JP2017215350A - Image blur correction device, optical unit, imaging apparatus and control method - Google Patents
Image blur correction device, optical unit, imaging apparatus and control method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017215350A JP2017215350A JP2016107004A JP2016107004A JP2017215350A JP 2017215350 A JP2017215350 A JP 2017215350A JP 2016107004 A JP2016107004 A JP 2016107004A JP 2016107004 A JP2016107004 A JP 2016107004A JP 2017215350 A JP2017215350 A JP 2017215350A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image blur
- blur correction
- subject
- correction
- tracking
- 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.)
- Granted
Links
- 238000012937 correction Methods 0.000 title claims abstract description 342
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title abstract description 60
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 77
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 17
- 238000004091 panning Methods 0.000 claims description 8
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 24
- 230000008859 change Effects 0.000 description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N sodium;9,10-dioxoanthracene-2-sulfonic acid Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(=O)C3=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C3C(=O)C2=C1 GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Studio Devices (AREA)
- Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
Abstract
Description
本発明は、像ブレ補正装置、光学機器、撮像装置および制御方法に関する。 The present invention relates to an image blur correction apparatus, an optical apparatus, an imaging apparatus, and a control method.
デジタルカメラ等の撮像装置による画像撮像時に、カメラ本体部を保持するユーザの手振れ等に起因して、被写体像のブレ(像ブレ)が生ずる場合がある。像ブレを補正する像ブレ補正手段を備える撮像装置が提案されている。像ブレ補正処理には、光学式像ブレ補正処理と電子式像ブレ補正処理がある。光学式像ブレ補正処理では、角速度センサ等でカメラ本体部に加えられた振動を検出し、検出結果に応じて撮影光学系内に設けた補正レンズを移動させる。撮影光学系の光軸方向を変化させて撮像素子の受光面に結像される像を移動させることにより、像ブレが補正される。また、電子式像ブレ補正処理では、撮影画像に対する画像処理により、擬似的に像ブレを補正する。 When an image is picked up by an image pickup apparatus such as a digital camera, the subject image may be blurred (image blur) due to the hand shake of the user holding the camera body. An imaging apparatus having an image blur correcting unit that corrects an image blur has been proposed. Image blur correction processing includes optical image blur correction processing and electronic image blur correction processing. In the optical image blur correction process, vibration applied to the camera body is detected by an angular velocity sensor or the like, and a correction lens provided in the photographing optical system is moved according to the detection result. Image blurring is corrected by moving the image formed on the light receiving surface of the image sensor by changing the optical axis direction of the photographing optical system. Further, in the electronic image blur correction process, image blur is corrected in a pseudo manner by image processing on a captured image.
また、手振れとは別に、被写体(動体)をカメラで追尾したいという要望があるが、撮影者の特別な技術を必要とする。特許文献1は、画面内をブロックごとに分割し、顔等の特定の被写体をテンプレートマッチングにより検出し、像ブレの補正に用いるブレ補正手段を駆動して被写体追尾を行う撮像装置を開示している。
In addition to camera shake, there is a demand for tracking a subject (moving object) with a camera, but it requires a special technique of the photographer.
特許文献1が開示する撮像装置では、撮影動作により、ブレ補正制御と被写体追尾制御とが独立に行われるので、被写体追尾制御時にはブレ補正制御が行われない。したがって、被写体追尾と、像ブレ補正との両立を図ることが困難である。また、この撮像装置では、被写体追尾と像ブレ補正のための信号を単純に合成して得られる目標信号によりブレ補正手段を駆動するので、像ブレ補正制御と被写体追尾制御とが邪魔し合う。これにより、ブレ補正手段が過度に駆動されて駆動可能端を超えてしまい、被写体追尾と像ブレ補正の両者の性能が著しく低下してしまう。
In the imaging apparatus disclosed in
本発明は、像ブレ補正と被写体追尾の性能を低下させることなく、両立させることが可能な像ブレ補正装置の提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image blur correction apparatus that can achieve both image blur correction and subject tracking performance without deteriorating.
本発明の一実施形態の像ブレ補正装置は、装置の振れに係る振れ検出信号を出力する出力手段と、撮影画像から被写体を検出する検出手段と、撮影状態を通知する通知手段と、前記検出された被写体の追尾目標位置と、前記振れ検出信号とに基づいて、補正手段を用いて被写体の追尾と像ブレ補正とを実行する制御手段とを備える。前記制御手段は、前記撮影状態に応じて、被写体の追尾と像ブレ補正のうちのいずれを優先して実行するかを決定する。 An image blur correction apparatus according to an embodiment of the present invention includes an output unit that outputs a shake detection signal related to a shake of the apparatus, a detection unit that detects a subject from a captured image, a notification unit that notifies a shooting state, and the detection And a control unit that performs tracking of the subject and image blur correction using a correction unit based on the tracking target position of the subject and the shake detection signal. The control means determines which of the subject tracking and the image blur correction is to be executed with priority according to the shooting state.
本発明の像ブレ補正装置によれば、像ブレ補正と被写体追尾の性能を低下させることなく、両立させることが可能となる。 According to the image blur correction device of the present invention, it is possible to achieve both without reducing image blur correction and subject tracking performance.
(実施例1)
図1は、本実施形態の撮像装置の構成例を示す図である。
図1に、撮影画像の像ブレ補正を行う像ブレ補正装置を備える光学機器の一例としての撮像装置を示す。像ブレ補正装置は、補正手段としてのブレ補正レンズ等を駆動制御し、ビデオカメラ、デジタルカメラ、銀塩スチルカメラ等の撮像装置や、双眼鏡、望遠鏡、フィールドスコープ等の光学機器に搭載可能である。また、像ブレ補正装置は、デジタル一眼レフ用の交換レンズのような光学機器にも搭載可能である。
Example 1
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an imaging apparatus according to the present embodiment.
FIG. 1 illustrates an imaging apparatus as an example of an optical apparatus including an image blur correction apparatus that performs image blur correction of a captured image. The image blur correction device drives and controls a blur correction lens or the like as a correction unit, and can be mounted on an imaging device such as a video camera, a digital camera, or a silver salt still camera, or an optical device such as a binocular, a telescope, or a field scope. . The image blur correction apparatus can also be mounted on an optical device such as an interchangeable lens for a digital single lens reflex camera.
以下では、装置の振れ検出信号から抽出される低周波成分や高周波成分について像ブレ補正を行う制御を「像ブレ補正制御」という。また、撮影画像内で検出される被写体像の位置が撮影画面内の特定の位置に近づくように、対象として選択された被写体を追尾する制御を「被写体追尾制御」という。特定の位置とは、例えば、撮影画面の中心位置や撮影者が指定した位置等である。 Hereinafter, the control for performing the image blur correction on the low frequency component and the high frequency component extracted from the shake detection signal of the apparatus is referred to as “image blur correction control”. Control for tracking a subject selected as a target so that the position of the subject image detected in the captured image approaches a specific position in the captured screen is referred to as “subject tracking control”. The specific position is, for example, the center position of the shooting screen or the position designated by the photographer.
図1に示す撮像装置は、ズームユニット101乃至制御部119を備える。ズームユニット101は、結像光学系を構成する、倍率が可変な撮影レンズの一部である。ズームユニット101は、撮影倍率を変更するズームレンズを含む。ズーム駆動部102は、制御部119の制御信号に従って、ズームユニット101を駆動する。第1補正レンズ103は、像ブレを補正する第1補正部材である。
The imaging apparatus illustrated in FIG. 1 includes a
第1補正レンズ103は、撮影レンズの光軸方向に対して直交する方向に移動可能である。第1補正レンズ駆動部104は、制御部119の制御信号に従って、第1補正レンズ103の駆動を制御する。また、第2補正レンズ113は、像ブレを補正する第2補正部材である。第2補正レンズ113は、撮影レンズの光軸方向に対して直交する方向に移動可能である。第2補正レンズ駆動部114は、制御部119の制御信号に従って、第2補正レンズ113を駆動する。
The
絞り・シャッタユニット105は、絞り機能を有するメカニカルシャッタを備える。絞り・シャッタ駆動部106は、制御部119の制御信号に従って、絞り・シャッタユニット105を駆動する。焦点調節に使用するフォーカスレンズ107は、撮影レンズの一部であり、撮影レンズの光軸に沿って位置を変更可能である。フォーカス駆動部108は、制御部119の制御信号に従って、フォーカスレンズ107を駆動する。
撮像部109は、撮影光学系により結像される光学像を、CCDイメージセンサや、CMOSイメージセンサ等の撮像素子を用いて、画素単位の電気信号に変換する。CCDは、Charge Coupled Deviceの略称である。CMOSは、Complementary Metal−Oxideの略称である。
The aperture /
The
撮像信号処理部110は、撮像部109が出力した電気信号に対して、A(Analog)/D(Digital )変換、相関二重サンプリング、ガンマ補正、ホワイトバランス補正、色補間処理等を行い、映像信号に変換する。映像信号処理部111は、撮像信号処理部110が出力した映像信号を用途に応じて加工する。具体的には、映像信号処理部111は、表示用の映像データを生成し、また、記録用に符号化処理やデータファイル化を行う。
The imaging
表示部112は、映像信号処理部111が出力する表示用の映像信号に基づいて、必要に応じて画像表示を行う。電源部115は、撮像装置全体に、用途に応じて電源を供給する。外部入出力端子部116は、外部装置との間でやりとりする通信信号及び映像信号の入出力に使用する。操作部117は、ユーザが撮像装置に指示を与えるためのボタンやスイッチ等を有する。記憶部118は、映像情報等を含む様々なデータを記憶する。
The
制御部119は、撮像装置全体を制御する。制御部119は、例えば、CPU、ROM、RAMを有する。CPUは、Central Processing Unitの略称である。ROMは、Read Only Memoryの略称である。RAMは、Random Access Memoryの略称である。ROMに記憶された制御プログラムをRAMに展開してCPUが実行することによって、撮像装置の各部が制御され、以下に説明する様々な動作を含む撮像装置の動作が実現される。
The
操作部117は、レリーズボタンの押し込み量に応じて、第1スイッチ(SW1と記す)および第2スイッチ(SW2と記す)が順にオンするように構成されたレリーズスイッチを有する。レリーズボタンの半押し操作でSW1がオンし、レリーズボタンの全押し操作でSW2がオンする。SW1がオンすると、制御部119は、映像信号処理部111が表示部112に出力する表示用の映像信号に基づいて、AF(オートフォーカス)評価値を算出する。そして、制御部119は、AF評価値に基づいて、フォーカス駆動部108を制御することにより自動焦点検出および焦点調節制御を行う。また、制御部119は、映像信号の輝度情報および予め定められたプログラム線図に基づいて、適切な露光量を得るための絞り値及びシャッタ速度を決定するAE(自動露出)処理を行う。SW2がオン操作されると、制御部119は、決定した絞り及びシャッタ速度で撮影を行い、撮像部109で得た画像データを記憶部118に記憶させるように各処理部を制御する。
The
操作部117は、さらに、像ブレ補正(防振)モードの選択に使用する操作スイッチを有する。この操作スイッチの操作により、動作モードとして像ブレ補正モードが選択されると、制御部119は、第1補正レンズ駆動部104および第2補正レンズ駆動部114に像ブレ補正動作を指示する。制御部119の制御指令を受けた第1補正レンズ駆動部104および第2補正レンズ駆動部114は、像ブレ補正のオフ指示がなされるまでの間、像ブレ補正動作を行う。また、操作部117は、静止画撮影モードと動画撮影モードのうちの一方を選択可能な撮影モード選択スイッチを有する。撮影モード選択スイッチのユーザ操作により撮影モードの選択処理が行われ、制御部119は、第1補正レンズ駆動部104と第2補正レンズ駆動部114の動作条件を変更する。
The
第1補正レンズ駆動部104および第2補正レンズ駆動部114が、本実施形態の像ブレ補正装置を構成する。また、操作部117は、再生モードを選択するための再生モード選択スイッチを有する。再生モード選択スイッチのユーザ操作によって再生モードが選択されると、制御部119は像ブレ補正動作を停止させる制御を行う。また、操作部117は、ズーム倍率変更の指示を行う倍率変更スイッチを含む。倍率変更スイッチのユーザ操作によって、ズーム倍率変更の指示がされると、制御部119を介して指示を受けたズーム駆動部102は、ズームユニット101を駆動して、指示された位置にズームレンズを移動させる。
The first correction
図2は、本実施形態の像ブレ補正装置の構成例を示す図である。
以下では、第1補正レンズ103および第2補正レンズ113に関する駆動方向および駆動量の算出処理並びに位置制御について説明する。第1振動センサ201と第2振動センサ202とで、装置の振れを検出し、振れ検出信号を出力する振れ検出部を構成している。第1振動センサ201は、例えば角速度センサであり、通常姿勢(撮影画像の長さ方向が水平方向とほぼ一致する姿勢)における、撮像装置の垂直方向(ピッチ方向)の振動を検出する。第2振動センサ202は、例えば角速度センサであり、通常姿勢における撮像装置の水平方向(ヨー方向)の振動を検出する。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the image blur correction apparatus according to the present embodiment.
Hereinafter, the calculation process and the position control of the driving direction and the driving amount regarding the
第1補正制御部203は、ピッチ方向における第1補正レンズ103の補正位置制御信号を出力し、第1補正レンズ103の駆動を制御する。また、第2補正制御部204は、ヨー方向における第2補正レンズ113の補正位置制御信号を出力し、第2補正レンズ113の駆動を制御する。
The first
第1レンズ位置制御部205は、第1補正制御部203からのピッチ方向での補正位置制御信号と、第1ホール素子209からの第1補正レンズ103のピッチ方向での位置情報を取得してフィードバック制御を行う。これにより、第1レンズ位置制御部205は、アクチュエータである第1ドライブ部207を制御する。同様に、第2レンズ位置制御部206は、第2補正制御部204からのヨー方向での補正位置制御信号と、第2ホール素子210からの第1補正レンズ103のヨー方向での位置情報を取得してフィードバック制御を行う。これにより、第2レンズ位置制御部206は、アクチュエータである第2ドライブ部208を制御する。
The first lens
次に、第1補正レンズ駆動部104による第1補正レンズ103の駆動制御動作について説明する。
第1補正制御部203は、第1振動センサ201から撮像装置のピッチ方向の振れを表す振れ検出信号(角速度信号)を取得する。また、第2補正制御部204は、第2振動センサ202から撮像装置のヨー方向の振れを表す振れ検出信号(角速度信号)を取得する。
Next, the drive control operation of the
The first
第1補正制御部203は、振れ検出信号に基づいて、ピッチ方向に第1補正レンズ103を駆動する補正位置制御信号を生成し、第1レンズ位置制御部205に出力する。また、第2補正制御部204は、振れ検出信号に基づいて、ヨー方向に第1補正レンズ103を駆動する補正位置制御信号を生成し、第2レンズ位置制御部206に出力する。
The first
第1ホール素子209は、第1補正レンズ103に対して設けられた磁石による磁場の強さに応じた電圧信号を、第1補正レンズ103のピッチ方向における位置情報として出力する。第2ホール素子210は、第1補正レンズ103に対して設けられた磁石による磁場の強さに応じた電圧信号を、第1補正レンズ103のヨー方向における位置情報として出力する。これらの位置情報は、第1レンズ位置制御部205、第2レンズ位置制御部206にそれぞれ供給される。
The
第1レンズ位置制御部205は、第1ホール素子209からの位置検出の信号値が、第1補正制御部203からの補正位置制御信号値に収束するよう、第1ドライブ部207を用いてフィードバック制御を行う。また、第2レンズ位置制御部206は、第2ホール素子210からの位置検出の信号値が、第2補正制御部204からの補正位置制御信号値に収束するように、第2ドライブ部208を用いてフィードバック制御を行う。なお、第1ホール素子209、第2ホール素子210から出力される位置検出の信号値には、ばらつきがあるので、所定の補正位置制御信号に対して第1補正レンズ103が所定の位置に移動するように、各ホール素子の出力調整が行われる。
The first lens
第1補正制御部203は、第1振動センサ201からの振れ検出信号に基づき、被写体像の像ブレを打ち消すように第1補正レンズ103を移動させるために補正位置制御信号を出力する。第2補正制御部204は、第2振動センサ202からの振れ検出信号に基づき、被写体像の像ブレを打ち消すように第1補正レンズ103を移動させるために補正位置制御信号を出力する。例えば、第1補正制御部203、第2補正制御部204は、振れ検出信号(角速度信号)または当該振れ検出信号に対してフィルタ処理等を行った信号により、補正速度制御信号または補正位置制御信号を生成する。以上の動作により、撮影時に手振れ等の振動が撮像装置に加わったとしても、ある程度の振動までは像ブレを防止できる。また、第1補正制御部203、第2補正制御部204は振れ検出信号等を取得して撮像装置のパンニング状態を検出し、パンニング制御を行う。
Based on the shake detection signal from the
第2補正レンズ113の駆動制御動作については、第1補正レンズ103の駆動制御動作と同様である。すなわち、第1補正制御部203は、振れ検出信号に基づいて、ピッチ方向に第2補正レンズ113を駆動する補正位置制御信号を生成して第3レンズ位置制御部211に出力する。また、第2補正制御部204は、振れ検出信号に基づいて、ヨー方向に第2補正レンズ113を駆動する補正位置制御信号を生成して第4レンズ位置制御部212に出力する。第3レンズ位置制御部211は、第3ホール素子216からの位置検出の信号値が、第1補正制御部203からの補正位置制御信号値に収束するように、第3ドライブ部214を用いてフィードバック制御を行う。また、第4レンズ位置制御部212は、第4ホール素子213からの位置検出の信号値が、第2補正制御部204からの補正位置制御信号値に収束するよう、第4ドライブ部208を用いてフィードバック制御を行う。
The drive control operation of the
本実施形態では、第1補正制御部203、第1レンズ位置制御部205および第1ドライブ部207が、ピッチ方向の振れ信号の低周波成分についての像ブレ補正およびピッチ方向の被写体追尾を行う。第1補正制御部203、第3レンズ位置制御部205および第3ドライブ部214は、ピッチ方向の振れ信号の高周波成分についての像ブレ補正を行う。また、第2補正制御部204、第2レンズ位置制御部206および第2ドライブ部208は、ヨー方向の振れ信号の低周波成分についての像ブレ補正およびヨー方向の被写体追尾を行う。第2補正制御部204、第4レンズ位置制御部212および第4ドライブ部215は、ヨー方向の振れ信号の高周波成分についての像ブレ補正を行う。
In the present embodiment, the first
図3は、第1補正レンズ駆動部の構成例を示す分解斜視図である。
第1補正レンズ駆動部104は、第1補正レンズ103を保持する可動鏡筒122と、固定地板123とを備える。可動鏡筒122は、複数の転動ボール124を介して固定地板123に支持される。可動鏡筒122の移動は、第1電磁駆動部207、第2電磁駆動部208により行われる。第1電磁駆動部207は、図2に示す第1ドライブ部207を構成し、第1磁石1251、第1コイル1252、第1ヨーク1253を備える。第2電磁駆動部208は、図2に示す第2ドライブ部208を構成し、第2磁石1261、第2コイル1262、第2ヨーク1263を備える。また、第1補正レンズ駆動部104は、付勢ばね127、第1位置センサ(第1ホール素子209)、第2位置センサ(第2ホール素子210)、センサホルダ129を備える。
FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a configuration example of the first correction lens driving unit.
The first correction
第1補正レンズ103は、第1補正制御部203、第2補正制御部204により駆動制御され、移動により光軸を偏心させることで像ブレを補正する補正光学部材である。撮影光学系を通過した光像を移動させる像ブレ補正制御が行われ、撮像面での像の安定性が確保される。なお、本実施形態では、補正光学系として補正レンズを用いているが、撮影光学系に対して撮像素子を駆動することにより、撮像面での像の安定性を確保することもできる。この場合、撮像素子およびその駆動機構部が像ブレ補正手段を構成する。
The
可動鏡筒122は、中央の開口部に第1補正レンズ103を保持する第1の可動部である。可動鏡筒122は、第1磁石1251および第2磁石1261を保持する。可動鏡筒122は、転動ボール受け部を3箇所に備えており、転動ボール124によって、光軸と直交する面内を移動可能に転動支持される。また、可動鏡筒122は、ばねかけ部を3箇所に備えており、付勢ばね127の一端が取り付けられる。
The
固定地板123は、円筒形状に形成された第1の固定部材であり、外周部の3箇所にフォロワ1231を備える。固定地板123の中央の開口部123aには、可動鏡筒122が配置される。これにより、可動鏡筒122の可動量を制限することができる。また、固定地板123は、第1磁石1251の着磁面と対向する位置において、第1コイル1252および第1ヨーク1253を保持する。また、固定地板123は、第2磁石1261の着磁面と対向する位置において、第2コイル1262および第2ヨーク1263を保持する。固定地板123は、転動ボール受け部を3箇所に備える。転動ボール受け部にそれぞれ配置される複数の転動ボール124を介して、可動鏡筒122が固定地板123に転動支持される。固定地板123は、ばねかけ部を3箇所に備えており、付勢ばね127の一端が取り付けられる。
The fixed
第1電磁駆動部207はボイスコイルモータである。固定地板123に取り付けられた第1コイル1252に電流を流すことで、可動鏡筒122に固定された第1磁石1251との間にローレンツ力が発生し、可動鏡筒122が駆動される。第2電磁駆動部208については、第1電磁駆動部207と同様のボイスコイルモータを光軸回り方向に90°回転させて配置したものであるので、詳細な説明を省略する。
The first
付勢ばね127は、変形量に比例する付勢力を発生する引っ張りばねである。付勢ばね127は、その一端が可動鏡筒122に固定され、他端が固定地板123に固定されることで、両者の間に付勢力を発生させる。この付勢力により、転動ボール124が挟持され、転動ボール124は固定地板123および可動鏡筒122と接触状態を保つことができる。
The urging
位置センサは、第1磁石1251および第2磁石1261の磁束をそれぞれ検出するホール素子209,210を利用した磁気センサである。これらのセンサは、磁束変化から、可動鏡筒122の平面内における移動が検出される。センサホルダ129は、円環形状に構成され、固定地板123に固定される。センサホルダ129は、位置センサ(ホール素子209,210)を、それぞれ、第1磁石1251および第2磁石1261と対向する位置に保持する。また、センサホルダ129は、固定地板123とともに形成された内部の空間に可動鏡筒122を収納する。これにより、像ブレ補正装置に衝撃力が加わった場合や、姿勢差が変化した場合でも、内部の部品の脱落を防ぐことができる。上述の構成により、第1補正レンズ駆動部104は、光軸と直交する面上の任意の位置に第1補正レンズ103を移動させることができる。
The position sensor is a magnetic sensor using
図4は、第1補正レンズ駆動部と第2補正レンズ駆動部との位置関係を示す斜視図である。
図4では、説明のために、補正レンズ駆動部の一部だけを分解して示す。可動鏡筒132は、第2補正レンズ駆動部114が備える第2の可動部である。可動鏡筒132は、中央の開口部にて、第2補正レンズ113を保持する。固定地板133は、第2補正レンズ駆動部114が備える第2の固定部材である。第2補正レンズ駆動部114については、レンズの形状およびそれを保持する可動鏡筒132の形状以外、第1補正レンズ駆動部104と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。
FIG. 4 is a perspective view showing a positional relationship between the first correction lens driving unit and the second correction lens driving unit.
In FIG. 4, only a part of the correction lens driving unit is disassembled and shown for explanation. The
図5は、ピッチ方向における像ブレ補正および被写体追尾を行う制御部を示す図である。なお、第2補正制御部204、第2レンズ位置制御部206、第4レンズ位置制御部212、第2ドライブ部208、第4ドライブ部215によって、ヨー方向における像ブレ補正および被写体追尾を行う制御部が構成される。この制御部は、図5に示す制御部と同様の構成であるので、説明を省略する。
FIG. 5 is a diagram illustrating a control unit that performs image blur correction and subject tracking in the pitch direction. The second
第1振動センサ201は、撮像装置に加わる振れを検出し、振れ検出信号(角速度信号)を出力する。第1補正制御部203は、ローパスフィルタ(以下、LPFと略記する)501,502,503と減算部500を備える。第1振動センサ201の出力信号は、LPF501,減算部500にそれぞれ入力される。LPF501の出力信号は、LPF502と減算部500にそれぞれ入力される。
The
LPF501は、第1振動センサ201の出力する振れ検出信号から低周波成分を抽出する。LPF501により抽出された低周波の手振れ信号は、LPF502によって積分処理され、低周波成分のみ抽出された振れ角度信号が生成される。LPF501、502、503はフィルタ安定までの時定数が変更可能である。フィルタ安定までの時定数変更可能は、例えば、フィルタの演算に使用する係数値を変更することによりカットオフ周波数を変更可能である、またはフィルタの演算結果(中間値)を保持するバッファを任意のタイミングで自由に書き換え可能であることを示す。これにより、撮影状態通知部510から通知される撮像装置の撮影状態などに応じて、フィルタのカットオフを変更することで、撮影状況に応じて像ブレ補正制御の動作を変更することが可能になる。
The
また、図5に示す制御部は、被写体検出部504、被写体追尾部505、ゲイン部506、加算部507を備えている。被写体検出部504は、撮影画像から被写体(主被写体)を検出し、検出結果を主被写体検出情報として出力する。被写体追尾部505が、被写体検出部504が出力した主被写体検出情報に基づいて、追尾目標情報を生成する。追尾目標情報は、被写体の追尾目標位置を示す。加算部507が、生成された追尾目標情報とLPF502で生成した低周波成分の振れ角度信号を合成する。さらにゲイン部506を積算した後に、加算部511により再度低周波成分の振れ角度信号と合成して、第1補正レンズ103の目標位置とする。また、撮影状態通知部510から通知される情報によって、ゲイン部506のゲイン係数の調整およびLPF501のカットオフ周波数を変更する。
5 includes a
撮影状態通知部510は、撮影状態を示す情報を通知する。具体的には、撮影状態通知部510は、被写体検出部504からの主被写体検出情報、振動センサ201からの振れ検出信号、操作部117からの撮影モード情報、第1、第3レンズ位置等の情報等を通知する。制御部は、通知された撮影状態に応じてゲイン係数を変更することで、被写体追尾動作を行うか否かを変更することが出来る。例えば、制御部は、操作部117により焦点距離が短く設定されている時は、被写体追尾部505が出力する追尾目標位置に対して乗算されるゲイン係数を1に変更することで、被写体追尾動作を行う。
The shooting
また、制御部は、操作部117により焦点距離が長く設定されている場合には、ゲイン係数を0に設定することで、被写体追尾動作を行わないようにする。そして、焦点距離が中間の領域に関しては、ゲイン係数を0より大きく1より小さい値に設定する。これにより、手振れによる画角変化が大きく、補正レンズ駆動量の大きい焦点距離の長い領域では、被写体追尾動作を行わず、像ブレ補正のために可動範囲を確保しておく。また、手振れによる画角変化が小さく、補正レンズの駆動量の小さい焦点距離の短い領域では、被写体追尾動作を優先して行うことで、像ブレ補正動作が被写体追尾動作を邪魔することなく主被写体を撮影画面の中心にとらえやすくする。その結果、焦点距離が短い領域での被写体追尾動作による操作性向上と、焦点距離が長い領域での被写体追尾動作により補正レンズが可動範囲の端部に到達して、像ブレ補正性能が低下してしまうことを防止できる。すなわち、制御部は、撮影状態に応じて、被写体の追尾と像ブレ補正のうちのいずれを優先して実行するかを決定する。
In addition, when the focal length is set to be long by the
第1補正制御部203の減算部500は、第1振動センサ201による振れ検出信号から、LPF501で抽出された低周波成分を減算することで、振れ検出信号の高周波成分を抽出する。LPF503は、減算部500が抽出した高周波成分を積分処理することで、角速度情報から角度情報に変換し、高周波成分のみ抽出された手振れの角度信号を生成する。なお、LPF502およびLPF503のフィルタ演算の係数値を変更することで、各フィルタの出力を任意の倍率で出力可能である。
The
また、LPF501のカットオフ周波数は、撮影状態通知部の情報により変更することが可能である。これにより、被写体の追尾目標位置を算出するために利用する振れ検出信号の低周波成分として抽出する周波数を変更することができる。
Further, the cut-off frequency of the
本実施形態では、被写体検出部504および被写体追尾部505、ゲイン部506、加算部507により、像ブレ補正部を用いた被写体追尾と振れ補正とを同時に行うことができる。例えば、被写体検出部504は撮像信号処理部110からの画像信号と、フォーカス駆動部108からの被写体距離情報を用いて被写体を検出し、被写体追尾部505は公知のテンプレートマッチングを用いて、被写体の追尾目標位置を生成する。被写体距離情報とは、撮像装置と被写体までの距離を示す情報、または当該距離に対応するフォーカスレンズ位置や焦点検出量等の情報である。
In the present embodiment, the
ゲイン部506は、被写体追尾部505により得られた追尾目標位置に所定のゲイン係数を乗算して加算部507に出力する。加算部507は、ゲイン部506の出力と、LPF502の出力とを加算し、加算結果を第1補正レンズ目標位置として加算部508に出力する。一方、LPF503により演算された手振れ角度信号の高周波成分から生成された補正レンズ目標位置は、加算部509を介して第3レンズ位置制御部211へ入力される。
The
第1レンズ位置制御部205を含むフィードバック制御系では、第1ホール素子209の検出した第1補正レンズ103の位置情報が、加算部508により第1補正レンズ目標位置から減算される。この減算結果が、第1補正レンズの駆動信号として第1レンズ位置制御部205に入力される。第1レンズ位置制御部205の出力する制御信号にしたがって、第1ドライブ部207が第1補正レンズ103を駆動し、位置フィードバック制御により像ブレ補正動作が実行される。また、第3レンズ位置制御部211を含むフィードバック制御系では、第3ホール素子216の検出した第2補正レンズ113の位置情報が、加算部509により第3補正レンズ目標位置から減算される。この減算結果が、第2補正レンズの駆動信号として第3レンズ位置制御部211に入力される。第3レンズ位置制御部211の出力する制御信号にしたがって、第3ドライブ部214が第2補正レンズ113を駆動し、位置フィードバック制御により像ブレ補正動作が実行される。なお、第1レンズ位置制御部205および第3レンズ位置制御部211については、任意の制御演算部を使用してもよい。例えば、P(比例)I(積分)D(微分)制御器を使用可能である。
In the feedback control system including the first lens
以上のように、低周波成分についての像ブレ補正および被写体追尾動作については第1補正レンズ103を用いた第1補正手段により行われ、高周波成分についての像ブレ補正については第2補正レンズ113を用いた第2補正手段により行われる。本構成では、第1補正レンズ103を主に低周波の大きな振れの補正と被写体追尾のために使用するので、駆動可能なストロークが大きい。一方で、第2補正レンズ113を主に高周波の小さな振れのみを補正するために使用するので、駆動可能なストロークは小さい。像ブレ補正角度の大きい補正レンズを用いる機構部は、一般的に大型化を伴う。そこで、本実施形態では、低周波用防振および、被写体追尾に使用する補正レンズと高周波用防振に使用する補正レンズで役割を分担している。これにより、機構部が過剰に大きくなることや、レンズの位置検出のための分解能が過剰に高くなることを防止しつつ、像ブレ補正動作と被写体追尾動作を両立させることができる。
As described above, the image blur correction and the object tracking operation for the low frequency component are performed by the first correction means using the
図6および図7は、補正レンズの目標位置算出処理の一例を説明するフローチャートである。
図6、図7を参照して説明する処理は、制御部119のCPUがメモリから読み出した制御プログラムにしたがい、一定周期の時間間隔で実行される。
まず、S101において、処理が開始する。S102において、第1振動センサ201が手振れ等を検出し、振れ検出信号を取得する。続いて、S103において、制御部119が、撮影状態通知部510からの通知に基づいて、撮影状態の変更があったかを判断する。撮影状態の変更がない場合は、処理がS104に進む。撮影状態の変更があった場合は、処理がS118に進む。S118において、制御部119が、LPF501のカットオフ周波数を所定状態に変更する。S119において、制御部119が、ゲイン部506を所定状態に変更する。そして、処理がS104へ進む。ステップS118およびステップS119にて変更する条件となる撮影状態と、ゲイン部506の所定状態に関しては、後述する。
6 and 7 are flowcharts for explaining an example of the correction lens target position calculation process.
The processing described with reference to FIGS. 6 and 7 is executed at regular time intervals according to a control program read from the memory by the CPU of the
First, in S101, processing starts. In S102, the
次に、S104において、LPF501が、振れ検出信号から低周波の成分を抽出する。S105において、制御部119がLPF501の演算結果をメモリに保存する。S106において、LPF502が、LPF501により抽出された振れ検出信号の低周波成分を積分して、角速度情報から角度情報へ変換する。
Next, in S104, the
次に、図7のS107において、被写体検出部504が、主被写体の画像上の位置情報を取得する。続いて、S108において、被写体追尾部505が、被写体の追尾目標位置を算出する。そして、S109において、加算部507が、追尾目標位置とS106で演算された低周波の振れ補正目標位置とを加算する。被写体検出部504から得られる被写体位置は、撮像装置の振れを補正レンズが補正した時の振れ残り量と被写体の移動量とが合成されて検出されている。したがって、S109において、被写体検出位置情報から補正レンズ振れ残り量を減算することで、被写体の移動量のみが抽出される。
Next, in S107 of FIG. 7, the
S110において、制御部119が、被写体の移動量に応じてどの程度補正レンズを駆動するかを決めるゲイン部506を乗算する。S111において、制御部119が、ゲイン部506の乗算結果と、LPF502で抽出した低周波成分とを加算して、第1補正レンズ目標位置を算出する。S112において、制御部119が、第1補正レンズ目標位置を第1レンズ位置制御部205に入力する。これにより、第1補正レンズ103が駆動される。
In step S110, the
次に、S113において制御部119が、S105において保存された振れ信号の低周波成分を取得する。S114において、減算部500が、S102で取得された振れ検出信号からS113で取得された振れ信号の低周波成分を減算する。これにより、振れ検出信号の高周波数成分が抽出される。このように、振れ検出信号は、LPF501で設定したカットオフ周波数にしたがって、低周波成分と高周波成分に分割される。
Next, in S113, the
次に、S115において、LPF503が、抽出された振れ検出信号の高周波成分を積分することで角速度信号から角度信号に変換する。S116において、角度信号に変換された振れ検出信号の高周波成分が、第3レンズ位置制御部211へ入力される。これにより、第2補正レンズ113が駆動される。そして、S117において、処理が終了する。
Next, in S115, the
図8は、公知の被写体追尾方法を単純に2つの補正レンズに適用した場合の制御ブロック図である。
図8に示す制御部は、被写体検出部504から得られる被写体の位置情報から被写体追尾部505により処理して被写体追尾目標信号を生成し、これに従って第1補正レンズ103を駆動する。また、図8に示す制御部は、振動センサ201から得られる撮像装置の振れ信号に従って、第2補正レンズ113を駆動することで像ブレ補正を行う。
FIG. 8 is a control block diagram in the case where a known subject tracking method is simply applied to two correction lenses.
The control unit shown in FIG. 8 generates a subject tracking target signal by processing the
図9は、図8に示す制御部による被写体の追尾処理時の各種信号波形の一例である。
被写体は、一定速度で移動するものとする。図9(A)は、第1補正レンズ目標位置を示す。図9(B)は、第2補正レンズ目標位置を示す。横軸は、時間、縦軸は、補正レンズ振り角を示す。
FIG. 9 is an example of various signal waveforms during subject tracking processing by the control unit shown in FIG.
It is assumed that the subject moves at a constant speed. FIG. 9A shows the first correction lens target position. FIG. 9B shows the second correction lens target position. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the correction lens swing angle.
第2補正レンズは、撮像装置の振れを補正するように駆動するので、撮影者が被写体を追うために意図的にパンニングした動作も手振れとみなして補正してしまう。したがって、撮影者が思った通りの構図に変更できず、非常に撮影しづらい状況になる。また、理想的には第2補正レンズにより撮影者の被写体を追う動作がキャンセルされて構図が固定される。したがって、被写体検出部504から検出される被写体位置情報は、一定速度に移動する角度変化が、そのまま被写体の追尾目標位置として第1補正レンズに指令される。
Since the second correction lens is driven so as to correct the shake of the image pickup apparatus, an operation that the photographer intentionally pans to follow the subject is also regarded as a shake and is corrected. Therefore, the composition cannot be changed to the photographer's expectation and the situation is very difficult to shoot. Ideally, the operation of following the photographer's subject is canceled by the second correction lens, and the composition is fixed. Accordingly, in the subject position information detected from the
以上のように、図8に示す制御部では、それぞれの補正レンズが振れ補正動作と被写体追尾動作を独立に行うので、それぞれの補正レンズが駆動可能なストロークを容易に超えてしまう。したがって、像ブレ補正と被写体追尾の双方の性能が低下してしまう恐れがある。 As described above, in the control unit shown in FIG. 8, since each correction lens independently performs the shake correction operation and the subject tracking operation, the stroke that can be driven by each correction lens is easily exceeded. Therefore, both the image blur correction and subject tracking performance may be degraded.
図10および図11は、本実施形態の制御部による被写体の追尾処理時の各種信号波形の一例である。
振動センサ201により検出される手振れ量から高周波および低周波成分を抽出するためのLPF501のカットオフ周波数を以下の条件で設定する。LPF501のカットオフ周波数は、手振れ信号に主に含まれる周波数、例えば5Hz付近の信号がLPF503により算出される高周波の振れ信号に含まれるように、LPF501のカットオフ周波数を5Hzよりも低く設定する。
10 and 11 are examples of various signal waveforms during subject tracking processing by the control unit of the present embodiment.
The cut-off frequency of the
図10(A)は、第1補正レンズ目標位置を示す。図10(B)は、第2補正レンズ目標位置を示す。図10(C)は、振動センサ201の出力を示す。図10(D)は、LPF502の出力を示す。図11(A)は、LPF503の出力を示す。図11(B)は、被写体検知部504の出力を示す。図11(C)は、ゲイン部506の出力を示す。横軸は時間、縦軸は補正レンズ振り角を示す。また、ゲイン部506の出力は、被写体追尾を行う1倍に設定した波形例である。なお、簡単化のため、すべての波形例は、補正レンズ振り角で換算している。
FIG. 10A shows the first correction lens target position. FIG. 10B shows the second correction lens target position. FIG. 10C shows the output of the
本実施形態の撮像装置は、まず、図10(C)の振動センサ201の出力をLPF501のカットオフ周波数で低周波成分と高周波成分とに分ける。撮影者が被写体を追尾する動作から、LPF501のカットオフ周波数については、追尾被写体の移動に含まれる周波数が低周波側に含まれるように決める。これにより、抽出された振れ信号は、図10(D)のLPF502の出力、図11(A)のLPF503の出力のようになる。
The image pickup apparatus according to the present embodiment first divides the output of the
高周波側の振れ信号は、図10(B)の第2補正レンズ目標位置に示すように、第3レンズ位置制御部211へ入力され、これに従い第2補正レンズ113にて像ブレ補正が行われる。一方、高周波側の振れは第2補正レンズで補正されているため、撮影者が意図的に被写体を追う動きを含む低周波側の振れ残り信号と被写体の移動位置との差分位置が被写体検出部504にて検出される(図11(B)の被写体検出部504の出力を参照)。
As shown at the second correction lens target position in FIG. 10B, the high-frequency side shake signal is input to the third lens
また、撮像装置は、図11(B)の被写体検出部504の出力と、図10(D)のLPF502の出力とを合成する。これにより、被写体検出部504の出力から、撮影者が意図的に構図を変更した動作による移動角度を取り除いた実際の被写体の移動角度が算出される(図11(C)のゲイン部506の出力を参照)。
In addition, the imaging device combines the output of the
また、算出された図11(C)のゲイン部506の出力と、図10(D)のLPF502の出力との差分を算出することで、第1補正レンズによる被写体追尾のための目標位置信号が算出される。図10(A)は、算出された目標位置信号に対応する第1補正レンズ目標位置を示す。
Further, by calculating the difference between the calculated output of the
本実施形態の撮像装置によれば、撮影者の構図変更を振れとして防振してしまうことなく、撮影者の構図変更により被写体を追尾出来なかった差分位置のみを補償する量だけ第1補正レンズが駆動される。また、被写体追尾動作に関係のない高周波な振れに関しては第2補正レンズにより防振することができる。したがって、第1、第2補正レンズが過剰に駆動することなく、それぞれの補正レンズが駆動可能なストロークを超えることを防止し、像ブレ補正と被写体追尾の両方の性能が低下することを防止できる。 According to the imaging apparatus of the present embodiment, the first correction lens is compensated by an amount that compensates only for the difference position where the subject could not be tracked due to the change of the photographer's composition without preventing the change of the photographer's composition as a shake. Is driven. Further, high-frequency shake that is not related to the subject tracking operation can be prevented by the second correction lens. Therefore, the first and second correction lenses can be prevented from being excessively driven, and the respective correction lenses can be prevented from exceeding a drivable stroke, and both the image blur correction and subject tracking performance can be prevented from being deteriorated. .
また、本実施形態の撮像装置は、被写体検出情報から撮影者が意図的に構図変更した際の振れのような撮像装置の低周波振れの影響を除去し、被写体の移動のみを抽出している。したがって、撮影の状態によって像ブレ補正性能を重視したい場合と追尾動作による操作性を重視したい場合とを、ゲイン部506の係数変更により容易に切り替えることが可能である。つまり、ゲイン係数を1に近づければ低周波成分に対し振れ動作は行わず第1補正レンズで被写体追尾動作と第2補正レンズで高周波成分に対し振れ補正を主に行う。ゲインを0に近づければ、第1補正レンズで低周波成分に対し振れ補正と第2補正レンズで高周波成分に対し振れ補正を行うことが出来る。
In addition, the imaging apparatus of this embodiment removes the influence of low-frequency shake of the imaging apparatus such as shake when the photographer intentionally changes the composition from the subject detection information, and extracts only the movement of the subject. . Therefore, it is possible to easily switch between the case where it is desired to emphasize the image blur correction performance and the case where the operability by the tracking operation is important depending on the shooting state by changing the coefficient of the
図12は、ゲインの変更により、第1の制御モードと第2の制御モードを切り替える条件を説明する図である。
第1の制御モードは、像ブレ補正を優先して行うモードであり、第2の制御モードは被写体追尾を優先して行うモードである。制御部は、第1の制御モードでは、例えば、被写体の追尾を実行せず、第1補正レンズ103と第2補正レンズ113とを用いた像ブレ補正を実行する。また、制御部は、第2の制御モードでは、例えば、第1補正レンズ103を用いた被写体の追尾と、第2補正レンズ113を用いた像ブレ補正を実行する。なお、ゲイン部506を0より大きく1より小さい値に設定した場合には、像ブレ補正と被写体追尾とを両方行い、どちらに重みを付けるかも自由に選択することができる。
FIG. 12 is a diagram illustrating conditions for switching between the first control mode and the second control mode by changing the gain.
The first control mode is a mode that prioritizes image blur correction, and the second control mode is a mode that prioritizes subject tracking. In the first control mode, for example, the control unit performs image blur correction using the
(焦点距離)
ズーム駆動部102による焦点距離変更時、焦点距離の長い領域では撮像装置の振れに対する画角の変化が大きく、一般的に補正レンズによる像ブレ補正角度が小さくなる。したがって、撮像装置は、焦点距離の長い領域では、第1の制御モードを選択し、焦点距離の短い領域では撮影者の撮影のしやすさを重視して第2の制御モードを選択する。焦点距離がこれらの間の領域では、第1、第2の制御モードを重みづけして両方行う。
(Focal length)
When the focal length is changed by the
(撮像装置の振れ量)
撮像装置は、撮像装置の振れが所定値より大きい場合には、第1の制御モードを選択し、振れが所定値以下の時は第2の制御モードを選択する。
(Image sensor shake)
The imaging device selects the first control mode when the shake of the imaging device is greater than a predetermined value, and selects the second control mode when the shake is less than or equal to the predetermined value.
(撮影状況)
撮像装置は、撮影状態が、歩き撮り撮影の状態を示す場合は、第1の制御モードを選択する。撮影状態が、定点撮影、流し撮り撮影、パンニング中またはチルティング中の状態を示す場合は、第2の制御モードを選択する。流し撮り撮影、パンニング中またはチルティング中においては、撮影者が意図的に構図を変更しているので、像ブレ補正によって構図変更動作を阻害しないようにする。
(Shooting situation)
The imaging device selects the first control mode when the shooting state indicates a state of shooting while walking. When the shooting state indicates a fixed point shooting, panning shooting, panning or tilting state, the second control mode is selected. During panning, panning, or tilting, the photographer intentionally changes the composition, so that the composition change operation is not hindered by image blur correction.
(撮影モード)
静止画撮影前の構図決め時、または動画撮影時は、撮像装置は、第2の制御モードを選択し、静止画撮影時は第1の制御モードを選択する。
(Shooting mode)
The imaging device selects the second control mode at the time of composition determination before still image shooting or at the time of moving image shooting, and at the time of still image shooting, the first control mode is selected.
(撮影画面内の被写体位置)
主被写体が撮影画面の中心付近にいる時、あるいは、撮影者があらかじめ設定した位置にいる時には、被写体追尾動作が必要ないので、撮像装置は、第1の制御モードを選択し、これら以外の時は、第2の制御モードを選択する。すなわち、制御部は、被写体が撮影画面の所定の位置付近にいる場合は、像ブレ補正を優先して実行する。制御部は、被写体が撮影画面の所定の位置付近とは異なる位置にいる場合は、被写体追尾を優先して実行する。
(Subject position in the shooting screen)
When the main subject is near the center of the shooting screen or at a position preset by the photographer, the subject tracking operation is not necessary, so the imaging apparatus selects the first control mode, and at other times. Selects the second control mode. That is, when the subject is near a predetermined position on the shooting screen, the control unit preferentially executes image blur correction. The control unit prioritizes subject tracking when the subject is at a position different from the vicinity of a predetermined position on the shooting screen.
(物理スイッチ押下状態)
撮影者が、所定のスイッチを用いて、モード設定を所定の設定値に設定した時は、第2の制御モードを選択し、所定値の設定が解除された時は第1の制御モードを選択する。
(Physical switch is pressed)
When the photographer uses the predetermined switch to set the mode setting to the predetermined setting value, the second control mode is selected, and when the predetermined value setting is canceled, the first control mode is selected. To do.
(撮影画像劣化)
解像度、光量、歪曲などの光学性能は、一般的に補正レンズが駆動中心から離れた時に劣化しやすい。したがって、撮像装置は、光学性能劣化(撮影画像劣化)が大きい時には補正レンズが駆動中心から離れにくいように第1の制御モードを選択し、光学性能劣化が大きくない時は、第2の制御モードを選択する。
(Photograph image degradation)
In general, optical performance such as resolution, light quantity, and distortion tends to deteriorate when the correction lens moves away from the driving center. Therefore, the imaging apparatus selects the first control mode so that the correction lens is difficult to move away from the drive center when the optical performance deterioration (photographed image deterioration) is large, and when the optical performance deterioration is not large, the second control mode. Select.
(補正レンズ位置)
補正レンズが駆動可能範囲の端にある時には、振れ補正及び、被写体追尾の性能が低下する恐れがあるので、被写体追尾しないように第1の制御モードを選択し、駆動可能範囲の中心付近にある時には、第2の制御モードを選択する。
(Correction lens position)
When the correction lens is at the end of the drivable range, there is a risk that the performance of shake correction and subject tracking may be degraded. Therefore, the first control mode is selected so as not to track the subject, and it is near the center of the drivable range. Sometimes the second control mode is selected.
(被写体移動速度、撮像装置の振れ周波数)
被写体の移動速度が所定値より大きい時、あるいは撮像装置の振れ周波数が所定値より高い時には、公知のパターンマッチング処理などから被写体位置の検出が困難あるいは精度が低下するおそれがある。したがって、撮像装置は、第1の制御モードを選択する。被写体移動速度が所定値以下の時、あるいは撮像装置の振れ周波数が所定値以下の時には、第2の制御モードを選択する。
(Subject movement speed, imaging device shake frequency)
When the moving speed of the subject is higher than a predetermined value, or when the shake frequency of the imaging apparatus is higher than the predetermined value, it is difficult to detect the subject position or the accuracy may be lowered due to a known pattern matching process. Therefore, the imaging device selects the first control mode. The second control mode is selected when the subject moving speed is equal to or lower than a predetermined value, or when the shake frequency of the imaging apparatus is equal to or lower than the predetermined value.
本実施形態では、被写体追尾情報と像ブレ補正の低周波成分から被写体の移動情報を抽出し、撮影状況に応じて被写体の移動情報を用いて被写体追尾を優先して行うか、振れ補正を優先して行うかを選択する。これにより、互いの動作が邪魔し合うことで互いの性能を劣化させることなく、像ブレ補正動作と被写体追尾動作とを両立させることができる。 In this embodiment, subject movement information is extracted from subject tracking information and low-frequency components of image blur correction, and subject tracking is prioritized using subject movement information according to shooting conditions, or shake correction is prioritized. And choose what to do. Thereby, it is possible to achieve both the image blur correction operation and the subject tracking operation without deteriorating each other's performance by interfering with each other's operation.
(実施例2)
図13は、実施例2の撮像装置が備える制御部の構成を示す図である。
実施例2の撮像装置は、第2補正レンズを有していない。LPF502およびLPF503でそれぞれ演算された、低周波および高周波での像ブレ補正レンズ目標位置については、加算部700により加算される。一方、ゲイン部506でゲイン係数が乗算された追尾目標位置についても、加算部700にて同様に加算される。加算後の合成信号は、減算部701を介して第1レンズ位置制御部205へ入力されることで被写体追尾動作および像ブレ補正動作が行われる。
(Example 2)
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a control unit included in the imaging apparatus according to the second embodiment.
The imaging apparatus of Example 2 does not have the second correction lens. The image blur correction lens target positions at low frequency and high frequency calculated by the
実施例2の撮像装置によれば、被写体追尾動作と像ブレ補正動作を1つの補正レンズで実施することができる。したがって、複数の補正レンズを持つことによる装置の大型化やコスト増加を抑えつつ、像ブレ補正動作と被写体追尾動作の両方を実現できる。 According to the imaging apparatus of the second embodiment, the subject tracking operation and the image blur correction operation can be performed with one correction lens. Therefore, it is possible to realize both the image blur correction operation and the subject tracking operation while suppressing an increase in size and cost of the apparatus due to having a plurality of correction lenses.
(その他の実施形態)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
(Other embodiments)
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
104 第1補正レンズ駆動部
114 第2補正レンズ駆動部
119 制御部
104 1st correction lens drive
Claims (20)
撮影画像から被写体を検出する検出手段と、
撮影状態を通知する通知手段と、
前記検出された被写体の追尾目標位置と、前記振れ検出信号とに基づいて、補正手段を用いて被写体の追尾と像ブレ補正とを実行する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記撮影状態に応じて、被写体の追尾と像ブレ補正のうちのいずれを優先して実行するかを決定する
ことを特徴とする像ブレ補正装置。 Output means for outputting a shake detection signal relating to the shake of the device;
Detection means for detecting a subject from a captured image;
A notification means for notifying the shooting state;
Control means for performing tracking of the subject and image blur correction using a correction means based on the detected tracking target position of the subject and the shake detection signal;
The control means determines which of the subject tracking and the image blur correction is to be prioritized and executed according to the shooting state.
第1の補正手段を用いて、前記被写体の追尾と、前記振れ検出信号の低周波成分についての像ブレ補正を実行し、
第2の補正手段を用いて、前記振れ検出信号の高周波成分についての像ブレ補正を実行する
ことを特徴とする請求項1に記載の像ブレ補正装置。 The control means includes
Using the first correction unit, the subject tracking and the image blur correction for the low frequency component of the shake detection signal are executed,
The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein image blur correction is performed on a high frequency component of the shake detection signal using a second correction unit.
ことを特徴とする請求項2に記載の像ブレ補正装置。 In the first control mode in which priority is given to the image blur correction, the control means does not perform tracking of the subject but performs image blur correction using the first correction means and the second correction means. In the second control mode that prioritizes tracking of the subject, tracking of the subject using the first correction unit and image blur correction using the second correction unit are executed. The image blur correction device according to claim 2.
前記検出された被写体の位置に基づいて、前記被写体の追尾目標位置を算出し、
前記算出した追尾目標位置と前記振れ検出信号の低周波成分とを加算することによって、前記第1の補正手段の駆動信号を生成する
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の像ブレ補正装置。 The control means includes
Based on the detected position of the subject, the tracking target position of the subject is calculated,
4. The image according to claim 2, wherein a drive signal for the first correction unit is generated by adding the calculated tracking target position and a low frequency component of the shake detection signal. 5. Blur correction device.
ことを特徴とする請求項4に記載の像ブレ補正装置。 The control means multiplies the addition result of the tracking target position and the low frequency component of the shake detection signal by a predetermined gain coefficient, and subtracts the gain coefficient multiplication result from the low frequency component of the shake detection signal. The image blur correction apparatus according to claim 4, wherein a drive signal for the first correction unit is generated by the following.
ことを特徴とする請求項5に記載の像ブレ補正装置。 The image blur correction apparatus according to claim 5, wherein the control unit determines which of the tracking of the subject and the image blur correction has priority by changing the gain coefficient.
前記第1の抽出手段は、前記撮影状態に応じて、抽出する周波数を変更する
ことを特徴とする請求項6に記載の像ブレ補正装置。 The control means includes first extraction means for extracting a low frequency component from the shake detection signal, and second extraction means for extracting a high frequency component from the shake detection signal,
The image blur correction apparatus according to claim 6, wherein the first extraction unit changes a frequency to be extracted according to the shooting state.
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の像ブレ補正装置。 The control means prioritizes the image blur correction in an area with a long focal distance, and prioritizes the subject tracking in an area with a short focal distance. The image blur correction device according to any one of the above.
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の像ブレ補正装置。 The control means prioritizes the image blur correction when the shake of the apparatus is greater than a predetermined value, and prioritizes the subject tracking when the shake of the apparatus is equal to or less than the predetermined value. The image blur correction device according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の像ブレ補正装置。 The control means prioritizes the image blur correction when the shooting state indicates a walk shooting shooting state, and the shooting state is fixed point shooting, panning shooting, panning or tilting. The image blur correction apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein when the state is indicated, the subject tracking is executed with priority.
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の像ブレ補正装置。 The control unit according to any one of claims 1 to 7, wherein the control unit prioritizes the image blur correction when capturing a still image and prioritizes the subject tracking when capturing a moving image. The image blur correction apparatus described.
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の像ブレ補正装置。 The control means prioritizes the image blur correction when the subject is near a predetermined position on the shooting screen, and when the subject is at a position different from the vicinity of the predetermined position on the shooting screen, The image blur correction apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein subject tracking is performed with priority.
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の像ブレ補正装置。 The control means prioritizes the image blur correction when a predetermined value is set by a predetermined switch, and prioritizes the subject tracking when the setting of the predetermined value is canceled. The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein the image blur correction apparatus is an image blur correction apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の像ブレ補正装置。 The control means prioritizes the image blur correction when the degradation of the captured image is large, and prioritizes the subject tracking when the degradation of the captured image is small. The image blur correction device according to any one of 1 to 7.
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の像ブレ補正装置。 The control means prioritizes the image blur correction when the correction means is at the end of the drivable range, and prioritizes the subject tracking when the correction means is near the center of the drivable range. The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein the image blur correction apparatus is executed.
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の像ブレ補正装置。 The control means prioritizes the image blur correction when the moving speed of the subject is greater than a predetermined value, and prioritizes the subject tracking when the moving speed of the subject is equal to or less than the predetermined value. The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein the image blur correction apparatus is an image blur correction apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の像ブレ補正装置。 The control means prioritizes the image blur correction when the vibration frequency of the device is higher than a predetermined value, and performs tracking of the subject when the vibration frequency of the device is equal to or lower than a predetermined value. The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein the image blur correction apparatus is executed with priority.
撮影画像から被写体を検出する検出工程と、
撮影状態を通知する通知工程と、
前記検出された被写体の追尾目標位置と、前記振れ検出信号とに基づいて、補正手段を用いて被写体の追尾と像ブレ補正とを実行する制御工程とを有し、
前記制御工程では、前記撮影状態に応じて、被写体の追尾と像ブレ補正のうちのいずれを優先して実行するかを決定する
ことを特徴とする像ブレ補正装置の制御方法。 An output step of outputting a shake detection signal related to the shake of the device;
A detection process for detecting a subject from a captured image;
A notification process for notifying the shooting state;
A control step of performing tracking of the subject and image blur correction using a correction unit based on the detected tracking target position of the subject and the shake detection signal;
In the control step, it is determined which of the subject tracking and the image blur correction is to be executed with priority according to the shooting state.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016107004A JP6742819B2 (en) | 2016-05-30 | 2016-05-30 | Image blur correction device, optical device, imaging device, and control method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016107004A JP6742819B2 (en) | 2016-05-30 | 2016-05-30 | Image blur correction device, optical device, imaging device, and control method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017215350A true JP2017215350A (en) | 2017-12-07 |
JP6742819B2 JP6742819B2 (en) | 2020-08-19 |
Family
ID=60576868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016107004A Active JP6742819B2 (en) | 2016-05-30 | 2016-05-30 | Image blur correction device, optical device, imaging device, and control method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6742819B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11711612B2 (en) | 2019-10-29 | 2023-07-25 | Fujifilm Corporation | Imaging support device, imaging apparatus, imaging system, imaging support system, imaging support method, and program |
JP7500194B2 (en) | 2019-12-27 | 2024-06-17 | キヤノン株式会社 | Imaging device, control method thereof, program, and storage medium |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013033183A (en) * | 2011-07-01 | 2013-02-14 | Nikon Corp | Lens barrel, camera system and camera body |
JP2015075617A (en) * | 2013-10-09 | 2015-04-20 | キヤノン株式会社 | Image tremor correction device, lens device, imaging device, control method of image tremor correction device, program and recording medium |
JP2015089108A (en) * | 2013-09-24 | 2015-05-07 | キヤノン株式会社 | Imaging device and imaging method |
JP2015102757A (en) * | 2013-11-26 | 2015-06-04 | キヤノン株式会社 | Imaging device and control method of the same, program, and storage medium |
JP2015136035A (en) * | 2014-01-17 | 2015-07-27 | ソニー株式会社 | Imaging apparatus, imaging method and program |
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 |
-
2016
- 2016-05-30 JP JP2016107004A patent/JP6742819B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013033183A (en) * | 2011-07-01 | 2013-02-14 | Nikon Corp | Lens barrel, camera system and camera body |
JP2015089108A (en) * | 2013-09-24 | 2015-05-07 | キヤノン株式会社 | Imaging device and imaging method |
JP2015075617A (en) * | 2013-10-09 | 2015-04-20 | キヤノン株式会社 | Image tremor correction device, lens device, imaging device, control method of image tremor correction device, program and recording medium |
JP2015102757A (en) * | 2013-11-26 | 2015-06-04 | キヤノン株式会社 | Imaging device and control method of the same, program, and storage medium |
JP2015136035A (en) * | 2014-01-17 | 2015-07-27 | ソニー株式会社 | Imaging apparatus, imaging method and program |
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 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11711612B2 (en) | 2019-10-29 | 2023-07-25 | Fujifilm Corporation | Imaging support device, imaging apparatus, imaging system, imaging support system, imaging support method, and program |
US11968448B2 (en) | 2019-10-29 | 2024-04-23 | Fujifilm Corporation | Imaging support device, imaging apparatus, imaging system, imaging support system, imaging support method, and program |
JP7500194B2 (en) | 2019-12-27 | 2024-06-17 | キヤノン株式会社 | Imaging device, control method thereof, program, and storage medium |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6742819B2 (en) | 2020-08-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9191575B2 (en) | Image stabilization apparatus, image capture apparatus comprising the same, and controlling methods thereof | |
JP6600163B2 (en) | Image blur correction apparatus and control method thereof | |
JP6242145B2 (en) | Image shake correction apparatus, control method thereof, and imaging apparatus | |
JP6465560B2 (en) | Image blur correction apparatus, control method therefor, program, and storage medium | |
US9749533B2 (en) | Image shake correcting device and control method therefor, optical apparatus, and image pickup apparatus | |
US9253403B2 (en) | Image stabilization apparatus, control method therefor, storage medium storing control program therefor, and image pickup apparatus equipped with image stabilization apparatus | |
JP6506517B2 (en) | Image processing apparatus, control method therefor, and imaging apparatus | |
KR101728590B1 (en) | An image pickup apparatus and control method | |
US9661224B2 (en) | Image shake correcting apparatus and control method therefor, optical apparatus, and image pickup apparatus | |
JP6423658B2 (en) | Imaging apparatus, control method therefor, program, and storage medium | |
JP6080505B2 (en) | Image blur correction apparatus and control method thereof | |
US10694109B2 (en) | Imaging apparatus | |
JP6558891B2 (en) | Image shake correction apparatus and imaging apparatus | |
JP2015102775A (en) | Image tremor correction device and control method of the same | |
JP6482197B2 (en) | Image shake correction apparatus, control method thereof, and imaging apparatus | |
JP6395401B2 (en) | Image shake correction apparatus, control method therefor, optical apparatus, and imaging apparatus | |
US11218637B2 (en) | Image capture apparatus and control method having image stabilization which reduces peripheral light variation | |
JP6742819B2 (en) | Image blur correction device, optical device, imaging device, and control method | |
JP2017044878A (en) | Image-capturing device and control method therefor | |
JP2017032653A (en) | Image blur correction device, control method thereof, imaging apparatus, and optical apparatus | |
JP5967885B2 (en) | Optical apparatus, imaging apparatus including the same, and control method of optical apparatus | |
JP2014092756A (en) | Image shake correcting device, optical equipment comprising the same, imaging device, and control method of image shake correcting device | |
JP2024035336A (en) | Control device and control method of image blur correction |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190528 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200324 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200520 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200630 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200729 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6742819 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |