JP2010096938A - Optical apparatus having image-blur correcting function and control method therefor - Google Patents

Optical apparatus having image-blur correcting function and control method therefor Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately correct image blurs caused by camera shake on macrophotography, without having to depend on the exposure time. <P>SOLUTION: The radius of gyration of shake that is regarded as angle shake is determined, respectively, in a plurality of frequencies in frequency components of shift shake. Here, the exposure time is detected, and on the basis of a result of the detection, combining of the radii of gyration is performed by weighting the radius of gyration so that the final correction amount is decided. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、像ブレを補正することでブレによる撮影画像の劣化を防止する防振システムに関し、特に撮影倍率の大きな撮影条件においても良好な像ブレ補正を行える像ブレ補正機能を有する光学機器とその制御方法に関するものである。   The present invention relates to an anti-vibration system that corrects image blur to prevent deterioration of a captured image due to blur, and in particular, an optical apparatus having an image blur correction function that can perform good image blur correction even under shooting conditions with a large shooting magnification. It relates to the control method.

カメラ等の撮影装置に加わるブレは、しばしば像ブレとなって撮影画像の像劣化を引き起こす。   Blur applied to a photographing device such as a camera often causes image blurring and causes image degradation of the photographed image.

そのブレの影響を低減するために、角速度計を用いてブレを検知し、レンズの一部を動かすことによって撮像素子面上の像ブレを低減させる、像ブレ補正の技術がある。   In order to reduce the influence of the blur, there is an image blur correction technique for detecting a blur using an angular velocity meter and reducing an image blur on the image sensor surface by moving a part of the lens.

撮影装置に加わるブレの中で、この技術で検出できるいわゆる角度ブレは、ほとんどの撮影条件においてその影響が大きいので、この技術は現在有効な像ブレ補正機能として様々な光学機器に搭載されている。   The so-called angle blur that can be detected by this technology among the blurs applied to the photographing device has a great influence on most photographing conditions, so this technology is currently installed in various optical devices as an effective image blur correction function. .

しかし、至近距離での撮影(撮影倍率の高い撮影条件)では、角速度計のみでは検出できない、カメラの光軸に対して平行あるいは垂直な方向に加わる、いわゆるシフトブレによる像劣化も無視できない。   However, in close-up shooting (shooting conditions with a high shooting magnification), image degradation caused by so-called shift blur, which cannot be detected only by an angular velocity meter and is applied in a direction parallel or perpendicular to the optical axis of the camera, cannot be ignored.

例えば、被写体に20cm程度まで接近して撮影する条件や、被写体は1m程度に位置していても、撮影光学系の焦点距離が非常に大きい場合(例えば400mm)では、積極的にシフトブレを検出して補正を行う必要がでてくる。   For example, if the shooting condition is as close as 20 cm to the subject, or if the subject is located at about 1 m and the focal length of the shooting optical system is very large (for example, 400 mm), the shift blur is positively detected. Need to be corrected.

特許文献1では、カメラ本体の加速度を検出する加速度計を設け、加速度計の出力の二階積分からシフトブレを求め、別に設けた角速度計出力の積分から角度ブレを求め、それらの合成信号でブレ補正を行う開示が有る。   In Patent Document 1, an accelerometer that detects the acceleration of the camera body is provided, shift blur is obtained from the second-order integration of the output of the accelerometer, angular blur is obtained from the integration of the angular velocity meter output provided separately, and blur correction is performed using these synthesized signals. There is disclosure to do.

しかし、加速度計の出力は、特に手ブレの周波数域において外乱ノイズや温度などの環境変化の影響を受けやすい。二階積分することでそれらの不安定要因はさらに拡大され、シフトブレの高精度な補正が難しいという問題がある。   However, the output of the accelerometer is susceptible to environmental changes such as disturbance noise and temperature, particularly in the frequency range of camera shake. These instability factors are further expanded by second-order integration, and there is a problem that it is difficult to correct shift blur with high accuracy.

また、特許文献2では、シフトブレをカメラから離れた場所に回転中心がある時の角度ブレとみなして求める開示が有る。   Further, Patent Document 2 discloses that shift blur is determined as angle blur when the center of rotation is located away from the camera.

この方法は、角速度計と加速度計を設け、それらの出力から角度ブレの回転半径と角度を求め、ブレ補正を行う。   In this method, an angular velocity meter and an accelerometer are provided, and the rotational radius and angle of angular blur are obtained from their outputs, and blur correction is performed.

この方法では、加速度計の出力の一階積分の出力から回転半径の算出ができるため、上記のような加速度計の不安定要因を軽減することができる。
特開平7−225405号公報 特開2005−114845号公報
In this method, since the radius of rotation can be calculated from the output of the first-order integral of the output of the accelerometer, the above instability factors of the accelerometer can be reduced.
JP 7-225405 A JP 2005-114845 A

角度ブレの回転半径を用いてシフトブレを求める方法においては、回転半径を正確に求める必要がある。   In the method of obtaining shift blur using the rotational radius of angular blur, it is necessary to accurately determine the rotational radius.

しかし、カメラに加わるブレは通常複数の周波数成分を持ち、各周波数において回転半径が異なる場合が多い。   However, the blur applied to the camera usually has a plurality of frequency components, and the radius of rotation is often different at each frequency.

従って、各周波数に応じた回転半径を求めなければ、正確な補正が難しいという問題がある。単一の周波数から求めた回転半径のみを使用すると、他の周波数成分のシフトブレが正確に補正できず大きな補正残りとなってしまう場合がある。   Therefore, there is a problem that accurate correction is difficult unless the rotation radius corresponding to each frequency is obtained. If only the radius of rotation obtained from a single frequency is used, shift blurring of other frequency components cannot be corrected accurately, resulting in a large correction remaining.

さらに、撮像素子の露光時間によってどの周波数成分のブレの影響が大きくなるかが異なってくる。   Further, which frequency component blurring effect becomes greater depends on the exposure time of the image sensor.

露光時間が長い場合には、低周波のブレが大きく影響を及ぼし、露光時間が短い場合には、高周波のブレが大きく影響を及ぼすことになる。   When the exposure time is long, the low frequency blur greatly affects, and when the exposure time is short, the high frequency blur largely affects.

上記問題に鑑み、本発明の目的は、至近距離での撮影(撮影倍率の高い撮影条件)時、露光時間に応じた最適なブレ補正を行える防振システムを実現することである。   In view of the above problems, an object of the present invention is to realize an image stabilization system capable of performing an optimum blur correction according to an exposure time when shooting at a close distance (shooting conditions with a high shooting magnification).

本発明は請求項1に記載のとおり、像ブレ補正機能を有する光学機器であって、前記像ブレを補正するために必要な補正量を決定する補正量決定手段と、前記補正量に基づいて前記像ブレを補正するブレ補正手段と、を有し、前記補正量決定手段は、前記光学機器の露光時間の情報を取得し、前記光学機器に加わるブレの回転半径を異なる複数の周波数においてそれぞれ取得し、前記露光時間の値が所定値より小さい場合、前記複数の周波数のうち高い周波数における回転半径に、低い周波数における回転半径に比べて大きい重みを付けて、前記露光時間の値が前記所定値より大きい場合、前記複数の周波数のうち低い周波数における回転半径に、高い周波数における回転半径に比べて大きい重みを付けて、その結果を基に前記補正量を決定することを特徴とする。   According to the first aspect of the present invention, there is provided an optical apparatus having an image blur correction function, the correction amount determining means for determining a correction amount necessary for correcting the image blur, and based on the correction amount. Blur correction means for correcting the image blur, and the correction amount determination means obtains information on the exposure time of the optical instrument, and sets the rotation radius of blur applied to the optical instrument at different frequencies, respectively. When the value of the exposure time is smaller than a predetermined value, the rotation radius at the higher frequency among the plurality of frequencies is given a higher weight than the rotation radius at the lower frequency, and the value of the exposure time is the predetermined value. When the value is larger than the value, the weight of the rotation radius at the lower frequency among the plurality of frequencies is given a higher weight than the rotation radius at the higher frequency, and the correction amount is determined based on the result. And wherein the Rukoto.

また本発明は請求項4に記載のとおり前記重み付けステップにより得られた結果を基に像ブレを補正するために必要な像ブレ補正機能を有する光学機器の制御方法であって、前記光学機器の露光時間の情報を取得する露光時間取得ステップと、前記光学機器に加わるブレの回転半径を異なる複数の周波数においてそれぞれ取得する回転半径取得ステップと、前記露光時間の値が所定値より小さいか否かを判定する露光時間判定ステップと、前記露光時間の値が所定値より小さい場合、前記複数の周波数のうち高い周波数における回転半径に、低い周波数における回転半径に比べて大きい重みを付けて、前記露光時間の値が前記所定値より大きい場合、前記複数の周波数のうち低い周波数における回転半径に、高い周波数における回転半径に比べて大きい重みを付ける重み付けステップと、前記重み付けステップにより得られた結果を基に像ブレを補正するために必要な補正量を決定する決定ステップと、を有することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a control method for an optical apparatus having an image blur correction function necessary for correcting an image blur based on a result obtained by the weighting step. An exposure time acquisition step for acquiring exposure time information; a rotation radius acquisition step for acquiring rotation radius of blur applied to the optical device at a plurality of different frequencies; and whether or not the value of the exposure time is smaller than a predetermined value. An exposure time determination step for determining the exposure time, and when the value of the exposure time is smaller than a predetermined value, the rotation radius at a higher frequency among the plurality of frequencies is given a higher weight than the rotation radius at a lower frequency, and the exposure When the time value is larger than the predetermined value, the rotation radius at the lower frequency of the plurality of frequencies is compared with the rotation radius at the higher frequency. A weighting step of attaching a large weight to be characterized as having a a determination step of determining a correction amount required to correct the image blur based on the results obtained by the weighting step.

撮影倍率の高い撮影条件において、露光時間に応じた好適なブレ補正を行える防振システムを実現することが可能である。   It is possible to realize an image stabilization system capable of performing a suitable blur correction according to the exposure time under shooting conditions with a high shooting magnification.

本発明に利用できる像ブレ補正機能を有する光学機器の例を示す。   An example of an optical apparatus having an image blur correction function that can be used in the present invention will be described.

図1は、一眼レフカメラの平面図であり、図2は、その側面図である。   FIG. 1 is a plan view of a single-lens reflex camera, and FIG. 2 is a side view thereof.

このカメラに装着される交換レンズ101に搭載される防振システムは、光軸102に対して矢印103p、103yで示すブレ(以下角度ブレ)、及び矢印104pa、104yaで示すブレ(以下、シフトブレ)に対しブレ補正を行う。   The anti-vibration system mounted on the interchangeable lens 101 mounted on the camera has a shake indicated by arrows 103p and 103y (hereinafter referred to as angle shake) and a shake indicated by arrows 104pa and 104ya (hereinafter referred to as shift shake) with respect to the optical axis 102. To compensate for blur.

カメラ本体105の中で105aはレリーズボタン、105bはモードダイアル(メインスイッチを含む)、105cはリトラクタブルストロボ、105dはカメラCPUである。106は撮像素子、107p、107yは各々矢印103p、103y回りの角度ブレを検出する角速度検出手段(以下角速度計)である(矢印107pa、107yaは各々の検出感度方向である)。   In the camera body 105, 105a is a release button, 105b is a mode dial (including a main switch), 105c is a retractable strobe, and 105d is a camera CPU. Reference numeral 106 denotes an image sensor, and 107p and 107y are angular velocity detecting means (hereinafter referred to as angular velocity meters) for detecting angular blur around the arrows 103p and 103y (the arrows 107pa and 107ya are the respective detection sensitivity directions).

また、104p、104yは各々矢印104pa、104yaで示すシフトブレを検出する加速度検出手段(以下加速度計)である。108はコイルであり、ブレ補正レンズ108aを図1、図2の矢印108p、108y方向に自在に駆動して、角度ブレ、シフトブレの両方を加味したブレ補正を行う。   Reference numerals 104p and 104y denote acceleration detecting means (hereinafter referred to as accelerometers) for detecting shift blurs indicated by arrows 104pa and 104ya, respectively. Reference numeral 108 denotes a coil that performs blur correction by taking both angle blur and shift blur into account by driving the blur correction lens 108a freely in the directions of arrows 108p and 108y in FIGS.

ここで、角速度計107p、107y、及び加速度計104p、104yの出力は、レンズCPU109でその信号を演算されて像ブレ補正に必要な補正量が取得される。   Here, the outputs of the angular velocity meters 107p and 107y and the accelerometers 104p and 104y are calculated by the lens CPU 109 to obtain a correction amount necessary for image blur correction.

すなわち、本実施例では、レンズCPU109が補正量決定手段として機能する。   That is, in this embodiment, the lens CPU 109 functions as a correction amount determination unit.

レリーズボタン104aの半押し(以降S1:撮影準備の為に測光、ピント合わせを指令する操作)に同期して、補正量に従い、アクチュエータ110がコイル108を介してブレ補正レンズ108aを駆動する。   The actuator 110 drives the blur correction lens 108a via the coil 108 in accordance with the correction amount in synchronization with the half-press of the release button 104a (hereinafter, S1: an operation for instructing photometry and focusing for preparation for shooting).

すなわち、本実施例では、アクチュエータ110、コイル108、ブレ補正レンズ108aをもってブレ補正手段とする。   That is, in this embodiment, the actuator 110, the coil 108, and the shake correction lens 108a serve as shake correction means.

ここで、本実施例では、ブレ補正手段として、算出された補正量に基づいてブレ補正レンズを光軸に垂直な面内で移動させる、いわゆる光学防振を用いている。しかし補正量に基づいた補正の方法は光学防振に限らず、特開2008−048013号公報に示されるような方法でもよい。   Here, in this embodiment, so-called optical image stabilization, in which the blur correction lens is moved in a plane perpendicular to the optical axis based on the calculated correction amount, is used as the blur correction unit. However, the correction method based on the correction amount is not limited to optical image stabilization, and may be a method as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2008-048013.

すなわち、撮像素子が出力する各撮影フレームの切り出し位置を変更することでブレの影響を軽減させる電子防振を用いたり、それらの組み合わせで補正を行ったりすることによっても本発明の目的は達成できる。   That is, the object of the present invention can also be achieved by using electronic image stabilization that reduces the influence of blurring by changing the cut-out position of each shooting frame output by the image sensor, or by correcting with a combination thereof. .

電子防振を用いる場合、ブレ補正手段はカメラCPU及び撮像素子となり、光学防振と電子防振の組み合わせでは本実施例の構成にカメラCPU及び撮像素子が加わることとなる。   When electronic image stabilization is used, the camera shake correction unit is a camera CPU and an image sensor, and the combination of optical image stabilization and electronic image stabilization adds the camera CPU and image sensor to the configuration of this embodiment.

本実施例では、シフトブレを、カメラから離れた場所に回転中心がある時の角度ブレとみなして求める。   In this embodiment, the shift blur is obtained by regarding the angle blur when the center of rotation is at a location away from the camera.

図3は、カメラに加わるシフトブレY(104pb)と角度ブレθ(103pb)を示した図である。   FIG. 3 is a diagram showing shift blur Y (104 pb) and angle blur θ (103 pb) applied to the camera.

なお、図3ではピッチ方向のシフトブレについてしか示していないが、ヨー方向も同様に算出できるため、ここではピッチ方向のみ説明する。   Although FIG. 3 shows only shift blur in the pitch direction, only the pitch direction will be described here because the yaw direction can be calculated in the same manner.

撮影光学系の主点位置におけるシフトブレY(104pb)と角度ブレθ(103pb)と、ブレの回転中心O(302p)を定めた場合の回転半径L(301p)は下記の式で表すことができる。   The shift blur Y (104 pb) and angle blur θ (103 pb) at the principal point position of the photographing optical system, and the rotation radius L (301 p) when the blur rotation center O (302 p) is determined can be expressed by the following equations. .

なお、回転半径L(301p)は回転中心O(302p)から加速度計104pまでの距離である。
L=Y/tanθ・・・・(1)
L=V/tanω・・・・(2)
式(1)は、加速度計104の出力を2回積分して算出したシフトブレY(104a)と、角速度計107の出力を1回積分した角度ブレθ(103b)から回転半径L(301)を求めた式である。
The rotation radius L (301p) is the distance from the rotation center O (302p) to the accelerometer 104p.
L = Y / tan θ (1)
L = V / tan ω (2)
Equation (1) is obtained by calculating the rotation radius L (301) from the shift blur Y (104a) calculated by integrating the output of the accelerometer 104 twice and the angular blur θ (103b) obtained by integrating the output of the angular velocity meter 107 once. This is the calculated formula.

式(2)は、加速度計104の出力を1回積分して算出した速度Vと角速度計107の出力である角速度ωから回転半径L(301)を求めた式であり、式(1)、(2)のいずれの方法でも回転半径L(301)を求めることができる。   Equation (2) is an equation for obtaining the turning radius L (301) from the velocity V calculated by integrating the output of the accelerometer 104 once and the angular velocity ω which is the output of the angular velocity meter 107, and the equation (1), The rotation radius L (301) can be obtained by any method of (2).

ここで、ブレの角度、角速度は小さいため、式(1)、(2)は下記の式で近似することができる。
L=Y/θ・・・・(3)
L=V/ω・・・・(4)
式(3)は、加速度計104の出力を2回積分して求めた変位Yと、角速度計107の出力を1回積分して求めた角度θから求めた回転半径Lである。式(4)は加速度計104の出力を1回積分して求めた速度Vと、角速度計107の出力である角速度ωから回転半径Lを求めたものであるが、式(3)、式(4)のいずれの方法でも回転半径を求めることができる。
Here, since the blur angle and the angular velocity are small, the equations (1) and (2) can be approximated by the following equations.
L = Y / θ (3)
L = V / ω (4)
Equation (3) is a rotation radius L obtained from the displacement Y obtained by integrating the output of the accelerometer 104 twice and the angle θ obtained by integrating the output of the angular velocity meter 107 once. Equation (4) is obtained by calculating the rotation radius L from the velocity V obtained by integrating the output of the accelerometer 104 once and the angular velocity ω which is the output of the angular velocity meter 107. The equations (3) and ( The turning radius can be obtained by any method of 4).

ここで、撮影光学系の撮像面に生じるブレδについて説明する。撮影光学系の主点位置におけるシフトブレYと撮影光学系の角度ブレθ及び、撮影光学系の焦点距離f、撮影倍率βより撮像面に生じるブレδは下記の式(5)で求められる。
δ=(1+β)fθ+βY・・・・(5)
ここで、右辺第1項は角度ブレ量であり、右辺第2項はシフトブレ量である。右辺第1項の焦点距離f、撮影倍率βは撮影光学系のズーム及びフォーカス情報により得られ、角度θは角速度計の積分結果より求まるため、その情報に応じて後述する図4のブロック図のように角度ブレ補正を行うことができる。
Here, the blur δ occurring on the imaging surface of the imaging optical system will be described. Based on the shift blur Y at the principal point position of the photographing optical system, the angular blur θ of the photographing optical system, the focal length f of the photographing optical system, and the photographing magnification β, the blur δ generated on the imaging surface is obtained by the following equation (5).
δ = (1 + β) fθ + βY (5)
Here, the first term on the right side is the angle blur amount, and the second term on the right side is the shift blur amount. The focal length f and the imaging magnification β in the first term on the right side are obtained from the zoom and focus information of the imaging optical system, and the angle θ is obtained from the integration result of the angular velocity meter. Therefore, the block diagram of FIG. Thus, angle blur correction can be performed.

右辺第2項では、加速度計の2回積分値であるシフトブレYとズーム及びフォーカス情報によって得られる撮影倍率βから、シフトブレ量を求めることができる。   In the second term on the right side, the shift blur amount can be obtained from the shift blur Y, which is the twice integrated value of the accelerometer, and the photographing magnification β obtained from the zoom and focus information.

しかし、本発明においては、式(5)を下記の式(6)のように書き直したブレδに対してブレ補正を行っている。
δ=(1+β)fθ+βLθ・・・・(6)
即ち、シフトブレに関しては加速度計出力を2回積分することで求められるシフトブレ変位Yを用いるのではなく、一度式(4)により、回転半径Lを求める。
However, in the present invention, the blur correction is performed on the blur δ that is rewritten from the formula (5) as the following formula (6).
δ = (1 + β) fθ + βLθ (6)
That is, with respect to shift blurring, instead of using shift blur displacement Y obtained by integrating the accelerometer output twice, the rotational radius L is obtained once by equation (4).

そして、回転半径Lと、角速ブレθとズーム及びフォーカス情報によって得られる撮影倍率βによりシフトブレ補正量を算出している。   Then, the shift blur correction amount is calculated from the rotation radius L, the angular velocity blur θ, and the shooting magnification β obtained from the zoom and focus information.

前述した通り、シフトブレは複数の周波数成分を含んでおり、そのそれぞれで回転半径が異なる場合が多い。   As described above, shift blur includes a plurality of frequency components, and the radius of rotation is often different for each of them.

そこで本実施例ではシフトブレによる像ブレを補正する補正量の決定において、複数の周波数それぞれの回転半径を取得する。以下に示す各実施例では、異なる3つの周波数においてそれぞれ回転半径を取得している。さらに得られた複数の回転半径を合成し、補正量を決定する。   Therefore, in this embodiment, in determining the correction amount for correcting the image blur due to the shift blur, the rotation radii of the plurality of frequencies are acquired. In each example described below, the rotation radii are acquired at three different frequencies. Further, a plurality of rotation radii obtained are combined to determine a correction amount.

回転半径の合成を行う際、露光時間に応じて各周波数成分の回転半径に重み付けをして合成を行うことを本実施例の特徴とする。ここで重み付けとは複数の成分を合成する際、各成分に、ある指標に基づいた係数を掛けて演算を行うことを指す。   A feature of the present embodiment is that, when the rotation radii are combined, the rotation radii of the respective frequency components are weighted according to the exposure time. Here, the weighting means that, when a plurality of components are combined, calculation is performed by multiplying each component by a coefficient based on a certain index.

以下に実施例を示し、詳細に説明する。   Hereinafter, examples will be shown and described in detail.

図4は、本実施例における防振システムのブロック図である。尚、このブロック図ではカメラの鉛直方向に生じるブレ(ピッチ方向)の構成を示しており、同様なブロックはカメラの水平方向に生じるブレ(ヨー方向)にも設けられている。この2つのブロックは基本的には同じ構成になっているので、ここではピッチ方向のみ説明する。   FIG. 4 is a block diagram of the image stabilization system in the present embodiment. This block diagram shows the configuration of blur (pitch direction) generated in the vertical direction of the camera, and a similar block is also provided for blur (yaw direction) generated in the horizontal direction of the camera. Since these two blocks basically have the same configuration, only the pitch direction will be described here.

まず、先行技術にも開示がある角度ブレの補正について説明を行う。   First, correction of angular blur, which is also disclosed in the prior art, will be described.

角速度計107の出力は、レンズCPU109に取り込まれる。そして、その出力は、ハイパスフィルタ(以下、HPF)401に入力され、直流成分がカットされる。   The output of the angular velocity meter 107 is taken into the lens CPU 109. The output is input to a high-pass filter (hereinafter referred to as HPF) 401, and the DC component is cut.

HPF401の出力は、積分フィルタ402により積分され、角度出力θに変換される。なお、これらHPFや積分フィルタ処理は、量子化された角速度計107pの出力をレンズCPU109内で演算処理することで得られ、公知の差分方程式などで実現可能である。また、レンズCPU109に入力される前に、コンデンサや抵抗を利用してアナログ回路で実現することも可能である。   The output of the HPF 401 is integrated by the integration filter 402 and converted into an angle output θ. Note that these HPF and integral filter processing are obtained by calculating the output of the quantized angular velocity meter 107p in the lens CPU 109, and can be realized by a known difference equation or the like. In addition, it can be realized by an analog circuit using a capacitor or a resistor before being input to the lens CPU 109.

ここで、HPF401と積分フィルタ402のカットオフ周波数について説明する。一般的にブレの周波数域は、1Hzから10Hzであるため、カットオフ周波数はブレの周波数域から離れた、0.1Hz以下の周波数成分をカットする1次のフィルタ特性にしている。   Here, the cutoff frequencies of the HPF 401 and the integration filter 402 will be described. Since the blur frequency range is generally 1 Hz to 10 Hz, the cut-off frequency is a first-order filter characteristic that cuts off frequency components of 0.1 Hz or less away from the blur frequency range.

積分フィルタ402の出力は、敏感度調整手段403に入力される。敏感度調整手段403は不図示のフォーカスエンコーダやズームエンコーダからレンズCPU109に入力される、ズーム及びフォーカス情報404の出力に基づいて積分フィルタ202の出力を調整して、角度ブレ補正の目標値を算出する。   The output of the integration filter 402 is input to the sensitivity adjustment unit 403. The sensitivity adjustment unit 403 adjusts the output of the integration filter 202 based on the output of the zoom and focus information 404 input to the lens CPU 109 from a focus encoder or zoom encoder (not shown), and calculates a target value for angle blur correction. To do.

敏感度調整手段403で調整を行う理由は、ズームやフォーカスなどレンズの光学状態の変化によって、コイル105のブレ補正ストロークに対する、カメラ像面でのブレ補正の敏感度が変化するためである。   The reason why the sensitivity adjustment unit 403 performs the adjustment is that the sensitivity of the blur correction on the camera image plane with respect to the blur correction stroke of the coil 105 changes due to a change in the optical state of the lens such as zoom and focus.

角度ブレ補正の目標値である敏感度調整手段403の出力は、ブレ補正の目標値としてレンズCPU109から出力される。   The output of the sensitivity adjustment unit 403, which is a target value for angle blur correction, is output from the lens CPU 109 as a target value for blur correction.

レンズCPU109から出力された補正量は、アクチェータ110によってコイル108に入力され、ブレ補正レンズ108aを駆動させてブレ補正が行われる。なお、本発明では、角度ブレ補正の目標値である敏感度調整手段403の出力と、後述するシフトブレ補正の目標値である出力補正手段420の出力が、レンズCPU109で加算されて、アクチュエータ110に出力される。   The correction amount output from the lens CPU 109 is input to the coil 108 by the actuator 110, and the blur correction lens 108a is driven to perform the blur correction. In the present invention, the output of the sensitivity adjustment unit 403 that is the target value of the angle blur correction and the output of the output correction unit 420 that is the target value of the shift blur correction described later are added by the lens CPU 109 to the actuator 110. Is output.

次にシフトブレ補正のブロックについて説明する。   Next, the shift blur correction block will be described.

角速度計107pの出力はレンズCPU109に取り込まれる。そして、その出力は、HPF401に入力され、直流成分がカットされる。HPF401の出力は、位相調整フィルタ405により位相調整が行われる。ここで位相調整フィルタ405で位相調整を行うのは、後述する積分フィルタ210の出力との位相を合わせるためである。積分フィルタ410のカットオフ周波数は0.1Hzであるため、位相調整フィルタ405も0.1HzのHPFとなっている。位相調整フィルタ405の出力は、帯域抽出手段としてバンドパスフィルタ(以下、BPF)である角速度BPF406、407、408に入力され、それぞれのフィルタに設定された帯域の周波数成分が抽出され、出力される。   The output of the angular velocity meter 107p is taken into the lens CPU 109. Then, the output is input to the HPF 401, and the DC component is cut. The phase of the output of the HPF 401 is adjusted by the phase adjustment filter 405. Here, the phase adjustment by the phase adjustment filter 405 is performed in order to match the phase with the output of the integration filter 210 described later. Since the integration filter 410 has a cutoff frequency of 0.1 Hz, the phase adjustment filter 405 is also an HPF of 0.1 Hz. The output of the phase adjustment filter 405 is input to angular velocity BPFs 406, 407, and 408, which are band pass filters (hereinafter referred to as BPF) as band extraction means, and the frequency components of the bands set in the respective filters are extracted and output. .

本実施例では、帯域抽出手段の役割を補正量決定手段であるレンズCPU109が兼ねているが、別途、帯域抽出手段としてアナログのBPFなどを用いてもよい。   In this embodiment, the lens CPU 109 which is the correction amount determining unit also serves as the band extracting unit, but an analog BPF or the like may be used as the band extracting unit.

加速度計104の出力はHPF409に入力され、直流成分がカットされる。HPF409の出力は、積分フィルタ410に入力され、速度に変換される。   The output of the accelerometer 104 is input to the HPF 409, and the DC component is cut. The output of the HPF 409 is input to the integration filter 410 and converted into speed.

このときのHPF409のカットオフ周波数は、HPF401と同じ0.1Hzであり、積分フィルタ410のカットオフ周波数は前述した通り、位相調整フィルタ405と同じ0.1Hzとなっている。   At this time, the cutoff frequency of the HPF 409 is 0.1 Hz which is the same as that of the HPF 401, and the cutoff frequency of the integration filter 410 is 0.1 Hz which is the same as that of the phase adjustment filter 405 as described above.

積分フィルタ410は、ローパスフィルタ(以下、LPF)で構成されている。また位相調整フィルタ405は入力からLPF演算結果を減算することによってHPF演算を行っているため、積分フィルタ410と出力の位相は一致している。積分フィルタ410の出力は、速度BPF411、412、413に入力され、それぞれ設定されたあるピークを有する所定帯域の周波数成分が出力される。   The integration filter 410 is constituted by a low-pass filter (hereinafter referred to as LPF). Further, since the phase adjustment filter 405 performs the HPF calculation by subtracting the LPF calculation result from the input, the phase of the integration filter 410 and the output match. The output of the integration filter 410 is input to the speeds BPF 411, 412, and 413, and a frequency component of a predetermined band having a certain set peak is output.

ここで、第1の角速度BPF406、第1の速度BPF411は、透過帯域が等しくピークが2Hzの信号を出力する。   Here, the first angular velocity BPF 406 and the first velocity BPF 411 output signals having the same transmission band and a peak of 2 Hz.

第2の角速度BPF407、第2の速度BPF412は透過帯域が等しくピークが5Hzの信号、第3の角速度BPF408、第3の速度BPF413は透過帯域が等しくピークが10Hzの信号を出力する。   The second angular velocity BPF 407 and the second velocity BPF 412 output a signal having the same transmission band and a peak of 5 Hz, and the third angular velocity BPF 408 and the third velocity BPF 413 output a signal having the same transmission band and a peak of 10 Hz.

第1の角速度BPF406と第1の速度BPF411の出力は第1の回転半径演算手段414に入力される。同様に第2の角速度BPF407と第2の速度BPF412の出力は第2の回転半径演算手段415に入力される。さらに第3の角速度BPF408と第3の速度BPF413の出力は第3の回転半径演算手段416に入力されて、式(4)によってそれぞれの回転半径が算出される。回転半径演算手段414、415、416の出力は合成比補正手段419に入力される。   Outputs of the first angular velocity BPF 406 and the first velocity BPF 411 are input to the first turning radius calculation means 414. Similarly, the outputs of the second angular velocity BPF 407 and the second velocity BPF 412 are input to the second turning radius calculation means 415. Further, the outputs of the third angular velocity BPF 408 and the third velocity BPF 413 are inputted to the third turning radius calculating means 416, and the respective turning radii are calculated by the equation (4). The outputs of the turning radius calculation means 414, 415, and 416 are input to the composition ratio correction means 419.

次に、露光時間取得手段417は取得した露光時間の情報を演算変更手段418に出力する。   Next, the exposure time acquisition unit 417 outputs information on the acquired exposure time to the calculation change unit 418.

演算変更手段418は露光時間取得手段の結果を回転半径の合成に反映させる信号を、合成比補正手段419に出力する。合成比補正手段419内で、回転半径演算手段414、415、416の出力の合成比を調整し、出力補正手段420に出力する。合成比補正手段419での処理については後述する。   The calculation change means 418 outputs a signal for reflecting the result of the exposure time acquisition means to the composition of the rotation radius to the composition ratio correction means 419. Within the composition ratio correction means 419, the composition ratio of the outputs of the turning radius calculation means 414, 415, and 416 is adjusted and output to the output correction means 420. Processing in the synthesis ratio correction unit 419 will be described later.

出力補正手段420では、積分フィルタ402の出力である角度θと合成比補正手段419の出力である回転半径Lから、シフトブレ量Yを算出する。   The output correction unit 420 calculates the shift blur amount Y from the angle θ output from the integration filter 402 and the rotation radius L output from the synthesis ratio correction unit 419.

さらに、ズーム及びフォーカス情報404の出力に基づいてシフトブレ量Yを補正し、シフトブレ補正目標値を算出する。   Further, the shift blur amount Y is corrected based on the output of the zoom and focus information 404, and a shift blur correction target value is calculated.

出力補正手段420の出力である補正量は、敏感度調整手段403の出力である角度ブレ補正目標値と加算され、補正量としてレンズCPU109より出力される。   The correction amount that is the output of the output correction unit 420 is added to the angle blur correction target value that is the output of the sensitivity adjustment unit 403, and is output from the lens CPU 109 as a correction amount.

レンズCPU109の出力は、アクチェータ110によってコイル108に入力され、ブレ補正レンズ108aを駆動させてブレ補正が行われる。   The output of the lens CPU 109 is input to the coil 108 by the actuator 110, and the blur correction lens 108a is driven to perform the blur correction.

合成比補正手段419での演算方法について説明する。回転半径演算手段414、415、416により得られる回転半径をそれぞれL_2Hz、L_5Hz、L_10Hzとすると、合成比補正手段419で求められる最終的な回転半径Lは以下のように表される。
L=0.2×L_2Hz+0.3×L_5Hz+0.5×L_10Hz・・・(7)
式(7)における各回転半径に掛かる係数が、各周波数成分に対する重み付けを表している。このように各周波数の回転半径を平均的に用いることで安定したシフトブレ補正が行える。
A calculation method in the synthesis ratio correction unit 419 will be described. Assuming that the rotation radii obtained by the rotation radius calculation means 414, 415, and 416 are L_2 Hz, L_5 Hz, and L_10 Hz, respectively, the final rotation radius L obtained by the composition ratio correction means 419 is expressed as follows.
L = 0.2 × L_2 Hz + 0.3 × L_5 Hz + 0.5 × L_10 Hz (7)
A coefficient applied to each rotation radius in Expression (7) represents weighting for each frequency component. In this way, stable shift blur correction can be performed by using the rotation radius of each frequency on average.

しかしながら、撮影において設定された露光時間によって、そのブレ補正に適切な重み付けの割合は変わってくる。   However, the weighting ratio appropriate for the blur correction varies depending on the exposure time set in the photographing.

図6は、各回転半径に掛かる重み付け係数を変えたときの各露光時間における振れ補正残り量を示した波形である。図6において、横軸が露光時間t、縦軸がブレ量V、Aが補正前の振れ波形である。   FIG. 6 is a waveform showing the remaining shake correction amount at each exposure time when the weighting coefficient applied to each rotation radius is changed. In FIG. 6, the horizontal axis represents the exposure time t, the vertical axis represents the shake amount V, and A represents the shake waveform before correction.

Bは、例えば式(7)のように、高周波側に重み付けをした振れ補正後の振れ残り波形である。   B is a residual shake waveform after shake correction weighted on the high frequency side, for example, as in Expression (7).

Cは、例えば式(8)のように低周波側に重み付けをした振れ補正後の振れ残り波形である。
L=0.5×L_2Hz+0.3×L_5Hz+0.2×L_10Hz・・・(8)
また、t1、及びt2は露光時間を示し、時間t=0に露光開始した時の露光終了タイミングを示している。すなわち、t1は露光時間が短い場合、t2は露光時間が長い場合の露光終了タイミングを示している。また、露光時間t1の波形B及び波形Cの振れ量がそれぞれV1、V2であり、露光時間t2の波形B及び波形Cの振れ量がそれぞれV4、V3である。
C is a residual shake waveform after shake correction weighted on the low frequency side, for example, as in equation (8).
L = 0.5 × L_2 Hz + 0.3 × L_5 Hz + 0.2 × L_10 Hz (8)
Further, t1 and t2 indicate exposure times, and the exposure end timing when the exposure starts at time t = 0. That is, t1 indicates the exposure end timing when the exposure time is short, and t2 indicates the exposure end timing when the exposure time is long. Further, the shake amounts of the waveform B and the waveform C at the exposure time t1 are V1 and V2, respectively, and the shake amounts of the waveform B and the waveform C at the exposure time t2 are V4 and V3, respectively.

ここで、露光時間がt1の場合、V2>V1であるので、波形Bすなわち高周波側に重み付けをした方が振れ残り量は少ない。また、露光時間がt2の場合、V4>V3であるので、波形Cすなわち低周波側に重み付けをした方が振れ残り量は少ない。   Here, when the exposure time is t1, since V2> V1, the amount of remaining shake is smaller when the waveform B, that is, the high frequency side is weighted. Further, when the exposure time is t2, V4> V3, so that the amount of remaining shake is smaller when the waveform C, that is, the low frequency side is weighted.

カメラに大きな影響を与えるブレは、大別して以下の2つのブレが考えられる。1つはカメラから比較的近い位置にある手、腕に回転中心をもつ高周波数で小振幅のブレである。もう1つはカメラから比較的遠い位置にあるその他の体全体のどこかを中心とする低周波数で大振幅のブレである。   The shakes that have a large effect on the camera can be roughly classified into the following two shakes. One is a high-frequency, small-amplitude blur having a center of rotation in the hand and arm that are relatively close to the camera. The other is a low frequency, large amplitude blur centered somewhere else in the entire body that is relatively far from the camera.

露光時間が短い場合、緩やかな変化の低周波数のブレよりも高周波数のブレの方が大きな影響を及ぼす。対して露光時間が長い場合には、大振幅である低周波数のブレが大きな影響を及ぼす。   When the exposure time is short, high-frequency blur has a greater effect than slowly changing low-frequency blur. On the other hand, when the exposure time is long, a low frequency blur having a large amplitude has a great influence.

従って露光時間が長いときには、低周波数側に重みを付けて補正を行う方がより良好な補正が行えると言える。   Therefore, when the exposure time is long, it can be said that better correction can be performed by weighting the low frequency side.

そこで、本実施例では、露光時間取得手段417により、露光時間を取得し、露光時間に応じて上記重み付けを変更することで、より適正な平行ブレ補正を行うことが可能となる。   Therefore, in the present embodiment, the exposure time acquisition unit 417 acquires the exposure time, and the weighting is changed according to the exposure time, so that more appropriate parallel blur correction can be performed.

本実施例の実施に必要なデータの通信を含む、カメラからレンズ側への通信の流れを図5のフローチャートに示す。   A flow of communication from the camera to the lens side including communication of data necessary for implementation of the present embodiment is shown in the flowchart of FIG.

カメラ104側で操作が行われると、カメラ104内のCPU104dを介して、レンズへシリアル通信がなされ、レンズ101内のレンズCPU109では、シリアル通信の処理を行う。   When an operation is performed on the camera 104 side, serial communication is performed to the lens via the CPU 104d in the camera 104, and the lens CPU 109 in the lens 101 performs serial communication processing.

なお、シリアル通信処理は割り込み処理によって行われる。そして、通信データのデコードによってレリーズボタンの半押し、レリーズボタンの全押し、露光時間(シャッター速度)、カメラの機種等も判別することができる。   The serial communication process is performed by an interrupt process. Then, it is possible to determine the release button half-press, the release button full-press, exposure time (shutter speed), camera model, and the like by decoding the communication data.

ステップ100でカメラからの命令(コマンド)解析を行い、各命令に応じた処理へと分岐する。   In step 100, an instruction (command) from the camera is analyzed, and the process branches to a process corresponding to each instruction.

ステップ101では、フォーカス駆動命令を受信したので、ステップ102で目標駆動パルス数に応じて、フォーカスレンズ駆動用モータの速度設定を行い、フォーカスレンズ駆動を開始する。   In step 101, since the focus drive command is received, in step 102, the speed of the focus lens drive motor is set according to the target drive pulse number, and focus lens drive is started.

ステップ103では、絞り駆動命令を受信したので、送信されてきた絞り駆動データを元に絞りを駆動するため、ステップ104でステッピングモータの駆動パターンを設定し、設定した駆動パターンをステッピングモータに出力し、絞りを駆動する。   In Step 103, since the aperture drive command is received, in order to drive the aperture based on the transmitted aperture drive data, the drive pattern of the stepping motor is set in Step 104, and the set drive pattern is output to the stepping motor. Drive the aperture.

ステップ105では、カメラレンズステータス通信を受信したので、ステップ106で、レンズの焦点距離情報、手ブレ補正動作状態などをカメラに送信したり、カメラのステータス状態(レリーズスイッチの状態、撮影モード、露光時間など)を受信したりする。本実施例で用いるカメラ104からの露光時間情報はこのステップで露光時間取得手段417に取得される。   In step 105, since the camera lens status communication is received, in step 106, the lens focal length information, camera shake correction operation state, etc. are transmitted to the camera, or the camera status state (release switch state, shooting mode, exposure). Time). The exposure time information from the camera 104 used in this embodiment is acquired by the exposure time acquisition means 417 at this step.

ステップ107では、その他の命令、例えばレンズのフォーカス敏感度データ通信や、レンズ光学データ通信などであり、ステップ108でもそれらの処理を行う。   In step 107, there are other instructions, such as lens focus sensitivity data communication and lens optical data communication, and those processes are also performed in step 108.

次に、ブレ補正のためにレンズCPU109で行われる処理を図5のフローチャートを用いて説明する。なお、ここでもピッチ方向のみのブレについて示しているが、ヨー方向も同様である。   Next, processing performed by the lens CPU 109 for blur correction will be described with reference to the flowchart of FIG. Here, although only the pitch direction blur is shown, the yaw direction is the same.

ブレ補正は一定周期毎に発生するタイマー割り込み処理により行われる。本実施例ではステップ400が角速度検出ステップ、ステップ401加速度検出ステップ、ステップ406が速度取得ステップ、ステップ407〜412が帯域抽出ステップを担っている。   Blur correction is performed by timer interruption processing that occurs at regular intervals. In this embodiment, step 400 is an angular velocity detection step, step 401 is an acceleration detection step, step 406 is a velocity acquisition step, and steps 407 to 412 are band extraction steps.

また、ステップ413〜415が回転半径取得ステップ、ステップ416が露光時間判定ステップ、ステップ417、418が重み付けステップ、ステップ419が決定ステップである。   Further, steps 413 to 415 are a turning radius acquisition step, step 416 is an exposure time determination step, steps 417 and 418 are weighting steps, and step 419 is a determination step.

(ステップ400)角速度計107pの信号をA/D変換したものを、VAD_DATで設定される不図示のRAM領域に格納する。   (Step 400) A / D converted signal of the angular velocity meter 107p is stored in a RAM area (not shown) set by VAD_DAT.

(ステップ401)加速度計104pの信号をA/D変換したものを、ACCAD_DATで設定される不図示のRAM領域に格納する。   (Step 401) A / D converted signal from the accelerometer 104p is stored in a RAM area (not shown) set by ACCAD_DAT.

(ステップ402)角速度計107pの信号VAD_DATを入力として、HPF401で演算を行う。   (Step 402) The signal VAD_DAT of the angular velocity meter 107p is inputted, and the HPF 401 performs calculation.

(ステップ403)ステップ402の演算結果を入力として、積分フィルタ202で積分演算を行う。その結果をDEG_DATで設定される不図示のRAM領域に格納する。DEG_DATはブレ角変位信号である。   (Step 403) Using the calculation result of step 402 as an input, the integration filter 202 performs integration calculation. The result is stored in a RAM area (not shown) set by DEG_DAT. DEG_DAT is a shake angle displacement signal.

(ステップ404)ステップ402の演算結果を入力として、位相調整フィルタ205で位相調整の演算を行う。この処理は、この後行われる加速度計104pの信号処理(HPF及び積分)と位相を合わせるために行われる。   (Step 404) Using the calculation result of step 402 as an input, the phase adjustment filter 205 calculates the phase adjustment. This processing is performed in order to match the phase with the signal processing (HPF and integration) of the accelerometer 104p to be performed later.

(ステップ405)ACCAD_DATを入力として、HPF209で演算を行う。   (Step 405) With ACCAD_DAT as an input, the HPF 209 performs an operation.

(ステップ406)ステップ405の演算結果を入力として、積分フィルタ210で積分演算を行う。この演算結果はシフトブレの速度Vを表す信号ということになる。   (Step 406) The integration filter 210 performs integration calculation with the calculation result of step 405 as input. This calculation result is a signal representing the speed V of shift blur.

(ステップ407)ステップ404の演算結果を入力として、透過率のピークを2Hzとする第1の角速度BPF406で演算を行う。この結果をW_BPF2HZ_DATで設定される不図示のRAM領域に格納する。   (Step 407) Using the calculation result of step 404 as an input, the calculation is performed with the first angular velocity BPF 406 in which the transmittance peak is 2 Hz. The result is stored in a RAM area (not shown) set by W_BPF2HZ_DAT.

(ステップ408)ステップ404の演算結果を入力として、透過率のピークを5Hzとする第2の角速度BPF407で演算を行う。この結果をW_BPF5HZ_DATで設定される不図示のRAM領域に格納する。   (Step 408) Using the calculation result of step 404 as an input, the calculation is performed with the second angular velocity BPF 407 in which the transmittance peak is 5 Hz. This result is stored in a RAM area (not shown) set by W_BPF5HZ_DAT.

(ステップ409)ステップ404の演算結果を入力として、透過率のピークを10Hzとする第3の角速度BPF408で演算を行う。この結果をW_BPF10HZ_DATで設定される不図示のRAM領域に格納する。   (Step 409) Using the calculation result of step 404 as an input, the calculation is performed at the third angular velocity BPF 408 where the transmittance peak is 10 Hz. This result is stored in a RAM area (not shown) set by W_BPF10HZ_DAT.

(ステップ410)ステップ406の演算結果を入力として、透過率のピークを2Hzとする第1の速度BPF411で演算を行う。この結果をV_BPF2HZ_DATで設定される不図示のRAM領域に格納する。   (Step 410) Using the calculation result of step 406 as an input, the calculation is performed at the first speed BPF 411 in which the transmittance peak is 2 Hz. This result is stored in a RAM area (not shown) set by V_BPF2HZ_DAT.

(ステップ411)ステップ406の積分演算結果を入力として、透過率のピークを5Hzとする第2の速度BPF412で演算を行う。この結果をV_BPF5HZ_DATで設定される不図示のRAM領域に格納する。   (Step 411) Using the integration calculation result of step 406 as an input, the calculation is performed at the second speed BPF 412 where the transmittance peak is 5 Hz. This result is stored in a RAM area (not shown) set by V_BPF5HZ_DAT.

(ステップ412)ステップ406の積分演算結果を入力として、透過率のピークを10Hzとする第3の速度BPF413で演算を行う。この結果をV_BPF10HZ_DATで設定される不図示のRAM領域に格納する。   (Step 412) Using the integration calculation result of step 406 as an input, calculation is performed at the third speed BPF 413 where the transmittance peak is 10 Hz. This result is stored in a RAM area (not shown) set by V_BPF10HZ_DAT.

(ステップ413)W_BPF2HZ_DATとV_BPF2HZ_DATを比較し、回転半径L_2Hzを取得する。   (Step 413) W_BPF2HZ_DAT and V_BPF2HZ_DAT are compared, and a rotation radius L_2Hz is obtained.

(ステップ414)W_BPF5HZ_DATとV_BPF5HZ_DATを比較し、回転半径L_5Hzを取得する。   (Step 414) W_BPF5HZ_DAT and V_BPF5HZ_DAT are compared, and a rotation radius L_5 Hz is obtained.

(ステップ415)W_BPF10HZ_DATとV_BPF10HZ_DATを比較し、回転半径L_10Hzを取得する。   (Step 415) W_BPF10HZ_DAT and V_BPF10HZ_DAT are compared to obtain a turning radius L_10Hz.

(ステップ416)露光時間Tが所定値TVC以下であるか否かの判定を行う。TVC以下であればステップ417に進み、TVCより大きければステップ418に進む。 (Step 416) It is determined whether or not the exposure time T V is equal to or less than a predetermined value T VC . If T VC follows the process proceeds to step 417, it is greater than T VC proceeds to step 418.

(ステップ417)露光時間Tが所定値TVC以下であるので、高周波に重み付けを行った回転半径Lを算出する。
L=0.2×L_2Hz+0.3×L_5Hz+0.5×L_10Hz・・・(7)
(ステップ418)露光時間Tが所定値TVCより大きいので、低周波に重み付けを行った回転半径Lを算出する。
L=0.5×L_2Hz+0.3×L_5Hz+0.2×L_10Hz・・・(8)
(ステップ419)ズーム・フォーカス204のポジションから算出される撮影倍率β、焦点距離f、ステップ403で算出されたブレ角変位DEG_DAT、光学防振敏感度補正値αから、以下のような演算を行い、補正量を決定する。その演算結果は、SFTDRVで設定される不図示のRAM領域に格納する。
α{(1+β)×f×DEG_DAT+β×L×DEG_DAT}
(ステップ420)ブレ補正レンズの変位信号をA/D変換し、A/D結果をSFTPST で設定される不図示のRAM領域に格納する。
(Step 417) Since the exposure time T V is equal to or less than the predetermined value T VC , the rotation radius L weighted to the high frequency is calculated.
L = 0.2 × L_2 Hz + 0.3 × L_5 Hz + 0.5 × L_10 Hz (7)
(Step 418) Since the exposure time T V is larger than the predetermined value T VC , the rotation radius L weighted to the low frequency is calculated.
L = 0.5 × L_2 Hz + 0.3 × L_5 Hz + 0.2 × L_10 Hz (8)
(Step 419) The following calculation is performed from the photographing magnification β calculated from the position of the zoom / focus 204, the focal length f, the blur angular displacement DEG_DAT calculated in Step 403, and the optical image stabilization sensitivity correction value α. Determine the correction amount. The calculation result is stored in a RAM area (not shown) set by SFTDRV.
α {(1 + β) × f × DEG_DAT + β × L × DEG_DAT}
(Step 420) A / D conversion is performed on the displacement signal of the blur correction lens, and the A / D result is stored in a RAM area (not shown) set by SFTPST.

(ステップ421)フィードバック演算(SFTDRV−SFTPST)を行う。演算結果はSFT_DTで設定される不図示のRAM領域に格納する。   (Step 421) A feedback calculation (SFTDRV-SFTPST) is performed. The calculation result is stored in a RAM area (not shown) set by SFT_DT.

(ステップ422)ループゲインLPG_DTとSFT_DTを乗算する。演算結果はSFT_PWMで設定される不図示のRAM領域に格納する。   (Step 422) The loop gain LPG_DT is multiplied by SFT_DT. The calculation result is stored in a RAM area (not shown) set by SFT_PWM.

(ステップ423)安定な制御系にするために位相補償演算を行う。   (Step 423) A phase compensation calculation is performed in order to obtain a stable control system.

(ステップ424)ステップ423の演算結果をブレ補正駆動信号としてドライバ104に出力しブレ補正を行う。   (Step 424) The calculation result of step 423 is output to the driver 104 as a shake correction drive signal to perform shake correction.

以上のように、図5のステップ416〜ステップ419において、露光時間が所定値以下の場合は、高周波に重み付けを行った回転半径Lを算出し、所定値より大きい場合は低周波に重み付けを行った回転半径Lを算出する。これにより露光時間に応じた適正なシフトブレ補正を行うことが可能となる。重み付けの演算式は特に式(7)、(8)に限らず、露光時間が短いときには、高周波数域の回転半径により大きい重みが付き、長いときには、低周波数域の回転半径により大きい重みが付くような演算式であればよい。   As described above, in steps 416 to 419 in FIG. 5, when the exposure time is less than or equal to a predetermined value, the rotation radius L weighted to the high frequency is calculated, and when the exposure time is larger than the predetermined value, the low frequency is weighted. The turning radius L is calculated. This makes it possible to perform an appropriate shift blur correction according to the exposure time. The weighting calculation formula is not limited to the formulas (7) and (8). When the exposure time is short, a higher weight is given to the rotation radius in the high frequency range, and when the exposure time is longer, a greater weight is given to the rotation radius in the low frequency range. Any arithmetic expression may be used.

また、本実施例では露光時間の長さを露光時間の値が所定値以下か、所定値より大きいかの2つに分割したが、この限りではない。すなわち、3つ以上複数に分割し、それぞれの重み付けを本発明の主旨に則って変化させると、より一層の効果が期待できる。本発明の主旨とは、露光時間が短いときには、高周波数域の回転半径により大きい重みを付け、長いときには、低周波数域の回転半径により大きい重みを付けることである。   In the present embodiment, the length of the exposure time is divided into two, that is, whether the value of the exposure time is less than the predetermined value or larger than the predetermined value, but this is not restrictive. That is, if the weight is divided into three or more and each weight is changed in accordance with the gist of the present invention, a further effect can be expected. The gist of the present invention is that when the exposure time is short, a higher weight is given to the turning radius in the high frequency range, and when it is long, a larger weight is given to the turning radius in the low frequency range.

本実施例では露光時間に応じた重み付けの変更例を示したが、上記に限らず、機器の持つ特性に合わせて適切な値を適用するのも望ましい。   In this embodiment, an example of changing the weighting according to the exposure time has been shown. However, the present invention is not limited to the above, and it is desirable to apply an appropriate value according to the characteristics of the device.

ここで言う機器の持つ特性とは、例えばカメラ、レンズの重量、大きさ、形状や、レンズの焦点距離等である。   The characteristics of the device mentioned here are, for example, the weight, size, and shape of the camera and lens, and the focal length of the lens.

従って、本実施例に示した重み付けの数値はほんの一例に過ぎず、露光時間検出手段の判定結果が反映されていれば、他のパラメータ等を考慮した上で、最終的な重み付けの数値が決定されても差し支えない。   Therefore, the weighting values shown in the present embodiment are only examples, and if the determination result of the exposure time detecting means is reflected, the final weighting values are determined in consideration of other parameters. It does not matter if it is done.

また、回転半径の算出は、その瞬間ごとに行っても良いし、所定のサンプリング時間でサンプリングした波形の振幅等から算出しても良い。   The rotation radius may be calculated at each moment, or may be calculated from the amplitude of a waveform sampled at a predetermined sampling time.

更に回転半径の更新は算出された瞬間ごとに行っても良いし、時系列的に平均化(例えば、移動平均等)を行っても良い。   Furthermore, the rotation radius may be updated at each calculated moment, or may be averaged in time series (for example, moving average).

本発明は、デジタル一眼レフカメラやデジタルコンパクトカメラの防振システム限らず、デジタルビデオカメラの撮影や、携帯電話などの撮影装置にも搭載できる。   The present invention is not limited to an image stabilization system for a digital single-lens reflex camera or a digital compact camera, but can also be installed in a photographing apparatus such as a digital video camera or a mobile phone.

本発明における防振システムを搭載したカメラの上面図。The top view of the camera carrying the vibration isolating system in this invention. 本発明における防振システムを搭載したカメラの側面図。The side view of the camera carrying the anti-vibration system in this invention. ブレの回転中心の説明図。Explanatory drawing of the rotation center of blurring. 本実施例のブロック図。The block diagram of a present Example. 交換レンズ側のシリアル通信動作を示すフローチャート図。The flowchart figure which shows the serial communication operation | movement by the side of an interchangeable lens. 本実施例の制御のフローチャート図。The flowchart of the control of a present Example. 各露光時間におけるブレ補正残り量。Remaining blur correction amount for each exposure time.

符号の説明Explanation of symbols

101 レンズ
102 光軸
103y ヨー方向の角度ブレ
103p ピッチ方向の角度ブレ
104p 加速度計
104pa 加速度計の検出方向
104pb 縦方向の検出方向
104y 加速度計
104ya 加速度計の検出方向
104yb 横方向の検出方向
105 カメラ
105a レリーズスイッチ
105b モードダイアル
105c リトラクタブルストロボ
105d カメラCPU
105e 電子ファインダ
106 撮像素子
107p 角速度計
107pa 角速度計の検出方向
107y 角速度計
107ya 角速度計の検出方向
108 コイル
108a ブレ補正レンズ
108y ブレ補正レンズ駆動方向
108p ブレ補正レンズ駆動方向
109 レンズCPU
110 アクチュエータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Lens 102 Optical axis 103y Yaw direction angle blur 103p Pitch direction angle blur 104p Accelerometer 104pa Accelerometer detection direction 104pb Vertical detection direction 104y Accelerometer 104ya Accelerometer detection direction 104yb Lateral detection direction 105 Camera 105a Release switch 105b Mode dial 105c Retractable strobe 105d Camera CPU
105e Electronic finder 106 Image sensor 107p Angular velocity meter 107pa Detection direction of angular velocity meter 107y Angular velocity meter 107ya Detection direction of angular velocity meter 108 Coil 108a Blur correction lens 108y Blur correction lens drive direction 108p Blur correction lens drive direction 109 Lens CPU
110 Actuator

Claims (6)

像ブレ補正機能を有する光学機器であって、
前記像ブレを補正するために必要な補正量を決定する補正量決定手段と、
前記補正量に基づいて前記像ブレを補正するブレ補正手段と、を有し、
前記補正量決定手段は、前記光学機器の露光時間の情報を取得し、
前記光学機器に加わるブレの回転半径を異なる複数の周波数においてそれぞれ取得し、
前記露光時間の値が所定値より小さい場合、前記複数の周波数のうち高い周波数における回転半径に、低い周波数における回転半径に比べて大きい重みを付けて、前記露光時間の値が前記所定値より大きい場合、前記複数の周波数のうち低い周波数における回転半径に、高い周波数における回転半径に比べて大きい重みを付けて、その結果を基に前記補正量を決定することを特徴とする光学機器。
An optical instrument having an image blur correction function,
Correction amount determining means for determining a correction amount necessary for correcting the image blur;
Blur correction means for correcting the image blur based on the correction amount,
The correction amount determining means acquires information on an exposure time of the optical instrument,
Obtaining a rotation radius of a blur applied to the optical device at a plurality of different frequencies,
When the value of the exposure time is smaller than a predetermined value, the rotation radius at a high frequency among the plurality of frequencies is given a higher weight than the rotation radius at a low frequency, and the value of the exposure time is larger than the predetermined value. In this case, the optical device is characterized in that a rotation radius at a low frequency among the plurality of frequencies is given a higher weight than a rotation radius at a high frequency, and the correction amount is determined based on the result.
更に、前記光学機器の角速度を検出する角速度検出手段と、
前記光学機器の加速度を検出する加速度検出手段と、を備え、
前記補正量決定手段は、前記加速度の情報を基に前記光学機器の速度を決定し、前記複数の周波数における前記角速度と前記速度の比によって前記ブレの回転半径を取得することを特徴とする請求項1に記載の光学機器。
Furthermore, angular velocity detection means for detecting the angular velocity of the optical device,
Acceleration detecting means for detecting the acceleration of the optical device,
The correction amount determination means determines a speed of the optical device based on the acceleration information, and acquires a rotation radius of the blur based on a ratio of the angular speed and the speed at the plurality of frequencies. Item 2. The optical device according to Item 1.
更に、帯域抽出手段を備え、
前記補正量決定手段は、前記帯域抽出手段により前記角速度検出手段及び前記加速度検出手段の出力から異なる複数の周波数の成分をそれぞれ抽出した出力に基づいて求められた前記回転半径を取得することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学機器。
Furthermore, a band extracting means is provided,
The correction amount determining means acquires the turning radius obtained based on outputs obtained by extracting components of different frequencies from the outputs of the angular velocity detecting means and the acceleration detecting means by the band extracting means. The optical apparatus according to claim 1 or 2.
像ブレ補正機能を有する光学機器の制御方法であって、
前記光学機器の露光時間の情報を取得する露光時間取得ステップと、
前記光学機器に加わるブレの回転半径を異なる複数の周波数においてそれぞれ取得する回転半径取得ステップと、
前記露光時間の値が所定値より小さいか否かを判定する露光時間判定ステップと、
前記露光時間の値が所定値より小さい場合、前記複数の周波数のうち高い周波数における回転半径に、低い周波数における回転半径に比べて大きい重みを付けて、前記露光時間の値が前記所定値より大きい場合、前記複数の周波数のうち低い周波数における回転半径に、高い周波数における回転半径に比べて大きい重みを付ける重み付けステップと、
前記重み付けステップにより得られた結果を基に像ブレを補正するために必要な補正量を決定する決定ステップと、
を有することを特徴とする光学機器の制御方法。
A method for controlling an optical apparatus having an image blur correction function,
An exposure time acquisition step of acquiring information of an exposure time of the optical instrument;
A rotation radius acquisition step of acquiring a rotation radius of a blur applied to the optical instrument at each of a plurality of different frequencies;
An exposure time determination step of determining whether or not the value of the exposure time is smaller than a predetermined value;
When the value of the exposure time is smaller than a predetermined value, the rotation radius at a high frequency among the plurality of frequencies is given a higher weight than the rotation radius at a low frequency, and the value of the exposure time is larger than the predetermined value. A weighting step of weighting a turning radius at a low frequency among the plurality of frequencies higher than a turning radius at a high frequency;
A determining step for determining a correction amount necessary for correcting image blur based on the result obtained by the weighting step;
A method for controlling an optical apparatus, comprising:
前記光学機器の角速度を検出する角速度検出ステップと、前記光学機器の加速度を検出する加速度検出ステップと、前記加速度の情報を基に前記光学機器の速度を取得する速度取得ステップと、を有し、前記回転半径演算ステップは前記複数の周波数における前記角速度と前記速度の比によって前記ブレの回転半径を取得することを特徴とする請求項4に記載の光学機器の制御方法。   An angular velocity detection step for detecting an angular velocity of the optical device, an acceleration detection step for detecting an acceleration of the optical device, and a speed acquisition step for acquiring the velocity of the optical device based on the information on the acceleration, 5. The method of controlling an optical apparatus according to claim 4, wherein the rotation radius calculation step acquires a rotation radius of the blur based on a ratio between the angular velocity and the velocity at the plurality of frequencies. 前記回転半径取得ステップは、帯域抽出ステップにより前記角速度検出ステップ及び前記加速度検出ステップの出力から異なる複数の周波数の成分をそれぞれ抽出した出力に基づいて求められた前記回転半径を取得することを特徴とする請求項4又は5に記載の光学機器の制御方法。   The turning radius obtaining step obtains the turning radius obtained based on outputs obtained by extracting components of different frequencies from the outputs of the angular velocity detecting step and the acceleration detecting step by a band extracting step, respectively. The method for controlling an optical apparatus according to claim 4 or 5.
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