JP2021033233A - Image blur correction device and control method thereof, program, and imaging apparatus including image blur correction device - Google Patents

Image blur correction device and control method thereof, program, and imaging apparatus including image blur correction device Download PDF

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Abstract

To make it possible to precisely correct a shifting blur caused by the runout of an imaging apparatus.SOLUTION: The image blur correction device includes: a motion vector detector that detects a motion vector from two images acquired by an imaging device at regular time intervals; an acquisition unit that acquires runout signals from a runout detector that detects the runout of the imaging apparatus; a comparison unit that finds a correlation between the motion vector and the runout signal; and a correction amount acquisition unit that acquires the image blur correction amount based on the comparison result by the comparison unit and the runout signal.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、撮像装置において、装置の振れに起因する像ブレを補正する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for correcting image blurring caused by shake of an image pickup apparatus.

近年、多くの撮像装置に、撮像素子を平行移動させることにより装置の振れに起因する像ブレを補正する像ブレ補正機構(像面像ブレ補正機構)が搭載されるようになってきた。また、より高い像ブレ補正性能を実現するために、像ブレ補正制御の方法に関しても多くの提案がなされている。 In recent years, many image pickup devices have come to be equipped with an image blur correction mechanism (image plane image blur correction mechanism) that corrects image blur caused by the shake of the device by moving the image sensor in parallel. Further, in order to realize higher image blur correction performance, many proposals have been made regarding the method of image blur correction control.

特許文献1には、カメラが回転運動を行った時の像ブレ(角度ブレ)およびカメラが平行移動した時の像ブレ(シフトブレ)に関して、それぞれ信号レベルが小さい場合には補正を停止する方法が開示されている。特許文献1に記載の方法によれば、三脚に設置した場合などの振れがない状態において、像ブレの誤補正を防ぐことが出来る。結果として、適切な画像をユーザーに提供することが可能となる。 Patent Document 1 describes a method of stopping correction when the signal level is small with respect to image blur (angle blur) when the camera rotates and image blur (shift blur) when the camera moves in parallel. It is disclosed. According to the method described in Patent Document 1, it is possible to prevent erroneous correction of image blur in a state where there is no runout such as when installed on a tripod. As a result, it is possible to provide the user with an appropriate image.

特許文献2には、1つの加速度計と2つの角速度計の値からそれぞれ回転中心を推定し、露光中は角速度計の値を用いてシフトブレ補正を行う方法が開示されている。 Patent Document 2 discloses a method in which the center of rotation is estimated from the values of one accelerometer and two angular velocity meters, and shift blur correction is performed using the values of the angular velocity meters during exposure.

特開2017−194529号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-194529 特開2012−88466号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-888466

しかしながら、特許文献1および特許文献2に開示されている方法を用いた場合においても、ユーザーによってはうまくシフトブレの補正を行えない場合がある。 However, even when the methods disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 are used, the shift blur may not be corrected well depending on the user.

すなわち、特許文献1によると、カメラの状態(三脚設置などの静止状態か手持ちかの違い)によって制御を適切に切り替えることは出来るが、ユーザーの個人差に対して対応しているとは言えない。また、特許文献2においては、推定された回転中心の確からしさを判断する方法については開示されていない。 That is, according to Patent Document 1, control can be appropriately switched depending on the state of the camera (difference between stationary state such as tripod installation and handheld state), but it cannot be said that it corresponds to individual differences of users. .. Further, Patent Document 2 does not disclose a method for determining the certainty of the estimated rotation center.

本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、撮像装置の振れに起因するシフトブレを精度よく補正できるようにすることである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to enable accurate correction of shift blur caused by runout of an image pickup apparatus.

本発明に係わる像ブレ補正装置は、撮像素子により一定の時間間隔で取得された2つの画像から動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、撮像装置の振れを検出する振れ検出手段からの振れ信号を取得する取得手段と、前記動きベクトルと前記振れ信号の相関を求める比較手段と、前記比較手段による比較の結果と前記振れ信号とに基づいて、像ブレ補正量を取得する補正量取得手段と、を備えることを特徴とする。 The image blur correction device according to the present invention includes a motion vector detecting means for detecting a motion vector from two images acquired by an image sensor at regular time intervals, and a runout signal from a shake detecting means for detecting the runout of the image pickup device. The acquisition means for acquiring the image blur correction amount, the comparison means for obtaining the correlation between the motion vector and the runout signal, and the correction amount acquisition means for acquiring the image blur correction amount based on the comparison result by the comparison means and the runout signal. , It is characterized in that.

本発明によれば、撮像装置の振れに起因するシフトブレを精度よく補正することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to accurately correct the shift blur caused by the runout of the image pickup apparatus.

レンズ交換式の一眼レフタイプのデジタルカメラの構成を示す図。The figure which shows the structure of the single-lens reflex type digital camera with interchangeable lenses. 撮像素子ユニットにおける像ブレ補正機構の分解斜視図。An exploded perspective view of the image blur correction mechanism in the image sensor unit. 像ブレ補正制御部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the image blur correction control part. 出力補正部の内部構成を説明する図。The figure explaining the internal structure of the output correction part. 相関が高い信号の場合の補正方法を説明する図。The figure explaining the correction method in the case of a signal with high correlation. 相関が低い信号の場合の補正方法を説明する図。The figure explaining the correction method in the case of a signal with low correlation. 動きベクトル検出部の動作を説明する図。The figure explaining the operation of the motion vector detection part. デジタルカメラの撮像動作の流れを説明するフローチャート。A flowchart illustrating the flow of imaging operation of a digital camera.

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments do not limit the invention according to the claims. Although a plurality of features are described in the embodiment, not all of the plurality of features are essential to the invention, and the plurality of features may be arbitrarily combined. Further, in the attached drawings, the same or similar configurations are designated by the same reference numbers, and duplicate explanations are omitted.

図1は、本発明の撮像装置の一実施形態であるレンズ交換式の一眼レフタイプのデジタルカメラ100の構成を示す図である。図1(a)は一実施形態におけるデジタルカメラ100の中央断面図であり、図1(b)はデジタルカメラ100の電気的構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a single-lens reflex type digital camera 100 with interchangeable lenses, which is an embodiment of the image pickup apparatus of the present invention. FIG. 1A is a central sectional view of the digital camera 100 in one embodiment, and FIG. 1B is a block diagram showing an electrical configuration of the digital camera 100.

図1(a)において、デジタルカメラ100はカメラ本体1と、カメラ本体1に着脱可能に装着されるレンズ2とを備える。レンズ2は、光軸4を軸とする複数のレンズからなる撮影光学系3を備える。レンズ2は、レンズ2を透過した被写体からの光束がカメラ本体1の撮像素子ユニット6に良好に結像されるようにするために、レンズ駆動部13を備える。レンズ駆動部13は、レンズシステム制御回路12からの制御信号を受けて撮影光学系3を駆動する。撮影光学系3は、焦点調節部、絞り駆動部などを備えている。 In FIG. 1A, the digital camera 100 includes a camera body 1 and a lens 2 that is detachably attached to the camera body 1. The lens 2 includes a photographing optical system 3 composed of a plurality of lenses centered on the optical axis 4. The lens 2 includes a lens driving unit 13 so that the light flux from the subject transmitted through the lens 2 can be well imaged on the image sensor unit 6 of the camera body 1. The lens driving unit 13 receives a control signal from the lens system control circuit 12 and drives the photographing optical system 3. The photographing optical system 3 includes a focus adjusting unit, an aperture driving unit, and the like.

また、カメラ本体1は、シャッタ機構16、撮像素子ユニット6、背面表示部9a、電子ビューファインダ(以下EVF)9b、振れ検出部15を備える。カメラ本体1とレンズ2の間には、カメラ本体1とレンズ2を電気的に接続する電気接点11が配置されている
図1(b)において、レンズ2は、電気的な構成として、レンズシステム制御回路12、レンズ駆動部13、メモリ25を備える。レンズシステム制御回路15は、メモリ25に記憶されているプログラムを実行することにより、レンズ2の全体を制御する。レンズ駆動部13は、レンズシステム制御回路12からの制御信号を受けて撮影光学系3を駆動する。
Further, the camera body 1 includes a shutter mechanism 16, an image sensor unit 6, a rear display unit 9a, an electronic viewfinder (hereinafter referred to as EVF) 9b, and a shake detection unit 15. An electrical contact 11 that electrically connects the camera body 1 and the lens 2 is arranged between the camera body 1 and the lens 2. In FIG. 1 (b), the lens 2 has a lens system as an electrical configuration. It includes a control circuit 12, a lens drive unit 13, and a memory 25. The lens system control circuit 15 controls the entire lens 2 by executing a program stored in the memory 25. The lens driving unit 13 receives a control signal from the lens system control circuit 12 and drives the photographing optical system 3.

また、カメラ本体1は、電気的な構成として、カメラシステム制御回路5、撮像素子ユニット6、画像処理部7、メモリ8、背面表示部9aとEVF9bとを含む表示部9、操作検出部10、振れ検出部15、振れ補正駆動部14を備える。カメラシステム制御回路5は、メモリ8の不揮発性メモリ部に記憶されたプログラムを実行することにより、デジタルカメラ100の全体を制御する。撮像素子ユニット6は、被写体像を光電変換し画像信号を出力する撮像素子と、撮像素子を光軸に垂直な方向において移動(チルトを含むものとする)させる像ブレ補正機構とを有する。画像処理部7は、撮像素子ユニット6の撮像素子から出力された画像信号に必要な画像処理を行う。メモリ8は、プログラムを記憶する不揮発性メモリ部と、画像データを一時記憶する揮発性メモリ部とを有する。操作検出部10は、ユーザーの操作を受け付ける。表示部9は、撮影された画像やカメラの状態を示す情報などを表示する。振れ検出部15は、デジタルカメラ100の振れ量を検出する。振れ補正駆動部14は、撮像素子ユニット6の像ブレ補正機構を駆動して撮像素子を光軸4と垂直な面内で移動させ、像振れ補正を行う。撮像素子位置検出部21は、撮像ユニット6内の撮像素子の移動位置を検出する。 Further, as an electrical configuration, the camera body 1 includes a camera system control circuit 5, an image sensor unit 6, an image processing unit 7, a memory 8, a display unit 9 including a rear display unit 9a and an EVF 9b, an operation detection unit 10, and an operation detection unit 10. A runout detection unit 15 and a runout correction drive unit 14 are provided. The camera system control circuit 5 controls the entire digital camera 100 by executing a program stored in the non-volatile memory unit of the memory 8. The image sensor unit 6 includes an image sensor that photoelectrically converts a subject image and outputs an image signal, and an image blur correction mechanism that moves the image sensor in a direction perpendicular to the optical axis (including tilting). The image processing unit 7 performs image processing necessary for the image signal output from the image sensor of the image sensor unit 6. The memory 8 has a non-volatile memory unit for storing a program and a volatile memory unit for temporarily storing image data. The operation detection unit 10 accepts a user's operation. The display unit 9 displays captured images, information indicating the state of the camera, and the like. The runout detection unit 15 detects the runout amount of the digital camera 100. The shake correction driving unit 14 drives the image blur correction mechanism of the image sensor unit 6 to move the image sensor in a plane perpendicular to the optical axis 4 to perform image shake correction. The image sensor position detection unit 21 detects the moving position of the image sensor in the image sensor 6.

また、機能的な面から見ると、カメラ本体1およびレンズ2からなるデジタルカメラ100は、撮像手段、画像処理手段、記録再生手段、制御手段を有する。 From a functional point of view, the digital camera 100 including the camera body 1 and the lens 2 has an imaging means, an image processing means, a recording / reproducing means, and a control means.

撮像手段は、撮影光学系3 、撮像素子ユニット6、シャッタ機構16を含み、画像処理手段は、画像処理部7を含む。また、記録再生手段は、メモリ8、表示部9を含む。なお、表示部9は、背面表示部9a、カメラ本体1の上面に設けられた撮影情報を表示する不図示の小型表示パネル、EVF9bを包含する。制御手段は、カメラシステム制御回路5、操作検出部10、振れ検出部15、振れ補正駆動部14、レンズシステム制御回路12、レンズ駆動部13を含む。なお、レンズシステム制御回路12は、不図示のフォーカスレンズ、絞り、ズームなどの駆動を行う。 The image pickup means includes a photographing optical system 3, an image sensor unit 6, and a shutter mechanism 16, and the image processing means includes an image processing unit 7. Further, the recording / reproducing means includes a memory 8 and a display unit 9. The display unit 9 includes a rear display unit 9a and an EVF9b, which is a small display panel (not shown) for displaying shooting information provided on the upper surface of the camera body 1. The control means includes a camera system control circuit 5, an operation detection unit 10, a shake detection unit 15, a shake correction drive unit 14, a lens system control circuit 12, and a lens drive unit 13. The lens system control circuit 12 drives a focus lens (not shown), an aperture, a zoom, and the like.

振れ検出部15は、複数の慣性センサからなり、デジタルカメラ100の移動、回転を検知可能である。具体的には、振動ジャイロなどが用いられる。振れ補正駆動部14は撮像素子ユニット6内の像ブレ補正機構を駆動して、撮像素子を光軸4に垂直な平面上でシフトもしくはチルト駆動させる。 The runout detection unit 15 includes a plurality of inertial sensors, and can detect the movement and rotation of the digital camera 100. Specifically, a vibrating gyro or the like is used. The shake correction driving unit 14 drives the image blur correction mechanism in the image sensor unit 6 to shift or tilt the image sensor on a plane perpendicular to the optical axis 4.

上記の各手段をさらに詳しく説明すると、撮像手段は、物体からの光を、撮影光学系3を介して撮像素子の撮像面に結像させる光学処理系である。撮像素子からピント評価量/適切な露光量の情報が得られるため、この情報に基づいて撮影光学系3が調整される。これにより、適切な光量の物体光を、撮像素子上にピントが合った状態で露光させることができる。シャッタ機構16は、シャッタ幕を走行させることにより、撮像素子の露光状態と遮光状態を制御する。シャッタ機構16は、少なくとも被写体像を遮るための幕(メカ後幕)を備えており、露光の完了はシャッタ機構16によってなされる。また、本実施形態では、撮像素子がシャッタ機構16の後幕走行に先だって、ラインごとに電荷をリセットすることで露光開始のタイミングを制御するモード(電子先幕)を備えている。電子先幕のモードでは、上記の撮像素子の電荷リセット(電子先幕)とシャッタ機構16の後幕を同期させて動作させることにより露出制御を行う。電子先幕に関しては多くの先行技術文献に記載されているので、詳細な説明は省略する。 To explain each of the above means in more detail, the image pickup means is an optical processing system that forms an image of light from an object on the image pickup surface of the image pickup device via the photographing optical system 3. Since information on the focus evaluation amount / appropriate exposure amount can be obtained from the image sensor, the photographing optical system 3 is adjusted based on this information. As a result, an object light having an appropriate amount of light can be exposed on the image sensor in a focused state. The shutter mechanism 16 controls the exposure state and the light-shielding state of the image sensor by traveling the shutter curtain. The shutter mechanism 16 includes at least a curtain (mechanical rear curtain) for blocking the subject image, and the exposure is completed by the shutter mechanism 16. Further, in the present embodiment, the image sensor has a mode (electronic front curtain) in which the timing of the start of exposure is controlled by resetting the electric charge for each line prior to the traveling of the rear curtain of the shutter mechanism 16. In the electronic front curtain mode, exposure control is performed by synchronously operating the charge reset (electronic front curtain) of the image sensor and the rear curtain of the shutter mechanism 16. Since the electronic front curtain is described in many prior art documents, detailed description thereof will be omitted.

画像処理手段を構成する画像処理部7は、内部にA/D変換器、ホワイトバランス調整回路、ガンマ補正回路、補間演算回路等を有しており、記録用の画像を生成する。色補間処理部はこの画像処理部7に備えられており、ベイヤ配列の信号から色補間(デモザイキング)処理を施してカラー画像を生成する。また、画像処理部7は、予め定められた方法を用いて静止画、動画、音声などの圧縮を行う。 The image processing unit 7 constituting the image processing means has an A / D converter, a white balance adjustment circuit, a gamma correction circuit, an interpolation calculation circuit, and the like inside, and generates an image for recording. The color interpolation processing unit 7 is provided in the image processing unit 7, and performs color interpolation (demosiking) processing from the signals of the Bayer array to generate a color image. In addition, the image processing unit 7 compresses still images, moving images, sounds, and the like using a predetermined method.

メモリ8は実際の記憶部を備えている。カメラシステム制御回路5により、メモリ8の記憶部へ画像データの出力を行うとともに、表示部9にユーザーに提示する像を表示する。 The memory 8 includes an actual storage unit. The camera system control circuit 5 outputs image data to the storage unit of the memory 8 and displays an image to be presented to the user on the display unit 9.

制御手段を構成するカメラシステム制御回路5は、撮像の際のタイミング信号などを生成して出力する。外部操作に応じて撮像系、画像処理系、記録再生系をそれぞれ制御する。例えば、シャッターレリーズボタン(不図示)の押下をカメラシステム制御回路5が検出して、撮像素子ユニット6内の撮像素子の駆動、画像処理部7の動作、圧縮処理などを制御する。さらに情報表示を行う表示部9の各セグメントの状態を制御する。また、背面表示部9aはタッチパネルを有し、操作検出部10に接続される。 The camera system control circuit 5 constituting the control means generates and outputs a timing signal or the like at the time of imaging. The imaging system, image processing system, and recording / playback system are controlled according to external operations. For example, the camera system control circuit 5 detects the pressing of the shutter release button (not shown) to control the driving of the image sensor in the image sensor unit 6, the operation of the image processing unit 7, the compression processing, and the like. Further, the state of each segment of the display unit 9 that displays information is controlled. Further, the rear display unit 9a has a touch panel and is connected to the operation detection unit 10.

次に、撮影光学系の調整動作について説明する。カメラシステム制御回路5には画像処理部7が接続されており、撮像素子ユニット6に設けられた撮像素子からの信号および、操作検出部10により検出される撮影者の操作に基づいて適切な焦点位置、絞り位置を求める。カメラシステム制御回路5は、電気接点11を介してレンズシステム制御回路12に指令を出し、レンズシステム制御回路12は不図示の焦点距離変更部および絞り駆動部を制御する。さらに、像振れ補正を行うモードにおいては、振れ検出部15から得られた信号と撮像素子位置検出部21の検出情報とに基づいて、振れ補正駆動部14を制御する。撮像素子ユニット6は、例えばマグネットと平板コイルを有する像ブレ補正機構を備える。また、撮像素子位置検出部21は、例えばマグネットとホール素子を備える。 Next, the adjustment operation of the photographing optical system will be described. An image processing unit 7 is connected to the camera system control circuit 5, and an appropriate focus is obtained based on a signal from the image sensor provided in the image sensor unit 6 and an operation of the photographer detected by the operation detection unit 10. Find the position and aperture position. The camera system control circuit 5 issues a command to the lens system control circuit 12 via the electrical contact 11, and the lens system control circuit 12 controls a focal length changing unit and an aperture driving unit (not shown). Further, in the mode of performing image shake correction, the shake correction driving unit 14 is controlled based on the signal obtained from the shake detection unit 15 and the detection information of the image sensor position detection unit 21. The image sensor unit 6 includes, for example, an image blur correction mechanism having a magnet and a flat plate coil. Further, the image sensor position detection unit 21 includes, for example, a magnet and a Hall element.

ここで、本実施形態における像ブレ補正の制御の流れについて簡単に説明する。本実施形態では、像ブレ補正制御部は、大きく分けて、カメラの振れを検出する振れ検出部15、像ブレ補正動作を行う振れ補正駆動部14、振れ検出部15の信号から振れ補正駆動部14の目標値を生成し駆動制御を行うカメラシステム制御回路5からなる。まず、不図示のレリーズボタンを半分押し下げて撮影予備動作に入る操作(スイッチSW1のON)を操作検出部10で検出する。いわゆる構図を定めるエイミング動作である。この時、構図決めを容易にするために、振れ補正駆動部14を用いて像ブレ補正を行う。すなわち、振れ検出部15からの信号に基づいて振れ補正駆動部14を制御することにより像ブレ補正を実現する。その後、レリーズボタンを完全に押し下げて撮影動作に入る操作(スイッチSW2のON)を操作検出部10で検出する。この時、露光して取得される被写体像のぶれを抑制するために振れ補正駆動部14を用いて像ブレ補正を行う。露光後一定時間が経過すると像ブレ補正動作は停止される。 Here, the flow of control for image blur correction in the present embodiment will be briefly described. In the present embodiment, the image blur correction control unit is roughly divided into a shake detection unit 15 that detects camera shake, a shake correction drive unit 14 that performs an image blur correction operation, and a shake correction drive unit from the signals of the shake detection unit 15. It is composed of a camera system control circuit 5 that generates 14 target values and performs drive control. First, the operation detection unit 10 detects an operation (ON of the switch SW1) in which the release button (not shown) is pushed down halfway to enter the preparatory shooting operation. This is an aiming operation that determines the so-called composition. At this time, in order to facilitate composition determination, image blur correction is performed using the shake correction driving unit 14. That is, image blur correction is realized by controlling the runout correction drive unit 14 based on the signal from the runout detection unit 15. After that, the operation detection unit 10 detects an operation (ON of the switch SW2) for entering the shooting operation by completely pressing the release button. At this time, image blur correction is performed using the shake correction driving unit 14 in order to suppress blurring of the subject image acquired by exposure. The image blur correction operation is stopped after a certain period of time has passed after the exposure.

図2は、撮像素子ユニット6内の像ブレ補正機構の機械的な構成を示す分解斜視図である。図2において縦の線は光軸4と平行な方向を示す。図2では、移動しない部材(=固定部)には100番台の符号を付し、移動する部材(=可動部)には200番台の符号を付している。さらに、固定部と可動部で挟持されるボールには300番台の符号を付している。 FIG. 2 is an exploded perspective view showing the mechanical configuration of the image blur correction mechanism in the image sensor unit 6. In FIG. 2, the vertical line indicates a direction parallel to the optical axis 4. In FIG. 2, the non-moving member (= fixed portion) is designated by a reference numeral in the 100s, and the moving member (= movable portion) is designated by the reference numeral in the 200s. Further, the balls sandwiched between the fixed portion and the movable portion are designated by a code in the 300 series.

図2において、像ブレ補正機構は、上部ヨーク101、ビス102a,102b,102c、上部磁石103a,103b,103c,103d,103e,103f、補助スペーサ104a,104b、メインスペーサ105a,105b,105c、固定部転動板106a,106b,106c、下部磁石107a,107b,107c,107d,107e,107f、下部ヨーク108、ビス109a,109b,109c、ベース板110を備える。像ブレ補正機構はさらに、FPC201、取り付け位置202a,202b,202c、可動PCB203、可動部転動板204a,204b,204c、コイル205a,205b,205c、可動枠206、ボール301a,301b,301cを備える。なお、取り付け位置202a,202b,202cは、撮像素子位置検出部21を構成する複数の位置検出素子を取り付ける位置を示す。 In FIG. 2, the image blur correction mechanism is fixed to the upper yoke 101, screws 102a, 102b, 102c, upper magnets 103a, 103b, 103c, 103d, 103e, 103f, auxiliary spacers 104a, 104b, main spacers 105a, 105b, 105c. A part rolling plate 106a, 106b, 106c, a lower magnet 107a, 107b, 107c, 107d, 107e, 107f, a lower yoke 108, a screw 109a, 109b, 109c, and a base plate 110 are provided. The image blur correction mechanism further includes an FPC 201, mounting positions 202a, 202b, 202c, a movable PCB 203, a movable portion rolling plate 204a, 204b, 204c, a coil 205a, 205b, 205c, a movable frame 206, and balls 301a, 301b, 301c. .. The mounting positions 202a, 202b, and 202c indicate positions where a plurality of position detecting elements constituting the image sensor position detecting unit 21 are mounted.

上部ヨーク101、上部磁石103a,103b,103c,103d,103e,103f、下部磁石107a,107b,107c,107d,107e,107f、下部ヨーク108が磁気回路を形成しており、いわゆる閉磁路をなしている。上部磁石103a,103b,103c,103d,103e,103fは上部ヨーク101に吸着した状態で接着固定されている。同様に下部磁石107a,107b,107c,107d,107e,107fは下部ヨーク108に吸着した状態で接着固定されている。上部磁石103a,103b,103c,103d,103e,103fおよび下部磁石107a,107b,107c,107d,107e,107fはそれぞれ光軸方向(図2の上下方向)に着磁されており、隣接する磁石(磁石103aと103bのような位置関係)は互いに異なる向きに着磁されている。また、対向する磁石(磁石103aと107aのような位置関係)は互いに同じ向きに着磁されている。このようにすることで、上部ヨーク101と下部ヨーク108の間に光軸方向に強い密度の磁束が生じる。 The upper yoke 101, the upper magnets 103a, 103b, 103c, 103d, 103e, 103f, the lower magnets 107a, 107b, 107c, 107d, 107e, 107f, and the lower yoke 108 form a magnetic circuit, forming a so-called closed magnetic path. There is. The upper magnets 103a, 103b, 103c, 103d, 103e, and 103f are adhesively fixed to the upper yoke 101 in a state of being attracted to them. Similarly, the lower magnets 107a, 107b, 107c, 107d, 107e, and 107f are adhesively fixed to the lower yoke 108 in a state of being attracted to them. The upper magnets 103a, 103b, 103c, 103d, 103e, 103f and the lower magnets 107a, 107b, 107c, 107d, 107e, 107f are magnetized in the optical axis direction (vertical direction in FIG. 2), respectively, and adjacent magnets (upper and lower magnets in FIG. 2) are magnetized. The positional relationship of the magnets 103a and 103b) is magnetized in different directions. Further, the opposing magnets (positional relationships such as magnets 103a and 107a) are magnetized in the same direction. By doing so, a magnetic flux having a strong density in the optical axis direction is generated between the upper yoke 101 and the lower yoke 108.

上部ヨーク101と下部ヨーク108の間には強い吸引力が生じるので、メインスペーサ105a,105b,105cおよび補助スペーサ104a,104bで適切な間隔を保つように構成されている。ここでいう適切な間隔とは、上部磁石103a,103b,103c,103d,103e,103fと下部磁石107a,107b,107c,107d,107e,107fの間にコイル205a,205b,205cおよびFPC201を配置したときに適切な空隙を確保できるような間隔である。メインスペーサ105a,105b,105cにはネジ穴が設けられており、ビス102a,102b,102cによって、上部ヨーク101がメインスペーサ105a,105b,105cに固定される。メインスペーサ105a,105b,105cの胴部にはゴムが設置されており、可動部の機械的端部(いわゆるストッパー)を形成している。 Since a strong suction force is generated between the upper yoke 101 and the lower yoke 108, the main spacers 105a, 105b, 105c and the auxiliary spacers 104a, 104b are configured to maintain an appropriate distance. The appropriate spacing referred to here is that the coils 205a, 205b, 205c and FPC201 are arranged between the upper magnets 103a, 103b, 103c, 103d, 103e, 103f and the lower magnets 107a, 107b, 107c, 107d, 107e, 107f. The intervals are such that an appropriate gap can be secured at times. The main spacers 105a, 105b, 105c are provided with screw holes, and the upper yoke 101 is fixed to the main spacers 105a, 105b, 105c by the screws 102a, 102b, 102c. Rubber is installed on the body of the main spacers 105a, 105b, 105c to form a mechanical end (so-called stopper) of the movable part.

ベース板110には下部磁石107a,107b,107c,107d,107e,107fを避けるように穴が設けられており、この穴から磁石の面が突出するように構成される。すなわち、ビス109a,109b,109cによってベース板110と下部ヨーク108が固定され、ベース板110よりも厚み方向の寸法が大きい下部磁石107a,107b,107c,107d,107e,107fがベース板110から突出するように固定される。 The base plate 110 is provided with holes so as to avoid the lower magnets 107a, 107b, 107c, 107d, 107e, and 107f, and the surface of the magnet is configured to protrude from the holes. That is, the base plate 110 and the lower yoke 108 are fixed by the screws 109a, 109b, 109c, and the lower magnets 107a, 107b, 107c, 107d, 107e, 107f, which are larger in thickness direction than the base plate 110, protrude from the base plate 110. It is fixed to do.

可動枠206はマグネシウムダイキャスト若しくはアルミダイキャストで形成されており、軽量で剛性が高い。可動枠206に対して可動部の各要素が固定されて可動部を構成している。FPC201には、取り付け位置202a、202b,202cで示した位置で図2から見えない側の面に、撮像素子位置検出部21を構成する位置検出素子が取り付けられている。位置検出素子としては、前述した磁気回路を利用して位置を検出できるように、例えばホール素子などを用いることが出来る。ホール素子は小型なので、コイル205a,205b,205cの巻き線の内側に入れ子になるように配置される。 The movable frame 206 is formed of magnesium die-cast or aluminum die-cast, and is lightweight and has high rigidity. Each element of the movable portion is fixed to the movable frame 206 to form the movable portion. In the FPC 201, the position detection element constituting the image pickup element position detection unit 21 is attached to the surface on the side that cannot be seen from FIG. 2 at the positions indicated by the attachment positions 202a, 202b, and 202c. As the position detecting element, for example, a Hall element or the like can be used so that the position can be detected by using the above-mentioned magnetic circuit. Since the Hall element is small, it is arranged so as to be nested inside the windings of the coils 205a, 205b, 205c.

可動PCB203には、不図示の撮像素子6、コイル205a,205b,205cおよびホール素子が接続されている。可動PCB203上のコネクタを介して外部との電気的なやり取りを行う。 An image sensor 6, coils 205a, 205b, 205c and a Hall element (not shown) are connected to the movable PCB 203. Electrical communication with the outside is performed via a connector on the movable PCB 203.

ベース板110には固定部転動板106a,106b,106cが、可動枠206には可動部転動板204a,204b,204cが接着固定されており、ボール301a,301b,301cの転動面を形成する。転動板を別途設けることにより、表面粗さや硬さなどを好ましい状態に設計することが容易となる。 The fixed portion rolling plates 106a, 106b, 106c are adhesively fixed to the base plate 110, and the movable portion rolling plates 204a, 204b, 204c are adhesively fixed to the movable frame 206, and the rolling surfaces of the balls 301a, 301b, 301c are adhered to the base plate 110. Form. By separately providing the rolling plate, it becomes easy to design the surface roughness and hardness in a preferable state.

上述した構成でコイルに電流を流すことにより、フレミングの左手の法則に従った力がコイル205a,205b,205cに発生し、可動部を動かすことが出来る。また、前述した位置検出素子であるホール素子の信号を用いることにより、撮像素子の像ブレ補正動作をフィードバック制御することが出来る。ホール素子の信号の値を適切に制御することにより、光軸4に直交する平面内で可動枠206を並進運動させるとともに光軸周りに回転させることが出来る。 By passing an electric current through the coil with the above configuration, a force according to Fleming's left-hand rule is generated in the coils 205a, 205b, 205c, and the movable part can be moved. Further, by using the signal of the Hall element which is the position detection element described above, the image blur correction operation of the image sensor can be feedback-controlled. By appropriately controlling the value of the signal of the Hall element, the movable frame 206 can be translated and rotated around the optical axis in a plane orthogonal to the optical axis 4.

取付位置202aに配置されるホール素子の信号を一定に保ったまま、取付位置202b,202cに配置されたホール素子の信号を逆位相で駆動することにより、おおよそ光軸4回りの回転運動を生み出すことが出来る。 By driving the signals of the Hall elements arranged at the mounting positions 202b and 202c in opposite phases while keeping the signals of the Hall elements arranged at the mounting positions 202a constant, a rotational motion of approximately four optical axes is generated. Can be done.

取り付け位置202a,202b,202cで検出される磁束密度は光軸方向の磁束密度である。上部磁石103a,103b,103c,103d,103e,103fと下部磁石107a,107b,107c,107d,107e,107fなどからなる磁気回路の特性は一般的に非線形である。そのため、取り付け位置202a,202b,202cで検出される磁束密度は、必ずしも駆動範囲の全てで一定の分解能を持っているわけではない。磁束密度の変化が急峻な位置となだらかな位置があり、急峻な位置ほど検出分解能が高い。図2に示した磁気回路では、磁石の境界位置(例えば磁石103aと103bの境界位置)で最も磁束密度の変化が大きく、検出分解能が高い。 The magnetic flux densities detected at the mounting positions 202a, 202b, and 202c are the magnetic flux densities in the optical axis direction. The characteristics of a magnetic circuit including upper magnets 103a, 103b, 103c, 103d, 103e, 103f and lower magnets 107a, 107b, 107c, 107d, 107e, 107f, etc. are generally non-linear. Therefore, the magnetic flux densities detected at the mounting positions 202a, 202b, and 202c do not necessarily have a constant resolution in the entire drive range. There are positions where the change in magnetic flux density is steep and gentle, and the steeper the position, the higher the detection resolution. In the magnetic circuit shown in FIG. 2, the change in magnetic flux density is the largest at the boundary position of the magnet (for example, the boundary position between the magnets 103a and 103b), and the detection resolution is high.

図3は、カメラシステム制御回路5、画像処理回路7、振れ検出部15、振れ補正駆動部14で構成される像ブレ補正制御部300の構成を示す図である。図3(a)は、像ブレ補正制御部300の構成を示すブロック図であり、図3(b)は比較部において比較される信号を具体的に示した表である。図3において図2と同じ機能部分には同じ番号を付している。 FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an image blur correction control unit 300 including a camera system control circuit 5, an image processing circuit 7, a shake detection unit 15, and a shake correction drive unit 14. FIG. 3A is a block diagram showing the configuration of the image blur correction control unit 300, and FIG. 3B is a table showing concretely the signals to be compared in the comparison unit. In FIG. 3, the same functional parts as those in FIG. 2 are assigned the same numbers.

図3において、像ブレ補正制御部300は、振れ検出部15を含み、振れ検出部15は、振動ジャイロ15aと加速度計15bとを有する。また、像ブレ補正制御部300は、積分器/ゲイン調整器21a,21b、撮影予備動作におけるターゲット生成器22、座標変換器23、動きベクトル検出部24、加算器25、第1の帯域通過フィルタ26a,26b、比較部27を備える。さらに、像ブレ補正制御部300は、積分器28、第2の帯域通過フィルタ29a,29b、回転半径推定器30、像倍率情報記憶部31、出力補正部32、撮影動作でのターゲット生成器33を備える。ここでいう撮影予備動作と撮影動作の違いは、取得した画像を最終的に不揮発メモリに記録するか否かの違いである。記録する場合を撮影動作、記録しない場合を撮影予備動作と呼ぶ。図3の構成要素のうち、動きベクトル検出部24は画像処理部7に含まれる。 In FIG. 3, the image blur correction control unit 300 includes a shake detection unit 15, and the shake detection unit 15 has a vibration gyro 15a and an accelerometer 15b. Further, the image blur correction control unit 300 includes an integrator / gain adjuster 21a and 21b, a target generator 22 in the preliminary shooting operation, a coordinate converter 23, a motion vector detection unit 24, an adder 25, and a first band passage filter. It includes 26a and 26b, and a comparison unit 27. Further, the image blur correction control unit 300 includes an integrator 28, second band pass filters 29a and 29b, a radius of gyration estimator 30, an image magnification information storage unit 31, an output correction unit 32, and a target generator 33 in shooting operation. To be equipped. The difference between the pre-shooting operation and the shooting operation here is whether or not the acquired image is finally recorded in the non-volatile memory. The case of recording is called a shooting operation, and the case of not recording is called a shooting preliminary operation. Among the components of FIG. 3, the motion vector detection unit 24 is included in the image processing unit 7.

図3を用いて、像ブレ補正制御部300の各部の動作について説明する。振動ジャイロ15aは角速度計(回転振れ検出)である。加速度計15b(並進振れ検出)はカメラの並進に伴う加速度を検出する。特許文献2の場合と同様に、本実施形態においても回転半径の推定処理が行われる。すなわち、加速度計15bの出力を積分器28で積分して並進の速度信号とし、さらに第2の帯域通過フィルタ29bを介して回転半径の推定に用いる帯域の速度信号を抽出する。一方、振動ジャイロ15aからの信号も第2の帯域通過フィルタ29aを介して回転半径の推定に用いる帯域の角速度信号を抽出する。回転半径推定器30では、前述の速度信号と角速度信号を比較し(速度信号を角速度信号で除算し)、回転半径を算出し推定する。この回転半径の求め方は、特許文献2に記載されているため、ここでは詳しい説明は省略する。 The operation of each part of the image blur correction control unit 300 will be described with reference to FIG. The vibration gyro 15a is an angular velocity meter (rotational runout detection). The accelerometer 15b (translational runout detection) detects the acceleration associated with the translation of the camera. Similar to the case of Patent Document 2, the radius of gyration is estimated in the present embodiment as well. That is, the output of the accelerometer 15b is integrated by the integrator 28 to obtain a translational velocity signal, and the velocity signal of the band used for estimating the radius of gyration is further extracted through the second band pass filter 29b. On the other hand, the signal from the vibration gyro 15a also extracts the angular velocity signal of the band used for estimating the radius of gyration through the second band pass filter 29a. The turning radius estimator 30 compares the above-mentioned speed signal and the angular velocity signal (divides the speed signal by the angular velocity signal), and calculates and estimates the turning radius. Since the method of obtaining the turning radius is described in Patent Document 2, detailed description thereof will be omitted here.

ここで、加速度計15bは、少なくとも撮像素子の面内方向の2軸の加速度を検出可能である。例えば、撮像素子の長手方向をx、短手方向をyとして、x,yの2軸方向の加速度を検出する。それを積分した速度信号もx,yの2軸方向の値が得られ、図3(a)では、第2の帯域通過フィルタ29bの出力信号vX,vYとして示している。振動ジャイロ15aはx軸周りのPitch、y軸周りのYaw,z軸周りのRollの3軸方向の角速度を検出可能である。この信号を、図3(a)では振動ジャイロ15aの出力信号ωP/Y/Rとして示している。具体的な構成としては振動ジャイロ15a、加速度計15bともに1軸検知可能なセンサを複数設けてもよいし、多軸検知可能なセンサ(3軸加速度計など)を設けてもよい。 Here, the accelerometer 15b can detect at least two axes of acceleration in the in-plane direction of the image sensor. For example, the longitudinal direction of the image sensor is x, the lateral direction is y, and the acceleration in the biaxial directions of x and y is detected. The integrated velocity signals also have values in the biaxial directions of x and y, and are shown as output signals vX and vY of the second bandpass filter 29b in FIG. 3A. The vibrating gyro 15a can detect the angular velocities in the three axes of Pitch around the x-axis, Yaw around the y-axis, and Roll around the z-axis. This signal is shown as the output signal ωP / Y / R of the vibrating gyro 15a in FIG. 3A. As a specific configuration, both the vibration gyro 15a and the accelerometer 15b may be provided with a plurality of sensors capable of detecting one axis, or a sensor capable of detecting multiple axes (such as a three-axis accelerometer) may be provided.

このような構成となっているため、回転半径推定器30は多入力/多出力のシステムとなっている。図3(b)にそのことを模式的に示している。角速度の入力が横方向に記載されており、ωP,ωY,ωRの3次元の信号が示されている。速度の入力が縦方向に記載されており、vX,vYの2次元の信号が示されている。なお、δX,δYについては後述する。結果として信号の組み合わせは6つある。ωPとvXの組み合わせをI、ωYとvXの組み合わせをII、以下表に示されるように順次組み合わせがあり、ωRとvYの組み合わせをVIとして図示している。このそれぞれについて回転半径の推定を行う。そのため回転半径推定器30の出力は6次元の信号となる。 Due to such a configuration, the radius of gyration estimator 30 is a multi-input / multi-output system. This is schematically shown in FIG. 3 (b). The input of the angular velocity is described in the horizontal direction, and the three-dimensional signals of ωP, ωY, and ωR are shown. The velocity input is shown vertically and the vX, vY two-dimensional signals are shown. ΔX and δY will be described later. As a result, there are six signal combinations. The combination of ωP and vX is shown as I, the combination of ωY and vX is shown as II, and the combination of ωR and vY is shown as VI as shown in the table below. The radius of gyration is estimated for each of these. Therefore, the output of the radius of gyration estimator 30 is a six-dimensional signal.

次に、撮影予備動作における比較部の動作について説明する。 Next, the operation of the comparison unit in the preliminary shooting operation will be described.

本実施形態の撮像装置では、撮影予備動作で表示部9に画像を表示する場合(いわゆるライブビュー)において、像ブレ補正動作を行う。図3(a)においては、振動ジャイロ15aの信号を積分器/ゲイン調整器21aを介して角度信号に変換した後、撮影予備動作におけるターゲット生成器22に入力することにより、撮像素子ユニット6の各アクチュエータの目標信号C1/2/3を生成する。この目標信号は図2で説明した位置検出素子の目標値となっている。フィードバック制御によって位置検出素子が目標信号となるようにコイル205a,205b,205cの通電量が調整される。これにより像ブレ補正動作が実現される。 In the image pickup apparatus of the present embodiment, when an image is displayed on the display unit 9 in the preliminary shooting operation (so-called live view), an image blur correction operation is performed. In FIG. 3A, the signal of the vibration gyro 15a is converted into an angle signal via the integrator / gain adjuster 21a, and then input to the target generator 22 in the preparatory operation for photographing, whereby the image sensor unit 6 is subjected to. The target signal C1 / 2/3 of each actuator is generated. This target signal is the target value of the position detection element described with reference to FIG. The amount of energization of the coils 205a, 205b, 205c is adjusted by the feedback control so that the position detection element becomes the target signal. As a result, the image blur correction operation is realized.

このとき、撮影予備動作におけるターゲット生成器22はエイミングのしやすさを実現できる特性であればよく、撮影動作でのストロークを残せるように適切な制御がなされる。ここで、撮像素子上の被写体像を考えると、元々発生していたブレから、上記の像ブレ補正動作で像ブレが抑制された後のブレのみが残る。すなわちブレ残りが観測される。撮像素子により一定間隔で画像を取得し、動きベクトル検出部24で時間間隔を有する2つの画像間の動き量を計測する。動きベクトル検出部24の動作については図6を用いて後述する。動きベクトル検出部24ではいわゆるブレ残り量が観測される。 At this time, the target generator 22 in the pre-shooting operation may have characteristics that can realize the ease of aiming, and appropriate control is performed so that a stroke in the shooting operation can be left. Here, considering the subject image on the image sensor, only the blur after the image blur is suppressed by the above image blur correction operation remains from the blur that originally occurred. That is, the remaining blur is observed. Images are acquired at regular intervals by the image sensor, and the motion vector detection unit 24 measures the amount of motion between two images having a time interval. The operation of the motion vector detection unit 24 will be described later with reference to FIG. The motion vector detection unit 24 observes the so-called residual amount of blurring.

座標変換器23は位置検出素子の目標信号C1/2/3を撮像素子6の移動量に変換する。すなわち各コイルでの駆動量を撮像素子6の動きに変換する。この量が像ブレ補正を行った量となる。加算器25において、座標変換器23の出力と、動きベクトル検出部24の出力を加算することによりデジタルカメラ100に作用した振れ量全体を求めることができる。求められたデジタルカメラ100に作用した振れ量を第1の帯域通過フィルタ26aに通すことにより、相関を求めるために用いる帯域のみを抜き出す。同時に振動ジャイロ15aの出力信号を第1の帯域通過フィルタ26bに通して、同様に相関を求めるために用いる帯域のみを抜き出す。これらの信号を比較部27に入力して相関を求める。具体的な相関の求め方については図4、図5を用いて後述する。 The coordinate converter 23 converts the target signal C1 / 2/3 of the position detection element into the movement amount of the image pickup element 6. That is, the driving amount in each coil is converted into the movement of the image sensor 6. This amount is the amount for which image blur correction has been performed. In the adder 25, the total amount of runout acting on the digital camera 100 can be obtained by adding the output of the coordinate converter 23 and the output of the motion vector detection unit 24. By passing the obtained amount of runout acting on the digital camera 100 through the first band-passing filter 26a, only the band used for obtaining the correlation is extracted. At the same time, the output signal of the vibrating gyro 15a is passed through the first band-passing filter 26b, and similarly, only the band used for obtaining the correlation is extracted. These signals are input to the comparison unit 27 to obtain the correlation. The specific method of obtaining the correlation will be described later with reference to FIGS. 4 and 5.

回転半径推定器30と同様に比較部27の入出力について考える。比較部27に第1の帯域通過フィルタ26bを通して入力される信号は、ωP、ωY、ωRの3次元である。一方で、動きベクトル検出部24の出力は2つの画像のX,Y方向のずれ(正確には差分)である。第1の帯域通過フィルタ26aの出力も動きベクトル検出部24の出力と同じ次元であり、x,yの2方向の2つの画像間の動き量(=差分値)が出力される。これを図3(a)ではδX、δYとして図示している。 Consider the input / output of the comparison unit 27 in the same manner as the turning radius estimator 30. The signal input to the comparison unit 27 through the first bandpass filter 26b is three-dimensional in ωP, ωY, and ωR. On the other hand, the output of the motion vector detection unit 24 is a deviation (to be exact, a difference) between the two images in the X and Y directions. The output of the first bandpass filter 26a has the same dimension as the output of the motion vector detection unit 24, and the amount of motion (= difference value) between the two images in the two directions of x and y is output. This is illustrated as δX and δY in FIG. 3A.

すなわち、比較部27は回転半径推定器30と同じ多入力/多出力のシステムとなっている。図3(b)にそのことを模式的に示している。角速度の入力が横方向に記載されており、ωP,ωY,ωRの3次元の信号が示されている。動きベクトル検出部24からの入力が縦方向に記載されており、δX,δYの2次元の信号が示されている。結果として信号の組み合わせは6つある。ωPとδXの組み合わせをI、ωYとδXの組み合わせをII、以下表に示されるように順次組み合わせがあり、ωRとδYの組み合わせをVIとして示している。このそれぞれについて相関の計算を行う。そのため比較部27の出力は6次元の信号である。 That is, the comparison unit 27 has the same multi-input / multi-output system as the turning radius estimator 30. This is schematically shown in FIG. 3 (b). The input of the angular velocity is described in the horizontal direction, and the three-dimensional signals of ωP, ωY, and ωR are shown. The input from the motion vector detection unit 24 is described in the vertical direction, and two-dimensional signals of δX and δY are shown. As a result, there are six signal combinations. The combination of ωP and δX is shown as I, the combination of ωY and δX is shown as II, and as shown in the table below, there are sequential combinations, and the combination of ωR and δY is shown as VI. Correlation is calculated for each of these. Therefore, the output of the comparison unit 27 is a six-dimensional signal.

最後に撮影動作での信号の処理方法について説明する。基本的な動作は特許文献2と同じである。特許文献2では角速度計の信号をHPF/積分フィルタ、利得調整に通した後、回転半径に対応させて出力補正部でゲインを調整する。この時ズームおよびフォーカス情報から撮影倍率を考慮してゲインの調整を実施する。 Finally, a signal processing method in the shooting operation will be described. The basic operation is the same as in Patent Document 2. In Patent Document 2, after passing the signal of the angular velocity meter through the HPF / integration filter and the gain adjustment, the gain is adjusted by the output correction unit in accordance with the turning radius. At this time, the gain is adjusted in consideration of the shooting magnification from the zoom and focus information.

本実施形態においても、振動ジャイロ15a(角速度計に相当)の信号を積分器/ゲイン調整器21a(HPF/積分フィルタ、利得調整に相当)を用いて角度信号に変換し、出力補正部32で回転半径に対応するゲイン調整を行う。回転半径に関する情報は回転半径推定器30から得る。回転半径に関する情報に加えて、像倍率情報記憶部31から像倍率情報を取得して、対応したゲイン調整を実施する。回転半径および像倍率とゲイン補正の関係などについては、特許文献2に開示されているので、ここでは詳しい説明は省略する。 Also in this embodiment, the signal of the vibration gyro 15a (corresponding to the angular velocity meter) is converted into an angle signal by using the integrator / gain adjuster 21a (HPF / integrator filter, corresponding to the gain adjustment), and the output correction unit 32 Adjust the gain corresponding to the turning radius. Information about the radius of gyration is obtained from the radius of gyration estimator 30. In addition to the information regarding the radius of gyration, the image magnification information is acquired from the image magnification information storage unit 31, and the corresponding gain adjustment is performed. Since the relationship between the radius of gyration and the image magnification and the gain correction is disclosed in Patent Document 2, detailed description thereof will be omitted here.

本実施形態の1つの特徴は、比較部27の出力を出力補正部32に与えることである。比較部27において相関が高いと判断(判定)された場合と相関が低いと判断された場合とで、慣性センサからその軸方向への制御ゲインを変更する。制御ゲインは、検出したシフト振れに対する、像ブレ補正機構により補正をする量の比率であり、補正比率と呼ぶこともある。相関を利用したゲインの調整方法については、図4を用いて後に詳述する。 One feature of this embodiment is that the output of the comparison unit 27 is given to the output correction unit 32. The control gain in the axial direction from the inertial sensor is changed depending on whether the comparison unit 27 determines (determines) that the correlation is high or low. The control gain is the ratio of the amount of correction to the detected shift runout by the image blur correction mechanism, and is sometimes called the correction ratio. The method of adjusting the gain using the correlation will be described in detail later with reference to FIG.

具体的に一例を説明すると、ωYとδXの相関が高いと判断された場合(図3(b)のIIの組み合わせが高い相関を示した場合)、ωYを用いたX方向の並進に伴う像ブレ補正を積極的に行う。相関が低い場合はその反対に、ωYを用いたX方向の並進に伴う像ブレ補正の度合いを減らす。相関が低い場合は、像ブレ補正の度合いを0として、相関の低い軸については補正を停止してもよい。これにより、相関が高い軸が相関の低い軸よりも補正され、適切なシフトブレ補正が実現される。特に、個人差、姿勢差など、デジタルカメラ100の状態によって相関の状況が変わっても、それに対応することができる。 To explain a specific example, when it is determined that the correlation between ωY and δX is high (when the combination of II in FIG. 3B shows a high correlation), the image accompanying the translation in the X direction using ωY. Actively correct blur. On the contrary, when the correlation is low, the degree of image blur correction due to translation in the X direction using ωY is reduced. If the correlation is low, the degree of image blur correction may be set to 0, and the correction may be stopped for the axis with low correlation. As a result, the axis with high correlation is corrected more than the axis with low correlation, and appropriate shift blur correction is realized. In particular, even if the state of correlation changes depending on the state of the digital camera 100, such as individual differences and posture differences, it is possible to deal with it.

出力補正部32からの情報θP’、θY’、θR’は、撮影動作でのターゲット生成器33に送られ、各アクチュエータの目標信号C1/2/3を生成する。この目標信号は図2で説明した位置検出素子の目標値となる。フィードバック制御によって位置検出素子が目標信号となるようにコイル205a,205b,205cの通電量が調整される。これにより像ブレ補正動作が実現される。 The information θP', θY', and θR'from the output correction unit 32 are sent to the target generator 33 in the photographing operation to generate the target signal C1 / 2/3 of each actuator. This target signal becomes the target value of the position detection element described with reference to FIG. The amount of energization of the coils 205a, 205b, 205c is adjusted by the feedback control so that the position detection element becomes the target signal. As a result, the image blur correction operation is realized.

この時、撮影動作におけるターゲット生成器33は完全にブレを除去することが望まれる。前述したように出力補正部32での補正が適切に行われることにより、相関が高く効果がある組み合わせでのシフトブレ補正が行われる。結果として、撮像素子上の被写体像を考えると、元々の発生していたブレから、角度ブレとシフトブレの双方が上記の像ブレ補正動作で抑制される。結果として高品位な画像を提供することができる。 At this time, it is desired that the target generator 33 in the photographing operation completely removes the blur. As described above, when the correction by the output correction unit 32 is appropriately performed, the shift blur correction is performed in a combination having a high correlation and an effect. As a result, when considering the subject image on the image sensor, both the angle blur and the shift blur are suppressed by the above image blur correction operation from the originally generated blur. As a result, a high-quality image can be provided.

図4を用いて、出力補正部32の内部構成について説明する。図4において図3と同じ機能部分には同じ符号を付している。 The internal configuration of the output correction unit 32 will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the same functional parts as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals.

出力補正部32は、補正ゲイン演算器32a,補正ゲイン調整器32b、ゲイン部32c1,32c2,32c3,32c4,32c5,32c6、加算器32d1,32d2,32d3,32d4を備えて構成されている。 The output correction unit 32 includes a correction gain calculator 32a, a correction gain adjuster 32b, gain units 32c1, 32c2, 32c3, 32c4, 32c5, 32c6, and adders 32d1, 32d2, 32d3, 32d4.

図4では、回転半径推定器30で得られた回転半径をそれぞれL1,L2,L3,L4,L5,L6として示している。添え字の1から6は図3(b)の表に示したローマ数字に対応している。同様に比較部27で得られた相関をそれぞれC1,C2,C3,C4,C5,C6として示している。添え字の1から6は図3(b)の表に示したローマ数字に対応している。 In FIG. 4, the radius of gyration obtained by the radius of gyration estimator 30 is shown as L1, L2, L3, L4, L5, L6, respectively. Subscripts 1 to 6 correspond to the Roman numerals shown in the table of FIG. 3 (b). Similarly, the correlations obtained by the comparison unit 27 are shown as C1, C2, C3, C4, C5, and C6, respectively. Subscripts 1 to 6 correspond to the Roman numerals shown in the table of FIG. 3 (b).

補正ゲイン演算器32aは、特許文献2に記載された方法に基づいて各軸方向のゲイン補正量を決定する。回転半径L1と像倍率βから決定されるゲインをG1、回転半径L2と像倍率βから決定されるゲインをG2、以下同様にしてG1からG6を示している。 The correction gain calculator 32a determines the gain correction amount in each axial direction based on the method described in Patent Document 2. The gain determined from the turning radius L1 and the image magnification β is G1, the gain determined from the turning radius L2 and the image magnification β is G2, and so on, G1 to G6 are shown.

補正ゲイン調整器32bは、比較部27で得られた相関C1からC6を受け取り、補正ゲインを調整する。前述したように、相関が所定より高いと判断された場合は、補正ゲイン演算器32aの値をそのまま出力する。一方で、相関が所定以下と判断された場合は、補正ゲイン演算器32aの値をより小さい値として出力する。これにより、相関が低く弊害が発生する可能性があるセンサからの出力をカットする。 The correction gain adjuster 32b receives C6 from the correlation C1 obtained by the comparison unit 27 and adjusts the correction gain. As described above, when it is determined that the correlation is higher than the predetermined value, the value of the correction gain calculator 32a is output as it is. On the other hand, when it is determined that the correlation is equal to or less than a predetermined value, the value of the correction gain calculator 32a is output as a smaller value. This cuts the output from the sensor, which has low correlation and may cause harmful effects.

補正ゲイン調整器32bの出力がゲイン部32c1,32c2,32c3,32c4,32c5,32c6にそれぞれ設定される。ゲイン部32c1,32c2,32c3,32c4,32c5,32c6と加算器32d1,32d2,32d3,32d4の演算においては、θP、θY、θRとθP’、θY’、θR’は以下の式(1)ような関係になる。 The output of the correction gain adjuster 32b is set in the gain units 32c1, 32c2, 32c3, 32c4, 32c5, 32c6, respectively. In the calculation of the gain units 32c1, 32c2, 32c3, 32c4, 32c5, 32c6 and the adders 32d1, 32d2, 32d3, 32d4, θP, θY, θR and θP', θY', and θR'are as shown in the following equation (1). Become a relationship.

θP’=θP+G1*θP+G2*θY+G3*θR
θY’=θY+G4*θP+G5*θY+G6*θR (1)
θR’=θR
シフトブレの像ブレ補正が有効に作用しない場合は、比較部27での相関が低くなる。その場合ゲインG1からG6が小さな値となる。式(1)を見ると明らかなように、例えばG1〜G6=0とすると、θP’=θP、θY’=θY、θR’=θRとなり、シフトブレの像ブレ補正は行われず角度ブレのみが補正される。
θP'= θP + G1 * θP + G2 * θY + G3 * θR
θY'= θY + G4 * θP + G5 * θY + G6 * θR (1)
θR'= θR
If the image blur correction of shift blur does not work effectively, the correlation in the comparison unit 27 becomes low. In that case, the gains G1 to G6 become small values. As is clear from the equation (1), for example, when G1 to G6 = 0, θP'= θP, θY'= θY, θR'= θR, and the image blur correction of shift blur is not performed and only the angle blur is corrected. Will be done.

一方で、シフトブレの像ブレ補正が有効に作用する場合は、比較部27での相関が高くなる。その場合ゲインG1からG6は値を持つようになる。式(1)を見ると明らかなように、この場合は加算されることによって角度ブレ、シフトブレの双方を補正する目標値(像ブレ補正量)が得られる。 On the other hand, when the image blur correction of shift blur works effectively, the correlation in the comparison unit 27 becomes high. In that case, the gains G1 to G6 have values. As is clear from the equation (1), in this case, the target value (image blur correction amount) for correcting both the angle blur and the shift blur can be obtained by adding.

図5および図6を用いて、比較部27での相関の求め方について説明する。図5は相関が高い場合の例を、図6は相関が低い場合の例を示している。 A method of obtaining the correlation in the comparison unit 27 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 shows an example when the correlation is high, and FIG. 6 shows an example when the correlation is low.

図5(a)および図6(a)のグラフでは、横軸が時間、縦軸が信号のレベルを示している。図5(b)および図6(b)のグラフでは、横軸が動きベクトル検出部24の出力、縦軸が慣性センサの出力を示している。図5および図6において、41は動きベクトル検出部24の出力を、42は慣性センサの出力を、43は主成分分析をした場合の第1主成分方向と線形近似したときの近似線を、44は主成分分析をした場合の第2主成分方向を、45はデータが分布する範囲をそれぞれ示している。 In the graphs of FIGS. 5A and 6A, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents signal level. In the graphs of FIGS. 5 (b) and 6 (b), the horizontal axis represents the output of the motion vector detection unit 24, and the vertical axis represents the output of the inertial sensor. In FIGS. 5 and 6, 41 is the output of the motion vector detection unit 24, 42 is the output of the inertial sensor, and 43 is the approximate line when linearly approximated to the first principal component direction in the case of principal component analysis. 44 indicates the direction of the second principal component when the principal component analysis is performed, and 45 indicates the range in which the data is distributed.

まず、図5の信号について考える。図5(a)に示した例では、動きベクトル検出部24の出力41が増えると、慣性センサの出力42も増えており、相似に近い波形が得られている。すなわち正の相関が高いといえる。相関を判断するには、動きベクトル検出部24の出力41と慣性センサの出力42で相関係数を計算すればよい。なお、本実施形態における相関の高さの判断においては、相関は必ずしも正の相関である必要はなく負の相関であっても相関が高ければ相関が高いと判断すればよい。相関係数で言えば、絶対値が1に近ければ相関が高いと言うことができる。 First, consider the signal of FIG. In the example shown in FIG. 5A, as the output 41 of the motion vector detection unit 24 increases, the output 42 of the inertial sensor also increases, and a waveform close to the similarity is obtained. That is, it can be said that the positive correlation is high. In order to determine the correlation, the correlation coefficient may be calculated by the output 41 of the motion vector detection unit 24 and the output 42 of the inertial sensor. In determining the height of the correlation in the present embodiment, the correlation does not necessarily have to be a positive correlation, and even if it is a negative correlation, it may be determined that the correlation is high if the correlation is high. In terms of the correlation coefficient, it can be said that the correlation is high when the absolute value is close to 1.

このように相関が所定より高い信号をそれぞれ縦軸横軸にとって表現すると図5(b)のようになる。一方の変数に対して他方の変数が相似形をなして変化するため、近似直線43の周りに信号の分布45が形成される。このとき、動きベクトル検出部24の出力41と慣性センサの出力42で主成分分析をすると、第1主成分として43で示した軸方向が、第2主成分として44で示した軸方向が得られる。明らかに43で示した方向の分散が大きく、44で示した方向の分散が小さい。第1主成分と第2主成分の分散の比を求めることにより、信号間の相関の指標としてもよい。すなわち第2主成分の分散に対して第1主成分の分散が十分に大きい場合には相関が高いと判断できる。 Such signals having a higher correlation than a predetermined value are represented by the vertical and horizontal axes as shown in FIG. 5 (b). Since the other variable changes in a similar shape to one variable, a signal distribution 45 is formed around the approximate straight line 43. At this time, when the principal component analysis is performed by the output 41 of the motion vector detection unit 24 and the output 42 of the inertial sensor, the axial direction indicated by 43 as the first principal component and the axial direction indicated by 44 as the second principal component are obtained. Be done. Obviously, the variance in the direction indicated by 43 is large, and the variance in the direction indicated by 44 is small. By obtaining the ratio of the variances of the first principal component and the second principal component, it may be used as an index of the correlation between signals. That is, when the dispersion of the first principal component is sufficiently larger than the variance of the second principal component, it can be judged that the correlation is high.

次に、図6の信号について考える。図6(a)に示した例では、動きベクトル検出部24の出力41と慣性センサの出力42の間に連動する様子がみられない。このような場合は相関が低いと判断できる。図5の例と同様に相関係数を求めると、ゼロに近い値となる。 Next, consider the signal of FIG. In the example shown in FIG. 6A, it is not seen that the output 41 of the motion vector detection unit 24 and the output 42 of the inertial sensor are interlocked with each other. In such a case, it can be judged that the correlation is low. When the correlation coefficient is obtained in the same manner as in the example of FIG. 5, the value is close to zero.

このように相関が低い信号をそれぞれ縦軸横軸にとって表現すると図6(b)のようになる。一方の変数に対して他方の変数が全く異なった変化をするため、近似直線43の周りに信号の分布45が集中しない。このような場合、動きベクトル検出部24の出力41と慣性センサの出力42で主成分分析をすると、第1主成分として43で示した軸方向が、第2主成分として44で示した軸方向が得られる。この場合は図5と異なり、43で示した方向の分散と44で示した方向の分散が同程度の値を示す。言い換えると、第1主成分と第2主成分の分散の比が1に近くなる。すなわち第1主成分の分散と第2主成分の分散の比が1に近い場合には相関が低いと判断できる。 When such signals with low correlation are represented by the vertical and horizontal axes, as shown in FIG. 6 (b). Since the other variable changes completely differently from one variable, the signal distribution 45 is not concentrated around the approximate straight line 43. In such a case, when principal component analysis is performed using the output 41 of the motion vector detection unit 24 and the output 42 of the inertial sensor, the axial direction indicated by 43 as the first principal component is the axial direction indicated by 44 as the second principal component. Is obtained. In this case, unlike FIG. 5, the variance in the direction shown in 43 and the variance in the direction shown in 44 show similar values. In other words, the dispersion ratio of the first principal component and the second principal component is close to 1. That is, when the ratio of the variance of the first principal component to the variance of the second principal component is close to 1, it can be judged that the correlation is low.

図7を用いて動きベクトル検出部24の動作について説明する。動きベクトル検出部24は、2つの画像間の動き量を計測する。図7(a)は計算の1サンプル前に取得された画像を、図7(b)は計算時に取得された画像を、図7(c)は動きを分かりやすくするために図7(a)および図7(b)の画像を重ねた画像をそれぞれ示している。 The operation of the motion vector detection unit 24 will be described with reference to FIG. 7. The motion vector detection unit 24 measures the amount of motion between the two images. 7 (a) is an image acquired one sample before the calculation, FIG. 7 (b) is an image acquired at the time of calculation, and FIG. 7 (c) is FIG. 7 (a) to make the movement easy to understand. And the image in which the image of FIG. 7B is superimposed is shown.

図7において、81は取得した画像の境界を、82a,82bは被写体を、83は動きベクトル算出に用いる領域を、84は求めた動きベクトルをそれぞれ示している。動きベクトルを求める方法は多数の方法が提案されているが、ここでは説明を分かりやすくするためにブロックマッチングを用いた方法について説明する。その他にも特徴点を用いる方法などがあるが、本実施形態においては、動きベクトルが安定して取得できればどのような方法を用いてもよい。 In FIG. 7, 81 indicates the boundary of the acquired image, 82a and 82b indicate the subject, 83 indicates the region used for motion vector calculation, and 84 indicates the obtained motion vector. Many methods have been proposed for obtaining motion vectors, but here, a method using block matching will be described in order to make the explanation easier to understand. There are other methods such as using feature points, but in the present embodiment, any method may be used as long as the motion vector can be stably acquired.

動きベクトル検出部24では、図7(a)に示す1サンプル前に取得した画像のうちテンプレートとなる領域を決定する。図7(a)ではテンプレート領域を83aで示した。テンプレート領域83aは、被写体82aの特徴的な部分を含むように設定すると都合がよい。次に、図7(b)に示した計算時に取得された画像中で領域83aと類似している領域を探索する。例えば2つの画像間のXOR(排他的論理和)を計算してその値が最小となる領域を探すなどすればよい。その結果得られた領域を83bで示した。つまり、領域83aの画像に対して図7(b)では領域83b内の画像が最も類似していると判断されたことを示す。図7(c)に示すように領域83aから領域83bに向かうベクトル84が動きベクトルであり、2つの画像間の動き量を示している。 The motion vector detection unit 24 determines a region to be a template in the image acquired one sample before shown in FIG. 7A. In FIG. 7A, the template area is shown by 83a. It is convenient to set the template area 83a so as to include a characteristic portion of the subject 82a. Next, a region similar to the region 83a is searched for in the image acquired at the time of calculation shown in FIG. 7 (b). For example, the XOR (exclusive OR) between two images may be calculated to find the region whose value is the minimum. The resulting region is shown in 83b. That is, in FIG. 7B, it is determined that the image in the region 83b is the most similar to the image in the region 83a. As shown in FIG. 7C, the vector 84 from the region 83a to the region 83b is a motion vector, and indicates the amount of motion between the two images.

図7に示すように、撮像素子6により一定間隔で画像を取得し、異なる時間に取得された2つの画像間の比較を行うことにより、いわゆる動きベクトルを得ることができる。 As shown in FIG. 7, a so-called motion vector can be obtained by acquiring images at regular intervals by the image sensor 6 and comparing two images acquired at different times.

図8を用いて、本実施形態における撮像動作の流れについて説明する。 The flow of the imaging operation in this embodiment will be described with reference to FIG.

ステップS100は動作の開始を示すステップであり、デジタルカメラ100の電源のONが対応する。 Step S100 is a step indicating the start of operation, and the power of the digital camera 100 is turned on.

ステップS110では、デジタルカメラ100の電源がOFFされたか否かを確認する。電源がOFFにされた場合はステップS120に進み動作を停止する。そうでない場合はステップS130に進む。 In step S110, it is confirmed whether or not the power of the digital camera 100 has been turned off. When the power is turned off, the process proceeds to step S120 to stop the operation. If not, the process proceeds to step S130.

ステップS130では、ユーザーがデジタルカメラ100を構えたか否かを判断する。カメラの振れは、ユーザーの個人差に加えて、姿勢差(デジタルカメラ100の構え方など)の影響も受けるため、構図を決めて構えた後にゲイン推定動作を行うことが好ましい。例えば、シャッターレリーズボタンを半分押し下げて撮影予備動作に入る操作(スイッチSW1のON)や、慣性センサの信号レベルなどを用いて構えたことを判断すればよい。構えたと判断された場合はステップS140に進み、構えていないと判断された場合はステップS110に戻る。 In step S130, it is determined whether or not the user holds the digital camera 100. Since the camera shake is affected by the posture difference (how to hold the digital camera 100, etc.) in addition to the individual difference of the user, it is preferable to perform the gain estimation operation after deciding the composition and holding the camera. For example, it may be determined that the shutter release button is pressed halfway down to enter the preparatory shooting operation (switch SW1 is turned on), or the signal level of the inertial sensor is used to determine the position. If it is determined that the user is ready, the process proceeds to step S140, and if it is determined that the user is not ready, the process returns to step S110.

ステップS140では、本実施形態の要部であるゲイン推定動作を行う。この内容については図8(b)を用いて説明する。その後ステップS150に進む。 In step S140, the gain estimation operation, which is the main part of the present embodiment, is performed. This content will be described with reference to FIG. 8 (b). Then, the process proceeds to step S150.

ステップS150では、レリーズボタンを完全に押し下げて撮影動作に入る操作(スイッチSW2のON)がなされたか否かを判断する。スイッチSW2がONされた場合はステップS160に進む。そうでない場合はステップS110に戻る。 In step S150, it is determined whether or not the operation (switch SW2 ON) for entering the shooting operation by completely pressing the release button has been performed. If the switch SW2 is turned on, the process proceeds to step S160. If not, the process returns to step S110.

ステップS160では撮影動作を行うとともに、像ブレ補正制御部300においては、撮影動作でのターゲット生成器33の出力に基づいて振れ補正駆動部14の制御がなされる。 In step S160, a shooting operation is performed, and in the image blur correction control unit 300, the shake correction driving unit 14 is controlled based on the output of the target generator 33 in the shooting operation.

図8(b)において、ステップS200はゲイン推定動作の開始を示すステップである。 In FIG. 8B, step S200 is a step indicating the start of the gain estimation operation.

ステップS210では、撮像素子の信号の読み出しを行う。ここでは、ライブビュー状態にある撮像素子から画像を取得する。 In step S210, the signal of the image sensor is read out. Here, an image is acquired from the image sensor in the live view state.

ステップS220では、動きベクトルの算出を行う。ステップS210で求めた画像が現在の画像であり、図7(b)に相当する。メモリ8に保持しておいた1サンプル前に取得された画像との比較を行い、動きベクトルの算出を行う。さらにはステップS210で求めた画像を次のタイミングでの比較対象とするためにメモリ8に保持する。 In step S220, the motion vector is calculated. The image obtained in step S210 is the current image and corresponds to FIG. 7B. The motion vector is calculated by comparing with the image acquired one sample before, which is stored in the memory 8. Further, the image obtained in step S210 is held in the memory 8 so as to be compared at the next timing.

ステップS230では、ブレ量を算出する。具体的には、動きベクトル検出部24からの動きベクトルと振動ジャイロ15aからの信号から、フィルタ26a,26bを用いて、必要な帯域の信号を抽出する。 In step S230, the amount of blur is calculated. Specifically, the filters 26a and 26b are used to extract signals in the required band from the motion vector from the motion vector detection unit 24 and the signal from the vibration gyro 15a.

ステップS240では、比較部27がフィルタ26aの出力とフィルタ26bの出力を比較する。比較部27で相関係数等を求めることにより、慣性センサの出力と動きベクトル検出部24の出力の相関を求める。 In step S240, the comparison unit 27 compares the output of the filter 26a with the output of the filter 26b. By obtaining the correlation coefficient and the like in the comparison unit 27, the correlation between the output of the inertial sensor and the output of the motion vector detection unit 24 is obtained.

ステップS250では、比較部27で求めた相関関係に基づいて、出力補正部32のゲインを決定する。具体的には、図3に示した回転半径推定器30を動作させ回転半径を求めるとともに、図4に示した補正ゲイン演算器32a、補正ゲイン調整器32bを動作させて、ゲインG1〜G6を求める。ここで設定されたゲインがステップS160で用いられて、撮影動作でのターゲット生成器33の出力が適切に調整される(補正量取得)。 In step S250, the gain of the output correction unit 32 is determined based on the correlation obtained by the comparison unit 27. Specifically, the turning radius estimator 30 shown in FIG. 3 is operated to obtain the turning radius, and the correction gain calculator 32a and the correction gain adjuster 32b shown in FIG. 4 are operated to obtain gains G1 to G6. Ask. The gain set here is used in step S160, and the output of the target generator 33 in the shooting operation is appropriately adjusted (correction amount acquisition).

ステップS260では、元のステップS140に戻る。 In step S260, the process returns to the original step S140.

以上説明したように、本実施形態によれば、ユーザーの個人差、姿勢差等に対応して適切なシフトブレ補正を実施することができ、結果として高品位な画像を提供することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to perform appropriate shift blur correction in response to individual differences, posture differences, etc. of the user, and as a result, it is possible to provide a high-quality image. ..

(変形例)
上述の実施形態では、撮像素子を光軸に垂直な方向において移動させる像ブレ補正機構を像ブレ補正手段として備える撮像装置について説明した。しかしながら、像ブレ補正手段はこれに限定されるものではない。例えば、動画撮影やライブビュー表示時の像ブレ補正であれば、撮像素子から画像信号を読み出す領域の位置をフレーム毎に変更する、いわゆる電子手振れ補正を用いて像ブレ補正を行ってもよい。また、撮影光学系を構成するレンズを駆動して像ブレを補正してもよい。
(Modification example)
In the above-described embodiment, an image pickup device including an image blur correction mechanism for moving the image sensor in a direction perpendicular to the optical axis as an image blur correction means has been described. However, the image blur correction means is not limited to this. For example, in the case of image shake correction during moving image shooting or live view display, image shake correction may be performed using so-called electronic image stabilization in which the position of the region for reading the image signal from the image sensor is changed for each frame. Further, the image blur may be corrected by driving the lens constituting the photographing optical system.

(他の実施形態)
また本発明は、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み出し実行する処理でも実現できる。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現できる。
(Other embodiments)
The present invention also supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads the program. It can also be realized by the processing to be executed. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, a claim is attached to make the scope of the invention public.

1:カメラ本体、2:レンズ、3:撮影光学系、5:カメラシステム制御回路、6:撮像素子ユニット、12:レンズシステム制御回路、13:レンズ駆動部、14:振れ補正駆動部、15:振れ検出部、21:撮像素子位置検出部 1: Camera body 2: Lens 3: Shooting optical system 5: Camera system control circuit, 6: Image pickup element unit, 12: Lens system control circuit, 13: Lens drive unit, 14: Shake correction drive unit, 15: Runout detection unit, 21: Image pickup element position detection unit

Claims (13)

撮像素子により一定の時間間隔で取得された2つの画像から動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、
撮像装置の振れを検出する振れ検出手段からの振れ信号を取得する取得手段と、
前記動きベクトルと前記振れ信号の相関を求める比較手段と、
前記比較手段による比較の結果と前記振れ信号とに基づいて、像ブレ補正量を取得する補正量取得手段と、
を備えることを特徴とする像ブレ補正装置。
A motion vector detecting means for detecting a motion vector from two images acquired by an image sensor at regular time intervals, and a motion vector detecting means.
An acquisition means for acquiring a runout signal from a runout detection means for detecting the runout of an image pickup apparatus, and an acquisition means for acquiring a runout signal.
A comparison means for obtaining the correlation between the motion vector and the runout signal, and
A correction amount acquisition means for acquiring an image blur correction amount based on the result of comparison by the comparison means and the runout signal, and
An image blur correction device characterized by being equipped with.
前記振れ信号は前記撮像装置の回転振れを示す回転振れ信号であり、前記比較手段は、前記動きベクトルと前記回転振れ信号の相関を求め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 image blur correction device according to claim 1, wherein the runout signal is a rotational runout signal indicating a rotational runout of the image pickup apparatus, and the comparison means obtains a correlation between the motion vector and the rotational runout signal. .. 前記取得手段は、前記撮像装置の並進振れを検出する並進振れ検出手段からの第1の並進振れを示す信号をさらに取得し、前記像ブレ補正装置は、前記回転振れ信号と前記第1の並進振れを示す信号とに基づいて前記撮像装置の回転半径を推定する推定手段をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の像ブレ補正装置。 The acquisition means further acquires a signal indicating the first translational runout from the translational runout detecting means for detecting the translational runout of the image pickup apparatus, and the image blur correction device further acquires the rotational runout signal and the first translation. The image blur correction device according to claim 2, further comprising an estimation means for estimating the radius of gyration of the image pickup device based on a signal indicating runout. 前記推定手段により推定された回転半径に基づいて前記撮像装置の第2の並進振れを算出する算出手段をさらに備え、前記補正量取得手段は、前記比較の結果に基づいて、前記第2の並進振れを補正する比率を変更することを特徴とする請求項3に記載の像ブレ補正装置。 The calculation means for calculating the second translational runout of the image pickup apparatus based on the radius of gyration estimated by the estimation means is further provided, and the correction amount acquisition means has the second translation based on the result of the comparison. The image blur correction device according to claim 3, wherein the ratio for correcting the runout is changed. 前記補正量取得手段は、前記比較手段により、前記動きベクトルと前記振れ信号の相関が高いと判定された場合には、相関が低いと判定された場合よりも前記第2の並進振れを補正する比率を高くすることを特徴とする請求項4に記載の像ブレ補正装置。 When the comparison means determines that the motion vector and the runout signal have a high correlation, the correction amount acquisition means corrects the second translational runout as compared with the case where the correlation is determined to be low. The image blur correction device according to claim 4, wherein the ratio is increased. 前記比較手段は、前記動きベクトルと前記振れ信号の相関係数を求めることにより、前記動きベクトルと前記振れ信号の相関を求めることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の像ブレ補正装置。 The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the comparison means obtains the correlation between the motion vector and the runout signal by obtaining the correlation coefficient between the motion vector and the runout signal. Image blur correction device. 前記比較手段は、前記動きベクトルと前記振れ信号の主成分分析を行い、第1主成分と第2主成分の分散の比を求めることにより、前記動きベクトルと前記振れ信号の相関を求めることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の像ブレ補正装置。 The comparison means obtains the correlation between the motion vector and the runout signal by performing principal component analysis of the motion vector and the runout signal and obtaining the ratio of the variances of the first principal component and the second principal component. The image blur correction device according to any one of claims 1 to 5, which is characterized. 前記比較手段は、前記振れ検出手段の複数の慣性センサと前記動きベクトルの複数の方向の成分とをそれぞれ比較する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 image blur correction according to any one of claims 1 to 7, wherein the comparison means compares a plurality of inertial sensors of the runout detecting means with components of the motion vector in a plurality of directions. apparatus. 前記像ブレ補正量に基づいて、像ブレ補正手段による像ブレ補正を制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の像ブレ補正装置。 The image blur correction device according to any one of claims 1 to 8, further comprising a control means for controlling image blur correction by the image blur correction means based on the image blur correction amount. 前記撮像素子と、
請求項9に記載の像ブレ補正装置と、
前記制御手段により制御される前記像ブレ補正手段とを備え、
前記像ブレ補正手段は、前記撮像素子を光軸に垂直な方向において移動させることを特徴とする撮像装置。
With the image sensor
The image blur correction device according to claim 9,
The image blur correction means controlled by the control means is provided.
The image blur correction means is an image pickup apparatus characterized in that the image pickup element is moved in a direction perpendicular to the optical axis.
前記撮像素子と、
請求項9に記載の像ブレ補正装置と、
前記制御手段により制御される前記像ブレ補正手段とを備え、
前記像ブレ補正手段は、前記撮像素子からの画像信号の読み出し領域の位置を変更することを特徴とする撮像装置。
With the image sensor
The image blur correction device according to claim 9,
The image blur correction means controlled by the control means is provided.
The image blur correction means is an image pickup apparatus characterized in that the position of a region for reading an image signal from the image pickup element is changed.
撮像素子により一定の時間間隔で取得された2つの画像から動きベクトルを検出する動きベクトル検出工程と、
撮像装置の振れを検出する振れ検出手段からの振れ信号を取得する取得工程と、
前記動きベクトルと前記振れ信号の相関を求める比較工程と、
前記比較工程における比較の結果と前記振れ信号とに基づいて、像ブレ補正量を取得する補正量取得工程と、
を有することを特徴とする像ブレ補正装置の制御方法。
A motion vector detection process that detects a motion vector from two images acquired by an image sensor at regular time intervals, and a motion vector detection process.
The acquisition process of acquiring the runout signal from the runout detection means for detecting the runout of the image pickup device, and
A comparison step for obtaining the correlation between the motion vector and the runout signal, and
A correction amount acquisition step of acquiring an image blur correction amount based on the comparison result in the comparison step and the runout signal, and a correction amount acquisition step.
A method for controlling an image blur correction device, which comprises.
請求項12に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。 A program for causing a computer to execute each step of the control method according to claim 12.
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