JP2021182666A - Imaging apparatus, method for controlling imaging apparatus, and program - Google Patents

Imaging apparatus, method for controlling imaging apparatus, and program Download PDF

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Abstract

To provide an imaging apparatus that drives an antivibration device for the imaging apparatus to remove dust attached to an image pick-up device more effectively than before.SOLUTION: An imaging apparatus 1 has: an imaging unit that picks up an image of a subject with an image pick-up device 6; an antivibration mechanism 14 that moves the image pick-up device 6; and a camera system control circuit 5 that performs model standard type adaptive control of matching the control characteristics of the antivibration mechanism 14 to be controlled with the control characteristics of a standard model 62. The standard model 62 is a standard model having a resonance point, and the camera system control circuit 5 inputs, to the standard model 62, an operation signal having a frequency component higher than the resonance point defined by the standard model 62 to resonantly oscillate the antivibration mechanism 14 and thereby vibrate the image pick-up device 6.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、撮像装置に関し、特に撮像素子に付着した塵埃を効果的に取り除く制御を行う撮像装置及び撮像装置の制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to an image pickup apparatus, and more particularly to an image pickup apparatus and a control method and program for the image pickup apparatus that effectively removes dust adhering to the image pickup element.

従来、撮像装置の撮像素子または撮像素子上に構成されている光学部材に付着した塵埃が付着するという問題がある。そこで、撮像装置の防振装置を駆動して塵埃を落とす方法が種々提案されている(例えば、特許文献1乃至3参照)。撮像素子を振動させることにより、塵埃を効果的に除去するには大きな加減速度(以降、加速度と記載)が求められる。 Conventionally, there is a problem that dust adhering to an image pickup element of an image pickup apparatus or an optical member configured on the image pickup element adheres. Therefore, various methods of driving an anti-vibration device of an image pickup device to remove dust have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 3). In order to effectively remove dust by vibrating the image sensor, a large acceleration / deceleration (hereinafter referred to as acceleration) is required.

特許文献1では、防振用と塵埃除去用のパラメータを2個持って、防振と塵埃除去で切り替える。また、塵埃除去では防振時よりも可動範囲を大きくする。という方法が提案されている。 Patent Document 1 has two parameters for vibration isolation and dust removal, and switches between vibration isolation and dust removal. Also, in dust removal, the movable range is made larger than in the case of vibration isolation. The method is proposed.

特許文献2および特許文献3では、特定方向に複数回振動させる方法や、重力を利用し加速度を大きくする目的で重力方向に駆動・停止をする方法や、ストロークエンドに突き当てる方法が提案されている。 Patent Document 2 and Patent Document 3 propose a method of vibrating in a specific direction multiple times, a method of driving / stopping in the direction of gravity for the purpose of increasing acceleration by using gravity, and a method of hitting the stroke end. There is.

特開2005−159711号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-159711 特開2008−28543号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-28543 特開2008−28544号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-28544

しかしながら、上述の特許文献1、特許文献2に開示された方法は、加速度を発生させるという提案に留められており、大きな加速度を発生させるといった塵埃を効果的に取り除くためには不十分である。また、特許文献3で開示されているストロークエンドに突き当てる方法は大きな加速度が得られるが、耐久寿命の問題や新たな塵の発生が懸念される。 However, the methods disclosed in the above-mentioned Patent Documents 1 and 2 are limited to the proposal of generating acceleration, and are insufficient for effectively removing dust such as generating a large acceleration. Further, although the method of hitting the stroke end disclosed in Patent Document 3 can obtain a large acceleration, there is a concern about the problem of durable life and the generation of new dust.

そこで、本発明の目的は、撮像装置の防振装置を駆動することで、撮像素子に付着した塵埃を、従来よりも効果的に取り除く撮像装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide an image pickup device that removes dust adhering to the image pickup device more effectively than before by driving the anti-vibration device of the image pickup device.

上記の目的を達成するために、本発明における撮像装置は、
撮像素子によって被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像素子を移動させる移動機構と、
制御対象たる前記移動機構の制御特性を規範モデルの制御特性に一致させるモデル規範型適応制御を行う制御部と、を有する撮像装置であって、
前記規範モデルは、共振点を有し、
前記制御部は、前記規範モデルで規定した前記共振点より高い周波数成分を持った操作信号を前記規範モデルに入力することで、前記移動機構を共振振動させ、前記撮像素子を振動させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the image pickup apparatus in the present invention is
An image pickup unit that captures a subject with an image sensor,
A moving mechanism for moving the image sensor and
An image pickup apparatus having a control unit that performs model normative adaptive control that matches the control characteristics of the movement mechanism to be controlled with the control characteristics of the normative model.
The normative model has a resonant point and
The control unit is characterized in that the moving mechanism is resonantly vibrated and the image pickup element is vibrated by inputting an operation signal having a frequency component higher than the resonance point defined by the normative model into the normative model. And.

本発明によれば、撮像装置の防振装置を駆動することで、撮像素子に付着した塵埃を、従来よりも効果的に取り除くことができる。 According to the present invention, by driving the vibration isolator of the image pickup device, dust adhering to the image pickup device can be removed more effectively than before.

撮像装置の中央断面図及び電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the central sectional view and the electric structure of an image pickup apparatus. 第1実施形態における振動波形生成を説明するボード線図及び波形のグラフである。It is a Bode diagram and the graph of a waveform explaining the vibration waveform generation in 1st Embodiment. モデル規範型適応制御器のブロック図である。It is a block diagram of a model normative adaptive controller. 第1実施形態における防振動作と除塵動作の切り替え方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the switching method of vibration-proof operation and dust removal operation in 1st Embodiment. 第1実施形態における防振動作と除塵動作で設定する規範モデルの特性の例を示すボード線図である。It is a Bode diagram which shows the example of the characteristic of the norm model set by the vibration isolation operation and the dust removal operation in 1st Embodiment. 第2実施形態における共振点が異なる規範モデルのボード線図である。It is a Bode diagram of a normative model having different resonance points in the second embodiment. 第2実施形態における入力波形の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the input waveform in 2nd Embodiment. 第2実施形態における規範モデルの共振点が異なる場合の応答波形を示すグラフである。It is a graph which shows the response waveform when the resonance point of the normative model in 2nd Embodiment is different. 第2実施形態における規範モデルの共振周波数の切り替え方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the switching method of the resonance frequency of the norm model in 2nd Embodiment. 第2実施形態におけるゲインが異なる規範モデルのボード線図である。It is a Bode diagram of the norm model which has different gains in 2nd Embodiment. 第2実施形態における入力波形の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the input waveform in 2nd Embodiment. 第2実施形態における規範モデルのゲインが異なる場合の応答波形を示すグラフである。It is a graph which shows the response waveform when the gain of the normative model in 2nd Embodiment is different. 第2実施形態における規範モデルのゲインの切り替え方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the method of switching the gain of the norm model in 2nd Embodiment. 第3実施形態における同定結果によって目標位置を制限する方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the method of limiting the target position by the identification result in 3rd Embodiment.

[第1実施形態]
以下、図1〜図5を参照して、本発明の第1実施形態による、撮像装置について説明する。第1実施形態では、モデル規範型適応制御の規範モデルとして、共振点を持った(特定の周波数の利得を上げた)規範モデルを作成する。そして、操作量の高調波成分を増幅することで意図的に制御対象を共振振動させる。これによって、制御対象を大きな加速度で安定的に振動させることができ、効果的に塵埃を除去することが可能となることを説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, the image pickup apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. In the first embodiment, as a norm model of model norm-type adaptive control, a norm model having a resonance point (increasing the gain of a specific frequency) is created. Then, the controlled object is intentionally resonated and vibrated by amplifying the harmonic component of the manipulated variable. It will be explained that this makes it possible to stably vibrate the controlled object with a large acceleration and effectively remove dust.

図1は、撮像装置1の中央断面図及び電気的構成を示すブロック図である。図1(A)は、本発明の撮像装置1の中央断面図であり、図1(B)は、撮像装置1とレンズユニット2の電気的構成を示すブロック図である。図1(A)および図1(B)で互いに対応する要素は、同一の符号を付す。以下では、撮像装置1の一例として、装置本体部にレンズユニット2を装着して使用する交換レンズ式カメラを説明する。 FIG. 1 is a central sectional view of the image pickup apparatus 1 and a block diagram showing an electrical configuration. 1 (A) is a central sectional view of the image pickup apparatus 1 of the present invention, and FIG. 1 (B) is a block diagram showing an electrical configuration of the image pickup apparatus 1 and the lens unit 2. The corresponding elements in FIGS. 1 (A) and 1 (B) have the same reference numerals. Hereinafter, as an example of the image pickup apparatus 1, an interchangeable lens type camera used by mounting the lens unit 2 on the main body of the apparatus will be described.

図1(A)に示すように、レンズユニット2は、複数のレンズや絞りからなる撮像光学系3を備える。撮像光学系3の光軸を光軸4で示す。レンズシステム制御回路12は、電気接点11を介して装置本体部内の制御手段と通信可能である。 As shown in FIG. 1A, the lens unit 2 includes an image pickup optical system 3 including a plurality of lenses and an aperture. The optical axis of the imaging optical system 3 is indicated by the optical axis 4. The lens system control circuit 12 can communicate with the control means in the main body of the device via the electric contact 11.

撮像装置1の装置本体部は、撮像素子6を備え、装置本体部の背面部には、背面表示装置9aと電子ビューファインダ(EVF)9bが設けられる。ユーザーは、EVF9bによって被写体を観察可能である。装置本体部は、撮像された画像の像ブレを補正する防振機構14(移動機構)と、手振れ等による装置の振れを検出するブレ検出部15を備える。シャッタ機構16は、撮像素子6に対して被写体側に配置され、露光時間の制御に用いられる。レンズシステム制御回路12は、レンズ駆動部13を介して、焦点レンズ17、絞り18、像ブレ補正レンズ19等の駆動制御を行う回路である。撮像素子6は、撮像光学系3、シャッタ機構16を介して被写体からの光を受光し、光電変換により電気信号を出力する。 The device main body of the image pickup device 1 includes an image pickup element 6, and a rear display device 9a and an electronic viewfinder (EVF) 9b are provided on the back surface of the device main body. The user can observe the subject by EVF9b. The main body of the device includes a vibration isolation mechanism 14 (moving mechanism) that corrects image blurring of captured images, and a blur detection unit 15 that detects camera shake of the device due to camera shake or the like. The shutter mechanism 16 is arranged on the subject side with respect to the image pickup element 6 and is used for controlling the exposure time. The lens system control circuit 12 is a circuit that controls drive of the focal lens 17, the diaphragm 18, the image stabilization lens 19, and the like via the lens drive unit 13. The image pickup element 6 receives light from the subject via the image pickup optical system 3 and the shutter mechanism 16, and outputs an electric signal by photoelectric conversion.

図1(B)は撮像装置1の電気的構成を示すブロック図である。撮像装置1およびレンズユニット2からなるカメラシステムは、撮像部、画像処理部7、記録再生部、制御手段を有する。次に、各部の詳細を順に説明する。 FIG. 1B is a block diagram showing an electrical configuration of the image pickup apparatus 1. A camera system including an image pickup device 1 and a lens unit 2 includes an image pickup unit, an image processing unit 7, a recording / reproduction unit, and control means. Next, the details of each part will be described in order.

撮像部は、撮像光学系3、撮像素子6、シャッタ機構16を含む。撮像部は、物体からの光を、撮像光学系3を介して撮像素子6の撮像面に結像する光学処理系である。撮像素子6から、ピント評価量/適当な露光量の信号が得られる。この信号に基づいて適切に撮像光学系3を調整することにより、撮像素子6近傍で被写体像が結像し、適切な光量の物体光が撮像素子6に対して露光される。シャッタ機構16は、シャッタ後幕を走行させることで撮像素子6に被写体像が届くか否かを制御する。シャッタ機構16は、少なくとも被写体像を遮るための幕(機械的な後幕)を備えており、露光の完了処理を行う。 The image pickup unit includes an image pickup optical system 3, an image pickup element 6, and a shutter mechanism 16. The image pickup unit is an optical processing system that forms an image of light from an object on the image pickup surface of the image pickup element 6 via the image pickup optical system 3. From the image sensor 6, a signal of focus evaluation amount / appropriate exposure amount is obtained. By appropriately adjusting the image pickup optical system 3 based on this signal, a subject image is formed in the vicinity of the image pickup element 6, and object light having an appropriate amount of light is exposed to the image pickup element 6. The shutter mechanism 16 controls whether or not the subject image reaches the image pickup device 6 by traveling the rear curtain of the shutter. The shutter mechanism 16 includes at least a curtain (mechanical rear curtain) for blocking the subject image, and performs exposure completion processing.

また、本実施形態のシャッタ機構16は、シャッタ後幕に加えて、電子先幕のモードを備えている。電子先幕のモードとは、撮像素子6がシャッタ後幕の走行に先だって、ラインごとに電荷をリセットすることによって露光開始のタイミングを制御するモードのことである。電子先幕のモードでは、前述した撮像素子6の電荷リセット(電子先幕)とシャッタ機構16のシャッタ後幕を同期させて動作させることで露出制御を行う。電子先幕に関しては多くの先行技術が開示されているのでこれ以上の詳細は省略する。 Further, the shutter mechanism 16 of the present embodiment has an electronic front curtain mode in addition to the shutter rear curtain. The electronic front curtain mode is a mode in which the image pickup device 6 controls the exposure start timing by resetting the electric charge for each line prior to the traveling of the shutter rear curtain. In the electronic front curtain mode, exposure control is performed by operating the charge reset (electronic front curtain) of the image sensor 6 and the shutter rear curtain of the shutter mechanism 16 in synchronization with each other. Since many prior arts have been disclosed regarding the electronic front curtain, further details will be omitted.

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する。画像処理部7は、記録用の画像を生成する。画像処理部7は、色補間処理部を有する。色補間処理部は、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。画像処理部7は、予め定められた方法を用いて画像、動画、音声などの圧縮を行う。 The image processing unit 7 has an A / D converter, a white balance adjustment circuit, a gamma correction circuit, an interpolation calculation circuit, and the like inside. The image processing unit 7 generates an image for recording. The image processing unit 7 has a color interpolation processing unit. The color interpolation processing unit performs color interpolation (demosiking) processing from the signals of the Bayer array to generate a color image. The image processing unit 7 compresses an image, a moving image, an audio, or the like by using a predetermined method.

記録再生部は、記憶部8、表示部9を含む。表示部9は、背面表示装置9a、EVF9bを含む。背面表示装置9aは、タッチパネルになっており、操作検出部10に接続される。操作検出部10が検出するユーザー操作に応じて、撮像装置1の各部の動作を制御することで、静止画および動画の撮影が可能となる。記憶部8は、不揮発メモリを備えており、取得した画像の保持が可能である。 The recording / reproducing unit includes a storage unit 8 and a display unit 9. The display unit 9 includes a rear display device 9a and an EVF 9b. The rear display device 9a is a touch panel and is connected to the operation detection unit 10. By controlling the operation of each unit of the image pickup apparatus 1 according to the user operation detected by the operation detection unit 10, it is possible to shoot still images and moving images. The storage unit 8 is provided with a non-volatile memory and can hold the acquired image.

制御手段は、カメラシステム制御回路5、操作検出部10、レンズシステム制御回路12、レンズ駆動部13、防振機構14、およびブレ検出部15を含む。レンズ駆動部13は、焦点レンズ17、絞り18、像ブレ補正レンズ19などを駆動することができる。 The control means includes a camera system control circuit 5, an operation detection unit 10, a lens system control circuit 12, a lens drive unit 13, an anti-vibration mechanism 14, and a blur detection unit 15. The lens driving unit 13 can drive the focal lens 17, the diaphragm 18, the image stabilization lens 19, and the like.

カメラシステム制御回路5は、外部操作に応動して撮像系、画像処理系、記録再生系をそれぞれ制御する。例えば、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。そして、不図示のシャッターレリーズボタンの押下を操作検出部10が検出すると、カメラシステム制御回路5は、撮像素子6の駆動、画像処理部7の動作、圧縮処理などを制御する。また、カメラシステム制御回路5は、記憶部8の記録部へ出力を行うとともに、ユーザーに提示する像を表示部9に表示する。さらに、カメラシステム制御回路5は、表示部9によって情報表示を行う情報表示装置の各セグメントの状態を制御する。 The camera system control circuit 5 controls the image pickup system, the image processing system, and the recording / reproduction system in response to an external operation. For example, the camera system control circuit 5 generates and outputs a timing signal or the like at the time of imaging. Then, when the operation detection unit 10 detects the pressing of the shutter release button (not shown), the camera system control circuit 5 controls the drive of the image sensor 6, the operation of the image processing unit 7, the compression processing, and the like. Further, the camera system control circuit 5 outputs to the recording unit of the storage unit 8 and displays the image presented to the user on the display unit 9. Further, the camera system control circuit 5 controls the state of each segment of the information display device that displays information by the display unit 9.

ブレ検出部15は、光軸4周りの回転を含む装置の回転ブレを検知可能であり、振動ジャイロなどを用いることができる。防振機構14は、撮像素子6を光軸4に直交する平面内に並進させるとともに、撮像素子6を光軸4周りに回転させる機構である。防振機構14の具体的な構造については後述する。 The blur detection unit 15 can detect rotational blur of the device including rotation around the optical axis 4, and can use a vibration gyro or the like. The vibration isolation mechanism 14 is a mechanism that translates the image pickup element 6 in a plane orthogonal to the optical axis 4 and rotates the image pickup element 6 around the optical axis 4. The specific structure of the anti-vibration mechanism 14 will be described later.

制御手段による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6からの信号を基に適切な焦点位置、絞り値を求める。つまり、カメラシステム制御回路5は、撮像素子6の信号をもとに、測光・測距動作を行い、露出条件(Fナンバーやシャッタ速度等)を決定することで、露出の制御を行う。 The adjustment operation of the optical system by the control means will be described. An image processing unit 7 is connected to the camera system control circuit 5, and an appropriate focal position and aperture value are obtained based on a signal from the image sensor 6. That is, the camera system control circuit 5 controls the exposure by performing the light measurement / distance measurement operation based on the signal of the image sensor 6 and determining the exposure conditions (F number, shutter speed, etc.).

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に指令を出す。レンズシステム制御回路12は、レンズ駆動部13を適切に制御する。さらに、手ブレ補正を行うモードにおいては、後述する撮像素子6から得られた信号を基に、カメラシステム制御回路5は、レンズ駆動部13を介してブレ補正レンズを適切に制御する。 The camera system control circuit 5 issues a command to the lens system control circuit 12 via the electric contact 11. The lens system control circuit 12 appropriately controls the lens drive unit 13. Further, in the mode of performing image stabilization, the camera system control circuit 5 appropriately controls the image stabilization lens via the lens drive unit 13 based on the signal obtained from the image sensor 6 described later.

カメラシステム制御回路5は、ブレ検出部15からの信号に基づいて、後述する防振機構14を動作させる。ブレ検出部15から目標値の生成および防振機構14の駆動制御は、カメラシステム制御回路5が担っている。つまり、カメラシステム制御回路5は、ブレ補正の制御を行う制御部である。 The camera system control circuit 5 operates the vibration isolation mechanism 14, which will be described later, based on the signal from the blur detection unit 15. The camera system control circuit 5 is responsible for generating the target value from the blur detection unit 15 and controlling the drive of the vibration isolation mechanism 14. That is, the camera system control circuit 5 is a control unit that controls blur correction.

防振機構14の制御の流れを簡単に説明する。操作検出部10が、不図示の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(S1)を検出する。撮影予備動作とは、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、防振機構14を使って防振を行う。すなわち、制御部がブレ検出部15からの信号をもとに、防振機構14に対して適切な制御をすることで防振を実現する。 The flow of control of the anti-vibration mechanism 14 will be briefly described. The operation detection unit 10 detects an operation (S1) in which the shutter release button (not shown) is pressed down halfway to enter the preparatory shooting operation. The preparatory shooting motion is a so-called composition-defining aiming motion. At this time, in order to facilitate composition determination, vibration isolation is performed using the vibration isolation mechanism 14. That is, vibration isolation is realized by the control unit appropriately controlling the vibration isolation mechanism 14 based on the signal from the blur detection unit 15.

その後、操作検出部10が、シャッター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(S2)を検出する。この時、露光して取得される被写体像のブレを抑制するために、制御部は、ブレ検出部15からの信号をもとに防振機構14を制御する。露光後一定時間が経過すると防振動作は停止される。 After that, the operation detection unit 10 detects an operation (S2) in which the shutter release button is completely pressed down to start the shooting operation. At this time, in order to suppress blurring of the subject image acquired by exposure, the control unit controls the vibration isolation mechanism 14 based on the signal from the blur detection unit 15. The vibration isolation operation is stopped after a certain period of time has passed after the exposure.

次に、塵埃を除去する動作(除塵動作)について説明する。本実施形態では、防振機構14を振動させることによって、除塵動作を行う。防振機構14は、少なくとも1軸以上に撮像素子6を移動させる。本実施形態における防振機構14は、前述のように、撮像素子6を光軸4に直交する平面内に並進させるとともに光軸4周りに回転させる機構である。 Next, the operation of removing dust (dust removal operation) will be described. In the present embodiment, the dust removing operation is performed by vibrating the vibration isolator mechanism 14. The vibration isolation mechanism 14 moves the image pickup device 6 to at least one axis or more. As described above, the vibration isolation mechanism 14 in the present embodiment is a mechanism that translates the image pickup device 6 in a plane orthogonal to the optical axis 4 and rotates the image sensor 6 around the optical axis 4.

図3は、モデル規範型適応制御器のブロック図である。図3を用いて、カメラシステム制御回路5で実現されるモデル規範型適応制御における制御方法(制御工程)を説明する。モデル規範型適応制御は、制御対象の制御特性を規範モデルの制御特性に一致させる制御である。入力61は、目標値である。 FIG. 3 is a block diagram of a model normative adaptive controller. A control method (control process) in the model normative adaptive control realized by the camera system control circuit 5 will be described with reference to FIG. Model-norm-type adaptive control is control that matches the control characteristics of the controlled object with the control characteristics of the norm model. The input 61 is a target value.

規範モデル62は、制御対象のモデルであり、一般的には、制御対象の特性の中心値などを伝達関数などの数式モデルによって記述される。本実施形態では、規範モデル62のブロックのみを記載しているが、所望の応答が得られるような制御器を含んでも良いし、フィードバックループがあっても良い。 The normative model 62 is a model of a controlled object, and generally, a central value or the like of a characteristic of the controlled object is described by a mathematical model such as a transfer function. In this embodiment, only the block of the normative model 62 is described, but a controller may be included so as to obtain a desired response, or a feedback loop may be provided.

規範モデル応答63は、規範モデル62に入力61を与えた場合の応答出力である。規範モデル62は数式モデルである為、実際の制御対象で問題となる個体差や外乱などの要因は発生せず、理想的な応答出力を得ることができる。 The norm model response 63 is a response output when an input 61 is given to the norm model 62. Since the norm model 62 is a mathematical model, factors such as individual differences and disturbances that cause problems in the actual control target do not occur, and an ideal response output can be obtained.

H(s)64は、規範モデル応答63から操作量を逆算する演算部である。操作量演算部65は、H(s)64で算出した操作量を後述する同定器67の結果によって更に調整する演算部である。 H (s) 64 is a calculation unit that back-calculates the manipulated variable from the normative model response 63. The operation amount calculation unit 65 is a calculation unit that further adjusts the operation amount calculated by H (s) 64 according to the result of the identifyr 67 described later.

制御対象66は、本提案で制御される制御対象である。制御対象66は例えば、防振機構14である。同定器67は、制御対象66を同定する為の同定器であり、制御対象66を伝達関数などの数式モデルで推定する。制御対象応答68は、制御対象66の応答結果であり、例えば、防振機構14の位置である。以上がモデル規範型適応制御器の説明であるが、その詳細については公知であるので、ここでは記述しない。 The control target 66 is a control target controlled by the present proposal. The control target 66 is, for example, the vibration isolation mechanism 14. The identifier 67 is an identifyr for identifying the controlled object 66, and the controlled object 66 is estimated by a mathematical model such as a transfer function. The control target response 68 is a response result of the control target 66, and is, for example, the position of the vibration isolation mechanism 14. The above is the description of the model norm type adaptive controller, but since the details are known, it is not described here.

モデル規範型適応制御器は、規範モデル62で規定した出力に合うように操作量演算部65のパラメータを変更し制御する。よって、制御対象応答68と規範モデル応答63は同じ特性となる。また、規範モデル62で規定した規範モデル応答63に合うように操作量演算部65のパラメータを変更するという特徴があるので、制御対象66に誤差を含んだ場合であっても、制御対象応答の出力特性は変わらない。これに対して、古典制御のPID制御などでは、制御器の特性を個々の制御対象に合わせることはしないので、制御対象の特性が変わると制御系全体の特性が変わることになる。 The model norm type adaptive controller changes and controls the parameters of the manipulated variable calculation unit 65 so as to match the output specified in the norm model 62. Therefore, the controlled object response 68 and the normative model response 63 have the same characteristics. Further, since the parameter of the manipulated variable calculation unit 65 is changed so as to match the norm model response 63 defined in the norm model 62, even if the control target 66 contains an error, the control target response The output characteristics do not change. On the other hand, in PID control of classical control or the like, the characteristics of the controller are not adjusted to the individual control targets, so that the characteristics of the entire control system change when the characteristics of the control target change.

図2は、振動波形生成を説明するボード線図及び波形のグラフである。
図2には、図3に示したモデル規範型適応制御器を用いて本方式のシミュレーションを行った結果を示す。図2のシミュレーション結果を用いて本方式を説明する。
FIG. 2 is a Bode diagram and a waveform graph illustrating the generation of vibration waveforms.
FIG. 2 shows the results of simulating this method using the model-based adaptive controller shown in FIG. This method will be described using the simulation results of FIG.

除塵動作においては、規範モデル62として、例えば、図2(A)という共振点を持った規範モデルを用いる。また、入力信号として、共振点より高い周波数成分を持つ信号を入力する。ここでは、例えば、図2(B)という矩形波を入力する。矩形波の高調波成分を規範モデル62の特性に則って増幅することにより、規範モデル応答63は、共振点付近で振動するような図2(C)のような応答が得られる。 In the dust removing operation, for example, a normative model having a resonance point shown in FIG. 2A is used as the normative model 62. Further, as an input signal, a signal having a frequency component higher than the resonance point is input. Here, for example, a rectangular wave shown in FIG. 2B is input. By amplifying the harmonic component of the square wave according to the characteristics of the normative model 62, the normative model response 63 can obtain the response as shown in FIG. 2 (C) so as to vibrate in the vicinity of the resonance point.

前述した通り、操作量演算部65は、規範モデル応答63に合うように調整される。このため、制御対象応答68は、図2(D)に示すように規範モデル応答63と同じ結果が得られる。例えば、制御対象66が防振機構14であった場合、撮像素子6を任意の共振振動で振ることができるため、従来の制御方式より大きな加速度で安定的に振動させることができる。この結果、塵埃が効果的に除去される。 As described above, the manipulated variable calculation unit 65 is adjusted to match the normative model response 63. Therefore, the controlled object response 68 obtains the same result as the normative model response 63 as shown in FIG. 2 (D). For example, when the control target 66 is the vibration isolation mechanism 14, the image pickup device 6 can be vibrated by arbitrary resonance vibration, so that the image sensor 6 can be stably vibrated at a larger acceleration than the conventional control method. As a result, dust is effectively removed.

この時、規範モデル62の共振点より高い周波数成分を持った操作信号を規範モデル62に入力する必要がある。例えば、矩形波であれば、基本波の周波数成分の他に多くの高調波成分が含まれており、当然、規範モデル62で規定した共振周波数の成分も含まれているので、共振振動を発生させることができる。一方、正弦波では、正弦波の繰り返し周期の周波数成分のみであるため、規範モデル62で規定した共振周波数の信号成分がなく、共振振動を発生させることができない。 At this time, it is necessary to input an operation signal having a frequency component higher than the resonance point of the reference model 62 to the reference model 62. For example, in the case of a square wave, many harmonic components are included in addition to the frequency component of the fundamental wave, and of course, the resonance frequency component specified in the normative model 62 is also included, so that resonance vibration is generated. Can be made to. On the other hand, in the sine wave, since it is only the frequency component of the repetition period of the sine wave, there is no signal component of the resonance frequency defined by the normative model 62, and resonance vibration cannot be generated.

図4及び図5を用いて、防振動作と除塵動作の切り替えの例を説明する。図4は、防振動作と除塵動作の切り替え方法を示すフローチャートである。図5は、防振動作と除塵動作で設定する規範モデルの特性の例を示すボード線図である。 An example of switching between the vibration isolation operation and the dust removal operation will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a flowchart showing a method of switching between the vibration isolation operation and the dust removal operation. FIG. 5 is a Bode diagram showing an example of the characteristics of the normative model set in the vibration isolation operation and the dust removal operation.

まず、カメラシステム制御回路5は、防振機構14(移動機構)の動作モードを切り替える(S11)。ここで、切り替える動作モードが、防振動作であるか除塵動作であるかを判定する(S12)。動作モードを防振動作に切り替える場合は、規範モデル62を、例えば、図5(A)に示すような規範モデルに設定する(S13)。図5(A)に示す規範モデルを用いた場合、共振振動のない動作(防振動作)を行うことができる。 First, the camera system control circuit 5 switches the operation mode of the vibration isolation mechanism 14 (movement mechanism) (S11). Here, it is determined whether the operation mode to be switched is the vibration isolation operation or the dust removal operation (S12). When switching the operation mode to the vibration isolation operation, the normative model 62 is set to, for example, a normative model as shown in FIG. 5A (S13). When the normative model shown in FIG. 5A is used, an operation without resonance vibration (vibration-proof operation) can be performed.

一方、動作モードを除塵動作に切り替える場合は、規範モデル62を、例えば、図5(B)に示すような規範モデルに設定する(S14)。図5(B)に示す規範モデルを用いた場合、防振機構14に共振振動を発生させ、除塵動作に必要となる大きな加速度を防振機構14に発生させることが可能となる。 On the other hand, when switching the operation mode to the dust removal operation, the normative model 62 is set to, for example, a normative model as shown in FIG. 5B (S14). When the normative model shown in FIG. 5B is used, it is possible to generate resonance vibration in the vibration isolation mechanism 14 and generate a large acceleration required for the dust removal operation in the vibration isolation mechanism 14.

[第2実施形態]
本発明の第2実施形態を説明する。前述と同様の構成については、同符号を付して説明を省略する。第2実施形態では、規範モデル62の周波数特性を変化させることによって、制御対象66の応答の共振周波数や振幅が変化することを説明する。第2実施形態によって、例えば、撮像素子に付着した塵埃の大きさや質量によって、塵埃が落ちやすい振動周波数や振幅で振ることができ、より効果的に塵埃を除去できることを説明する。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described. The same components as described above are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the second embodiment, it will be described that the resonance frequency and the amplitude of the response of the controlled object 66 are changed by changing the frequency characteristic of the normative model 62. It will be described according to the second embodiment that, for example, depending on the size and mass of the dust adhering to the image pickup device, the dust can be shaken at a vibration frequency and an amplitude in which the dust can easily fall, and the dust can be removed more effectively.

図6〜図8を用いて規範モデル62の共振周波数を変更することで制御対象66の応答が変化することを説明する。図6は、共振点が異なる規範モデルのボード線図である。図6では、共振周波数を、グラフ(a)、グラフ(b)、グラフ(c)ののように設定した場合における、規範モデルの周波数特性の例を示す。図7は、入力波形の例を示すグラフである。図8は、規範モデルの共振点が異なる場合の応答波形を示すグラフである。 It will be described that the response of the controlled object 66 is changed by changing the resonance frequency of the normative model 62 with reference to FIGS. 6 to 8. FIG. 6 is a Bode diagram of a normative model having different resonance points. FIG. 6 shows an example of the frequency characteristics of the normative model when the resonance frequency is set as shown in the graph (a), the graph (b), and the graph (c). FIG. 7 is a graph showing an example of an input waveform. FIG. 8 is a graph showing response waveforms when the resonance points of the normative model are different.

図7に示すような入力61とすると、規範モデル応答63は、前述したように、操作量の高調波成分を規範モデル62の特性に則って増幅する。このため、共振周波数の値によって、制御対象応答68の出力波形の周波数も変わる。よって、制御対象66は、図8(A)(B)(C)のような応答を示す。この時、図6に示す、グラフ(a)、グラフ(b)、グラフ(c)の各規範モデルに対する応答は、図8(A)、図8(B)、図8(C)となる。このように、規範モデル62の共振周波数を変更することで、制御対象66の応答を変化させることができる。すなわち、規範モデル62の共振点を周波数軸の方向に変化させることで、制御対象66たる防振機構14の共振振動を変化させることができる。 Assuming that the input 61 is as shown in FIG. 7, the normative model response 63 amplifies the harmonic component of the manipulated variable according to the characteristics of the normative model 62, as described above. Therefore, the frequency of the output waveform of the control target response 68 also changes depending on the value of the resonance frequency. Therefore, the control target 66 shows the response as shown in FIGS. 8A, 8B, and 8C. At this time, the responses to the normative models of the graph (a), the graph (b), and the graph (c) shown in FIG. 6 are FIG. 8 (A), FIG. 8 (B), and FIG. 8 (C). In this way, by changing the resonance frequency of the normative model 62, the response of the controlled object 66 can be changed. That is, by changing the resonance point of the normative model 62 in the direction of the frequency axis, the resonance vibration of the vibration isolation mechanism 14 which is the control target 66 can be changed.

図9を用いて、本実施形態における共振周波数を変化させる例を説明する。図9は、規範モデルの共振周波数の切り替え方法を示すフローチャートである。まず、共振周波数の刻み幅Fstepを設定する(S31)、この設定値は例えば、事前測定の結果から塵埃が落ちやすいものを設定する。例えば、Fstep=17Hz(F0)を設定する。 An example of changing the resonance frequency in the present embodiment will be described with reference to FIG. 9. FIG. 9 is a flowchart showing a method of switching the resonance frequency of the normative model. First, the step size Fstep of the resonance frequency is set (S31), and this set value is set, for example, one in which dust is easily removed from the result of the preliminary measurement. For example, Fstep = 17 Hz (F0) is set.

また、どの範囲の共振周波数で振動させるのかを設定するため、振動させる共振周波数の最大周波数Fhighと最小周波数Flowを設定する(S32)。この設定値も例えば、事前測定の結果から塵埃が落ちやすいものを設定する。例えば、Flow=22Hz(F1)、Fhigh=80Hz(F2)を設定する。次に、1つの共振周波数での振動持続時間Tを設定する(S33)。例えば、T=1sec(T0)を設定する。ここまでで除塵動作の準備は完了である。 Further, in order to set the range of resonance frequency to vibrate, the maximum frequency High and the minimum frequency Flow of the resonance frequency to be vibrated are set (S32). For example, this set value is set so that dust can easily fall from the result of the preliminary measurement. For example, Flow = 22 Hz (F1) and High = 80 Hz (F2) are set. Next, the vibration duration T at one resonance frequency is set (S33). For example, T = 1 sec (T0) is set. At this point, the preparation for the dust removal operation is complete.

規範モデルの共振周波数Fを、S32で設定したFlow=22Hz(F1)に設定する(S34)。この規範モデルは、例えば、図6に示すグラフ(a)のような特性である。その後、除塵動作を実施する(S35)。振動持続時間Tになるまで同じ共振周波数で除塵動作を継続する(S36)。振動持続時間Tになったら、規範モデルの共振周波数FをS31で設定したFstepずつ上げて振動させる(S37)。例えば、n=1での共振周波数Fは22Hz+17Hz*1となり、図6に示すグラフ(b)のような特性である。これをS32で設定した最大周波数Fhighまで繰り返す(S38)。例えば、Fhigh=80Hzであれば、22Hz+17Hz*3=73Hzまで繰り返す。この時の規範モデルは、例えば、図6に示すグラフ(c)のような特性である。S38の繰り返し条件を完了したら除塵動作を終了する(S39)。ここでは、Fstepごとに増加させる例を示したが、最大周波数から減少させても良いし、予め決定した所定の周波数を順次設定していっても良い。 The resonance frequency F of the normative model is set to Flow = 22 Hz (F1) set in S32 (S34). This normative model has, for example, the characteristics shown in the graph (a) shown in FIG. After that, a dust removing operation is performed (S35). The dust removal operation is continued at the same resonance frequency until the vibration duration T is reached (S36). When the vibration duration T is reached, the resonance frequency F of the normative model is raised by the Fstep set in S31 to vibrate (S37). For example, the resonance frequency F at n = 1 is 22 Hz + 17 Hz * 1, which is a characteristic as shown in the graph (b) shown in FIG. This is repeated up to the maximum frequency High set in S32 (S38). For example, if High = 80Hz, the process is repeated up to 22Hz + 17Hz * 3 = 73Hz. The normative model at this time has, for example, the characteristics shown in the graph (c) shown in FIG. When the repetition condition of S38 is completed, the dust removal operation is terminated (S39). Here, an example of increasing the frequency for each Fstep is shown, but the frequency may be decreased from the maximum frequency, or a predetermined predetermined frequency may be sequentially set.

次に図10〜図12を用いて規範モデル62のゲインを変化させることによって、制御対象66の応答が変化することを説明する。図10は、ゲインが異なる規範モデルのボード線図である。図10では、ゲインを、グラフ(a)、グラフ(b)、グラフ(c)のように設定した場合における、規範モデルの周波数特性の例を示す。 Next, it will be described that the response of the controlled object 66 is changed by changing the gain of the normative model 62 with reference to FIGS. 10 to 12. FIG. 10 is a Bode diagram of normative models with different gains. FIG. 10 shows an example of the frequency characteristics of the normative model when the gain is set as shown in the graph (a), the graph (b), and the graph (c).

図11に示すような入力61とすると、規範モデル応答63は、前述したように操作量の高調波成分を規範モデル62の特性に則って増幅する。このため、ゲインの値によって、制御対象応答68の出力波形の振幅も変わる。よって制御対象66は、図12(A)(B)(C)のような応答を示す。この時、図10に示す、グラフ(a)、グラフ(b)、グラフ(c)の各規範モデルに対する応答は、図12(A)、図12(B)、図12(C)となる。このように、規範モデル62のゲインを変更することで制御対象66の応答を変化させることができる。すなわち、規範モデル62のゲインを変化させることで、制御対象66たる防振機構14の共振振動を変化させることができる。 Assuming that the input 61 is as shown in FIG. 11, the normative model response 63 amplifies the harmonic component of the manipulated variable according to the characteristics of the normative model 62 as described above. Therefore, the amplitude of the output waveform of the controlled object response 68 also changes depending on the gain value. Therefore, the control target 66 shows the response as shown in FIGS. 12A, 12B, and 12C. At this time, the responses to the normative models of the graph (a), the graph (b), and the graph (c) shown in FIG. 10 are FIG. 12 (A), FIG. 12 (B), and FIG. 12 (C). In this way, the response of the controlled object 66 can be changed by changing the gain of the normative model 62. That is, by changing the gain of the normative model 62, the resonance vibration of the vibration isolation mechanism 14 which is the control target 66 can be changed.

図13は、規範モデルのゲインの切り替え方法を示すフローチャートである。まず、ゲインの刻み幅Astepを設定する(S51)。この設定値は、例えば、事前測定の結果から塵埃が落ちやすいものを設定する。例えば、Astep=2dB(A0)を設定する。 FIG. 13 is a flowchart showing a method of switching the gain of the normative model. First, the step size step of the gain is set (S51). For this set value, for example, a value that allows dust to easily fall from the result of the preliminary measurement is set. For example, Step = 2 dB (A0) is set.

また、どの範囲のゲインで振動させるのかを設定するため、規範モデル62のゲインの最大Ahighと最小Alowを設定する(S52)。この設定値も例えば、事前測定の結果から塵埃が落ちやすいものを設定する。この設定値も例えば、事前測定の結果から塵埃が落ちやすいものを設定する。例えば、Alow=8dB(A1)、Ahigh=12dB(A2)を設定する。次に、1つの設定ゲインでの振動持続時間Tを設定する(S53)。例えば、T=1sec(T0)を設定する。ここまでで除塵動作の準備は完了である。 Further, in order to set the range of gain to vibrate, the maximum gain and the minimum gain of the gain of the normative model 62 are set (S52). For example, this set value is set so that dust can easily fall from the result of the preliminary measurement. For example, this set value is set so that dust can easily fall from the result of the preliminary measurement. For example, Arrow = 8 dB (A1) and Ahigh = 12 dB (A2) are set. Next, the vibration duration T at one set gain is set (S53). For example, T = 1 sec (T0) is set. At this point, the preparation for the dust removal operation is complete.

規範モデルのゲインAを、S52で設定したAlow=8dBに設定する(S54)。この規範モデルは、例えば、図10に示すグラフ(a)のような特性である。その後、除塵動作を実施する(S55)。振動持続時間Tになるまで同じゲインで除塵動作を継続する(S56)。振動持続時間Tになったら、規範モデルのゲインAをS51で設定したAstepずつ上げて振動させる(S57)。例えば、n=1でのゲインAは8dB+2dB*1となり、図10に示すグラフ(b)のような特性である。これをS52で設定した最大ゲインAhighまで繰り返す(S58)。例えば、Ahigh=12dBであれば、8dB+2dB*2=12dBまで繰り返す。この時の規範モデルは、例えば、図10に示すグラフ(c)のような特性である。S58の繰り返し条件を完了したら除塵動作を終了する(S59)。ここでは、Astepごとに増加させる例を示したが、最大ゲインから減少させても良いし、予め決定した所定のゲインを順次設定していっても良い。 The gain A of the normative model is set to Allow = 8 dB set in S52 (S54). This normative model has, for example, the characteristics shown in the graph (a) shown in FIG. After that, a dust removing operation is performed (S55). The dust removal operation is continued with the same gain until the vibration duration T is reached (S56). When the vibration duration T is reached, the gain A of the normative model is increased by the Astep set in S51 to vibrate (S57). For example, the gain A at n = 1 is 8 dB + 2 dB * 1, which is a characteristic as shown in the graph (b) shown in FIG. This is repeated up to the maximum gain Ahigh set in S52 (S58). For example, if Ahigh = 12 dB, the process is repeated up to 8 dB + 2 dB * 2 = 12 dB. The normative model at this time has, for example, the characteristics shown in the graph (c) shown in FIG. When the repetition condition of S58 is completed, the dust removal operation is terminated (S59). Here, an example of increasing the gain for each step is shown, but the gain may be decreased from the maximum gain, or a predetermined gain may be sequentially set.

以上のように、規範モデル62の周波数特性を変化させることによって、任意の振動周波数や振幅で振ることができる。これらの効果により、例えば、撮像素子に付着した塵埃の大きさや質量によって、塵埃が落ちやすい振動周波数や振幅で振ることができ、より効果的に塵埃を除去できる。 As described above, by changing the frequency characteristic of the normative model 62, it is possible to swing at an arbitrary vibration frequency or amplitude. Due to these effects, for example, depending on the size and mass of the dust adhering to the image sensor, the dust can be shaken at a vibration frequency and amplitude at which the dust easily falls, and the dust can be removed more effectively.

第2実施形態では共振周波数とゲインを別々に変更していく例を示したが、これに限るものではなく、同時に変更しても構わない。また、事前測定の結果とは1つの代表的な値を測定するのであって、個別に測定するわけではない。本実施形態の事前測定とは例えば、撮像素子6に塵埃を付着させ、各周波数およびゲインで振ることによって、予め落ちやすい周波数およびゲインの値を測定するなどである。 In the second embodiment, an example in which the resonance frequency and the gain are changed separately is shown, but the present invention is not limited to this, and the resonance frequency and the gain may be changed at the same time. Further, the result of the pre-measurement is to measure one representative value, not individually. The pre-measurement of the present embodiment is, for example, measuring the value of the frequency and the gain that are easily dropped by adhering dust to the image sensor 6 and shaking it at each frequency and gain.

[第3実施形態]
本発明の第3実施形態を説明する。前述と同様の構成については、同符号を付して説明を省略する。第3実施形態では、モデル規範型適応制御器の同定器67の同定状態によって、入力61を制限する方法を説明する。第3実施形態によって、例えば、制御対象66の同定が不十分な場合に、防振機構14のストロークエンドに当たるといった問題点を改善できることを説明する。
[Third Embodiment]
A third embodiment of the present invention will be described. The same components as described above are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the third embodiment, a method of limiting the input 61 according to the identification state of the identifyr 67 of the model normative adaptive controller will be described. It will be described that the third embodiment can improve the problem of hitting the stroke end of the anti-vibration mechanism 14, for example, when the identification of the controlled object 66 is insufficient.

図14は、同定結果によって目標位置を制限する方法を示すフローチャートである。具体的には、モデル規範型適応制御器の同定器67の同定状態によって、入力61を制限する方法の例である。 FIG. 14 is a flowchart showing a method of limiting the target position by the identification result. Specifically, it is an example of a method of limiting the input 61 according to the identification state of the identifyr 67 of the model normative adaptive controller.

まず、防振機構14の位置と、同定結果から推定される位置との推定誤差εの許容範囲である許容誤差ε0を設定する(S71)。推定誤差εが小さいほど同定器は制御対象をよく推定できているということである。また、目標位置uと目標位置リミットulを設定する(S72)。目標位置リミットulは、例えば、事前測定の結果から防振機構14のストロークエンドに当たらない値を設定する。 First, the permissible error ε0, which is the permissible range of the estimation error ε between the position of the vibration isolation mechanism 14 and the position estimated from the identification result, is set (S71). The smaller the estimation error ε, the better the classifier can estimate the controlled object. Further, the target position u and the target position limit ul are set (S72). The target position limit ul is set to a value that does not correspond to the stroke end of the vibration isolation mechanism 14, for example, from the result of the preliminary measurement.

次に、目標位置uが目標位置リミットulの値より大きいか否かを判定する(S73)。ここで、目標位置uが目標位置リミットulの値より小さければ、目標位置uを入力61として設定する(S76)。一方、目標位置uが目標位置リミットulの値より大きければ、推定誤差εと許容誤差ε0を比較する(S74)。εの方が大きい場合は、目標位置uを目標位置リミットulの値に変更する(S75)。以上のプロセスで決定された目標位置uを入力61として、防振機構14を駆動する(S76)。なお、このフローは防振機構14を動作させている時は常に実施している。 Next, it is determined whether or not the target position u is larger than the value of the target position limit ul (S73). Here, if the target position u is smaller than the value of the target position limit ul, the target position u is set as the input 61 (S76). On the other hand, if the target position u is larger than the value of the target position limit ul, the estimation error ε and the permissible error ε0 are compared (S74). If ε is larger, the target position u is changed to the value of the target position limit ul (S75). The vibration isolation mechanism 14 is driven with the target position u determined in the above process as the input 61 (S76). It should be noted that this flow is always carried out when the anti-vibration mechanism 14 is operated.

以上のように、モデル規範型適応制御器の同定器67の同定状態によって、入力61の範囲(入力範囲)を制限するように決定することによって、制御対象66の同定が不十分な場合に、防振機構14のストロークエンドに当たるといった問題点を改善できる。ここでは目標位置リミットulは固定値として説明したが、例えば、推定誤差εの逆数に応じて徐々に目標位置リミットulを大きくする方法や、事前測定の結果から経過時間に応じて目標位置リミットulを大きくする方法などにより、変動値を用いても良い。事前測定の結果とは1つの代表的な値を測定するのであって、個別に測定するわけではない。 As described above, when the identification of the control target 66 is insufficient by determining to limit the range (input range) of the input 61 according to the identification state of the identification device 67 of the model normative adaptive controller, Problems such as hitting the stroke end of the anti-vibration mechanism 14 can be improved. Here, the target position limit ul is explained as a fixed value, but for example, a method of gradually increasing the target position limit ul according to the reciprocal of the estimation error ε, or a target position limit ul according to the elapsed time from the result of the preliminary measurement. A variable value may be used depending on a method of increasing the value. The result of the pre-measurement is to measure one representative value, not individually.

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。 The present invention 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 and executes the program. It can also be realized by the processing to be performed. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and modifications can be made within the scope of the gist thereof.

1 撮像装置
5 カメラシステム制御回路
6 撮像素子
14 防振機構
62 規範モデル
66 制御対象

1 Image pickup device 5 Camera system control circuit 6 Image pickup element 14 Anti-vibration mechanism 62 Normative model 66 Control target

Claims (8)

撮像素子によって被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像素子を移動させる移動機構と、
制御対象たる前記移動機構の制御特性を規範モデルの制御特性に一致させるモデル規範型適応制御を行う制御部と、を有する撮像装置であって、
前記規範モデルは、共振点を有し、
前記制御部は、前記規範モデルで規定した前記共振点より高い周波数成分を持った操作信号を前記規範モデルに入力することで、前記移動機構を共振振動させ、前記撮像素子を振動させる
ことを特徴とする撮像装置。
An image pickup unit that captures a subject with an image sensor,
A moving mechanism for moving the image sensor and
An image pickup apparatus having a control unit that performs model normative adaptive control that matches the control characteristics of the movement mechanism to be controlled with the control characteristics of the normative model.
The normative model has a resonant point and
The control unit is characterized in that by inputting an operation signal having a frequency component higher than the resonance point defined in the reference model into the reference model, the movement mechanism is resonantly vibrated and the image pickup element is vibrated. Image sensor.
前記制御部は、前記規範モデルの前記共振点を変化させることで、前記移動機構の前記共振振動を変化させる
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the control unit changes the resonance vibration of the moving mechanism by changing the resonance point of the normative model.
前記制御部は、前記規範モデルの共振周波数を一つ又は複数の所定の周波数によって、順次、前記移動機構を共振振動させ、前記撮像素子を振動させる
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
The first or second aspect of the present invention, wherein the control unit sequentially resonates and vibrates the moving mechanism by one or a plurality of predetermined frequencies of the resonance frequency of the normative model to vibrate the image pickup element. Imaging device.
前記制御部は、前記規範モデルのゲインを変化させることで、前記移動機構の前記共振振動を変化させる
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の撮像装置。
The imaging device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit changes the resonance vibration of the moving mechanism by changing the gain of the normative model.
前記制御部は、前記規範モデルのゲインを一つ又は複数の所定のゲインによって、順次、前記移動機構を前記共振振動させ、前記撮像素子を振動させる
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の撮像装置。
Any of claims 1 to 4, wherein the control unit sequentially causes the moving mechanism to resonate and vibrate the gain of the normative model by one or a plurality of predetermined gains to vibrate the image pickup device. The image pickup device according to item 1.
前記制御部は、前記モデル規範型適応制御における同定器の推定誤差に応じて、前記モデル規範型適応制御における入力範囲を決定する
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の撮像装置。
The invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the control unit determines an input range in the model normative adaptive control according to an estimation error of the identifyr in the model normative adaptive control. Imaging device.
撮像素子によって被写体を撮像する撮像部と、前記撮像素子を移動させる移動機構と、を有する撮像装置の制御方法であって、
制御対象たる前記移動機構の制御特性を規範モデルの制御特性に一致させるモデル規範型適応制御を行う制御工程を有し、
前記規範モデルは、共振点を有し、
前記制御工程において、前記規範モデルで規定した前記共振点より高い周波数成分を持った操作信号を前記規範モデルに入力する制御を行うことで、前記移動機構を共振振動させ、前記撮像素子を振動させる
ことを特徴とする撮像装置の制御方法。
It is a control method of an image pickup apparatus having an image pickup unit that images a subject by an image pickup element and a moving mechanism that moves the image pickup element.
It has a control process that performs model normative adaptive control that matches the control characteristics of the movement mechanism to be controlled with the control characteristics of the norm model.
The normative model has a resonant point and
In the control step, by controlling the input of an operation signal having a frequency component higher than the resonance point specified in the reference model to the reference model, the movement mechanism is resonantly vibrated and the image pickup element is vibrated. A control method for an image pickup device, characterized in that.
請求項7に記載の撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

A program comprising causing a computer to execute the control method of the image pickup apparatus according to claim 7.

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