JP2010145500A - Optical equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、像振れ補正精度を向上させる機能を有する光学機器に関するものである。 The present invention relates to an optical apparatus having a function of improving image blur correction accuracy.
カメラや交換レンズ等の光学機器には、手振れ等による像振れを抑制する防振システムが搭載されていることが多い。 Optical devices such as cameras and interchangeable lenses are often equipped with an image stabilization system that suppresses image blur due to camera shake.
手振れは、通常1Hz〜10Hzの周波数を有する振動であるが、露光時点においてこのような手振れを起こしていても像振れの無い写真を撮影可能とする防振システムでは、光学機器の振動を検出し、この検出結果に応じて補正レンズを光軸直交面内で変位させたり(光学防振)、撮影映像のうち切り取る(出力する)領域をシフトさせたり(電子防振)する。 Camera shake is normally a vibration having a frequency of 1 Hz to 10 Hz. However, in an anti-shake system that can take a photograph with no image shake even when such a shake occurs at the time of exposure, the vibration of an optical device is detected. Depending on the detection result, the correction lens is displaced within the plane orthogonal to the optical axis (optical image stabilization), or the area to be cut out (output) of the captured image is shifted (electronic image stabilization).
ここで、手振れ等の振動は、レーザージャイロ等により加速度、角加速度、角速度、角変位等を検出し、この検出結果に基づく演算処理により求められる。そして、演算された振れ情報に基づいて、補正レンズを駆動したり、映像の出力領域をシフトさせたりすることにより、像振れ補正が行われる。 Here, vibrations such as camera shake are obtained by calculation processing based on the detection result by detecting acceleration, angular acceleration, angular velocity, angular displacement, and the like with a laser gyro or the like. Then, based on the calculated shake information, the image blur correction is performed by driving the correction lens or shifting the output area of the video.
ところで、一般に撮影倍率が0.1倍以下の場合は、撮像面が傾く方向の角度振れの補正のみで像振れ補正は十分であるが、撮影倍率がそれよりも大きくなると、撮像面に対して平行な方向の平行振れの影響が大きくなる。さらに、撮影倍率が大きくなると、ピント方向(撮影光軸方向)の振れの影響も大きくなる。これは、平行振れが撮影倍率に比例して像面上でのずれとして発生し、またピント方向の振れは撮影倍率の二乗に比例してピントのずれとして発生するためである。 By the way, in general, when the shooting magnification is 0.1 times or less, the image shake correction is sufficient only by correcting the angular shake in the direction in which the imaging surface is inclined. However, when the shooting magnification is larger than that, The influence of parallel runout in the parallel direction becomes large. Further, as the photographing magnification increases, the influence of shake in the focus direction (photographing optical axis direction) also increases. This is because the parallel shake occurs as a shift on the image plane in proportion to the shooting magnification, and the shake in the focus direction occurs as a focus shift in proportion to the square of the shooting magnification.
このため、従来、マクロレンズのような撮影倍率の高い光学機器において、加速度センサを用い、光学的振れ補正手段を制御することにより平行振れを補正する提案がなされている。 For this reason, conventionally, in an optical apparatus having a high photographing magnification such as a macro lens, a proposal has been made to correct parallel shake by using an acceleration sensor and controlling optical shake correction means.
また、加速度センサで検出される加速度には、平行振れの加速度に重力による加速度が加わって検出される。そして、検出された加速度から速度および変位を算出するためには、初速を正確に求める必要がある。その手段として、特許文献1では、次のような手法が開示されている。
Further, the acceleration detected by the acceleration sensor is detected by adding the acceleration due to gravity to the acceleration of the parallel shake. In order to calculate the speed and displacement from the detected acceleration, it is necessary to accurately obtain the initial speed. As such means,
まず、重力加速度方向を所定時間の間測定し続け、その測定結果の平均値より平均的な重力加速度方向を求める。その後、角速度センサの出力から角度方向の変位を求め、さらに重力加速度方向の変位を算出し、上記検出された加速度から重力加速度を引いて振れ加速度を演算する。 First, the gravitational acceleration direction is continuously measured for a predetermined time, and the average gravitational acceleration direction is obtained from the average value of the measurement results. Thereafter, the displacement in the angular direction is obtained from the output of the angular velocity sensor, the displacement in the gravitational acceleration direction is calculated, and the shake acceleration is calculated by subtracting the gravitational acceleration from the detected acceleration.
また、特許文献1には、加速度センサにより検出された加速度のうち、所定の時間間隔における最初のピーク時から最後のピーク時までの間の加速度を用いて、最初のピーク時と最後のピーク時とにおける振れ変位が等しいと仮定することによって、その加速度から速度を算出する手法も開示されている。
Further,
一方、結像した像の変位から直接振れ変位を求める方法、例えば、AFセンサで検出された像信号により像の振れを検出してカメラ振れを検知する手法も従来提案されており、特許文献2では、変位から計算された速度と加速度から加速度センサーからの出力を積分して速度を求める際の初速を設定し、加速度の差分を重力成分として排除する手法も開示されている。
上記特許文献1のように、加速度から振れ変位を算出する場合、まず、重力加速度方向を算出するために、長時間、加速度を測定し続けて重力方向を求める必要がある。このため、最終的に振れ変位を得るまでに長時間を要し、撮影装置における速写性が悪化する。
When calculating the deflection displacement from the acceleration as in
また、この方法は、初速度の算出に際して、カメラに加わる振れを周期運動と仮定した上で成り立つものである。しかし、実際に生じるカメラ振れは周期性に乏しい挙動をするため、算出した初速度に誤差を大きく含む。 In addition, this method is established assuming that the shake applied to the camera is a periodic motion when calculating the initial velocity. However, since the camera shake that actually occurs behaves poorly in periodicity, the calculated initial speed includes a large error.
一方、特許文献2のようにAFセンサ等の光電変換素子からの出力によりカメラ振れの変位を検出し、この変位に基づいて加速度センサーの出力情報による変位を算出する際の初速及び重力加速度情報を算出するには微分計算を行った上で差分を求める等の複雑な計算が介在する為、実際の変位を補正する際の遅れとなり、振れ補正精度の改善を阻む要因となっていた。また、振れ補正時間が長秒時になれば初期設定されていた重力加速度情報からの誤差も大きくなってしまうという問題もあった。
On the other hand, as in
そこで、本発明は、加速度センサーに基づいて手振れを検知し振れ補正を行う光学機器においても、撮像素子やAFセンサ出力の変位情報に基づいて、加速度センサーの初期設定値を逐次補正し、また振れ補正の為の制御自体も短時間で高精度な像振れ補正を行うことができる光学機器を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention also sequentially corrects the initial setting value of the acceleration sensor based on the displacement information of the image sensor and AF sensor output even in an optical apparatus that detects camera shake based on the acceleration sensor and performs shake correction. An object of the control for correction itself is to provide an optical apparatus capable of performing highly accurate image blur correction in a short time.
上記の目的を達成するために、本発明は、振れ補正手段を用いて振動に伴う像振れを補正する振れ補正装置を有する光学機器であって、
振動の加速度を検出する加速度センサーと、振動の変位から、動き情報を検出し、加速度センサーの検知方向に動き情報を分解して検知する変位ベクトル検知手段を有し、この変位ベクトル検知手段の出力情報から、変位方向の反転を検出し、反転検出時の情報に基づいて加速度センサーの出力情報を補正し、該補正した加速度に基いて振れ補正手段による像振れ補正を開始する。
In order to achieve the above object, the present invention is an optical apparatus having a shake correction device that corrects image shake caused by vibration using shake correction means,
It has an acceleration sensor that detects the acceleration of the vibration, and a displacement vector detection means that detects the movement information from the vibration displacement and decomposes and detects the movement information in the detection direction of the acceleration sensor. The output of the displacement vector detection means Based on the information, the inversion of the displacement direction is detected, the output information of the acceleration sensor is corrected based on the information at the time of the inversion detection, and the image shake correction by the shake correction means is started based on the corrected acceleration.
尚、変位ベクトル検知手段の出力情報の元になる変位は、光学機器を構成している撮像素子の信号、または焦点検出手段の信号から得ることで新たな構成要素を増やすこと無く構成可能であり、変位の反転を検知した際に、検知時点での加速度センサーの出力情報を重力加速度として、加速度センサーの出力情報を補正し、検知時点での速度を0として初速を設定して変位を求めることで、短時間で高精度な手振れを検知することができる。 The displacement that is the basis of the output information of the displacement vector detection means can be configured without increasing new components by obtaining it from the signal of the image sensor constituting the optical device or the signal of the focus detection means. When detecting the reversal of displacement, the output information of the acceleration sensor at the time of detection is assumed to be gravitational acceleration, the output information of the acceleration sensor is corrected, and the initial speed is set with the speed at the time of detection set to 0 to obtain the displacement Thus, it is possible to detect high-precision camera shake in a short time.
また、変位ベクトル検知手段の出力情報から反転を検知するたびに、重力加速度と初速のリセットを行うことで更なる精度アップを図ることができる。 Further, every time the inversion is detected from the output information of the displacement vector detecting means, the accuracy of gravity can be further improved by resetting the gravitational acceleration and the initial speed.
以上、本発明によれば、振動の加速度を検出する加速度センサーの検知方向と同一の方向の変位を検出する変位ベクトル検知手段の出力から方向の反転を検知し、検知した時点の加速度センサーの情報に基づいて、重力加速度分を補正すると共に、加速度から算出する変位を算出する為の初速を0として振れ補正制御を開始し、反転検知されるごとにリセットを行うことで制御のズレの発生も無く、短時間に高精度の振れ補正を行うことができる。 As described above, according to the present invention, the inversion of the direction is detected from the output of the displacement vector detection means for detecting the displacement in the same direction as the detection direction of the acceleration sensor for detecting the acceleration of the vibration, and the information of the acceleration sensor at the time of detection is detected. In addition to correcting the gravitational acceleration, the shake correction control is started by setting the initial speed for calculating the displacement calculated from the acceleration to 0, and resetting is performed each time a reverse is detected. And high-precision shake correction can be performed in a short time.
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments.
図1は、本発明の実施例を表すレンズ交換式カメラの断面図である。ここでは、レンズ光軸(撮影光軸)AXLの方向をZ方向とし、該レンズ光軸AXLに対して直交する方向であって、撮像面に平行な2方向のうち横方向をX方向、縦方向をY方向とする。 FIG. 1 is a sectional view of an interchangeable lens camera representing an embodiment of the present invention. Here, the direction of the lens optical axis (photographing optical axis) AXL is defined as the Z direction, and the direction orthogonal to the lens optical axis AXL is parallel to the imaging surface. Let the direction be the Y direction.
1はカメラボディ(以下、単にカメラという)、2はカメラ1に装着された交換レンズである。カメラ1において、3はメインミラーであり、撮影開始前においては、交換レンズ2からの光束の光路上に配置され、該光束の一部を反射してファインダ撮像手段4に導き、かつ残りの光束を透過させる。この状態において、メインミラー3の背後にはサブミラー5が配置されており、メインミラー3を透過した光束を反射して焦点検出部6に導く。メインミラー3およびサブミラー5は、撮影中は上記光路から退避する。
焦点検出ユニット6は、入射した光束を2つに分割するコンデンサレンズと、各分割光束を再結像させる2つのセパレータレンズと、結像した2つの被写体像をそれぞれ光電変換するCCDセンサ等のセンサにより構成されるAFセンサとを有し、いわゆる位相差検出方式での焦点検出(交換レンズ2の焦点状態の検出)を行う。尚、センサは、被写体の縦方向(Y方向)と横方向(X方向)の像位置を検出するよう十字型に配置されている。7はCCDセンサ又はCMOSセンサにより構成される撮像素子であり、この撮像素子7の受光面(撮像面)上には交換レンズ2からの光束が結像する。撮像素子7は、結像した被写体像を光電変換し、撮像信号を出力する。8は電子制御式のフォーカルプレーンシャッタであり、撮像素子7の露光量を制御する。
The
ファインダ手段10は、ファインダー撮像素子4によって得られる像信号を表示すると共に、合焦位置や絞り値等の撮影情報を表示するための表示装置10aと拡大光学系10bとによって構成されている。また背面には表示手段21がファインダ手段10とは別に配置され、撮像後の画像確認や各種情報表示に利用される。
The finder means 10 includes an image signal obtained by the finder image pickup device 4 and a
交換レンズ2において、被写体側から順に、11は第1レンズユニット、12はフォーカスレンズとしての第2レンズユニット、13は変倍レンズとしての第3レンズユニット、14は振れ補正レンズとしての第4レンズユニットである。また、第3および第4レンズユニット13,14の間には絞りユニット15が配置されており、交換レンズ2内を通過してカメラ1側に至る光量を調節する。なお、上記レンズユニット11〜14および絞りユニット15により撮影光学系が構成される。
In the
第2レンズユニット(フォーカスレンズ)12は、AFモータ16からの駆動力を受けて光軸AXL上を移動し、焦点調節を行い、第3レンズユニット(変倍レンズ)13は、撮影者による操作力が不図示の伝達機構により伝達されることによってレンズ光軸AXL上を移動し、変倍を行う。
The second lens unit (focus lens) 12 receives the driving force from the
第4レンズユニット(振れ補正レンズ)14は、振れ補正装置19からの駆動力を受けて、レンズ光軸AXLに直交する方向に移動し、像振れ補正を行う。また振れ補正を行わない状態では不図示の係止手段によってロックされる構成となっている。
The fourth lens unit (shake correction lens) 14 receives the driving force from the
具体的には、交換レンズ2側に設けられた加速度センサ18からの信号に基づいて、カメラシステムの振れを示す振れ情報が生成され、該振れ情報が示す振れ方向とは反対方向に、かつ該振れ情報が示す振れ変位量に応じた駆動量(振れ変位量と振れ補正レンズの敏感度等から演算される)だけ第4レンズユニット14を駆動するように振れ補正装置19を制御する。
Specifically, shake information indicating the shake of the camera system is generated based on a signal from the
なお、加速度センサ18は、上述したX,Y,Zの3方向の加速度を検出することができる。また、振れ補正装置19の駆動制御は、後述するレンズCPU及びカメラCPUにより行われる。
The
17と20はそれぞれ交換レンズ側、カメラ側のマウント部でありこの部分で機械的に接続し、且つ不図示の接点によってカメラとレンズが電気的にも接続されることで一つのシステムとして一体的に制御される。
図2は、図1に示したレンズ交換式デジタル一眼レフカメラシステムの電気回路構成を示すブロック図である。この図において、100はカメラ1側の電気回路(以下、カメラ側電気回路という)、200は交換レンズ2側の電気回路(以下、レンズ側電気回路という)である。
FIG. 2 is a block diagram showing an electric circuit configuration of the interchangeable lens digital single-lens reflex camera system shown in FIG. In this figure, 100 is an electric circuit on the
カメラ側電気回路において、101はマイクロコンピュータで構成されるカメラCPUであり、カメラ1側の各構成部の動作を制御するとともに、カメラ接点102および交換レンズ2側(以下、単にレンズ2側という)のレンズ接点202を介して交換レンズ2に設けられたレンズCPU201との通信を行う。また、レンズ2側に電源を供給する電源用接点を含んでいる。
In the camera-side electric circuit,
103は外部から操作可能な電源スイッチ手段であり、カメラCPU101を立ち上げてシステム内の各アクチュエータやセンサ等への電源供給およびシステムの動作を可能な状態とするためのスイッチである。104は外部から操作可能な2段ストローク式のレリーズ手段であり、第1ストロークスイッチ(SW1)と第2ストロークスイッチ(SW2)を有する。レリーズ手段104からの信号は、カメラCPU101に入力され、第1ストロークスイッチ(SW1)のON信号の入力に応じて、撮影準備状態に入り、測光手段105による被写体輝度の測定および焦点検出部111による位相差検出方式での焦点検出を開始させる。
カメラCPU101は、測光手段105の結果に基づいて絞りユニット15の絞り値や撮像素子7の露光量(シャッタ秒時)等を演算する。また、焦点状態の検出結果である焦点検出情報(デフォーカス量およびデフォーカス方向)に基づいて、撮影対象となる被写体に対して焦点を合わせるために必要な第2レンズユニット12の駆動量および駆動方向を決定し、駆動量および駆動方向の情報は、レンズCPU201に逐次送信される。
The
106はファインダー撮像手段であり、図1におけるファインダー撮像素子4で得られた画像をカメラCPU101に出力する。この情報をもとに110ではファインダー像を表示すると共に、シャッター秒時や絞り値などの露出情報、合焦位置情報等の、各種情報もあわせて表示可能である。107はカメラ1の背面に配置された表示装置であり、106同様各種情報、撮影画像を表示する。また本実施形態においては、図1におけるX方向及びY方向に手振れ変位を分解して検知し、その情報に基づいて加速度センサー210の出力の補正を行っている。詳細は後述する。
108は撮像手段であり、図1の7で示されている撮像素子を意味し、レンズ2の光学系を通過してきた像を撮像信号に変換してカメラCPU101に情報を伝達する。109は画像記録部であり撮像手段108で得られた画像信号を不図示の外部記録メディア等に画像データとして記録する。
レンズCPU201は、レンズ2内の各構成部の動作を制御し、カメラCPUからの情報に基づいて各種制御を行っている。203はISスイッチ手段で、図1における19の振れ補正装置の作動のON、OFFを切換え可能なスイッチであり、具体的にはONが選択されている場合には206の補正光学系駆動手段及び207の係止手段の動作がレンズCPUからの信号に基づいて許可される。
The
204はオートフォーカスとマニュアルフォーカスを切り替えるAF/MFスイッチ手段である。205は振れ補正装置の制御を切り替えるIS制御切替え手段であり、本実施形態においては、Z方向のピントブレ補正を行うか否かを選択できるスイッチとして動作される。
206は補正光学系駆動手段であり、図1に示した振れ補正装置19とその駆動回路とを含む。振れ補正装置19は、第4レンズユニット14をX方向に駆動する永久磁石およびコイルからなるX方向駆動部と、第4レンズユニット14をY方向に駆動する永久磁石およびコイルからなるY方向駆動部とにより構成される。なお、レンズ2内には、第4レンズユニット14を、その光軸がレンズ光軸AXLに略一致する位置に保持するための係止手段207が設けられている。補正光学系駆動手段206は、レンズCPU201からの指令信号に応じて、ISスイッチ203がOFFになったとき(振れ補正停止時)に係止手段207をロック動作させ、ISスイッチ203がONになったとき(振れ補正動作時)に係止手段207をアンロック動作させる。
209はAF駆動手段であり、カメラCPU101から送信された第2レンズユニット12の駆動量および駆動方向の情報に応じてAFモータ16を駆動することによって第2レンズユニット12のオートフォーカス駆動を行う。また、AF駆動手段209は、振れ補正制御時において、撮影倍率が上記所定値よりも高いときには、露光動作開始と同時に、レンズCPU201及びカメラCPU101によってピント振れ補正量を演算しピント振れの補正駆動量および方向の情報に応じてAFモータ16を駆動する。詳細は後述する。
208は電磁絞り手段であり、カメラCPU101からの絞り駆動命令を受けたレンズCPU201により制御され、図1に示した絞りユニット15を該命令により指定された絞り値に相当する開口状態に動作させる。
210は図1において符号18を付した加速度センサであり、互いに直交するX,Y,Zの3方向における加速度を機械的に、具体的には振れにより発生する慣性力を利用して検出し、該加速度を示す信号をレンズCPU201に出力する。
210 is an acceleration sensor denoted by
次に、本実施形態における振れ補正制御に関して詳細に説明する。 Next, the shake correction control in this embodiment will be described in detail.
まず、レンズCPU201、カメラCPU101は、レンズ2側に設けられたIS(防振)スイッチ203からのON信号とレリーズ手段104における第1ストロークスイッチ(SW1)のON信号を受けると、ファインダー撮像手段106により得られた画像信号をファインダー像表示部110に表示すると共に画像信号から得られる振れ変位ベクトルを図1におけるX、Y方向に分離してそれぞれのベクトルの方向を検知する。尚、画像信号から動きベクトルを検知する方法に関しては特許第2941815号号公報等で公知であるので省略する。
First, when the
そして方向の反転を検知した時点より、振れ補正装置19の補正光学駆動手段を検知方向にのみ駆動を開始する。その際に、振れ補正情報は加速度センサーからの出力を積分して求められる変位に基づいて制御を行うが、振れ補正動作開始時の検知方向の重力加速度を反転検知時点の重力加速度として記憶し、その差分の加速度情報に基づいて制御を開始する。つまり反転検知時点では反転検知方向におけるカメラの振れ加速度はほぼ0である為、その時に検出している加速度情報は即ち重力加速度である。従って、その時点より制御を開始すれば手振れによる加速度変化は反転検知時点の加速度からの差分値として求めることができる。また、反転した時点では手振れ変位変化は無いので速度も0である。従って反転検知時点より制御を開始すれば加速度センサーによって変位を求める際の検知方向における初速度を仮定する必要も無く、容易に制御を開始することができる。
Then, the driving of the correction optical drive means of the
一方、図1におけるZ方向の所謂ピントブレに関しては、X,Y方向と同様に加速度センサーからの出力を積分することによって求められる変位に基づいて制御を行うが、Z方向のベクトルを検知する手段として、本実施形態では、焦点検出部111からの情報に基づいている。具体的には、ピント変化の方向を検知し、反転を検知した時点でZ方向の振れ補正を開始する。その際のZ方向の重力加速度はピント変化方向の反転を検知した時点の加速度センサーの値とし、その際の加速度センサーからの出力に基づいて算出する変位の元になる初速は0とすることで、X,Y方向同様容易に振れ補正制御を行うことができる。
On the other hand, the so-called focus blur in the Z direction in FIG. 1 is controlled based on the displacement obtained by integrating the output from the acceleration sensor as in the X and Y directions. In the present embodiment, it is based on information from the
以上説明したX,Y,Z方向における反転検知は、カメラ1側の露光動作の開始まで繰り返され、随時、加速度補正値が更新記憶され、初速を0として再計算され、像面上での振れ変位を求め、第4レンズユニット14の駆動量および方向を決定する。また、Z方向の手振れ補正に関しては、像倍率や被写体によって必要ない場合がある為に、撮影者がIS制御切替え手段205で制御を行うか否かを選択することができる。
The inversion detection in the X, Y, and Z directions described above is repeated until the start of the exposure operation on the
第2ストロークスイッチ(SW2)からのON信号が入力されると、カメラCPU101は、レンズCPU201に対して絞り駆動命令を送信し、絞りユニット15を先に演算した絞り値に設定させる。また、カメラCPU101は、撮像手段108に露光開始命令を送信し、ミラー3,5の退避(アップ)動作およびシャッタ8の開放動作を行わせ、撮像素子7を含む撮像手段108にて、被写体像の光電変換、すなわち撮影を行わせる。
When an ON signal is input from the second stroke switch (SW2), the
撮像手段108(撮像素子7)からの撮像信号は、カメラCPU101内でデジタル変換され、さらに各種補正処理が施されて画像信号として出力される。画像信号(データ)は、画像記録部109において、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の記録媒体に記録保存される。
An image pickup signal from the image pickup means 108 (image pickup element 7) is digitally converted in the
次に、図3で上記の変位ベクトルの反転検出に関する内容を説明する。 Next, the contents related to the inversion detection of the displacement vector will be described with reference to FIG.
図3の四角内の○印で示された変位は、単位時間毎の変位した位置を表わしており、レリーズ手段104の第1ストロークスイッチ(SW1)のON信号を受けた後のある時間内のファインダー像表示部で検出された変位ベクトルの変化を表わしている。そしてそれぞれX方向、Y方向に分解して所定時間毎の変位として表わしたグラフを下と横にそれぞれ表わしている。 The displacement indicated by a circle in the square in FIG. 3 represents the displaced position per unit time, and within a certain time after receiving the ON signal of the first stroke switch (SW1) of the release means 104. It shows the change of the displacement vector detected by the finder image display unit. And the graph which each decomposed | disassembled into the X direction and the Y direction, and was represented as a displacement for every predetermined time is each represented below and the side.
今、X方向に関してみてみると、ベクトルの反転をaで初めて検知したのでaの時点でのX方向の加速度センサーの出力情報をX方向の重力加速度として記憶し、a以降この差分の加速度を手振れ加速度として算出する。また、加速度センサーの加速度情報から変位を求める際の初速を0として算出し変位を求める。またbで、反転を検知したのでaで行ったリセット動作を行い振れ情報のズレが大きくならないようにしている。 Now, when looking at the X direction, since the first inversion of the vector was detected at a, the output information of the acceleration sensor in the X direction at the time of a is stored as the gravitational acceleration in the X direction. Calculate as acceleration. Further, the initial speed when the displacement is obtained from the acceleration information of the acceleration sensor is calculated as 0 to obtain the displacement. Also, since the inversion is detected at b, the reset operation performed at a is performed so that the deviation of the shake information does not become large.
同様にY方向に関しても、cの時点で反転を検知したのでc時点でのY方向の加速度センサーの出力情報をY方向の重力加速度として記憶し、c以降この差分の加速度を手振れ加速度として算出する。また、加速度センサーの加速度情報から変位を求める際の初速を0として算出し変位を求める。Y方向においてもその後d、eで反転を検知しているのでX同様にこの時点でリセットを行っていく。このように通常手振れによる変位は、ある方向に分解した変位で見ると必ず反転を伴うので、レリーズ手段104の第2ストロークスイッチ(SW2)からのON信号を検知する前に防振動作を開始することができる。但し、反転を検知しなかった場合は、明らかに異常かパンニング中であるのでその方向の防振動作を開始しなくても問題とはならず、逆に異常動作を発生させないので制御上好ましい。 Similarly, since inversion is detected at time point c in the Y direction, output information from the acceleration sensor in the Y direction at time point c is stored as gravity acceleration in the Y direction, and thereafter, the acceleration of this difference is calculated as camera shake acceleration. . Further, the initial speed when the displacement is obtained from the acceleration information of the acceleration sensor is calculated as 0 to obtain the displacement. Also in the Y direction, since inversion is detected at d and e thereafter, the reset is performed at this time as in the case of X. As described above, since the displacement due to the normal camera shake always involves reversal when viewed as a displacement disassembled in a certain direction, the image stabilization operation is started before detecting the ON signal from the second stroke switch (SW2) of the release means 104. be able to. However, if no reversal is detected, it is apparently abnormal or panning, so there is no problem even if the anti-vibration operation in that direction is not started.
次に図4のフローチャートを用いて本実施形態の主要動作を説明する。 Next, the main operation of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
まず、カメラ側電気回路100における電源スイッチ103がONされると、レンズ側電気回路200に電源供給が開始され、カメラCPU101とレンズCPU201との間の通信が開始される(ステップ〈以下Sと記す〉01)。
First, when the
次に、カメラCPU101は、レリーズ手段104における第1ストロークスイッチ(SW1)のON信号が発生しているか否かを判別し(S02)、該ON信号発生しているときは、レンズCPU201は、ISスイッチ手段203がONになっているかを判別する(S03)。ISスイッチ手段203がONのときはS04へ、ONでないときはS17へ進む。
Next, the
S04では、カメラCPU101は、測光および焦点検出動作を行い、レンズCPU201は、焦点検出結果に基づくフォーカス動作を行うとともに、加速度センサー210による加速度検知を開始する。
In S04, the
S05ではIS制御切替え手段205の選択状況をレンズCPU201が検知し、ピント振れ補正(Z方向の補正)も行うモードが選択されている場合はS06へ進み、ピント振れ補正を行わないモードが選択されている場合はS12へ進む。
In S05, when the
S06ではファインダー撮像手段106からの情報に基づいたX方向及びY方向の変位ベクトルの検知を開始し、焦点検出部111からの情報に基づいてZ方向の変位ベクトルの検知をそれぞれカメラCPU101で開始する。また加速度センサー210からの情報もレンズCPUで検知を開始する。
In S06, detection of displacement vectors in the X direction and Y direction based on information from the finder imaging means 106 is started, and detection of displacement vectors in the Z direction is started by the
S07ではS06で開始した各方向の変位ベクトルの結果から反転を検知した時点で、レンズCPU201及びカメラCPU101により検知方向の振れ補正制御を開始する。具体的には前述したように反転検知時点での検知方向の加速度センサー値を重力加速度成分として以降の加速度情報をこの値からの差分として出力すると共に、反転検知時点での初速を0として加速度センサーからの情報に基づいて算出した変位を補正するようにX方向、Y方向に関しては補正光学駆動手段206を介して第4レンズユニット14の振れ補正制御を行い、Z方向に関してはAF駆動手段209を介し第2レンズユニット12のピント振れ補正制御を行う。尚、振れ補正制御が開始された後は反転を検知する毎に重力加速度、初速の値をリセットし同様に制御を継続する。
In S07, when inversion is detected from the result of the displacement vector in each direction started in S06, the
S08のこの動作は、次のS09で、レリーズ手段104の第2ストロークスイッチ(SW2)がONされるまで繰り返され、最新の補正値に更新される。 This operation in S08 is repeated until the second stroke switch (SW2) of the release means 104 is turned on in the next S09, and is updated to the latest correction value.
S09では、レリーズ手段104の第2ストロークスイッチ(SW2)からのON信号が入力されたか否かを判別し、ON信号が入力されるまでS02からS08を繰り返す。SW2からのON信号が入力されると、S10へと進む。 In S09, it is determined whether or not an ON signal is input from the second stroke switch (SW2) of the release means 104, and S02 to S08 are repeated until an ON signal is input. When the ON signal from SW2 is input, the process proceeds to S10.
S10では、カメラCPU101は撮像手段108の露光動作を開始する。なお、レンズCPU201は、露光中もX方向、Y方向、Z方向の振れ補正およびピント振れの補正を行う。こうして露光が終了すると、S11に進み、カメラCPU101は、撮影画像データを記録媒体に記録して、S02に戻る。
In S <b> 10, the
また、S05にてIS制御切替え手段205がピント振れ補正を行わないモードが選択されている場合は、S12へと進み、S06と同様にZ方向以外の加速度センサーの検知及びファインダー像撮像手段106の情報に基づいた変位ベクトルの検知を開始する。
If the mode in which the IS
S13、S14ではS07、S08同様にX方向、Y方向の変位ベクトルの反転を検知し振れ補正制御を開始する。詳細はS07、S08と同様なので省略する。 In S13 and S14, as in S07 and S08, inversion of displacement vectors in the X direction and Y direction is detected, and shake correction control is started. The details are the same as S07 and S08, and will be omitted.
S15では、レリーズ手段104の第2ストロークスイッチ(SW2)からのON信号が入力されたか否かを判別し、ON信号が入力されるまでS02からS14を繰り返す。SW2からのON信号が入力されると、S16へ進み、S10と同様露光動作を行い、S11へと進む。 In S15, it is determined whether or not an ON signal is input from the second stroke switch (SW2) of the release means 104, and S02 to S14 are repeated until the ON signal is input. When the ON signal from SW2 is input, the process proceeds to S16, the exposure operation is performed as in S10, and the process proceeds to S11.
尚、S03にてISスイッチ手段203がOFFであった場合には、S17にて、カメラCPU101は焦点検出および測光動作を行う。そして、S18へと進み、レリーズス手段104の第2ストローク操作によってSW2からのON信号が入力されるまでS02からS17を繰り返す。そして、SW2からのON信号が入力されると、S19の露光動作へと進む。この場合、いずれの振れ補正も行わない。
If the IS switch means 203 is OFF in S03, the
カメラCPU101およびレンズCPU201は、電源スイッチ103がOFFされるまで上記一連の動作を繰り返し、電源スイッチ103がOFFされると、カメラCPU101とレンズCPU201間の通信を終了し、レンズ側電気回路200への電源供給も終了する。
The
以上の構成により、一般に撮影倍率が0.1倍以上の所謂マクロ撮影時の撮像面と平行な方向の平行振れの振れ補正において、加速度センサーを使用した振れ補正制御を、高速に精度良く行うことができる。 With the above configuration, shake correction control using an acceleration sensor is performed at high speed and with high accuracy in shake correction of parallel shake in a direction parallel to the imaging surface at the time of so-called macro shooting, which generally has a shooting magnification of 0.1 times or more. Can do.
尚、本実施例では、ファインダー撮像手段からの出力を用いてX方向、Y方向の平行振れを検出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、撮像手段108からの出力を用いてこれらを検出してもよい。
In this embodiment, the case where parallel shake in the X direction and the Y direction is detected using the output from the finder imaging unit has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, the output from the
また、本実施例では、露光開始前から平行振れおよびピント振れの補正を開始する場合について説明したが、露光開始後から平行振れおよびピント振れの補正を開始するようにしてもよい。 In this embodiment, the case where the correction of the parallel shake and the focus shake is started before the start of the exposure has been described. However, the correction of the parallel shake and the focus shake may be started after the start of the exposure.
さらに、本実施例は、レンズ交換式デジタル一眼レフカメラについて説明したが、本発明は、レンズ一体側のデジタルカメラ、さらにはビデオカメラにも適用することができる。 Further, although the present embodiment has been described with respect to a lens interchangeable digital single-lens reflex camera, the present invention can also be applied to a digital camera on a lens-integrated side, and further to a video camera.
さらに、第4レンズユニット14は、光軸上の一点を中心にして回動し、実質的に光軸直交方向に移動するものや、所謂可変頂角プリズムの構成であってもよい。
Further, the
1,100 カメラ
2,200 レンズ
3 メインミラー
4 ファインダー撮像素子
6 焦点検出部
7 撮像素子
18 加速度センサー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100 Camera 2,200 Lens 3 Main mirror 4
Claims (6)
前記振動の加速度を検出する加速度センサーと、前記振動の変位から、動き情報を検出し、加速度センサーの検知方向に動き情報を分解して検知する変位ベクトル検知手段を有し、前記変位ベクトル検知手段の出力情報から、変位方向の反転を検出し、該反転検出時の情報に基づいて加速度センサーの出力情報を補正し、該補正した加速度に基いて振れ補正手段による像振れ補正を開始する制御手段を有することを特徴とする光学機器。 An optical apparatus having a shake correction device that corrects image shake caused by vibration using shake correction means,
An acceleration sensor for detecting acceleration of the vibration; and displacement vector detection means for detecting movement information from the vibration displacement and decomposing the movement information in the detection direction of the acceleration sensor. Control means for detecting inversion of the displacement direction from the output information, correcting the output information of the acceleration sensor based on the information at the time of the inversion detection, and starting image blur correction by the shake correction means based on the corrected acceleration An optical apparatus comprising:
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JP2008319748A JP2010145500A (en) | 2008-12-16 | 2008-12-16 | Optical equipment |
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JP2012173301A (en) * | 2011-02-17 | 2012-09-10 | Nikon Corp | Shake correcting device and optical apparatus |
KR20150053495A (en) * | 2013-11-08 | 2015-05-18 | 삼성전기주식회사 | Image correcting apparatus and method in photographing apparatus |
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2008
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