制御と微分制御とを選択的に組み合わせたPID制御を行う。
In the position control of the
防振制御部203,204は、ピッチ方向ジャイロ部201、ヨー方向ジャイロ部202からの振れ情報信号に基づき、撮像装置の振れによる画像振れを補正する方向にシストレンズ103の位置を移動させるようにする。そのために、防振制御部203,204は補正位置制御信号(駆動目標位置を表す)をそれぞれ出力する。これによって、撮像装置に手振れなどが発生しても、画像振れを防止できる。
The
図3は、図2に示す防振制御部203の内部構成を示すブロック図である。なお、防振制御部204も防振制御部203と同一の内部構成を有しており、防振制御部204の説明は省略する。
FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of the image
図3において、301はA/D変換器であり、ピッチ方向ジャイロ部201からの振れ情報信号(角速度信号)をデジタル信号に変換する。302は変換されたデジタル信号を増幅させるゲイン調整器である。303はハイパスフィルタ(HPF)であり、DC成分をカットするカットオフ周波数変更可能なフィルタである。304も同様にハイパスフィルタ(HPF)である。305はカットオフ周波数変更可能なローパスフィルタ(LPF)であり、角速度信号を角度信号に変換するためのフィルタである。306はパラメータ切替手段としてのゲイン切替部であり、ゲイン調整器302のゲインを変更する。
In FIG. 3,
防振制御部203に入力された振れ情報信号(角速度信号)は、上記一連のフィルタ処理を施されて、補正位置制御信号としてPID部205へ入力される。
The shake information signal (angular velocity signal) input to the image
図4は、図2および図3に示すPID部205の内部構成を示すブロック図である。なお、PID部206もPID部205と同一の内部構成を有しており、PID部206の説明は省略する。
FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of the
図4において、401は積分補償部(Ki)、402は比例補償部(Kp)、403は微分補償部(Kd)である。404はスイッチ(SW)検出器、405はPID切替器、406および408は切替スイッチ、407は積分補償値保持器である。また、409はパラメータ切替手段としての振れ補正パラメータ切替器である。410はカットオフ切替器であり、デジタルフィルタ演算器であるPLF411、PDF412、LPF413のカットオフ周波数を変化させる。414は位置指令信号の位相を進めることによりオフセットのずれ分を補正するオフセット補正部である。
In FIG. 4, 401 is an integral compensation unit (Ki), 402 is a proportional compensation unit (Kp), and 403 is a differential compensation unit (Kd). 404 is a switch (SW) detector, 405 is a PID switch, 406 and 408 are switches, and 407 is an integral compensation value holder.
上記PID部205では、スイッチ検出器404の検出信号によりPID切替器405が、切替スイッチ406,408と振れ補正パラメータ切替器409を動作させて、PID制御またはPD制御を選択的に実行させる。振れ補正パラメータ切替器409は防振制御部203のゲイン調整器302の倍率を切り替え、オフセット補正部414に対して出力オフセットのずれ分を補正する。そして、カットオフ切替部410に対してそれぞれのデジタルフィルタのカットオフ周波数を切り替えるように指令を出す。
In the
スイッチ検出器404は、シャッタレリーズボタンの第2スイッチのオンおよび記憶部116への画像データの格納終了(露光終了)を検出する。PID制御時には、切替スイッチ406が閉状態にされ、切替スイッチ408が開状態にされ、積分補償値保持器407には、積分補償部(Ki)401の出力値である積分補償値が入力され、保持される。PD制御時には、切替スイッチ406が開状態にされ、切替スイッチ408が閉状態にされ、PD制御に切り替わる直前に格納された積分補償値が積分補償値保持器407から読み出される。
The
以上のように構成された撮像装置において行われる画像振れ補正動作について、図5のフローチャートを用いて説明する。 An image shake correction operation performed in the imaging apparatus configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.
まず、ステップS101にて、撮像装置の電源がオンされると、次のステップS102にて、PID制御を実行する。すなわち、図4のPID切替器405が切替スイッチ406を閉状態にし、切替スイッチ408を開状態にする。そして、次のステップS103にて、操作部115に対してユーザにより画像振れ補正モードがオンに設定されているか否かを判定する。その結果、画像振れ補正モードがオンに設定されているならばステップS106へ進み、画像振れ補正モードがオフに設定されているならばステップS104へ進む。
First, when the power of the imaging apparatus is turned on in step S101, PID control is executed in the next step S102. That is, the
画像振れ補正モードがオフに設定されているとしてステップS104へ進むと、PID制御によってシフトレンズ103を光軸中心位置に固定する。これによって、オフセットのない中央固定が可能となる。その後はステップS105にて、撮像装置の電源がオンであるか否かを判別し、オンであればステップS102へ戻り、オフであれば画像振れ補正動作を終了する。
If the image blur correction mode is set to OFF and the process proceeds to step S104, the
一方、画像振れ補正モードがオンに設定されているとしてステップS103からステップS106へ進むと、シャッタレリーズボタンの第2スイッチ(SW2)がオンになるまで、PID制御による防振制御を行う。つまり、静止画の撮影開始指令を受けるまでPID制御を行う。このPID制御による防振制御では、防振性能がPD制御と比較してやや劣るが、この間には画像データを実際に記憶部116に記憶するわけではなく、画像を表示部112に表示するだけなので、問題はない。次のステップS107では、シャッタレリーズボタンの第2スイッチがオンとなったか否かを判別し、オンとなったならばステップS108へ進み、オフのままならばステップS105へ進む。
On the other hand, if the image blur correction mode is set to ON and the process proceeds from step S103 to step S106, image stabilization control by PID control is performed until the second switch (SW2) of the shutter release button is turned ON. That is, PID control is performed until a still image shooting start command is received. In the image stabilization control based on the PID control, the image stabilization performance is slightly inferior to that in the PD control. However, during this period, the image data is not actually stored in the
シャッタレリーズボタンの第2スイッチがオンとなったとしてステップS108へ進むと、図4の積分補償値保持器407がPID制御における積分補償値を保持する。そして、次のステップS109にて、PD制御に切り替わった時に振れ補正制御用パラメータ切替器409により以下の処理を行う。つまり、防振制御部203,204のゲイン切替部306やPID部205,206のPLF411,PDF412,LPF413に対して、PD制御用振れ補正パラメータをセットする。続くステップS110では、スイッチ検出器404からの検出信号を受けたPID切替器405が切替スイッチ406を開状態にし、切替スイッチ408を閉状態にする。その結果、比例補償値Kiを固定したままでPD制御が実行される。すなわち、積分補償値保持器407に保持されたPD制御実行前の積分補償値とPD制御用振れ補正パラメータを使用してPD制御による防振制御が開始される。
If the second switch of the shutter release button is turned on and the process proceeds to step S108, the integral compensation value holder 407 in FIG. 4 holds the integral compensation value in the PID control. In the next step S109, when switching to PD control, the following processing is performed by the shake correction
次のステップS111では、露光シーケンスを実行し、続くステップS112にて、記憶部116に対して画像データの格納(静止画撮影)を終了する。そして、先ほどセットしたゲイン切替部306やHPF303,304、LPF305などのPD制御用振れ補正パラメータをPID制御用振れ補正パラメータに戻す。
In the next step S111, the exposure sequence is executed, and in the subsequent step S112, storage of image data (still image shooting) is terminated in the
その後はステップS102に戻り、再びPID制御を行う。すなわち、スイッチ検出器404からの検出信号を受けたPID切替器405が切替スイッチ406を閉状態にし、切替スイッチ408を開状態にし、PID制御用振れ補正パラメータを用いたPID制御を行う。
Thereafter, the process returns to step S102, and PID control is performed again. That is, the
以上の実施例1においては、画像振れ補正モードがオフに設定されている場合は、PID制御によってシフトレンズ103をオフセットの除去された光軸中心位置に固定する。つまり、図5のステップS103→S104の処理を実行する。また、画像振れ補正モードがオンに設定されている場合には、シャッタレリーズボタンの第1スイッチがオンされてから第2スイッチがオンされるまで、防振性能のやや劣るPID制御による防振動作を行う。つまり、図5のステップS103→S106→S107→S105→S102→S103……の処理を実行する。そして、第2スイッチがオンされて実際に露光シーケンスが実行されている間は、PD制御による防振動作を行う(ステップS110)。その際にはオフセットずれや周波数特性の違いを補正すべく、PD制御用振れ補正パラメータを用いる(ステップS109)。
In the first embodiment described above, when the image blur correction mode is set to OFF, the
これらによって、撮影画像を確認する際には、防振効果はやや劣るが、追従性の良いPID制御により画像振れ補正が行われるので、撮影画像の確認を正確に行える。そして、画像記録時には、防振効果の高いPD制御により画像振れ補正が行われるので、記憶部116上に振れ量(画像振れ)の少ない画像データが格納される。つまり、それぞれの画像振れ補正を実行するための制御方式(PID制御方式、PD制御方式)において最も高い防振動作を行うことができる。
As a result, when checking a captured image, the image stabilization effect is slightly inferior, but image blur correction is performed by PID control with good followability, so that the captured image can be confirmed accurately. At the time of image recording, image blur correction is performed by PD control having a high image stabilization effect, so that image data with a small shake amount (image blur) is stored in the
次に、本発明の実施例2について説明する。本実施例2に係る撮像装置の構成は、基本的に上記実施例1の構成と同じである。よって、この実施例2においては、上記実施例1の構成と同じ部分の説明は省略し、異なる部分のみを説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. The configuration of the imaging apparatus according to the second embodiment is basically the same as the configuration of the first embodiment. Therefore, in the second embodiment, the description of the same parts as those of the first embodiment is omitted, and only different parts will be described.
図6は、本発明の実施例2に係わるPID部500の構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the
この実施例2に係わるPID部500は、実施例1(図2)におけるPID部205やPID部206に相当し、ドライブ部516は、同じく実施例1(図2)におけるドライブ部207やドライブ部208に相当する。
The
図6において、501は積分補償部(Ki)、502は比例補償部(Kp)、503は微分補償部(Kd)である。504はスイッチ検出器、505はPID切替器である。507は積分補償値保持器であり、509は姿勢検知器である。510は振れ補正パラメータ切替器である。
In FIG. 6, 501 is an integral compensation unit (Ki), 502 is a proportional compensation unit (Kp), and 503 is a differential compensation unit (Kd).
このPID部500では、積分補償値保持器507の値により姿勢検知器509が撮像装置の姿勢を検知する。振れ補正パラメータ切替器510は姿勢検知器509の情報からその状態に最適な振れ補正パラメータを選択し、防振制御部203はそのパラメータを用いてPD制御方式の防振を行う。
In the
以上のように構成された本実施例2に係る撮像装置において行われる画像振れ補正動作について、図7のフローチャートを用いて説明する。 An image blur correction operation performed in the imaging apparatus according to the second embodiment configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.
ステップS201にて、撮像装置の電源がオンされるとステップS202へ進み、PID制御を実行する。すなわち、PID切替器505が切替スイッチ506を閉状態にし、切替スイッチ508を開状態にする。次のステップS203では、操作部115に対してユーザによって画像振れ補正モードがオンに設定されているか否かを判定する。その結果、画像振れ補正モードがオンに設定されているならばステップS206へ進み、画像振れ補正モードがオフに設定されているならばステップS204へ進む。
In step S201, when the power of the imaging apparatus is turned on, the process proceeds to step S202, and PID control is executed. That is, the
画像振れ補正モードがオフに設定されているとしてステップS204へ進むと、PID制御によってシフトレンズ103を光軸中心位置に固定する。これによって、オフセットのない中央固定が可能となる。その後はステップS205にて、撮像装置の電源がオンであるか否かを判別し、オンであればステップS202へ戻り、オフであれば画像振れ補正動作を終了する。
If the image blur correction mode is set to OFF and the process proceeds to step S204, the
一方、画像振れ補正モードがオンに設定されているとしてステップS203からステップS206へ進むと、シャッタレリーズボタンの第2スイッチがオンになるまで、PID制御による防振制御を行う。そして、次のステップS207にて、シャッタレリーズボタンの第2スイッチがオンとなったか否かを判別し、オンとなったならばステップS208へ進み、オフのままならばステップS205へ進む。 On the other hand, if the image blur correction mode is set to ON and the process proceeds from step S203 to step S206, image stabilization control by PID control is performed until the second switch of the shutter release button is turned ON. Then, in the next step S207, it is determined whether or not the second switch of the shutter release button is turned on. If turned on, the process proceeds to step S208, and if it remains off, the process proceeds to step S205.
第2スイッチがオンとなったとしてステップS208へ進むと、図6の積分補償値保持器507がPID制御における積分補償値を保持する。そして、ステップS209,S210,S211にて、積分補償値保持器507で保持された積分補償値から撮像装置の姿勢を検知する。そして、検知した撮像装置の姿勢情報により、ステップS212,S213,S214にて、それぞれの姿勢に適したPD制御用振れ補正パラメータをセットする。
When the process proceeds to step S208 assuming that the second switch is turned on, the integral
その後はいずれもステップS215へ進み、スイッチ検出器504からの検出信号を受けたPID切替器505が切替スイッチ506を開状態にし、切替スイッチ508を閉状態にする。これにより、セットされたPD制御用振れ補正パラメータを用いてPD制御が開始される。次のステップS216では、露光シーケンスを実行し、続くステップS217にて、記憶部116に対して画像データの格納(静止画撮影)を終了する。そして、次のステップS218にて、振れ補正パラメータをPID制御方式用に戻す。
Thereafter, in either case, the process proceeds to step S215, and the
その後はステップS202に戻り、再びPID制御を行う。すなわち、スイッチ検出器504からの検出信号を受けたPID切替器505により切替スイッチ506を閉状態にし、切替スイッチ508を開状態にし、PID制御用振れ補正パラメータを用いてPID制御を行う。
Thereafter, the process returns to step S202, and PID control is performed again. That is, the
上記のような動作を行うことにより、撮像時にPID制御方式からPD制御方式に切替えた際に、制御方式の違いによるパラメータ補正をするだけでなく、姿勢差による補正も行えるようになる。 By performing the operation as described above, when switching from the PID control method to the PD control method at the time of imaging, not only the parameter correction due to the difference in the control method but also the correction due to the attitude difference can be performed.
上記の実施例1および2においては、ピッチ方向ジャイロ部201、ヨー方向ジャイロ部202により撮像装置に加えられた振れ度合いを検出する。PID部205,208は画像振れ補正機能を実行している時に、露出調整および焦点調整の終了後に静止画の撮影開始指示を受け取る第1条件が満たされるまで、振れ度合いに応じてPID制御をPID制御用振れ補正パラメータを用いて行う。その後、第1条件が満たされてから静止画撮影が終了するという第2条件が満たされるまでは、振れ度合いに応じてPD制御を行う。この時、制御方式が切り替わることにより出力オフセットに差異が生じるので、それを補正するためにオフセット補正を行う。また、それぞれの制御においては指令位置に対するシフトレンズ103のシフト量が異なるので、それを補正すべく駆動目標位置の決定の過程における検出信号処理での出力ゲインを調整する。さらに、それぞれの制御では周波数特性が異なるので、指令位置を演算する過程におけるデジタルフィルタ演算器のカットオフ周波数も切り替えるようにしている。
In the first and second embodiments described above, the degree of shake applied to the imaging apparatus is detected by the pitch
つまり、PID制御方式からPD制御方式に切り替えた時に生じる指令位置に対するシフトレンズ移動量の違いと各制御方式における周波数特性の違いを考慮して、振れ補正パラメータを切り替えている。さらに、制御方式を切り替えた際に生じるオフセットの差異を補正することにより、切り替え時に画面表示のずれをなくしている。これらの補正により制御方式の切り替えをスムーズに行い、それぞれの制御において最も高い像振れ補正を実現することを図った撮像装置としている。 That is, the shake correction parameter is switched in consideration of the shift lens shift amount with respect to the command position that occurs when switching from the PID control method to the PD control method and the difference in frequency characteristics in each control method. Further, by correcting the difference in offset that occurs when the control method is switched, a screen display shift is eliminated at the time of switching. By these corrections, the control method is smoothly switched, and the imaging apparatus is designed to realize the highest image blur correction in each control.
以上の説明では、振れ補正手段としてシフトレンズを用いているが、本発明は可変頂角プリズムや光軸に垂直な面上で移動することにより振れ補正する撮像素子にも適用することができる。 In the above description, the shift lens is used as the shake correction unit. However, the present invention can also be applied to a variable apex angle prism or an image sensor that performs shake correction by moving on a plane perpendicular to the optical axis.
103 シストレンズ
104 シフトレンズ駆動制御部
115 操作部
201 ピッチ方向ジャイロ部
202 ヨー方向ジャイロ部
203 防振制御部
204 防振制御部
205 PID部
206 PID部
209 ホール素子
210 ホール素子
306 ゲイン切替部
401,501 積分補償部
402,502 比例補償部
403,503 微分補償部
405,505 PID切替器
406,506 切替スイッチ
407,507 積分補償値保持器
408,508 切替スイッチ
409,509 振れ補正パラメータ切替器
410,510 カットオフ切替器
414,515 オフセット補正部
509 姿勢検知部
103
Claims (5)
当該撮像装置に加わる振れに応じて前記振れ補正手段の駆動目標位置を決定する決定手段と、
前記振れ補正手段の実位置が前記駆動目標位置に収束するように帰還制御を行う帰還制御手段と、
第1条件が満たされるまでは、前記帰還制御手段が、比例制御と積分制御と微分制御とを組み合わせて前記画像振れ補正機能を働かせる第1制御を実行し、前記第1条件が満たされてから第2条件が満たされるまでは、前記帰還制御手段が、比例制御と微分制御とを組み合わせて前記画像振れ補正機能を働かせる第2制御を実行するように切り替える制御切替手段と、
前記第1制御の実行時には、振れ補正パラメータを第1制御用振れ補正パラメータに切り替え、前記第2制御の実行時には、振れ補正パラメータを第2制御用振れ補正パラメータに切り替えるパラメータ切替手段と、
前記第1制御と前記2制御の切り替えに伴い発生する前記帰還制御手段の出力のオフセットずれを補正するオフセット補正手段とを有することを特徴とする撮像装置。 In an image pickup apparatus having an image shake correction function for correcting image shake by driving shake correction means,
Determining means for determining a drive target position of the shake correction means in accordance with shake applied to the imaging apparatus;
Feedback control means for performing feedback control so that the actual position of the shake correction means converges to the drive target position;
Until the first condition is satisfied, the feedback control unit executes the first control that works the image blur correction function by combining the proportional control, the integral control, and the derivative control, and after the first condition is satisfied. Until the second condition is satisfied, the feedback control means switches so as to execute the second control for combining the proportional control and the differential control to activate the image blur correction function; and
Parameter switching means for switching the shake correction parameter to the first control shake correction parameter when executing the first control, and for switching the shake correction parameter to the second control shake correction parameter when executing the second control;
An image pickup apparatus comprising: an offset correction unit that corrects an offset deviation of an output of the feedback control unit that occurs when the first control and the second control are switched.
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