JP2012208335A - Image blurring correction device - Google Patents

Image blurring correction device Download PDF

Info

Publication number
JP2012208335A
JP2012208335A JP2011074279A JP2011074279A JP2012208335A JP 2012208335 A JP2012208335 A JP 2012208335A JP 2011074279 A JP2011074279 A JP 2011074279A JP 2011074279 A JP2011074279 A JP 2011074279A JP 2012208335 A JP2012208335 A JP 2012208335A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
correction
frequency component
correction lens
image blur
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011074279A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Tanaka
淳一 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2011074279A priority Critical patent/JP2012208335A/en
Publication of JP2012208335A publication Critical patent/JP2012208335A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image blurring correction device that conforms to variation in amplitude in a small to large wide range and has less limitation of lens constitution.SOLUTION: To a photographing lens 4, a first correction lens 11 and a second correction lens 12 are provided. The correction lenses 11 and 12 have same optical correction sensitivity. The first correction lens 11 is displaced by VCMs 21 and 22 driven on the basis of a blur angle of a low frequency component of oscillation and the second correction lens 12 is displaced by VCMs 25 and 26 driven on the basis of a blur angle of a high frequency component of oscillation. Strokes of the VCMs 21 and 22 are made relatively longer, and the VCMs 25 and 26 have small displaceable amounts and high responsiveness.

Description

本発明は監視カメラなどの撮影レンズに用いられる画像ぶれ補正装置に関するものである。   The present invention relates to an image blur correction apparatus used for a photographing lens such as a surveillance camera.

近年、手ぶれ補正を行う画像ぶれ補正装置を内蔵するデジタルカメラやビデオカメラなどの撮影装置が多くなっている。手ブレ補正は、電子式のものと光学式(機械式)のものとが知られている。電子式の画像ぶれ補正装置は、撮像手段から順次に得られる各フレームの所定領域を比較し、両者の相関を求めることにより、先行するフレームの画像に対する後続のフレームの画像の光軸に直交する方向の移動方向と移動量とを検出し、この移動方向とは逆方向に移動量分だけ、撮像素子の撮像範囲から切り出して出力する画像の範囲をシフトするようにしている(例えば特許文献1参照)。   In recent years, there have been an increasing number of photographing devices such as digital cameras and video cameras that incorporate an image blur correction device that performs camera shake correction. As for the camera shake correction, an electronic type and an optical (mechanical) type are known. The electronic image blur correction apparatus compares a predetermined area of each frame sequentially obtained from the imaging unit and obtains a correlation between the two, thereby orthogonal to the optical axis of the image of the subsequent frame with respect to the image of the preceding frame. The moving direction and the moving amount of the direction are detected, and the range of the image that is cut out from the imaging range of the image sensor and output is shifted by the moving amount in the direction opposite to the moving direction (for example, Patent Document 1). reference).

一方、光学式の画像ぶれ補正装置は、角速度センサなどの検出結果に基づいて、撮像装置の振れ角を検出し、この振れ角に応じて、撮影レンズに配された補正レンズを変位させることにより、撮像素子上に結像されている光学像の振れよる移動を打ち消すようにしている。   On the other hand, an optical image blur correction device detects a shake angle of an imaging device based on a detection result of an angular velocity sensor or the like, and displaces a correction lens arranged in a photographing lens according to the shake angle. The movement due to the shake of the optical image formed on the image sensor is canceled out.

また、撮影装置に加わる振動は、様々の周波数のものがあるが、一般的に周波数が高い振動は振幅が小さく、周波数が低い振動は振幅が大きいという性質がある。そこで、レンズの変位に対する補正量、すなわち光学的補正感度が高低2種類の補正レンズを用い、周波数が高い振動を感度の低い補正レンズで補正し、周波数の低い振動を感度の高い補正レンズで補正する撮影レンズが知られている(特許文献2参照)。この特許文献2の撮影レンズでは、この構成により、画質を維持しながら手ぶれや一眼レフカメラのクイックリターンミラーの作動時の振動などの周波数帯の振動に対応させている。   There are various vibrations applied to the photographing apparatus. Generally, vibrations with a high frequency have a small amplitude, and vibrations with a low frequency have a large amplitude. Therefore, two types of correction lenses with high and low optical correction sensitivity, ie, high and low optical correction sensitivity, are used to correct high-frequency vibration with a low-sensitivity correction lens and low-frequency vibration with a high-sensitivity correction lens A photographic lens is known (see Patent Document 2). With this configuration, the photographic lens of Patent Document 2 is adapted to handle vibrations in a frequency band such as camera shake and vibration during operation of a quick return mirror of a single-lens reflex camera while maintaining image quality.

特開平1−109970号公報JP-A-1-109970 特開2003−295250号公報JP 2003-295250 A

上記のような電子式の画像ぶれ補正装置は、撮像素子の撮像範囲から画像を切り出しているため有効画素数が小さくなり、画質劣化が生じる。この画質劣化を抑えるために、切り出される画像の範囲の大きさを撮像範囲の90%程度に制限される。その結果、撮像範囲の10%程度の光学像の変位にしか対応できず、補正量がかなり小さかった。例えば撮影画角が10度であるときに、補正可能な振れ角は1度であり、十分な補正効果が得られるものではなかった。   Since the electronic image blur correction apparatus as described above cuts out an image from the imaging range of the image sensor, the number of effective pixels is reduced, resulting in image quality degradation. In order to suppress this image quality degradation, the size of the range of the image to be cut out is limited to about 90% of the imaging range. As a result, only an optical image displacement of about 10% of the imaging range can be dealt with, and the correction amount is considerably small. For example, when the shooting angle of view is 10 degrees, the correctable deflection angle is 1 degree, and a sufficient correction effect cannot be obtained.

ところで、船舶や山頂,鉄塔などに設置される監視カメラでは、数kmの先を監視するため、撮影画角が極めて小さなものとなることがある。例えば、1/2型縦横比16:9の撮像素子と焦点距離2000mmの撮影レンズを組み合わせた場合、V(垂直)方向の撮影画角は0.11度であり、上記のような電子式の画像ぶれ補正装置では、補正できる振れ角は最大で0.01度となる。このため、このような監視カメラに電子式の画像ぶれ補正装置は不向きである。   By the way, surveillance cameras installed on ships, mountain peaks, steel towers, and the like monitor a point several kilometers away, so the shooting angle of view may be extremely small. For example, when an image sensor with a 1/2 type aspect ratio 16: 9 and a photographing lens with a focal length of 2000 mm are combined, the photographing field angle in the V (vertical) direction is 0.11 degrees, and the electronic type as described above is used. In the image blur correction apparatus, the maximum shake angle that can be corrected is 0.01 degrees. For this reason, an electronic image blur correction apparatus is not suitable for such a monitoring camera.

また、上記のような監視カメラでは、波による船舶の揺れや鉄塔の揺れなどのかなり周波数が低い低周波数の振動から、撮影レンズを収容したハウジングの振動や強風による振動等による高周波数の振動などが加わる。また振幅の範囲が日常の使用環境の範囲に比べてかなり大きく、日常の使用環境では想定されないような大きな振幅もある。例えば、低周波数の振動では振れ角度で±8度になるものもあり、また高周波数の振動では振れ角度で±0.001度となるような微細なものもある。このため、特許文献1に記載されるように日常の使用環境において満足できるものであっても、監視カメラでは、十分な画像ぶれの補正を行うことができなかった。さらに、特許文献1のように光学的補正感度が異なる2種類の補正レンズを撮影レンズに組み込むことは、レンズ光学系の設計の自由度が小さくなるという問題があった。   In addition, in the surveillance cameras as described above, from low-frequency vibrations such as ship shakes and towers caused by waves to low frequency vibrations, high-frequency vibrations due to vibrations of the housing housing the photographic lens, vibrations due to strong winds, etc. Will be added. In addition, the range of amplitude is considerably larger than the range of daily use environments, and there are also large amplitudes that are not expected in daily use environments. For example, some low frequency vibrations have a swing angle of ± 8 degrees, and high frequency vibrations have a fine swing angle of ± 0.001 degrees. For this reason, even if it is satisfactory in the daily use environment as described in Patent Document 1, the surveillance camera has not been able to correct image blur sufficiently. Furthermore, incorporating two types of correction lenses having different optical correction sensitivities as in Patent Document 1 into the photographing lens has a problem that the degree of freedom in designing the lens optical system is reduced.

本発明は、大小広範囲な振幅の振れに対応しながら、レンズ構成の制約が小さい画像ぶれ補正装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image blur correction apparatus that is capable of dealing with amplitude fluctuations in a large and small range and that has a small lens configuration restriction.

上記課題を解決するために、本発明の画像ぶれ補正装置では、画像ぶれを補正する第1及び第2補正レンズと、相対的に応答性が低くされるとともにストロークが長くされ、第1補正レンズを変位させる第1アクチュエータ、及び応答性が高くされるとともにストロークが短くされ、第2補正レンズを変位させる第2アクチュエータと、振れ信号を低周波成分と高周波成分とに分離し、低周波成分に基づいて前記第1アクチュエータを駆動し、高周波成分に基づいて前記第2アクチュエータを駆動する駆動制御手段とを備えるものである。   In order to solve the above-described problem, in the image blur correction device of the present invention, the first and second correction lenses for correcting the image blur, the responsiveness is relatively lowered, and the stroke is lengthened. The first actuator that is displaced, the second actuator that increases the response and the stroke is shortened, and that displaces the second correction lens, and the shake signal is separated into a low frequency component and a high frequency component, and based on the low frequency component Drive control means for driving the first actuator and driving the second actuator based on a high frequency component.

また、前記第1アクチュエータ及び第2アクチュエータを、ボイスコイルとすることが好ましい。   The first actuator and the second actuator are preferably voice coils.

本発明によれば、光学的補正感度が同じにされた第1及び第2補正レンズのうち第1補正レンズを、相対的に応答性が低くされるとともにストロークが長くされたアクチュエータで変位し、第2補正レンズを応答性が高くされるとともにストロークが短くされた第2アクチュエータで変位させるようにし、振れ信号の低周波成分に基づいて第1アクチュエータを駆動し、高周波成分に基づいて第2アクチュエータを駆動するようにしたから、レンズ構成の制約を小さくしながら、大小広範囲な振幅の振れに対応させて画像ぶれを補正することができる。   According to the present invention, of the first and second correction lenses having the same optical correction sensitivity, the first correction lens is displaced by an actuator having a relatively low response and a long stroke. (2) The correction lens is displaced by a second actuator having high response and a short stroke, and the first actuator is driven based on the low frequency component of the shake signal, and the second actuator is driven based on the high frequency component. As a result, image blur can be corrected in response to vibrations of a wide range of large and small amplitudes while reducing the restrictions on the lens configuration.

本発明による監視カメラの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the surveillance camera by this invention. 各防振ユニットの斜視図である。It is a perspective view of each vibration isolator unit. 監視カメラの主要部の電気的な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical structure of the principal part of a surveillance camera. X方向補正制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a X direction correction | amendment control part. 画像ぶれ補正装置の全体的な構成を示す原理図である。It is a principle figure which shows the whole structure of an image blurring correction apparatus.

図1に示すように、監視カメラ2は、画像ぶれ補正装置3を備える撮影レンズ4と、カメラ本体5とから構成されている。監視カメラ2は、メイン制御部6によってその各部が統括的に制御される。撮影レンズ4は、レンズ駆動機構7で駆動される複数のレンズG1〜G5と、絞り装置8、第1補正レンズ11、第2補正レンズ12とを備えている。   As shown in FIG. 1, the monitoring camera 2 includes a photographing lens 4 having an image blur correction device 3 and a camera body 5. Each part of the surveillance camera 2 is centrally controlled by the main control unit 6. The photographing lens 4 includes a plurality of lenses G1 to G5 driven by a lens driving mechanism 7, an aperture device 8, a first correction lens 11, and a second correction lens 12.

レンズG1は、フォーカシングレンズであり、被写体にピントが合致されるように光軸方向に移動される。レンズG2,G3は、撮影レンズ2の焦点距離を連続的に変化させるズーム部であり、レンズG2がバリエータ、レンズG3がコンペンセータとなっている。レンズG2,G3は、いずれも光軸方向に移動する。   The lens G1 is a focusing lens, and is moved in the optical axis direction so that the subject is in focus. The lenses G2 and G3 are zoom units that continuously change the focal length of the photographing lens 2. The lens G2 is a variator and the lens G3 is a compensator. The lenses G2 and G3 both move in the optical axis direction.

レンズG4は、焦点距離を切り換えるためのエクステンダレンズであり、図示されるように、光路から退避した退避位置と、二点鎖線で示すように、光路に挿入された挿入位置とに移動される。レンズG4を挿入位置とすることにより、撮影レンズ4の焦点距離が所定の倍率で長くなる。レンズG5は、フランジバック調整のためのトラッキングレンズであり、光軸方向に移動自在にされている。   The lens G4 is an extender lens for switching the focal length, and is moved to a retracted position retracted from the optical path and an insertion position inserted into the optical path as indicated by a two-dot chain line as shown in the figure. By setting the lens G4 to the insertion position, the focal length of the photographing lens 4 is increased at a predetermined magnification. The lens G5 is a tracking lens for adjusting the flange back, and is movable in the optical axis direction.

絞り装置8は、光路中に配された絞り羽根8aを有している。この絞り羽根8aにより形成される絞り開口の径を増減することにより、カメラ5に入射する撮影光の光量を調整する。   The aperture device 8 has aperture blades 8a arranged in the optical path. The amount of photographing light incident on the camera 5 is adjusted by increasing or decreasing the diameter of the aperture opening formed by the aperture blades 8a.

画像ぶれ補正装置3は、第1補正レンズ11を含む第1防振ユニット14、第2補正レンズ12を含む第2防振ユニット15,制御ユニット16などで構成され、制御ユニット16には、X方向ジャイロセンサ17,Y方向ジャイロセンサ18や制御用の回路などを内蔵している。   The image blur correction device 3 includes a first image stabilization unit 14 including a first correction lens 11, a second image stabilization unit 15 including a second correction lens 12, a control unit 16, and the like. A direction gyro sensor 17, a Y direction gyro sensor 18, a control circuit, and the like are incorporated.

各補正レンズ11,12は、いずれも画像ブレを補正するものであり、撮影レンズ4の光路中に配され、独立して変位する。このうちの第1補正レンズ11は、低周波数の振動に対応するために設けられている。また、第2補正レンズ12は、高周波数の振動に対応するために設けられている。なお、各補正レンズ11,12は、それぞれ1枚で構成される必要はなく、複数枚で構成されてもよい。   Each of the correction lenses 11 and 12 corrects image blur and is disposed in the optical path of the photographing lens 4 and is independently displaced. Among these, the 1st correction | amendment lens 11 is provided in order to respond to a low frequency vibration. The second correction lens 12 is provided to cope with high frequency vibration. Note that each of the correction lenses 11 and 12 does not need to be composed of a single lens, and may be composed of a plurality of lenses.

第1補正レンズ11と第2補正レンズ12とは、光学的な補正感度、すなわちレンズの変位量に対して変位する光学像の変位量が同じにされている。また、第1補正レンズ11と第2補正レンズ12は、光学的なストローク差がない。このため、例えば撮影レンズに組み込まれている1組の補正レンズ系を2つの補正レンズに均等なパワー配分で分離して2組の補正光学系とし、一方を第1補正レンズ11とし他方を第2補正レンズ12とするよう構成することもできる。これにより、1組の補正レンズ系で構成されたこれまでのレンズ光学系に比較的に容易な変更を加えて利用することも可能となる。また、本来1組しか補正光学系が構成できないようなレンズ光学系であっても利用することも可能となる。   The first correction lens 11 and the second correction lens 12 have the same optical correction sensitivity, that is, the displacement amount of the optical image displaced with respect to the displacement amount of the lens. Further, the first correction lens 11 and the second correction lens 12 have no optical stroke difference. For this reason, for example, a set of correction lens systems incorporated in a photographic lens is separated into two correction lenses with equal power distribution to form two sets of correction optical systems, one set as the first correction lens 11 and the other set as the first correction lens system. It can also be configured to have two correction lenses 12. Accordingly, it is possible to use a lens optical system that has been configured with one set of correction lens systems with relatively easy modifications. Further, even a lens optical system that can originally constitute only one set of correction optical systems can be used.

なお、この例では、第1補正レンズ11と第2補正レンズ12は、光学的な補正感度及び光学的なストロークに差がないものとしているが、これらが差を有してもよい。この場合に、低周波数の振動に対応する第1補正レンズ11の光学的補正感度を大きくするのも好ましく、第1補正レンズ11の光学的なストロークを大きくするのもよい。   In this example, the first correction lens 11 and the second correction lens 12 are assumed to have no difference in optical correction sensitivity and optical stroke, but they may have a difference. In this case, it is preferable to increase the optical correction sensitivity of the first correction lens 11 corresponding to the low-frequency vibration, and it is also possible to increase the optical stroke of the first correction lens 11.

X方向ジャイロセンサ17は、撮影レンズ4の光軸PLに直交し、かつ互いに直交するX方向,Y方向のうちのX方向の振れ角速度を検出し角速度信号を出力する。同様に、Y方向ジャイロセンサ18は、Y方向の振れ角速度を検出して角速度信号を出力する。   The X-direction gyro sensor 17 detects a shake angular velocity in the X direction of the X direction and the Y direction that are orthogonal to the optical axis PL of the photographing lens 4 and orthogonal to each other, and outputs an angular velocity signal. Similarly, the Y direction gyro sensor 18 detects a shake angular velocity in the Y direction and outputs an angular velocity signal.

カメラ本体5は、撮影レンズ4の後端にマウントMを介して取り付けられている。カメラ本体5は、撮像素子5aを内蔵しており、撮影レンズ4で結像される光学像を電気的な撮像信号に変換して出力する。この撮像信号は、各種信号処理が施されてモニタ(図示省略)に送られる。これにより、撮影レンズ4を通してカメラ本体5で撮影される画像を見ることができる。   The camera body 5 is attached to the rear end of the photographing lens 4 via a mount M. The camera body 5 has a built-in image sensor 5a, and converts an optical image formed by the photographing lens 4 into an electrical image signal and outputs it. The imaging signal is subjected to various signal processing and sent to a monitor (not shown). Thereby, an image photographed by the camera body 5 through the photographing lens 4 can be viewed.

図2において、第1防振ユニット14は、X方向,Y方向に移動自在にして第1補正レンズ11を保持している。また、この第1防振ユニット14には、第1補正レンズ11を変位させるためのアクチュエータとして、X方向VCM(ボイスコイルモータ)21と、Y方向VCM22とが設けられている。X方向VCM21は、第1補正レンズ11をX軸方向に移動させ、Y方向VCM22は、第1補正レンズ11をY方向に移動させる。   In FIG. 2, the first image stabilization unit 14 holds the first correction lens 11 so as to be movable in the X direction and the Y direction. The first image stabilization unit 14 is provided with an X-direction VCM (voice coil motor) 21 and a Y-direction VCM 22 as actuators for displacing the first correction lens 11. The X direction VCM 21 moves the first correction lens 11 in the X-axis direction, and the Y direction VCM 22 moves the first correction lens 11 in the Y direction.

また、第1防振ユニット14には、X方向位置センサ23と、Y方向位置センサ24とが設けられている。X方向位置センサ23は、第1補正レンズ11のX方向のレンズ位置を検出し、Y方向位置センサ24は、第1補正レンズ11のY方向のレンズ位置を検出する。   The first vibration isolation unit 14 is provided with an X direction position sensor 23 and a Y direction position sensor 24. The X direction position sensor 23 detects the lens position of the first correction lens 11 in the X direction, and the Y direction position sensor 24 detects the lens position of the first correction lens 11 in the Y direction.

同様に、第2防振ユニット15には、X方向,Y方向に移動自在にして第2補正レンズ12が保持されている。また、第2補正レンズ12を変位させるためのアクチュエータとして、X方向VCM25、Y方向VCM26が設けられており、X方向VCM25により第2補正レンズ12がX軸方向に、Y方向VCM26により第2補正レンズ12がY方向に移動される。さらに、X方向位置センサ27により第2補正レンズ12のX方向のレンズ位置が検出され、Y方向位置センサ28により第2補正レンズ12のY方向の位置が検出される。   Similarly, the second image stabilization unit 15 holds the second correction lens 12 so as to be movable in the X and Y directions. Further, an X-direction VCM 25 and a Y-direction VCM 26 are provided as actuators for displacing the second correction lens 12. The second correction lens 12 is corrected in the X-axis direction by the X-direction VCM 25 and second corrected by the Y-direction VCM 26. The lens 12 is moved in the Y direction. Further, the X-direction position sensor 27 detects the lens position of the second correction lens 12 in the X direction, and the Y-direction position sensor 28 detects the position of the second correction lens 12 in the Y direction.

VCM21,22は、第1補正レンズ11を変位させることで振幅の大きい低周波の振動成分による画像ぶれを補正し、VCM25,26は、第2補正レンズ12を変位させることで振幅の小さい高周波の振動成分による画像ぶれを補正する。補正レンズを変位可能な変位量、すなわちVCMのストロークは、相対的にVCM21,22が長くされ、VCM25,26のものが短くしてあり、光学的補正感度を同じにした各補正レンズ11,12のうちの第1補正レンズ11については、変位可能な変位量を大きくし、第2補正レンズ12については、変位可能な変位量を小さくしてある。   The VCMs 21 and 22 correct the image blur due to the low-frequency vibration component having a large amplitude by displacing the first correction lens 11, and the VCMs 25 and 26 change the high-frequency having a small amplitude by displacing the second correction lens 12. Correct image blur due to vibration components. The amount of displacement by which the correction lens can be displaced, that is, the stroke of the VCM is relatively longer for the VCMs 21 and 22 and shorter for the VCMs 25 and 26, and the correction lenses 11 and 12 having the same optical correction sensitivity. Among these, the displacement amount that can be displaced is increased for the first correction lens 11, and the displacement amount that can be displaced is decreased for the second correction lens 12.

VCM21,22は、ストロークを大きくすることにより、駆動信号の入力に対してそれに対応する所定の位置に変位する応答速度、すなわち応答性が低くなるが、低周波の振動成分による像の変位速度は遅いため、これに対応できるので特に問題にならない。一方、VCM25,26は、ストロークを小さくすることにより応答性を高くし、高周波の振動成分による像の変位に対応できるようになっている。また、VCM25,26は、ストロークが小さいため、振動の高周波成分の微小な振幅に対応して、第2補正レンズ12の変位量を細かく制御できる。   By increasing the stroke, the VCM 21 and 22 have a response speed that is displaced to a predetermined position corresponding to the input of the drive signal, that is, the response is lowered. However, the displacement speed of the image due to the low-frequency vibration component is Since it is slow, it can cope with this, so it is not a problem. On the other hand, the VCMs 25 and 26 have high responsiveness by reducing the stroke, and can cope with image displacement due to high-frequency vibration components. Further, since the VCMs 25 and 26 have a small stroke, it is possible to finely control the amount of displacement of the second correction lens 12 corresponding to the minute amplitude of the high frequency component of vibration.

制御ユニット16は、振れ信号に基づいて各VCM21,22,25,26を駆動する駆動制御手段となっており、図3に示すように、X方向補正制御部41とY方向補正制御部42からなる。X方向補正制御部41は、前述のX方向ジャイロセンサ17からの角速度信号に基づき、X方向VCM21,25の駆動を制御する。Y方向補正制御部42は、Y方向ジャイロセンサ18からの角速度信号に基づき、Y方向VCM22,26の駆動を制御する。   The control unit 16 serves as drive control means for driving the VCMs 21, 22, 25, and 26 based on shake signals. As shown in FIG. 3, the control unit 16 includes an X direction correction control unit 41 and a Y direction correction control unit 42. Become. The X direction correction control unit 41 controls the driving of the X direction VCMs 21 and 25 based on the angular velocity signal from the X direction gyro sensor 17 described above. The Y direction correction control unit 42 controls the driving of the Y direction VCMs 22 and 26 based on the angular velocity signal from the Y direction gyro sensor 18.

X方向補正制御部41の構成を図4に示す。X方向ジャイロセンサ17からの角速度信号は、アンプ43に送られる。アンプ43は、微弱な角速度信号を所定のゲインで増幅して出力する。A/D変換器44は、アンプ43で増幅された角速度検出信号を、所定のサンプリング周期でサンプリングすることによって角速度データにデジタル変換する。この角速度データは、LPF(ローパスフィルタ)45と、HPF(ハイパスフィルタ)46とに送られる。   The configuration of the X direction correction control unit 41 is shown in FIG. The angular velocity signal from the X direction gyro sensor 17 is sent to the amplifier 43. The amplifier 43 amplifies and outputs a weak angular velocity signal with a predetermined gain. The A / D converter 44 digitally converts the angular velocity detection signal amplified by the amplifier 43 into angular velocity data by sampling at a predetermined sampling period. This angular velocity data is sent to an LPF (low pass filter) 45 and an HPF (high pass filter) 46.

LPF45は、順次入力される角速度データに演算処理を施すことにより、角速度信号のうちの基準周波数以下、例えば1Hz以下の低周波の振動成分に相当する低周波角速度データを出力する。同様に、HPF46は、角速度データに演算処理を施して、角速度信号のうちの基準周波数を超える高周波の振動成分の高周波角速度データを出力する。   The LPF 45 outputs low-frequency angular velocity data corresponding to a low-frequency vibration component below the reference frequency, for example, 1 Hz or less, among the angular velocity signals by performing arithmetic processing on the angular velocity data that is sequentially input. Similarly, the HPF 46 performs arithmetic processing on the angular velocity data and outputs high-frequency angular velocity data of a high-frequency vibration component exceeding the reference frequency in the angular velocity signal.

LPF45からの低周波角速度データは、積分回路47に送られる。積分回路47は、入力される低周波角速度データを用いて積分処理を行う。この積分処理では、低周波角速度データから振れ角度を求め、得られる振れ角度を順次に加算することにより、監視カメラ2のX方向の振れのうちの低周波成分の累積振れ角θx1を算出する。振れ角度は、角速度信号をサンプリングする1周期期間に振動の低周波成分によって監視カメラ2がX方向の振れた角度であり、累積振れ角θx1は、監視カメラ2の静止時を基準(「0」)として、その基準から振動の低周波成分によって監視カメラ2がX方向に振れた角度である。   Low frequency angular velocity data from the LPF 45 is sent to the integration circuit 47. The integration circuit 47 performs an integration process using the input low frequency angular velocity data. In this integration processing, the shake angle is obtained from the low frequency angular velocity data, and the obtained shake angles are sequentially added to calculate the cumulative shake angle θx1 of the low frequency component of the shake of the surveillance camera 2 in the X direction. The shake angle is an angle at which the monitoring camera 2 is shaken in the X direction by a low frequency component of vibration during one period of sampling the angular velocity signal, and the accumulated shake angle θx1 is a reference (“0”) when the monitoring camera 2 is stationary. ) Is an angle at which the monitoring camera 2 is swung in the X direction by the low frequency component of vibration from the reference.

また、この積分回路47では、監視カメラ2が静止時したときに第1補正レンズ11を原点位置に戻すためのセンタリング処理部47aが設けられている。このセンタリング処理部47aは、監視カメラ2が静止時(振動の低周波成分が「0」)に第1補正レンズ11を原点位置に戻すためのものであり、累積振れ角θx1を減衰させて「0」に向けて収束させる。   In addition, the integration circuit 47 is provided with a centering processing unit 47a for returning the first correction lens 11 to the origin position when the monitoring camera 2 is stationary. The centering processing unit 47a is for returning the first correction lens 11 to the origin position when the monitoring camera 2 is stationary (low frequency component of vibration is “0”). Converge toward "0".

駆動回路48には、積分回路47からの累積振れ角θx1が入力される。この駆動回路48は、累積振れ角θx1を電圧信号である駆動信号に変換して、この駆動信号でX方向VCM21を駆動する。また、駆動回路48には、X方向位置センサ23からの第1補正レンズ11のX方向のレンズ位置が入力され、このレンズ位置に基づいてX方向VCM21をフィードバック制御する。これにより、累積振れ角θx1に対応する位置に第1補正レンズ11がX方向VCM21によって変位される。   The cumulative deflection angle θx1 from the integration circuit 47 is input to the drive circuit 48. The drive circuit 48 converts the accumulated deflection angle θx1 into a drive signal that is a voltage signal, and drives the X-direction VCM 21 with this drive signal. The driving circuit 48 receives the X-direction lens position of the first correction lens 11 from the X-direction position sensor 23, and feedback-controls the X-direction VCM 21 based on this lens position. As a result, the first correction lens 11 is displaced by the X direction VCM 21 to a position corresponding to the cumulative deflection angle θx1.

HPF46からの高周波角速度データは、積分回路51に送られる。積分回路51は、積分回路47と同様であるが、入力される高周波角速度データを用いてX方向の振れのうちの高低周波の振動成分の累積振れ角θx2を求めて出力する。また、この積分回路51では、センタリング処理部51aにより、監視カメラ2が静止時したときに累積振れ角θx2を「0」に向けて収束する。   High frequency angular velocity data from the HPF 46 is sent to the integrating circuit 51. The integration circuit 51 is the same as the integration circuit 47, but uses the input high-frequency angular velocity data to determine and output the cumulative shake angle θx2 of the high and low frequency vibration components of the shake in the X direction. In the integration circuit 51, the centering processing unit 51a converges the cumulative shake angle θx2 toward “0” when the monitoring camera 2 is stationary.

駆動回路52は、積分回路51からの累積振れ角θx2を駆動信号に変換して、レンズ位置に基づいてX方向VCM25をフィードバック制御しながら、駆動信号でX方向VCM25を駆動する。これにより、累積振れ角θx2に対応した位置に第2補正レンズ12がX方向VCM25によって変位される。   The drive circuit 52 converts the cumulative deflection angle θx2 from the integration circuit 51 into a drive signal, and drives the X direction VCM 25 with the drive signal while feedback controlling the X direction VCM 25 based on the lens position. As a result, the second correction lens 12 is displaced by the X direction VCM 25 to a position corresponding to the cumulative deflection angle θx2.

なお、累積振れ角θx1,θx2を監視カメラ2の振れ方向に応じた符号を付などとすることで、各補正レンズ11,12を変位すべき方向が識別できるようにされている。   Note that the direction in which the correction lenses 11 and 12 are to be displaced can be identified by assigning the cumulative shake angles θx1 and θx2 to a sign corresponding to the shake direction of the monitoring camera 2.

Y方向補正制御部42は、Y方向の振れの補正を行うために、Y方向ジャイロセンサ18の検出結果に基づいて、Y方向VCM22,Y方向VCM26を駆動するための駆動信号をそれぞれ発生させるものである。このY方向補正制御部42の構成は、X方向補正制御部41と同様であるので、詳しい説明を省略する。   The Y direction correction control unit 42 generates drive signals for driving the Y direction VCM 22 and the Y direction VCM 26 based on the detection result of the Y direction gyro sensor 18 in order to correct the shake in the Y direction. It is. Since the configuration of the Y-direction correction control unit 42 is the same as that of the X-direction correction control unit 41, detailed description thereof is omitted.

なお、画像ぶれ装置3の全体的な構成を原理図として図5に示す。   The overall configuration of the image blurring device 3 is shown in FIG. 5 as a principle diagram.

次に上記構成による画像ぶれの補正について説明する。なお、以下の説明では、監視カメラ2がX方向に振れた場合を例にして説明する。X方向ジャイロセンサ17からの角速度信号がアンプ43で増幅され、A/D変換器44により所定のサンプリング周期でサンプリングされて角速度データに変換される。そして、このようにして得られる角速度データがLPF45とHPF46とにそれぞれ送られる。   Next, image blur correction according to the above configuration will be described. In the following description, a case where the surveillance camera 2 is swung in the X direction will be described as an example. An angular velocity signal from the X-direction gyro sensor 17 is amplified by the amplifier 43, sampled at a predetermined sampling period by the A / D converter 44, and converted into angular velocity data. The angular velocity data thus obtained is sent to the LPF 45 and the HPF 46, respectively.

LPF45によって振動の低周波成分の角速度に相当する低周波角速度データが求められ、これが積分回路47に送られる。この積分回路47に低周波角速度データが順次に入力されることにより、その積分回路47によって監視カメラ2のX方向の低周波成分の累積振れ角θx1が算出される。そして、この累積振れ角θx1が駆動回路48に送られる。   Low frequency angular velocity data corresponding to the angular velocity of the low frequency component of vibration is obtained by the LPF 45, and this is sent to the integrating circuit 47. By sequentially inputting the low frequency angular velocity data to the integration circuit 47, the integration circuit 47 calculates the cumulative shake angle θx1 of the low frequency component in the X direction of the monitoring camera 2. The cumulative deflection angle θx1 is sent to the drive circuit 48.

一方、HPF46からは振動の高周波成分の角速度に相当する高周波角速度データが出力され、これが積分回路51に送られる。これにより、積分回路51から監視カメラ2のX方向の高周波成分の累積振れ角θx2が出力されて駆動回路52に送られる。   On the other hand, high-frequency angular velocity data corresponding to the angular velocity of the high-frequency component of vibration is output from the HPF 46 and sent to the integrating circuit 51. As a result, the cumulative deflection angle θx2 of the high-frequency component in the X direction of the monitoring camera 2 is output from the integration circuit 51 and sent to the drive circuit 52.

上記のようにして、低周波成分の累積振れ角θx1が駆動回路48に入力されて、その累積振れ角θx1に基づいてX方向VCM21が駆動される。また、高周波成分の累積振れ角θx2が駆動回路52に入力されて、その累積振れ角θx2に基づいてX方向VCM25が駆動される。これにより、第1補正レンズ11は、X方向VCM21によって累積振れ角θx1に対応するX方向の位置に変位され、第2補正レンズ12は、X方向VCM25によって累積振れ角θx2に対応するX方向の位置に変位される。   As described above, the cumulative shake angle θx1 of the low frequency component is input to the drive circuit 48, and the X-direction VCM 21 is driven based on the cumulative shake angle θx1. Further, the cumulative shake angle θx2 of the high frequency component is input to the drive circuit 52, and the X direction VCM 25 is driven based on the cumulative shake angle θx2. As a result, the first correction lens 11 is displaced to the position in the X direction corresponding to the cumulative shake angle θx1 by the X direction VCM21, and the second correction lens 12 is moved in the X direction corresponding to the cumulative shake angle θx2 by the X direction VCM25. Displaced to position.

そして、再び角速度データが得られると、上記と同様な手順により得られる低周波成分の累積振れ角θx1に基づいて駆動回路48によりX方向VCM21が駆動されて第1補正レンズ11が変位される、また、高周波成分の累積振れ角θx2に基づいて駆動回路52によりX方向VCM25が駆動されて第2補正レンズ12が変位される。以降、同様な手順で、第1レンズ11及び第2レンズ12の変位が繰り返される。   When the angular velocity data is obtained again, the X-direction VCM 21 is driven by the drive circuit 48 based on the low-frequency component cumulative shake angle θx1 obtained by the same procedure as described above, and the first correction lens 11 is displaced. Further, the X-direction VCM 25 is driven by the drive circuit 52 based on the cumulative deflection angle θx2 of the high frequency component, and the second correction lens 12 is displaced. Thereafter, the displacement of the first lens 11 and the second lens 12 is repeated in the same procedure.

このようにして第1補正レンズ11は、順次に累積振れ角θx1に対応する位置に変位され、そのときのX方向の変位により、振動の低周波成分による光学像の変位が打ち消される。また、第2補正レンズ12は、順次に累積振れ角θx2に対応する位置に変位され、そのときのX方向の変位により、振動の高周波成分による光学像の変位が打ち消される。   In this way, the first correction lens 11 is sequentially displaced to a position corresponding to the cumulative shake angle θx1, and the displacement of the optical image due to the low frequency component of vibration is canceled by the displacement in the X direction at that time. The second correction lens 12 is sequentially displaced to a position corresponding to the cumulative deflection angle θx2, and the displacement of the optical image due to the high frequency component of vibration is canceled by the displacement in the X direction at that time.

上記のように光学像の変位が打ち消されることによって監視カメラ2の振動による画像ぶれが補正されるが、振動の低周波成分の振幅はかなり大きなものとなることがある。しかし、X方向VCM21のストロークが大きいため、これに対応して第1補正レンズ11が大きくX方向に変位することができ、それによる画像ぶれが補正される。一方、振動の高周波成分については、振幅が小さいから累積振れ角θx2の増減は小さいが、増減の繰り返し周期が短い。しかしながら、VCM25,26は、ストロークを小さくすることにより応答性を高くしているので、累積振れ角θx2の増減に追従して第2補正レンズ12を変位させ、その高周波の振動成分による画像ぶれが補正される。   Although the image blur due to the vibration of the monitoring camera 2 is corrected by canceling the displacement of the optical image as described above, the amplitude of the low-frequency component of the vibration may be quite large. However, since the stroke of the X direction VCM 21 is large, the first correction lens 11 can be greatly displaced in the X direction correspondingly, and image blur due to this can be corrected. On the other hand, since the amplitude of the high-frequency component of vibration is small, the increase / decrease in the cumulative deflection angle θx2 is small, but the increase / decrease repetition cycle is short. However, since the VCMs 25 and 26 increase the responsiveness by reducing the stroke, the second correction lens 12 is displaced following the increase / decrease in the cumulative shake angle θx2, and image blur due to the high-frequency vibration component occurs. It is corrected.

上記実施形態では、アクチュエータとしてボイスコイルモータを用いた例について説明したが、これに限定されるものではなく、ストロークの応答性とがそれぞれ上記のようなものになっているものであれば他のリニアな制御アクチュエータを用いることができる。   In the above-described embodiment, an example in which a voice coil motor is used as an actuator has been described. However, the present invention is not limited to this, and any other type may be used as long as the stroke response is as described above. A linear control actuator can be used.

また、上記実施形態では、振動を高周波成分と低周波成分とに分離しているが、高周波成分、低周波成分、それらの中間の周波数帯域の成分などのように3以上の帯域に分離し、それぞれに対応させて補正レンズを設ける構成としてもよい。   Further, in the above embodiment, the vibration is separated into the high frequency component and the low frequency component. However, the vibration is separated into three or more bands such as a high frequency component, a low frequency component, and an intermediate frequency band component. A configuration may be adopted in which a correction lens is provided corresponding to each.

2 監視カメラ
3 画像ぶれ補正装置
4 撮影レンズ
5 カメラ本体
6 メイン制御部
G1〜G5 レンズ
11 第1補正レンズ
12 第2補正レンズ
21,22,25,26 VCM
41,42 補正制御部
45 LPF
46 HPF
2 surveillance camera 3 image blur correction device 4 taking lens 5 camera body 6 main control unit G1 to G5 lens 11 first correction lens 12 second correction lens 21, 22, 25, 26 VCM
41, 42 Correction control unit 45 LPF
46 HPF

Claims (2)

撮影レンズの振れを検出した振れ信号に基づいて、撮影レンズの光路中に配したレンズを変位させることより画像ぶれを補正する画像ぶれ補正装置において、
画像ぶれを補正する第1及び第2補正レンズと、
相対的に応答性が低くされるとともにストロークが長くされ、第1補正レンズを変位させる第1アクチュエータ、及び応答性が高くされるとともにストロークが短くされ、第2補正レンズを変位させる第2アクチュエータと、
振れ信号を低周波成分と高周波成分とに分離し、低周波成分に基づいて前記第1アクチュエータを駆動し、高周波成分に基づいて前記第2アクチュエータを駆動する駆動制御手段とを備えることを特徴とする画像ぶれ補正装置。
In the image blur correction device that corrects the image blur by displacing the lens arranged in the optical path of the shooting lens based on the shake signal that detects the shake of the shooting lens,
First and second correction lenses for correcting image blur;
A first actuator that relatively lowers responsiveness and lengthens the stroke to displace the first correction lens, and a second actuator that increases responsiveness and shortens the stroke to displace the second correction lens;
Drive control means for separating a vibration signal into a low-frequency component and a high-frequency component, driving the first actuator based on the low-frequency component, and driving the second actuator based on the high-frequency component; Image blur correction device.
前記第1アクチュエータ及び第2アクチュエータは、ボイスコイルであることを特徴とする請求項1記載の画像ぶれ補正装置。   The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein the first actuator and the second actuator are voice coils.
JP2011074279A 2011-03-30 2011-03-30 Image blurring correction device Withdrawn JP2012208335A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011074279A JP2012208335A (en) 2011-03-30 2011-03-30 Image blurring correction device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011074279A JP2012208335A (en) 2011-03-30 2011-03-30 Image blurring correction device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012208335A true JP2012208335A (en) 2012-10-25

Family

ID=47188123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011074279A Withdrawn JP2012208335A (en) 2011-03-30 2011-03-30 Image blurring correction device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012208335A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015102776A (en) * 2013-11-27 2015-06-04 キヤノン株式会社 Image tremor correction device and control method of the same
JP2015135479A (en) * 2013-12-19 2015-07-27 キヤノン株式会社 Image tremor correction device and imaging device
JP2015173331A (en) * 2014-03-11 2015-10-01 キヤノン株式会社 Image blur correction device and control method thereof, optical instrument, and imaging apparatus
JP2016045488A (en) * 2014-08-19 2016-04-04 キヤノン株式会社 Image tremor correction device and control method of the same
JP2019138979A (en) * 2018-02-07 2019-08-22 キヤノン株式会社 Image shake correction device, imaging system, control method thereof, and program

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015102776A (en) * 2013-11-27 2015-06-04 キヤノン株式会社 Image tremor correction device and control method of the same
JP2015135479A (en) * 2013-12-19 2015-07-27 キヤノン株式会社 Image tremor correction device and imaging device
JP2015173331A (en) * 2014-03-11 2015-10-01 キヤノン株式会社 Image blur correction device and control method thereof, optical instrument, and imaging apparatus
JP2016045488A (en) * 2014-08-19 2016-04-04 キヤノン株式会社 Image tremor correction device and control method of the same
JP2019138979A (en) * 2018-02-07 2019-08-22 キヤノン株式会社 Image shake correction device, imaging system, control method thereof, and program
JP7045877B2 (en) 2018-02-07 2022-04-01 キヤノン株式会社 Image shake correction device, imaging system, and their control methods and programs

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102196231B1 (en) Camera shake correction device and adjustment method therefor, camera shake correction circuit, camera shake correction method, camera module and position control method for optical element of camera module
JP2012208336A (en) Image blurring correction device
JP5269034B2 (en) Image shake correction apparatus, control method therefor, optical apparatus, and imaging apparatus
US8767079B2 (en) Image capture apparatus and control method thereof
JP6214316B2 (en) Image blur correction device, lens device, imaging device, image blur correction device control method, program, and storage medium
JP2016045488A (en) Image tremor correction device and control method of the same
JP2009008929A (en) Shake correctable imaging device
JP2012208335A (en) Image blurring correction device
JP2007140064A (en) Optical equipment with image blur correcting function
JP3575989B2 (en) Image motion compensation device
JP2007127756A (en) Image stabilizer, optical device, interchangeable lens and camera system
JP2000194026A (en) Blur correction device, device with blur correcting function and photographing device
JP2011064820A (en) Vibration-proof unit and imaging device
JP6500394B2 (en) Imaging apparatus, imaging method and program
JP2012255824A (en) Lens barrel and optical equipment
JP2013003325A (en) Optical device
JP6286951B2 (en) Image capturing apparatus and adjustment control method thereof
JP2013179788A (en) Motor drive and lens-barrel and camera using the same
JP2007127755A (en) Image stabilizer, optical device, interchangeable lens and camera system
JP2016080892A (en) Image blur correction device, focus adjustment device, control unit, and optical instrument
JP2011250303A (en) Photographic device
JPH09284635A (en) Image pickup device
JP2011022273A (en) Blur correcting device and optical equipment
JP2010026172A (en) Lens barrel, method of adjusting lens barrel, optical device, and method of adjusting optical device
JP6455093B2 (en) Imaging apparatus, imaging method, and program

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140603