JP2010286594A5 - 像振れ補正装置およびそれを備える光学機器、撮像装置、並びに像振れ補正装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、手振れなどによる像振れを補正することで撮影画像の劣化を防止する像振れ補正装置および該像振れ補正装置を具備する光学機器、撮像装置、並びに像振れ補正装置の制御方法に関するものである。

（発明の目的）
本発明の目的は、角度振れと平行振れがどのような状態で混在していても、制御が破綻することのない正確な像振れ補正を可能にし、演算量を低減し、撮影光学系の主点位置の変化に対応した像振れ補正演算を可能にする像振れ補正装置およびそれを備える光学機器、撮像装置、並びに像振れ補正装置の制御方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、被写体を撮影する撮影光学系による像のブレを補正する像振れ補正装置であって、振れの角速度成分を検出する第１の検出手段と、前記回転振れの検出信号に基づいて第１の補正量を演算する第１の演算手段と、前記振れの加速度成分を検出する第２の検出手段と、前記撮像光学系の主点位置と前記第２の検出手段との相対位置に基づいて、前記第２の検出手段の検出信号に含まれる誤差成分を演算する誤差成分演算手段と、前記第２の検出手段の検出信号と前記誤差成分とに基づいて第２の補正量を演算する第２の演算手段と、前記第１の補正量と前記第２の補正量に基づいて前記像ブレを補正する振れ補正手段とを有する像振れ補正装置とするものである。

Claims (24)

1. 被写体を撮影する撮影光学系による像のブレを補正する像振れ補正装置であって、
   振れの角速度成分を検出する第１の検出手段と、
   前記回転振れの検出信号に基づいて第１の補正量を演算する第１の演算手段と、
   前記振れの加速度成分を検出する第２の検出手段と、
   前記撮像光学系の主点位置と前記第２の検出手段との相対位置に基づいて、前記第２の検出手段の検出信号に含まれる誤差成分を演算する誤差成分演算手段と、
   前記第２の検出手段の検出信号と前記誤差成分とに基づいて第２の補正量を演算する第２の演算手段と、
   前記第１の補正量と前記第２の補正量に基づいて前記像ブレを補正する振れ補正手段とを有する像振れ補正装置。
2. 前記誤差成分とは、前記撮像光学系の主点位置と前記第２の検出手段の位置が一致している時の前記第２の検出手段の出力との差分であることを特徴とする請求項１に記載の像振れ補正装置。
3. 前記誤差成分演算手段は、当該相対位置と前記第１の補正量により計算される第１の補正成分または前記相対位置と前記振れの角速度成分の微分値とにより計算される第２の補正成分の少なくともいずれかに基づいて、前記誤差成分を演算することを特徴とする請求項１または２に記載の像振れ補正装置。
4. 前記第１の補正量と前記第２の補正量の差分を演算する差分演算手段を更に有し、
   前記振れ補正手段は、前記第１の補正量と前記第２の補正量の差分に基づいて前記像ブレを補正することを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の像振れ補正装置。
5. 前記振れの角速度成分に対する前記振れの加速度成分の比を演算する振れ成分比演算手段を有し、
   前記第２の演算手段は、リアルタイムで演算されている第１の補正量と、前記第１の補正量に対する前記第２の補正量の比との積によって、前記第２の補正量を推定演算することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
6. 前記振れ成分比演算手段は、前記振れの角速度成分に対する前記振れの加速度成分の比が所定値を超える場合は、該前記振れの角速度成分に対する前記振れの加速度成分の比を規定の定数とすることを特徴とする請求項５に記載の像振れ補正装置。
7. 前記振れ補正手段は、前記振れの角速度成分に対する前記振れの加速度成分の比が所定値より大きいときは、前記第１の補正量と前記第２の補正量の差分に基づいて像振れ補正を行い、
   前記振れの角速度成分に対する前記振れの加速度成分の比が所定の値以下のときは、前記第１の補正量に基づいて像振れ補正を行うことを特徴とする請求項５または６に記載の像振れ補正装置。
8. 前記振れ補正手段は、前記撮影光学系の像倍率が所定の値以上のときは、前記第１の補正量と前記第２の補正量の差分に基づいて像振れ補正を行い、
   前記撮影光学系の像倍率が所定の値未満のときは、前記前記第１の補正量に基づいて像振れ補正を行うことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
9. 前記像ブレ補正装置は、前記振れのうちの光軸方向成分を補正する光軸方向振れ補正手段を更に有し、
   前記第２の検出手段は、前記撮像光学系の光軸方向の加速度成分を検出し、
   前記光軸方向振れ補正手段は、前記光軸方向の加速度成分に基づいて前記振れのうちの光軸方向成分を補正することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
10. 前記主点位置に応じて前記第１の補正量を補正する補正値または補正式が記憶されている記憶手段を有することを特徴とする請求項１ないし９の何れか１項に記載の像振れ補正装置。
11. 被写体を撮影する撮影光学系による像のブレを補正する像振れ補正装置であって、
    角速度を検出して出力する第１の振れ検出手段と、
    前記第１の振れ検出手段の出力に基づいて、前記撮影光学系の主点中心の第１の振れ成分を演算する第１の演算手段と、
    加速度を検出して出力する第２の振れ検出手段と、
    前記第２の振れ検出手段の出力と前記第１の演算手段の演算結果に基づいて、前記被写体中心の第２の振れ成分を演算し、前記撮影光学系の主点位置と第２の振れ検出手段の位置との相対位置に基づいて、演算した前記第２の振れ成分を補正する第２の演算手段と、
    前記第１の振れ成分と補正された前記第２の振れ成分に基づいて前記像ブレを補正する振れ補正手段とを有することを特徴とする像振れ補正装置。
12. 前記第２の演算手段は、前記相対位置と前記第１の振れ成分とにより計算される第１の補正成分と、前記相対位置と前記第１の振れ成分の微分値とにより計算される第２の補正成分の少なくともいずれかに基づいて、前記第２の振れ成分を補正することを特徴とする請求項１１に記載の像振れ補正装置。
13. 前記第１の振れ成分と補正された前記第２の振れ成分の差分を演算する差分演算手段を更に有し、
    前記像振れ補正手段は、前記第１の補正量と補正された前記第２の補正量の差分に基づいて像振れ補正を行うことを特徴とする請求項１１または１２に記載の像振れ補正装置。
14. 前記第１の振れ成分に対する補正された前記第２の振れ成分の比を演算する振れ成分比演算手段を有し、
    前記第２の演算手段は、リアルタイムで演算されている第１の振れ成分と前記自転公転角速度比演算手段によって演算された前記振れ成分比との積によって、前記第２の振れ成分を推定演算することを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
15. 前記振れ成分比演算手段は、前記第１の振れ成分に対する補正された前記第２の振れ成分の比が所定値を超える場合は、前記第１の振れ成分に対する補正された前記第２の振れ成分の比を規定の定数とすることを特徴とする請求項１４に記載の像振れ補正装置。
16. 前記像振れ補正手段は、前記第１の振れ成分に対する補正された前記第２の振れ成分の比が所定の値より大きいときは、前記第１の振れ成分と補正された前記第２の振れ成分の差分に基づいて像振れ補正を行い、前記第１の振れ成分に対する補正された前記第２の振れ成分の比が所定の値以下のときは、前記第１の振れ成分に基づいて像振れ補正を行うことを特徴とする請求項１４または１５に記載の像振れ補正装置。
17. 前記制御手段は、前記撮影光学系の像倍率が所定の値以上のときは、前記第１の振れ成分と補正された前記第２の振れ成分の差分に基づいて像振れ補正を行い、
    前記撮影光学系の像倍率が所定の値未満のときは、前記第１の振れ成分に基づいて像振れ補正を行うことを特徴とする請求項１４ないし１６のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
18. 前記像ブレ補正装置は、前記振れのうちの光軸方向成分を補正する光軸方向振れ補正手段を更に有し、
    前記第２の検出手段は、前記撮像光学系の光軸方向の加速度成分を検出し、
    前記光軸方向振れ補正手段は、前記光軸方向の加速度成分に基づいて前記振れのうちの光軸方向成分を補正することを特徴とする請求項１１ないし１７のいずれか１項に記載の像振れ補正装置。
19. 前記主点位置に応じて前記第１の振れ成分を補正する補正値または補正式が記憶されている記憶手段を有することを特徴とする請求項１１ないし１８の何れか１項に記載の像振れ補正装置。
20. 前記記憶手段は、前記撮影光学系の主点位置と前記第２の振れ検出手段の相対位置を記憶していることを特徴とする請求項１１または１９に記載の像振れ補正装置。
21. 請求項１ないし２０の何れか１項に記載の像振れ補正装置を有する光学機器。
22. 請求項１ないし２０の何れか１項に記載の像振れ補正装置を有する撮像装置。
23. 被写体を撮影する撮影光学系による像のブレを補正する像振れ補正装置の制御方法であって、
    第１の振れ検出手段によって、振れの角速度成分を検出する第１の検出ステップと、
    前記回転振れの検出信号に基づいて第１の補正量を演算する第１の演算ステップと、
    第２の振れ検出手段によって、前記振れの加速度成分を検出する第２の検出ステップと、
    前記撮像光学系の主点位置と前記第２の検出手段との相対位置に基づいて、前記第２の検出ステップからの検出信号に含まれる誤差成分を演算する誤差成分演算ステップと、
    前記第２の検出ステップからの検出信号と前記誤差成分とに基づいて第２の補正量を演算する第２の演算ステップと、
    前記第１の補正量と前記第２の補正量に基づいて前記像ブレを補正する振れ補正ステップとを有する像振れ補正装置の制御方法。
24. 被写体を撮影する撮影光学系による像のブレを補正する像振れ補正装置の制御方法であって、
    第１の振れ検出手段によって、角速度を検出して出力する第１の振れ検出ステップと、
    前記第１の振れ検出ステップからの出力に基づいて、前記撮影光学系の主点中心の第１の振れ成分を演算する第１の演算ステップと、
    第２の振れ検出手段によって、加速度を検出して出力する第２の振れ検出ステップと、
    前記第２の振れ検出ステップからの出力と前記第１の演算ステップの演算結果に基づいて、前記被写体中心の第２の振れ成分を演算し、前記撮影光学系の主点位置と第２の振れ検出手段の位置との相対位置に基づいて、演算した前記第２の振れ成分を補正する第２の演算ステップと、
    前記第１の振れ成分と補正された前記第２の振れ成分に基づいて前記像ブレを補正する振れ補正ステップとを有することを特徴とする像振れ補正装置の制御方法。