JP3948065B2

JP3948065B2 - Blur correction device, optical device, and blur correction method

Info

Publication number: JP3948065B2
Application number: JP22797397A
Authority: JP
Inventors: 一利臼井
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1997-08-25
Filing date: 1997-08-25
Publication date: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2017-08-25
Also published as: JPH1164907A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ、ビデオ、双眼鏡などの光学装置におけるブレを補正するブレ補正装置、光学装置、及び、ブレ補正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、角速度センサによりカメラのブレを検出し、撮影光学系の一部又は全部を構成するブレ補正光学系をこのブレを打ち消す方向に駆動することによって、フイルム面上の像ブレを補正するブレ補正装置が知られている。カメラに生ずるブレは、ピッチング、ヨーイング及びローリング運動からなる３自由度の回転運動と、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向の運動からなる３自由度の平進運動の６自由度を有している。従来のブレ補正装置は、通常、ピッチング及びヨーイング運動からなる２自由度の運動に対してブレを補正している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
カメラに加わるブレは、大きくわけて２種類が存在する。一つは、撮影者が意図していないブレであり、通常、手ブレと呼ばれるブレである。この手ブレは、撮影に影響を及ぼすために、補正する必要がある。もう一つは、撮影者が意図したブレであり、例えば、パンニング動作や構図変更である。パンニング撮影を撮影者が意図した場合において、被写体を追ってカメラがパンニングしようと始動したときに、従来のブレ補正装置は、パンニング動作と手ブレを区別できないために、始動開始当初にブレ補正動作を行ってしまう。このために、カメラを横に振り始めたにも係わらず、ファインダ内の像が動かないという現象が生じる。
【０００４】
同様に、構図変更を撮影者が開始したときにも、従来のブレ補正装置は、構図変更動作と手ブレを区別できないために、構図変更動作を補正してしまい構図変更の動作開始直後にブレ補正光学系を駆動してしまう。その結果、構図を変更しようと撮影者がカメラを動かしたにも係わらず、ファインダ上の像が移動しないことになる。可動範囲リミットまでブレ補正光学系が駆動すると、ブレ補正動作が不可能となるために、この可動範囲リミットまでブレ補正光学系が駆動した段階で初めて、ファインダ上の像が動きはじめることになる。以上の現象は、ブレ補正範囲が広ければ広いほど撮影者には感じやすくなり、撮影者は、ファインダ上で意図した構図を取り難くなってしまうという問題があった。一方、この現象を防ぐために補正範囲を狭くすると、ブレ補正の効果をファインダ上で確認し難くなってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明の課題は、撮影者に違和感を与えることなくフレーミングを行うことができるブレ補正装置、光学装置、及び、ブレ補正方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、ブレを検出し、ブレ検出信号を出力するブレ検出部（２ｘ，２ｙ）と、ブレを補正するブレ補正光学系（１０）と、前記ブレ補正光学系を駆動する駆動部（３ｘ、３ｙ）と、前記ブレ補正光学系の位置を検出し、位置検出信号を出力する位置検出部（４ｘ、４ｙ）と、前記ブレ検出信号に基づいて、前記ブレによる像ブレを補正するための前記ブレ補正光学系の目標駆動位置を演算し、目標位置信号を出力する目標駆動位置演算部（５３）と、前記目標位置信号の値と所定範囲（Ｘ_max〜Ｘ_min）とを比較する比較部（５４）と、前記位置検出信号に基づいて、前記目標位置信号に対して、前記ブレ補正光学系の速度変化が抑えられるような修正、及び、前記ブレ補正光学系がその可動範囲の中心に向かうような修正のうち少なくとも一方をする際に、前記目標位置信号の値が設定時間内に前記所定範囲の上限（Ｘ_max）を越え、かつ、前記所定範囲の下限（Ｘ_min）を下回ったときには、前記目標位置信号の前記修正量を小さくする目標位置信号修正部（Ｓ１６０，Ｓ２３０）とを含むこと、を特徴とするブレ補正装置である。
請求項２の発明は、請求項１に記載のブレ補正装置において、前記目標位置信号修正部は、前記ブレ補正光学系の駆動位置を修正する駆動位置修正部（５６）であること、を特徴とするブレ補正装置である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のブレ補正装置において、前記目標位置信号修正部（５６，５７）は、前記目標位置信号の値が設定時間内に前記所定範囲の上限（Ｘ_max）を越えないとき、または、前記所定範囲の下限（Ｘ_min）を下回らないときには、前記目標位置信号の修正量を大きくする（Ｓ２８０）こと、を特徴とするブレ補正装置である。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のブレ検出装置において、前記目標位置信号に基づいて、前記駆動部（３ｘ、３ｙ）を駆動制御する制御部（５８）を備え、前記制御部は、前記目標位置信号の修正量が大きいときには、前記ブレ補正光学系の駆動範囲の中心又はその近傍でこのブレ補正光学系（１０）を前記駆動部に駆動させること、を特徴とするブレ補正装置である。
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のブレ補正装置において、前記目標位置信号修正部（５６，５７）は、前記修正量を小さくした後に、前記目標位置信号が設定時間内に前記所定範囲の上限（Ｘ_max）を越えず、かつ、前記所定範囲の下限（Ｘ_min）を下回らなかったときには、前記修正量を大きくする（Ｓ２８０）こと、を特徴とするブレ補正装置である。
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のブレ補正装置において、前記目標位置信号修正部（５６，５７）は、撮影動作時（Ｓ２９０）には、前記目標位置信号の修正量を小さくする（Ｓ３００）こと、を特徴とするブレ補正装置である。
請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載されたブレ補正装置を備えたことを特徴とする光学装置である。
請求項８の発明は、検出したブレに基づいてブレ検出信号を生成するステップと、前記ブレ検出信号に基づいて前記ブレによる像ブレを補正するためのブレ補正光学系の目標駆動位置を演算するステップと、ブレ補正光学系の位置を検出し、その検出した位置に応じて前記目標駆動位置の演算結果を修正するステップと、修正された前記目標駆動位置の演算結果に基づいてブレ補正光学系を駆動させるステップとを含み、前記修正ステップは、前記目標駆動位置の演算結果に対して、前記ブレ補正光学系の速度変化が抑えられるような修正、及び、前記ブレ補正光学系がその可動範囲の中心に向かうような修正のうち少なくとも一方をする際に、設定時間内に前記目標駆動位置の演算結果が所定範囲の上限（Ｘ_max）を越え、かつ、前記所定範囲の下限（Ｘ_min）を下回ったときには前記修正量を小さくする（Ｓ１６０，Ｓ２３０）こと、を特徴とするブレ補正方法である。
請求項９の発明は、請求項８に記載のブレ補正方法において、前記修正ステップは、設定時間内に前記目標駆動位置の演算結果が前記所定範囲の上限（Ｘ_max）を越えないとき、または、前記所定範囲の下限（Ｘ_min）を下回らないときには、修正量を大きくする（Ｓ２８０）こと、を特徴とするブレ補正方法である。
請求項１０の発明は、請求項８又は請求項９に記載のブレ補正方法において、前記修正ステップは、前記修正量を小さくした後に、設定時間内に前記目標駆動位置の演算結果が前記所定範囲の上限（Ｘ_max）を越えず、かつ、前記所定範囲の下限（Ｘ_min）を下回らなかったときには、前記修正量を大きくする（Ｓ２８０）こと、を特徴とするブレ補正方法である。
請求項１１の発明は、請求項８から請求項１０までのいずれか１項に記載のブレ補正方法において、前記修正ステップは、撮影動作時（Ｓ２９０）に修正量を小さくする（Ｓ３００）こと、を特徴とするブレ補正方法である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態について、さらに詳しく説明する。
まず、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置について、ブレ補正装置を搭載した一眼レフカメラを例に挙げて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置を一眼レフカメラに搭載した状態を示す斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置のブロック図である。
【００１７】
交換レンズ８は、カメラボディ１に着脱自在に装着されており、交換レンズ８は、角速度センサ２ｘ，２ｙと、ブレ補正レンズ１０と、ＶＣＭ３ｘ，３ｙと、位置検出部４ｘ，４ｙなどを備えている。
【００１８】
角速度センサ２ｘ，２ｙは、カメラボディ１及び交換レンズ８に生ずるブレ運動をモニタするものである。角速度センサ２ｘ，２ｙは、通常、回転により生ずるコリオリ力を検出する圧電振動式角速度センサが使用される。角速度センサ２ｘは、図１に示すように、カメラボディ１及び交換レンズ８がピッチングを起こしたときにピッチング方向のブレを角速度情報として検出する角速度計である。角速度センサ２ｙは、カメラボディ１及び交換レンズ８がヨーイングを起こしたときにヨーイング方向のブレを角速度情報として検出する角速度計である。なお、角速度センサ２ｘ，２ｙは、同一構造であり、角速度センサ２ｙは、図２において図示を省略する。角速度センサ２ｘは、高域のノイズ成分及びＤＣ成分をカットするフィルタ５１ｘに検出した角速度情報（角速度信号）を出力する。
【００１９】
ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙは、例えば、ブレ量を打ち消す方向にブレ補正レンズ１０を駆動するために、ブレ補正量に応じた目標駆動位置情報を演算したり、ボイスコイルモータ（以下、ＶＣＭという）３ｘ，３ｙの駆動又は駆動停止をＰＷＭドライバ５３ｘ，５３ｙに指示したりする中央処理部である。ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙは、レンズＣＰＵ７が送信する焦点距離情報及びレンズデータ、メインＣＰＵ６が送信する被写体距離情報並びに角速度信号に基づいて、ブレ補正レンズ１０を目標位置に駆動するための目標駆動位置情報を演算する。また、ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙは、位置検出部４ｘ，４ｙが出力する位置検出情報及び演算した目標駆動位置情報に基づいて、ＶＣＭ３ｘ，３ｙを駆動制御する。ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙには、ＯＮ動作によってブレ補正装置を起動するブレ補正起動スイッチ１４が接続されている。ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙは、フィルタ５１ｘ，５１ｙを通過し、Ａ／Ｄコンバータ５２ｘ，５２ｙを介してディジタル化（量子化）した角速度信号をそれぞれ取り込んでいる。ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙは、演算した目標駆動位置情報をＰＷＭドライバ５３ｘ，５３ｙを介してＶＣＭ３ｘ，３ｙにそれぞれ出力する。なお、ブレ補正ＣＰＵ５ｙは、図２において図示を省略する。
【００２０】
レンズＣＰＵ７は、例えば、焦点距離情報や、ＥＥＰＲＯＭから読み出したレンズデータをブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙに出力する中央処理部である。レンズＣＰＵ７には、交換レンズ８に関する種々の固有情報であるレンズデータを書き込んだＥＥＰＲＯＭ７１が接続されている。また、レンズＣＰＵ７には、焦点距離に関する焦点距離情報が入力する。
【００２１】
ブレ補正レンズ１０は、撮影光学系の一部又は全部を構成し、光軸Ｉと垂直な方向に駆動することによって、ブレを補正するレンズである。ブレ補正レンズ１０は、その外周部がレンズ枠１１の内周部により保持されている。
【００２２】
ＶＣＭ３ｘ，３ｙは、光軸Ｉと垂直な平面内（図中ｘｙ平面内）においてブレ補正レンズ１０を駆動するものである。ＶＣＭ３ｘ，３ｙは、同一構造であり、ＶＣＭ３ｙは、図２において図示を省略するとともに、以下では、ＶＣＭ３ｘを中心に説明する。ＶＣＭ３ｘは、取付部材３０ｘに取り付けられたヨーク３４ｘと、このヨーク３４ｘとの間に磁界を形成するマグネット３２ｘと、ヨーク３４ｘとマグネット３２ｘとの間に配置され、レンズ枠１１に取り付けられたコイル３１ｘと、取付部材３５ｘのレンズ枠１１側の面に取り付けられ、マグネット３２ｘを固定するヨーク３３ｘと、ｘｙ平面内でレンズ枠１１を移動自在に支持する図示しないワイヤとを備えている。ＶＣＭ３ｘは、コイル３１ｘが通電状態になると、図中矢印方向の力を発生し、ブレ補正レンズ１０を駆動する。なお、ＶＣＭ３ｙは、ヨー方向（ｘ軸方向）の駆動力を発生する。
【００２３】
位置検出部４ｘ，４ｙは、光軸Ｉと垂直な平面内におけるブレ補正レンズ１０の位置をモニタするものである。位置検出部４ｘ，４ｙは、ＶＣＭ３ｘ，３ｙと対向する位置に設けられている。位置検出部４ｘ，４ｙは、同一構造であり、位置検出部４ｙは、図２において図示を省略する。位置検出部４ｘは、取付部材４０ｘに取り付けられたＩＲＥＤ４１ｘと、取付部材４４ｘに取り付けられた１次元のＰＳＤ４３ｘと、ＩＲＥＤ４１ｘとＰＳＤ４３ｘとの間に配置され、かつ、レンズ枠１１の外周部に取り付けられ、ＩＲＥＤ４１ｘからの光束を制限するスリット部材４２ｘとを備えている。位置検出部４ｘは、ＩＲＥＤ４１ｘから投光され、スリット部材４２ｘを通してＰＳＤ４３ｘに入射する赤外光を検出する構造となっている。位置検出部４ｘは、スリット部材４２ｘが移動することにより、ＰＳＤ４３ｘ上で移動する光の位置を検出し、ブレ補正レンズ１０の実際の駆動位置を検出する。位置検出部４ｘは、ＰＳＤ４３ｘが出力する位置検出信号（位置検出情報）をＡ／Ｄコンバータ５４ｘを介して、ブレ補正ＣＰＵ５ｘに出力する。なお、位置検出部４ｙは、ブレ補正レンズ２０のヨー方向（ｘ軸方向）の位置を検出する。
【００２４】
メインＣＰＵ６は、例えば、レリーズスイッチ６０のＯＮ動作に基づいて、ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙにブレ補正レンズ１０の駆動を指示したり、フィルム巻き上げ機構部１２やシャッタ機構部１３を駆動制御したり、ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙに被写体距離情報を送信したり、第１タイマ６２及び第２タイマ６３をＯＮ動作したりする中央処理部である。メインＣＰＵ６には、レリーズスイッチ６０と、フィルムを巻き上げるフィルム巻き上げ機構部１２と、シャッタを開閉するシャッタ機構部１３と、第１タイマ６２と、第２タイマ６３とが接続されている。また、メインＣＰＵ６には、被写体までの距離に関する被写体距離情報た入力する。メインＣＰＵ６は、レンズ接点９を介してブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙと通信が可能である。
【００２５】
レリーズスイッチ６０は、一連の撮影準備動作を半押し動作によって開始するとともに、フィルム巻き上げ機構部１２やシャッタ機構部１３の駆動などの撮影動作を全押し動作によって開始するスイッチである。
【００２６】
つぎに、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置の角速度情報から目標駆動位置情報への演算方法を説明する。
図３は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置におけるブレ補正ＣＰＵの演算部のブロック図である。
以下では、角速度センサ２ｘが出力した角速度情報からブレ補正レンズ１０をｘ軸方向に駆動する場合を例に挙げて説明する。
【００２７】
角速度＝０アルゴリズム５０は、角速度センサ２ｘの出力信号（角速度情報）ωからその中心値（ω＝０（ゼロ）の値）を算出するものである。カメラボディ１及び交換レンズ８が静止しているときに、角速度センサ２ｘの出力信号ωが変動すると、ブレ補正ＣＰＵ５ｘは、カメラボディ１及び交換レンズ８がブレていると誤認し、ブレ補正レンズ１０によりブレを補正しようする。このために、角速度センサ２ｘの出力信号ωの中心値を角速度＝０アルゴリズム５０によって算出する必要がある。角速度＝０アルゴリズム５０は、算出した中心値を角速度センサ２ｘの出力信号ωから減算し、補正が必要な角速度情報を算出する。角速度情報角速度＝０アルゴリズム５０は、移動平均法やディジタルフィルタなどによって中心値を算出する。
【００２８】
積分部５１は、補正が必要な角速度情報を角度情報θに積分するためのものである。
【００２９】
オーバフロー防止テーブル５２は、カメラボディ１及び交換レンズ８のブレを同一方向の角速度成分として角速度センサ２ｘが長時間検出したときに、積分のオーバフローを防止するものである。
図４は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置におけるオーバフロー防止テーブルを示す図である。
オーバフロー防止テーブル５２は、図４に示すように、積分後の角度情報θの大きさに応じて出力信号を発生する。オーバフロー防止テーブル５２は、角度情報が−θ１を越えθ１を下回るときには、出力信号を発生せずゼロである。一方、オーバフロー防止テーブル５２は、角度情報が−θ２以上−θ１以下であるときには、負の値の信号を出力し、角度情報がθ１以上θ２以下であるときには、正の値の信号を出力する。オーバフロー防止テーブル５２は、発生した出力信号を角速度情報から減算してオーバフローを防止する。なお、オーバフロー防止テーブル５２は、露光動作中には使用されない。角度情報θが飽和しかかっている状況下でオーバフロー防止テーブル５２を使用すると、その出力信号により角速度情報が変動する。その結果、ブレ補正ＣＰＵ５ｘは、この変動値をカメラボディ１及び交換レンズ８のブレと誤認識し、ブレ補正レンズ１０が補正してしまうためである。
【００３０】
理想目標位置変換部５３は、ブレ補正レンズ１０の理想的な目標駆動位置情報（以下、目標駆動位置情報という）Ｘに積分後の角度情報θを変換するものである。理想目標位置変換部５３は、図３に示すように、焦点距離情報ｆ、ブレ補正係数α及び被写体距離情報Ｄに基づいて、目標駆動位置情報Ｘを演算する。ここで、ブレ補正係数αは、ブレ補正レンズ１０の駆動量に対するフィルム面上での補正量の比である。ブレ補正係数αの値が大きくなればなるほど、ブレ補正レンズ１０の駆動量は、同じブレに対して少なくて済む。また、ブレ補正係数αは、焦点距離ｆの関数で表される。目標駆動位置情報Ｘは、被写体が遠いときには、以下の式で表される。
Ｘ＝ｆ×θ×β／α（ｆ）
ここで、θは、ブレ角度であり、βは、定数である。また、被写体が近いときには、被写体距離情報Ｄを用いてブレ補正量を変更する。理想目標位置変換部５３は、演算した目標駆動位置情報Ｘをコンパレータ５４に出力する。
【００３１】
コンパレータ５４は、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘ_max，Ｘ_minを越えた回数をカウントするものである。コンパレータ５４は、目標駆動位置情報Ｘを予め設定した比較値（設定値）Ｘ_max，Ｘ_minと比較し、この目標駆動位置情報Ｘをそのまま出力する。目標駆動位置情報Ｘから位置バイアステーブル５６の出力信号を減算した目標駆動位置情報Ｘ’は、可動範囲リミッタ５５に入力する。
【００３２】
可動範囲リミッタ５５は、ブレ補正レンズ１０の駆動範囲（可動範囲）をソフト的に規制するものである。可動範囲リミッタ５５は、ブレ補正レンズ１０の駆動範囲を機械的に規制する機械的リミットの内側に設けられており、そのソフトリミット値を±Ｌに設定している。可動範囲リミッタ５５は、目標駆動位置情報Ｘ’をＰＩＤ制御部５８に出力する。
【００３３】
図５は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置におけるブレ補正ＣＰＵの制御部のブロック図である。
ＰＩＤ制御部５８は、目標駆動位置情報Ｘ’に基づいて、ブレ補正レンズ１０を駆動するようにＶＣＭ３ｘを制御するものである。ＰＩＤ制御部５８は、ＰＳＤ４３ｘが出力するブレ補正レンズ１０に関する位置検出情報ｘを目標駆動位置情報Ｘ’から減算した情報に基づいてＶＣＭ３ｘを制御する。ＰＩＤ制御部５８は、その出力信号から２階微分部５９の出力信号を減算した信号を、ＰＷＭドライバ５３ｘに出力する。ＰＳＤ４３ｘは、ＰＩＤ制御部５８を通じて駆動するブレ補正レンズ１０の位置をモニタし、位置バイアステーブル５６及び速度バイアステーブル５７に位置検出情報ｘを出力する。
【００３４】
２階微分部５９は、ＰＳＤ４３ｘが出力する位置検出情報ｘを２階微分して、ブレ補正レンズ１０の加速度を演算するものである。２階微分部５９は、その出力信号（２階微分値）をＰＩＤ制御部５８の出力信号から減算し、ブレ補正レンズ１０に過度の動きが生じないようにしている。
【００３５】
位置バイアステーブル５６は、大きな目標駆動位置情報Ｘが入力したときに、この目標駆動位置情報Ｘを修正して歪ませて、ブレ補正レンズ１０に急激な速度変化が生じないようにブレ補正レンズ１０の駆動位置を修正するものである。
図６は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置における位置バイアステーブルを示す図である。図７は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置における位置バイアステーブルにより修正した目標駆動位置情報を示す図である。
位置バイアステーブル５６は、図６に示すように、修正量の大きいテーブルＴ１と修正量の小さいテーブルＴ２の２種類のテーブルを備え、コンパレータ５４の比較結果に基づいて、テーブルＴ１とテーブルＴ２とを切り替える。位置バイアステーブル５６は、例えば、テーブルＴ１に切り替えた場合において、ブレ補正レンズ１０の位置検出情報ｘが−ｘ１を越えｘ１を下回るときには、出力信号を発生しない。一方、位置検出情報ｘが−Ｌ以上−ｘ１以下又はｘ１以上Ｌ以下であるときには、図６に示すような出力信号を発生する。図３に示すように、位置バイアステーブル５６の出力信号は、コンパレータ５４が出力する目標駆動位置情報Ｘから減算される。その結果、図７に示すように、大きな目標駆動位置情報Ｘ（図中点線）が入力すると、この目標駆動位置情報Ｘが図中実線のように歪み、ブレ補正レンズ１０に急激な速度変化が生じないようになる。
【００３６】
しかし、目標駆動位置情報Ｘが過大（−ｘ１以下又はｘ１以上）であるときに、修正量の大きいテーブルＴ１によりこの目標駆動位置情報Ｘを修正すると、ファインダ上におけるブレ補正効果が低下してしまう。そこで、位置バイアステーブル５６は、コンパレータ５４の比較結果に基づいて、目標駆動位置情報Ｘが大きいと判断したときには、修正量の大きいテーブルＴ１から修正量の小さいテーブルＴ２に切り替える。その結果、目標駆動位置情報Ｘの歪み量が小さくなり、大きなブレに対してブレ補正効果を十分に得ることができる。
【００３７】
速度バイアステーブル５７は、可動範囲の中心から偏った位置を中心にブレ補正レンズ１０が駆動しているときに、このブレ補正レンズ１０の駆動速度を修正することで可動範囲の中心又はその近傍にブレ補正レンズ１０を引き戻すものである。
図８は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置における速度バイアステーブルを示す図である。図９は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置における速度バイアステーブルにより修正した目標駆動位置情報を示す図である。
速度バイアステーブル５７は、ブレ補正レンズ１０の位置検出情報ｘが−ｘ１を越えｘ１を下回るときには、出力信号を発生しないが、−Ｌ以上−ｘ１以下又はｘ１以上Ｌ以下であるときには、図８に示すように、出力信号を発生する。図３に示すように、速度バイアステーブル５７の出力信号は、補正が必要な角速度情報から減算される。その結果、図９に示すように、可動範囲の中心から偏った位置を駆動するブレ補正レンズ１０は、図中点線の角速度情報ωが図中実線のように修正されて、可動範囲の中心又はその近傍に引き戻される。
【００３８】
つぎに、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置の動作を説明する。
図１０は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置の動作を説明するフローチャートである。図１１は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置の動作を説明する図である。
以下では、コンパレータ５４と可動範囲リミッタ５５の動作を中心として説明する。
ステップ（以下、Ｓとする）１００において、位置バイアステーブル５６がテーブルＴ１に設定される。レリーズスイッチ６０が半押し動作すると、メインＣＰＵ６は、ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙにブレ補正開始信号を出力し、図示しない電源供給部が角速度センサ２ｘ，２ｙなどに電源を供給する。また、レリーズスイッチ６０の半押し動作に同期して、メインＣＰＵ６は、図示しない半押しタイマをＯＮ動作する。そして、ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙは、電源投入直後には、位置バイアステーブル５６を修正量の大きいテーブルＴ１に設定する。
【００３９】
Ｓ１１０において、ブレ補正が開始される。ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙは、レンズＣＰＵ６のブレ補正開始信号に基づいて、一連の動作を開始する。ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙは、角速度センサ２ｘ，２ｙが出力する角速度情報に基づいて、理想目標位置変換部５３により目標駆動位置情報Ｘを演算する。図１１に示すように、目標駆動位置情報Ｘ（図中点線）は、テーブルＴ１が設定されている時間内では、このテーブルＴ１により大きく修正され、図中実線で示すような波形に歪む。その結果、ブレ補正レンズ１０は、その可動範囲の中心である光軸Ｉ又はその近傍で駆動するために、パンニングや構図変更時にファインダ内の像が移動し、撮影者に違和感を与えることがない。また、目標駆動位置情報Ｘは、テーブルＴ１を選択している時間内では、ブレが小さく、かつ、最小設定値である比較値Ｘ_minよりも大きく最大設定値である比較値Ｘ_maxよりも小さい。その結果、可動範囲の中心である光軸Ｉ又はその近傍でブレ補正レンズ１０を駆動しても、ブレが小さいためにブレ補正効果を十分に得ることができる。
【００４０】
Ｓ１２０において、第１タイマ６２がＯＮ動作する。レリーズスイッチ６０の半押し動作に同期して、メインＣＰＵ６は、第１タイマ６２にＯＮ動作を指示する。
【００４１】
Ｓ１３０において、コンパレータ５４は、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘ_maxよりも大きいか否かを判断する。目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘ_maxよりも大きいときには、Ｓ１４０に進み、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘ_maxよりも小さいときには、Ｓ２００に進む。
【００４２】
Ｓ１４０において、第２タイマ６３がＯＮ動作する。図１１に示すように、ブレ幅が広くなり、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘ_maxを越えると同時又は略同時に、メインＣＰＵ６によって第２タイマ６３がＯＮ動作する。
【００４３】
Ｓ１５０において、コンパレータ５４は、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘ_maxよりも小さいか否かを判断する。図１１に示すように、第２タイマ６３のＯＮ動作中（タイムアウトする前）に目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘ_minを下回ったときには、コンパレータ５４は、大きなブレが入力しブレ幅が広くなったと判断し、Ｓ１６０に進む。一方、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘ_minよりも大きいときには、Ｓ１７０に進む。
【００４４】
Ｓ１６０において、位置バイアステーブル５６がテーブルＴ２に設定される。図１１に示すように、目標駆動位置情報Ｘは、そのブレ幅が大きくなると図中実線のように大きく歪んだ波形となってしまう。その結果、位置バイアステーブル５６を修正量の大きいテーブルＴ１に設定していると、目標駆動位置情報Ｘが大きく歪み、ブレ補正の効果を得ることができなくなる。コンパレータ５４は、第２タイマ６３のＯＮ動作中に大きなブレが入力したと判断したときには、時間Ｔ₁において、修正量の大きいテーブルＴ１から修正量の小さいテーブルＴ２に位置バイアステーブル５６を変更する。このために、図１１に示すように、目標駆動位置情報Ｘ（図中点線）は、時間Ｔ₀から時間Ｔ₁までのときに比べて、時間Ｔ₁から時間Ｔ₂では図中実線のように歪み量が小さくなる。また、図６に示すように、位置バイアステーブル５６の平坦部の幅が広くなると、修正量が小さくなるために、大きなブレにも対応が可能となり、ブレ補正効果を十分に得ることができる。
【００４５】
Ｓ１７０において、第２タイマ６３がタイムアウトしたか否かが判断される。ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙは、第２タイマ６３がタイムアウトしたか否かを判断し、第２タイマ６３がタイムアウトしたときには、Ｓ１８０に進む。第２タイマ６３のＯＮ動作中に、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘ_minを下回らなかったときには、コンパレータ５４は、一方向にブレが偏っており、撮影者による構図変更、パンニング又は角速度センサ２ｘ，２ｙのドリフトと判断する。撮影者による構図変更やパンニング時に、位置バイアステーブル５６を平坦部の広い（修正量の小さい）テーブルＴ２に設定すると、撮影者の動作に対して像の動きに遅れが生じて、撮影者に違和感を与えてしまう。このために、コンパレータ５４は、位置バイアステーブル５６をテーブルＴ２に変更しない。第２タイマ６３がタイムアウトしていないときには、Ｓ１５０に戻り、コンパレータ５４は、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘ_maxを下回るか否かを繰り返し判断する。
【００４６】
Ｓ１８０において、第２タイマ６３がＯＦＦ動作して、Ｓ１９０において、第１タイマ６２がリセットする。Ｓ１３０において、コンパレータ５４は、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘ_maxを再び越えるか否かを繰り返し判断する。
【００４７】
Ｓ２００において、コンパレータ５４は、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘ_minよりも小さいか否かを判断する。目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘ_maxを越えず、かつ、比較値Ｘ_minを下回るときには、Ｓ２１０に進み、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘ_maxを越えず、かつ、比較値Ｘ_minを下回らないときには、Ｓ２７０に進む。
【００４８】
Ｓ２１０において、第２タイマ６３がＯＮ動作して、Ｓ２２０において、コンパレータ５４は、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘ_maxよりも大きいか否かを判断する。目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘ_maxよりも大きいときには、Ｓ２３０に進む。そして、Ｓ２３０において、位置バイアステーブル５４をテーブルＴ２に設定することで大きなブレに対応することができる。一方、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘ_maxよりも小さいときには、Ｓ２４０に進む。この場合には、撮影者による構図変更、パンニング又は角速度センサ２ｘ，２ｙのドリフトであるために、位置バイアステーブル５４をテーブルＴ２に変更しない。そして、Ｓ２４０において、第２タイマ６３がアウトしたか否かを判断し、第２タイマ６３がタイムアウトしていないときには、Ｓ２２０に戻る。
【００４９】
Ｓ２５０において、第２タイマ６３がＯＦＦ動作して、Ｓ２６０において、第１タイマ６２がリセットする。Ｓ１３０において、コンパレータ５４は、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘ_maxよりも大きいか否かを繰り返し判断する。
【００５０】
Ｓ２７０において、第１タイマ６２がタイムアウトしたか否かが判断される。ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙは、第１タイマ６２がタイムアウトしたか否かを判断し、第１タイマ６２がタイムアウトしたときには、Ｓ２８０に進み、第１タイマ６２がタイムアウトしていないときには、Ｓ２９０に進む。
【００５１】
Ｓ２８０において、位置バイアステーブル５４がテーブルＴ１に設定される。位置バイアステーブル５４をテーブルＴ２に設定している場合であって、第１タイマ６２のＯＮ動作中に大きなブレが入力しないときには、位置バイアステーブル５４は、平坦部の広いテーブルＴ２から平坦部の狭いテーブルＴ１に復帰する。このために、目標駆動位置情報Ｘの修正量が大きくなり、ブレ補正レンズ１０は、その可動範囲の中心である光軸Ｉ又はその近傍で駆動する。その結果、パンニング又は構図変更などを撮影者がしても、ファインダ内の像に遅れが生じ難くなる。
【００５２】
Ｓ２９０において、全押しスイッチがＯＮ動作されたか否かを判断する。レリーズスイッチ６０が全押し動作したときには、Ｓ３００に進み、全押し動作しなかったときには、Ｓ３１０に進む。
【００５３】
Ｓ３００において、位置バイアステーブル５４がテーブルＴ２に設定される。本フローの途中において、レリーズスイッチ６０が全押し動作するときには、ブレ補正ＣＰＵ５ｘ，５ｙは、位置バイアステーブル５４を平坦部の広いテーブルＴ２に設定する。目標駆動位置情報Ｘは、修正量の小さいテーブルＴ２に設定されているほうが歪みが生じ難く、撮影結果として優位である。このために、ブレ補正ＣＰＵ５ｘは、撮影動作時には、位置バイアステーブル５４の平坦部を広げて露光に備える。
【００５４】
Ｓ３１０において、ブレ補正が終了したか否かが判断される。ＣＰＵ５ｘ，５ｙは、ブレ補正起動スイッチ１４のＯＦＦ動作又は半押しタイマのタイムアウトに基づいて、ブレ補正を終了するか否かを判断し、ブレ補正を終了するときには本フローを終了する。一方、ブレ補正起動スイッチ１４がＯＦＦ動作されず又は半押しタイマがタイムアウトされないときには、Ｓ１３０に戻り、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘ_maxよりも大きいか否かが繰り返し判断される。
【００５５】
本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置は、電源投入直後には、位置バイアステーブル５６を修正量の大きいテーブルＴ１に設定している。このために、目標駆動位置情報Ｘが修正されて、可動範囲の中心である光軸Ｉ又はその近傍においてブレ補正レンズ１０が駆動される。その結果、構図変更やパンニングを撮影者がしたときに、ブレ補正レンズ１０がブレ補正動作により大きく駆動して、ファインダ内の像が移動しなかったり、ファインダ内の像が遅れて追従するという問題を解決することができる。
【００５６】
また、第２のタイマ６３のＯＮ動作中に、目標駆動位置情報Ｘが最大設定値である比較値Ｘ_maxを越え、かつ、最小設定値である比較値Ｘ_minを下回るときには、修正量の大きいテーブルＴ１から修正量の小さいテーブルＴ２にコンパレータ５４が変更している。このために、大きなブレが入力するときには、修正量が小さく、かつ、平坦部の広いテーブルＴ２によって、目標駆動位置情報Ｘの歪みを小さくしてブレを有効に補正することができる。
【００５７】
さらに、テーブルＴ２への変更後であって、第１のタイマ６２のＯＮ動作中に、目標駆動位置情報Ｘが比較値Ｘ_maxを越えず、かつ、比較値Ｘ_minを下回らなかったときには、コンパレータ５４がテーブルＴ１に復帰している。このために、大きなブレが入力していないときには、テーブルＴ２からテーブルＴ１にコンパレータ５４が素早く変更し、撮影者によるパンニングや構図変更に対応することができる。
【００５８】
本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置は、ブレ補正レンズ１０が可動範囲リミット±Ｌに近づくと、可動範囲の中心に向けて所定量だけ戻るように制御する位置バイアステーブル５６を備えている。このために、ブレ補正レンズ１０を可動範囲リミット±Ｌに徐々に近づかせて、徐々に遠ざけることができる。その結果、機械的なリミットにブレ補正レンズ１０が衝突して、ファインダ内の像の移動速度が急激に変化する違和感をなくすことができるとともに、ファインダ上の像の見た目の印象が悪くなるのを防止することができる。
【００５９】
（第２実施形態）
図１２は、本発明の第２実施形態に係るブレ補正装置における位置バイアステーブルを示す図である。
本発明の第２実施形態に係るブレ補正装置は、位置バイアステーブルが図１２に示すような形状である。図１２に示す位置バイアステーブルは、テーブルＴ２が設定されたときのブレ補正レンズ１０の可動範囲（−Ｌ２〜Ｌ２）に比べて、テーブルＴ１が設定されたときの可動範囲（−Ｌ１〜Ｌ１）が狭くなっている。このために、電源投入直後には、位置バイアステーブルをテーブルＴ１に設定することによって、パンニングや構図変更時におけるファインダ内の像の遅れを、図６に示す位置バイアステーブル５６に比べてより効果的に防止することができる。
【００６０】
（第３実施形態）
図１３は、本発明の第３実施形態に係るブレ補正装置におけるブレ補正ＣＰＵの演算部のブロック図である。図１４は、本発明の第３実施形態に係るブレ補正装置における速度バイアステーブルを示す図である。
【００６１】
速度バイアステーブル１５７は、図６に示す位置バイアステーブル５６と同様に、修正量の大きいテーブルＴ１と修正量の小さいテーブルＴ２とを備え、コンパレータ５４の比較結果に基づいて、テーブルＴ１とテーブルＴ２とを切り替えている。テーブルＴ１とテーブルＴ２の選択方法は、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置と同様であるために、詳しい説明は省略する。
【００６２】
本発明の第３実施形態に係るブレ補正装置は、位置バイアステーブル５６及び速度バイアステーブル５７にコンパレータ５４の比較結果をフィードバックしている。例えば、カメラボディ１及び交換レンズ８を動かしながら撮影者が撮影すると、ブレている波形にオフセット成分が加わる。このために、位置バイアステーブル５６だけでは、可動範囲リミット±Ｌに近づくとブレ補正の効果が低くなってしまう。速度バイアステーブル５７は、ブレ補正レンズ１０を可動範囲内に引き戻すように修正するために、ブレ補正の効果を高めることができる。
【００６３】
また、位置バイアステーブル５６及び速度バイアステーブル５７は、ブレ補正レンズ１０を可動範囲の中心又はその近傍で駆動するように、目標駆動位置情報Ｘを修正することができる。このために、カメラボディ１及び交換レンズ８を動かしたときに、撮影者が意図した動きにファインダ内の像を近づけることができる。
【００６４】
さらに、位置バイアステーブル５６及び速度バイアステーブル５７は、それぞれ平坦部の広いテーブルＴ２に設定することができる。このために、大きなブレが入力したときには、より自然なブレ補正効果を得ることができる。
【００６５】
（他の実施形態）
以上説明した実施形態に限定されることはなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
例えば、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置は、オーバフロー防止テーブル５２、位置バイアステーブル５６及び速度バイアステーブル５７が不連続なテーブルであるが、これらのテーブルに代えて多項式により演算しても同様の効果を得ることができる。位置バイアステーブル５６及び速度バイアステーブル１５７は、図６、図１２及び図１４に示す形状に限定するものではなく、テーブルＴ１の補正範囲よりもテーブルＴ２の補正範囲が広い形状であればよい。また、位置バイアステーブル５６及び速度バイアステーブル１５７は、テーブルＴ１とテーブルＴ２の２つのテーブルをそれぞれ用いているが、比較値を複数個にして３種類以上のテーブルを設けることもできる。さらに、位置バイアステーブル５６及び速度バイアステーブル１５７は、双方又は一方を使用するだけでも効果を得ることができる。
【００６６】
本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置は、露光時には、位置バイアステーブル５６の出力信号を用いて、目標駆動位置情報Ｘの修正をしないようにすることもできる。本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置は、目標駆動位置信号Ｘと比較値Ｘ_max，Ｘ_minとをコンパレータ５５が比較しているが、これに限定するものではない。例えば、角速度センサ２ｘ，２ｙの出力信号と比較値Ｘ_max，Ｘ_minとを比較し、その比較結果に基づいてテーブルＴ１からテーブルＴ２に切り替えてもよい。また、角速度情報ω又は目標駆動位置信号Ｘに基づいて、カメラボディ１及び交換レンズ８がパンニングや構図変更により振動しているか、手ブレにより振動しているかを判定し、この判定結果に基づいて、テーブルＴ１とテーブルＴ２とを切り替えてもよい。さらに、本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置は、一眼レフカメラに搭載した場合を例に挙げて説明したが、ビデオカメラ、双眼鏡などにも本発明を適用することができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、ブレ検出信号修正部又は目標位置信号修正部は、ブレ検出部の振動状態に応じて、ブレ検出信号又は目標位置信号を修正することができる。このために、この修正量を最初に大きく設定することによって、撮影者に違和感を与えないフレーミングが可能となる。また、修正量を小さく設定することによって、過大なブレが生じたときであってもブレ補正の効果を十分に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置を一眼レフカメラに搭載した状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置のブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置におけるブレ補正ＣＰＵの演算部のブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置におけるオーバフロー防止テーブルを示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置におけるブレ補正ＣＰＵの制御部のブロック図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置における位置バイアステーブルを示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置における位置バイアステーブルにより修正した目標駆動位置情報を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置における速度バイアステーブルを示す図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置における速度バイアステーブルにより修正した目標駆動位置情報を示す図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の第１実施形態に係るブレ補正装置の動作を説明する図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係るブレ補正装置における位置バイアステーブルを示す図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係るブレ補正装置におけるブレ補正ＣＰＵの演算部のブロック図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係るブレ補正装置における速度バイアステーブルを示す図である。
【符号の説明】
２ｘ，２ｙ角速度センサ
３ｘ，３ｙＶＣＭ（ボイスコイルモータ）
４ｘ，４ｙ位置検出部
５ｘ，５ｙブレ補正ＣＰＵ
１０ブレ補正レンズ
５３理想目標位置検出部
５４コンパレータ
５５可動範囲リミッタ
５６位置バイアステーブル
５７，１５７速度バイアステーブル
５８ＰＩＤ制御部
Ｉ光軸
Ｘ目標駆動位置情報
Ｘ_max，Ｘ_min 比較値
ｘ位置検出情報
ω 角速度情報[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shake correction apparatus , an optical apparatus, and a shake correction method for correcting shake in an optical apparatus such as a camera, a video, and binoculars.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a camera shake is detected by an angular velocity sensor, and a blur correction optical system that constitutes part or all of the photographing optical system is driven in a direction to cancel the blur, thereby correcting the blur on the film surface. Correction devices are known. The blur generated in the camera has six degrees of freedom, ie, a three-degree-of-freedom rotational movement consisting of pitching, yawing and rolling movements, and a three-degree-of-freedom translational movement consisting of movements in the x-axis, y-axis and z-axis directions. Yes. A conventional shake correction apparatus normally corrects a shake with respect to a two-degree-of-freedom motion including a pitching and yawing motion.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
There are roughly two types of camera shake. One is a blur that is not intended by the photographer, and is usually a blur called a camera shake. This camera shake needs to be corrected to affect the shooting. The other is a blur intended by the photographer, for example, a panning operation or composition change. When the photographer intends to perform panning shooting, when the camera starts to follow the subject and starts to pan, the conventional shake correction device cannot distinguish between panning and camera shake. will have to go. For this reason, a phenomenon occurs in which the image in the finder does not move even though the camera starts to swing sideways.
[0004]
Similarly, when a photographer starts a composition change, the conventional shake correction apparatus cannot distinguish between the composition change operation and the camera shake, and therefore corrects the composition change operation and immediately after the composition change operation starts. The correction optical system is driven. As a result, the image on the viewfinder does not move even though the photographer moves the camera to change the composition. When the blur correction optical system is driven to the movable range limit, the blur correction operation becomes impossible. Therefore, the image on the finder starts to move only when the blur correction optical system is driven to the movable range limit. The above phenomenon has a problem that the wider the blur correction range, the easier it is for the photographer to feel, and it becomes difficult for the photographer to take the intended composition on the viewfinder. On the other hand, if the correction range is narrowed to prevent this phenomenon, there is a problem that it is difficult to confirm the effect of blur correction on the viewfinder.
[0005]
An object of the present invention is to provide a shake correction apparatus , an optical apparatus, and a shake correction method that can perform framing without giving a sense of incongruity to a photographer.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.
According to the first aspect of the present invention, a blur detection unit (2x, 2y) that detects a blur and outputs a blur detection signal, a blur correction optical system (10) that corrects the blur, and a drive that drives the blur correction optical system. A position detection unit (4x, 4y) that detects a position of the vibration correction optical system, outputs a position detection signal, and corrects the image blur due to the blur based on the blur detection signal. A target drive position calculation unit (53) for calculating a target drive position of the shake correction optical system for outputting the target position signal and outputting a target position signal; a value of the target position signal and a predetermined range (X _{max to} X _min ); Based on the position detection signal and the comparison unit (54) to be compared , the correction so that the speed change of the blur correction optical system is suppressed with respect to the target position signal, and the blur correction optical system is movable. Of corrections that go to the center of the range When at least one, exceeds the upper limit of the predetermined range value of the target position signal is within the set time (X _max), and, when the lower limit (X _min) of the predetermined range, the target position target position signal modification unit to reduce the correction amount of the signal (S160, S230) and to include a motion compensation device according to claim.
According to a second aspect of the present invention, in the shake correction apparatus according to the first aspect, the target position signal correction unit is a drive position correction unit (56) for correcting a drive position of the shake correction optical system. This is a shake correction device.
According to a third aspect of the present invention, in the shake correction apparatus according to the first or second aspect, the target position signal correcting unit (56, 57) has a value of the target position signal within the predetermined range within a set time. When the upper limit (X _max ) is not exceeded, or the lower limit (X _min ) of the predetermined range is not exceeded, the correction amount of the target position signal is increased (S280). .
According to a fourth aspect of the present invention, in the shake detection device according to any one of the first to third aspects, the control unit that drives and controls the driving unit (3x, 3y) based on the target position signal. (58), and when the amount of correction of the target position signal is large, the controller drives the blur correction optical system (10) to the drive unit at or near the center of the drive range of the blur correction optical system. A blur correction device characterized in that
According to a fifth aspect of the present invention, in the shake correction apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the target position signal correcting unit (56, 57) reduces the correction amount, and then When the target position signal does not exceed the upper limit (X _max ) of the predetermined range within the set time and does not fall below the lower limit (X _min ) of the predetermined range, the correction amount is increased (S280). This is a characteristic blur correction device.
According to a sixth aspect of the present invention, in the shake correction apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the target position signal correcting unit (56, 57) is configured to perform a shooting operation (S290). The blur correction device is characterized in that the correction amount of the target position signal is reduced (S300).
A seventh aspect of the invention is an optical device comprising the blur correction device according to any one of the first to sixth aspects.
The invention according to claim 8 generates a blur detection signal based on the detected blur, and calculates a target drive position of a blur correction optical system for correcting image blur due to the blur based on the blur detection signal. A step of detecting a position of the blur correction optical system, correcting a calculation result of the target drive position according to the detected position, and a blur correction optical system based on the corrected calculation result of the target drive position The correction step includes a correction that suppresses a change in speed of the blur correction optical system with respect to a calculation result of the target drive position, and a range in which the blur correction optical system is movable. when at least one of modifications as toward the center of the calculation result of the target drive position exceeds the upper limit (X _max) of a predetermined range within a predetermined time, and the predetermined When the lower limit of the circumference (X _min) to reduce the correction amount (S160, S230) it is a shake correction method according to claim.
According to a ninth aspect of the present invention, in the shake correction method according to the eighth aspect, the correction step is performed when the calculation result of the target drive position does not exceed the upper limit (X _max ) of the predetermined range within a set time, or The blur correction method is characterized in that the correction amount is increased (S280) when it does not fall below the lower limit ( _Xmin ) of the predetermined range.
According to a tenth aspect of the present invention, in the blur correction method according to the eighth or ninth aspect, the correction step is such that the calculation result of the target drive position is within the predetermined range within a set time after the correction amount is reduced. In this case, the amount of correction is increased (S280) when the upper limit (X _max ) is not _exceeded and the lower limit (X _min ) of the predetermined range is not exceeded.
An eleventh aspect of the present invention is the blur correction method according to any one of the eighth to tenth aspects, wherein the correction step reduces a correction amount during a photographing operation (S290) (S300). Is a blur correction method characterized by the above.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
First, the blur correction apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described using a single-lens reflex camera equipped with the blur correction apparatus as an example.
FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a shake correction apparatus according to a first embodiment of the present invention is mounted on a single-lens reflex camera. FIG. 2 is a block diagram of the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention.
[0017]
The interchangeable lens 8 is detachably attached to the camera body 1, and the interchangeable lens 8 includes angular velocity sensors 2x and 2y, a shake correction lens 10, VCMs 3x and 3y, position detection units 4x and 4y, and the like. Yes.
[0018]
The angular velocity sensors 2x and 2y monitor blurring motion that occurs in the camera body 1 and the interchangeable lens 8. As the angular velocity sensors 2x and 2y, piezoelectric vibration type angular velocity sensors that detect Coriolis force generated by rotation are usually used. As shown in FIG. 1, the angular velocity sensor 2x is an angular velocity meter that detects blur in the pitching direction as angular velocity information when the camera body 1 and the interchangeable lens 8 cause pitching. The angular velocity sensor 2y is an angular velocity meter that detects a blur in the yawing direction as angular velocity information when the camera body 1 and the interchangeable lens 8 cause yawing. The angular velocity sensors 2x and 2y have the same structure, and the angular velocity sensor 2y is not shown in FIG. The angular velocity sensor 2x outputs detected angular velocity information (angular velocity signal) to the filter 51x that cuts high-frequency noise components and DC components.
[0019]
The blur correction CPUs 5x and 5y, for example, calculate target drive position information corresponding to the blur correction amount or drive a voice coil motor (hereinafter referred to as VCM) 3x in order to drive the blur correction lens 10 in a direction to cancel the blur amount. , 3y is instructed to the PWM driver 53x, 53y to stop or drive. The blur correction CPUs 5x and 5y are target drive position information for driving the blur correction lens 10 to the target position based on the focal length information and lens data transmitted from the lens CPU 7, the subject distance information transmitted from the main CPU 6, and the angular velocity signal. Is calculated. Further, the blur correction CPUs 5x and 5y drive control the VCMs 3x and 3y based on the position detection information output from the position detection units 4x and 4y and the calculated target drive position information. To the shake correction CPUs 5x and 5y, a shake correction start switch 14 for starting a shake correction device by an ON operation is connected. The blur correction CPUs 5x and 5y take in the angular velocity signals that have passed through the filters 51x and 51y and are digitized (quantized) via the A / D converters 52x and 52y, respectively. The blur correction CPUs 5x and 5y output the calculated target drive position information to the VCMs 3x and 3y via the PWM drivers 53x and 53y, respectively. The shake correction CPU 5y is not shown in FIG.
[0020]
The lens CPU 7 is a central processing unit that outputs, for example, focal length information and lens data read from the EEPROM to the blur correction CPUs 5x and 5y. The lens CPU 7 is connected to an EEPROM 71 in which lens data, which is various kinds of unique information regarding the interchangeable lens 8, is written. Further, the focal length information related to the focal length is input to the lens CPU 7.
[0021]
The blur correction lens 10 is a lens that constitutes a part or all of the photographing optical system and corrects blur by being driven in a direction perpendicular to the optical axis I. The outer periphery of the vibration reduction lens 10 is held by the inner periphery of the lens frame 11.
[0022]
The VCMs 3x and 3y drive the shake correction lens 10 in a plane perpendicular to the optical axis I (in the xy plane in the figure). The VCMs 3x and 3y have the same structure, and the VCM 3y is not shown in FIG. 2 and will be described below centering on the VCM 3x. The VCM 3x includes a yoke 34x attached to the attachment member 30x, a magnet 32x that forms a magnetic field between the yoke 34x, and a coil 31x that is disposed between the yoke 34x and the magnet 32x and attached to the lens frame 11. And a yoke 33x that is attached to the surface of the attachment member 35x on the side of the lens frame 11 and fixes the magnet 32x, and a wire (not shown) that supports the lens frame 11 movably within the xy plane. When the coil 31x is energized, the VCM 3x generates a force in the direction of the arrow in the drawing to drive the blur correction lens 10. The VCM 3y generates a driving force in the yaw direction (x-axis direction).
[0023]
The position detectors 4x and 4y monitor the position of the blur correction lens 10 in a plane perpendicular to the optical axis I. The position detection units 4x and 4y are provided at positions facing the VCMs 3x and 3y. The position detectors 4x and 4y have the same structure, and the position detector 4y is not shown in FIG. The position detection unit 4x is disposed between the IRED 41x attached to the attachment member 40x, the one-dimensional PSD 43x attached to the attachment member 44x, and the IRED 41x and PSD 43x, and attached to the outer periphery of the lens frame 11. And a slit member 42x for limiting the light flux from the IRED 41x. The position detection unit 4x is configured to detect infrared light that is projected from the IRED 41x and incident on the PSD 43x through the slit member 42x. The position detector 4x detects the position of the light that moves on the PSD 43x as the slit member 42x moves, and detects the actual driving position of the blur correction lens 10. The position detection unit 4x outputs a position detection signal (position detection information) output from the PSD 43x to the blur correction CPU 5x via the A / D converter 54x. The position detection unit 4y detects the position of the shake correction lens 20 in the yaw direction (x-axis direction).
[0024]
For example, based on the ON operation of the release switch 60, the main CPU 6 instructs the blur correction CPUs 5x and 5y to drive the blur correction lens 10, drives the film winding mechanism unit 12 and the shutter mechanism unit 13, and controls the blur. This is a central processing unit that transmits subject distance information to the correction CPUs 5x and 5y and turns on the first timer 62 and the second timer 63. The main CPU 6 is connected to a release switch 60, a film winding mechanism unit 12 that winds up a film, a shutter mechanism unit 13 that opens and closes a shutter, a first timer 62, and a second timer 63. Further, subject distance information related to the distance to the subject is input to the main CPU 6. The main CPU 6 can communicate with the blur correction CPUs 5 x and 5 y via the lens contact 9.
[0025]
The release switch 60 is a switch that starts a series of shooting preparation operations by a half-press operation and starts shooting operations such as driving of the film winding mechanism unit 12 and the shutter mechanism unit 13 by a full-press operation.
[0026]
Next, a calculation method from the angular velocity information to the target drive position information of the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a block diagram of a calculation unit of the shake correction CPU in the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention.
Hereinafter, a case where the blur correction lens 10 is driven in the x-axis direction from the angular velocity information output from the angular velocity sensor 2x will be described as an example.
[0027]
The angular velocity = 0 algorithm 50 calculates the center value (value of ω = 0 (zero)) from the output signal (angular velocity information) ω of the angular velocity sensor 2x. When the output signal ω of the angular velocity sensor 2x fluctuates while the camera body 1 and the interchangeable lens 8 are stationary, the blur correction CPU 5x erroneously recognizes that the camera body 1 and the interchangeable lens 8 are blurring, and the blur correction lens 10 Try to correct the blur. For this purpose, it is necessary to calculate the center value of the output signal ω of the angular velocity sensor 2 x by the angular velocity = 0 algorithm 50. The angular velocity = 0 algorithm 50 subtracts the calculated center value from the output signal ω of the angular velocity sensor 2x to calculate angular velocity information that needs to be corrected. Angular Velocity Information Angular Velocity = 0 The algorithm 50 calculates a center value by a moving average method, a digital filter, or the like.
[0028]
The integrator 51 is for integrating the angular velocity information that needs to be corrected into the angle information θ.
[0029]
The overflow prevention table 52 prevents an overflow of integration when the angular velocity sensor 2x detects a blur of the camera body 1 and the interchangeable lens 8 as an angular velocity component in the same direction for a long time.
FIG. 4 is a diagram showing an overflow prevention table in the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 4, the overflow prevention table 52 generates an output signal according to the magnitude of the angle information θ after integration. When the angle information exceeds −θ1 and falls below θ1, the overflow prevention table 52 is zero without generating an output signal. On the other hand, the overflow prevention table 52 outputs a negative value signal when the angle information is −θ2 or more and −θ1 or less, and outputs a positive value signal when the angle information is θ1 or more and θ2 or less. The overflow prevention table 52 prevents the overflow by subtracting the generated output signal from the angular velocity information. The overflow prevention table 52 is not used during the exposure operation. When the overflow prevention table 52 is used in a situation where the angle information θ is about to be saturated, the angular velocity information varies depending on the output signal. As a result, the blur correction CPU 5x erroneously recognizes this fluctuation value as a blur of the camera body 1 and the interchangeable lens 8, and the blur correction lens 10 corrects it.
[0030]
The ideal target position converter 53 converts the angle information θ after integration into ideal target drive position information (hereinafter referred to as target drive position information) X of the shake correction lens 10. As illustrated in FIG. 3, the ideal target position conversion unit 53 calculates target drive position information X based on the focal length information f, the shake correction coefficient α, and the subject distance information D. Here, the shake correction coefficient α is a ratio of the correction amount on the film surface to the drive amount of the shake correction lens 10. The larger the value of the blur correction coefficient α, the smaller the drive amount of the blur correction lens 10 is for the same blur. The blur correction coefficient α is expressed as a function of the focal length f. The target drive position information X is expressed by the following expression when the subject is far away.
X = f × θ × β / α (f)
Here, θ is the blur angle, and β is a constant. When the subject is close, the blur correction amount is changed using the subject distance information D. The ideal target position conversion unit 53 outputs the calculated target drive position information X to the comparator 54.
[0031]
The comparator 54 counts the number of times that the target drive position information X exceeds the comparison values X _max and X _min . The comparator 54 compares the target drive position information X with preset comparison values (set values) X _max and X _min and outputs the target drive position information X as it is. Target drive position information X ′ obtained by subtracting the output signal of the position bias table 56 from the target drive position information X is input to the movable range limiter 55.
[0032]
The movable range limiter 55 restricts the drive range (movable range) of the blur correction lens 10 in terms of software. The movable range limiter 55 is provided inside a mechanical limit that mechanically restricts the driving range of the shake correction lens 10 and its soft limit value is set to ± L. The movable range limiter 55 outputs target drive position information X ′ to the PID control unit 58.
[0033]
FIG. 5 is a block diagram of a control unit of the shake correction CPU in the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention.
The PID control unit 58 controls the VCM 3x so as to drive the blur correction lens 10 based on the target drive position information X ′. The PID control unit 58 controls the VCM 3x based on information obtained by subtracting the position detection information x related to the blur correction lens 10 output from the PSD 43x from the target drive position information X ′. The PID control unit 58 outputs a signal obtained by subtracting the output signal of the second-order differentiation unit 59 from the output signal to the PWM driver 53x. The PSD 43 x monitors the position of the shake correction lens 10 driven through the PID control unit 58 and outputs position detection information x to the position bias table 56 and the speed bias table 57.
[0034]
The second-order differentiation unit 59 performs second-order differentiation on the position detection information x output from the PSD 43 x to calculate the acceleration of the blur correction lens 10. The second-order differential unit 59 subtracts the output signal (second-order differential value) from the output signal of the PID control unit 58 so that the motion compensation lens 10 does not move excessively.
[0035]
The position bias table 56 corrects and distorts the target drive position information X when large target drive position information X is input, so that a rapid speed change does not occur in the shake correction lens 10. The drive position is corrected.
FIG. 6 is a diagram showing a position bias table in the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram showing target drive position information corrected by the position bias table in the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 6, the position bias table 56 includes two types of tables, a table T1 having a large correction amount and a table T2 having a small correction amount. Based on the comparison result of the comparator 54, the table T1 and the table T2 are provided. Switch. For example, when the position bias table 56 is switched to the table T1 and the position detection information x of the blur correction lens 10 exceeds −x1 and falls below x1, an output signal is not generated. On the other hand, when the position detection information x is -L or more and -x1 or less or x1 or more and L or less, an output signal as shown in FIG. 6 is generated. As shown in FIG. 3, the output signal of the position bias table 56 is subtracted from the target drive position information X output from the comparator 54. As a result, as shown in FIG. 7, when a large amount of target drive position information X (dotted line in the figure) is input, the target drive position information X is distorted as indicated by a solid line in the figure, and a rapid speed change occurs in the blur correction lens 10. It will not occur.
[0036]
However, when the target drive position information X is excessive (−x1 or less or x1 or more) and the target drive position information X is corrected using the table T1 having a large correction amount, the blur correction effect on the finder is reduced. . Therefore, when the position bias table 56 determines that the target drive position information X is large based on the comparison result of the comparator 54, the position bias table 56 switches from the table T1 having a large correction amount to the table T2 having a small correction amount. As a result, the amount of distortion of the target drive position information X becomes small, and a blur correction effect can be sufficiently obtained for a large blur.
[0037]
When the blur correction lens 10 is driven around a position deviated from the center of the movable range, the speed bias table 57 is adjusted to the center of the movable range or its vicinity by correcting the drive speed of the blur correction lens 10. The shake correction lens 10 is pulled back.
FIG. 8 is a diagram showing a speed bias table in the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram showing target drive position information corrected by the speed bias table in the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention.
The velocity bias table 57 does not generate an output signal when the position detection information x of the shake correction lens 10 exceeds −x1 and falls below x1, but when it is −L or more and −x1 or less or x1 or more and L or less, FIG. As shown, an output signal is generated. As shown in FIG. 3, the output signal of the velocity bias table 57 is subtracted from the angular velocity information that needs to be corrected. As a result, as shown in FIG. 9, in the blur correction lens 10 that drives a position deviated from the center of the movable range, the angular velocity information ω of the dotted line in the figure is corrected as shown by the solid line in the figure, and the center of the movable range or It is pulled back to the vicinity.
[0038]
Next, the operation of the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention.
Hereinafter, the operation of the comparator 54 and the movable range limiter 55 will be mainly described.
In step (hereinafter referred to as S) 100, the position bias table 56 is set in the table T1. When the release switch 60 is pressed halfway, the main CPU 6 outputs a shake correction start signal to the shake correction CPUs 5x and 5y, and a power supply unit (not shown) supplies power to the angular velocity sensors 2x and 2y. Further, in synchronization with the half-pressing operation of the release switch 60, the main CPU 6 turns on a half-pressing timer (not shown). Then, the blur correction CPUs 5x and 5y set the position bias table 56 to the table T1 having a large correction amount immediately after the power is turned on.
[0039]
In S110, blur correction is started. The blur correction CPUs 5x and 5y start a series of operations based on the blur correction start signal from the lens CPU 6. The blur correction CPUs 5x and 5y calculate the target drive position information X by the ideal target position converter 53 based on the angular speed information output from the angular speed sensors 2x and 2y. As shown in FIG. 11, the target drive position information X (dotted line in the figure) is largely corrected by this table T1 within the time period for which the table T1 is set, and is distorted into a waveform as shown by the solid line in the figure. As a result, since the blur correction lens 10 is driven at or near the optical axis I which is the center of the movable range, the image in the finder moves at the time of panning or composition change, and the photographer does not feel uncomfortable. . Further, the target drive position information X is less shaken during the time when the table T1 is selected, and is larger than the comparison value _Xmin that is the minimum setting value and smaller than the comparison value _Xmax that is the maximum setting value. . As a result, even if the blur correction lens 10 is driven at or near the optical axis I that is the center of the movable range, the blur correction effect can be sufficiently obtained because the blur is small.
[0040]
In S120, the first timer 62 is turned on. In synchronization with the half-pressing operation of the release switch 60, the main CPU 6 instructs the first timer 62 to turn on.
[0041]
In S130, the comparator 54 determines whether or not the target drive position information X is larger than the comparison value _Xmax . When the target drive position information X is larger than the comparison value X _max, the process proceeds to S140, when the target drive position information X is smaller than the comparison value X _max, the process proceeds to S200.
[0042]
In S140, the second timer 63 is turned on. As shown in FIG. 11, the blur width is wide, simultaneous or substantially simultaneously with a target drive position information X exceeds the comparison value X _max, the second timer 63 is turned ON by the main CPU 6.
[0043]
In S150, the comparator 54 determines whether or not the target drive position information X is smaller than the comparison value _Xmax . As shown in FIG. 11, when the target drive position information X falls below the comparison value X _min during the ON operation of the second timer 63 (before time-out), the comparator 54 receives a large blur and the blur width becomes wide. The process proceeds to S160. On the other hand, when the target drive position information X is larger than the comparison value X _min, the process proceeds to S170.
[0044]
In S160, the position bias table 56 is set to the table T2. As shown in FIG. 11, the target drive position information X has a waveform that is greatly distorted as indicated by a solid line in FIG. As a result, if the position bias table 56 is set to the table T1 having a large correction amount, the target drive position information X is greatly distorted, and the effect of blur correction cannot be obtained. The comparator 54, when it is determined that a large blur during ON operation of the second timer 63 is input at time T _1, to change the position bias table 56 to a small table T2 of correction amount from the correction amount of the large table T1. For this reason, as shown in FIG. 11, the target drive position information X (dotted line in the figure) is shown as a solid line in the figure from time T ₁ to time T ₂ compared to from time T ₀ to time T ₁ . The amount of distortion becomes smaller. Further, as shown in FIG. 6, when the width of the flat portion of the position bias table 56 is widened, the correction amount is small, so that it is possible to deal with a large blurring, and a blur correction effect can be sufficiently obtained.
[0045]
In S170, it is determined whether or not the second timer 63 has timed out. The blur correction CPUs 5x and 5y determine whether or not the second timer 63 has timed out. When the second timer 63 has timed out, the process proceeds to S180. During ON operation of the second timer 63, when the target drive position information X can not fall below the comparison value X _min is the comparator 54, one-way and blur biased, composition change by the photographer, panning or the angular velocity sensor 2x , 2y drift. If the position bias table 56 is set to the table T2 having a wide flat portion (small correction amount) at the time of composition change or panning by the photographer, the movement of the image is delayed with respect to the action of the photographer, and the photographer feels uncomfortable. Will be given. For this reason, the comparator 54 does not change the position bias table 56 to the table T2. When the second timer 63 has not timed out, the process returns to S150, and the comparator 54 repeatedly determines whether or not the target drive position information X is below the comparison value _Xmax .
[0046]
In S180, the second timer 63 is turned off, and in S190, the first timer 62 is reset. In S130, the comparator 54 repeatedly determines whether or not the target drive position information X exceeds the comparison value _Xmax again.
[0047]
In S200, the comparator 54 determines whether or not the target drive position information X is smaller than the comparison value _Xmin . Target drive position information X does not exceed the comparison value X _max, and, when below the comparison value X _min, the process proceeds to S210, the target drive position information X does not exceed the comparison value X _max, and less than the comparison value X _min If not, the process proceeds to S270.
[0048]
In S210, the second timer 63 is turned ON, and in S220, the comparator 54 determines whether or not the target drive position information X is larger than the comparison value _Xmax . When the target drive position information X is larger than the comparison value X _max, the process proceeds to S230. In S230, setting the position bias table 54 to the table T2 can cope with a large blur. On the other hand, when the target drive position information X is smaller than the comparison value X _max, the process proceeds to S240. In this case, the position bias table 54 is not changed to the table T2 due to composition change, panning, or drift of the angular velocity sensors 2x and 2y by the photographer. In S240, it is determined whether the second timer 63 has expired. If the second timer 63 has not timed out, the process returns to S220.
[0049]
In S250, the second timer 63 is turned off, and in S260, the first timer 62 is reset. In S130, the comparator 54 repeatedly determines whether or not the target drive position information X is larger than the comparison value _Xmax .
[0050]
In S270, it is determined whether or not the first timer 62 has timed out. The blur correction CPUs 5x and 5y determine whether or not the first timer 62 has timed out. When the first timer 62 has timed out, the process proceeds to S280, and when the first timer 62 has not timed out, the process proceeds to S290.
[0051]
In S280, the position bias table 54 is set to the table T1. When the position bias table 54 is set to the table T2 and no large blur is input during the ON operation of the first timer 62, the position bias table 54 is changed from the table T2 having a flat portion to the narrow portion having a flat portion. Return to table T1. For this reason, the correction amount of the target drive position information X is increased, and the blur correction lens 10 is driven at or near the optical axis I that is the center of the movable range. As a result, even if the photographer performs panning or composition change, it is difficult for the image in the viewfinder to be delayed.
[0052]
In S290, it is determined whether or not the full push switch has been turned ON. When the release switch 60 is fully pressed, the process proceeds to S300, and when the release switch 60 is not fully pressed, the process proceeds to S310.
[0053]
In S300, the position bias table 54 is set to the table T2. In the middle of this flow, when the release switch 60 is fully pressed, the blur correction CPUs 5x and 5y set the position bias table 54 to the table T2 having a wide flat portion. When the target drive position information X is set in the table T2 having a small correction amount, distortion is less likely to occur and the photographing result is superior. For this reason, the blur correction CPU 5x prepares for exposure by widening the flat portion of the position bias table 54 during the photographing operation.
[0054]
In S310, it is determined whether the blur correction has been completed. The CPUs 5x and 5y determine whether or not to end the shake correction based on the OFF operation of the shake correction start switch 14 or the time-out of the half-press timer, and end this flow when the shake correction ends. On the other hand, when the blur correction start switch 14 is not turned off or the half-press timer is not timed out, the process returns to S130, and it is repeatedly determined whether or not the target drive position information X is larger than the comparison value _Xmax .
[0055]
In the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention, the position bias table 56 is set to the table T1 having a large correction amount immediately after the power is turned on. For this purpose, the target drive position information X is corrected, and the blur correction lens 10 is driven at or near the optical axis I that is the center of the movable range. As a result, when the photographer changes the composition or pans, the blur correction lens 10 is largely driven by the blur correction operation, so that the image in the finder does not move or the image in the finder follows with a delay. Can be solved.
[0056]
Further, during the ON operation of the second timer 63, when the target drive position information X exceeds the comparison value _Xmax that is the maximum setting value and falls below the comparison value _Xmin that is the minimum setting value, the correction amount is large. The comparator 54 is changed from the table T1 to the table T2 having a small correction amount. For this reason, when a large blur is input, the blur can be effectively corrected by reducing the distortion of the target drive position information X using the table T2 having a small correction amount and a wide flat portion.
[0057]
Further, after the change to the table T2, when the target drive position information X does not exceed the comparison value X _max and does not fall below the comparison value X _min during the ON operation of the first timer 62, the comparator 54 has returned to the table T1. For this reason, when a large blur is not input, the comparator 54 can quickly change from the table T2 to the table T1, and can cope with panning or composition change by the photographer.
[0058]
The shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention includes a position bias table 56 that controls the shake correction lens 10 to return a predetermined amount toward the center of the movable range when the shake correction lens 10 approaches the movable range limit ± L. Yes. For this reason, the blur correction lens 10 can be gradually moved closer to the movable range limit ± L and gradually moved away. As a result, it is possible to eliminate the uncomfortable feeling that the blurring correction lens 10 collides with the mechanical limit, and the moving speed of the image in the finder changes suddenly, and the appearance of the image on the finder deteriorates. Can be prevented.
[0059]
(Second Embodiment)
FIG. 12 is a diagram showing a position bias table in the shake correction apparatus according to the second embodiment of the present invention.
In the shake correction apparatus according to the second embodiment of the present invention, the position bias table has a shape as shown in FIG. The position bias table shown in FIG. 12 has a movable range (−L1 to L1) when the table T1 is set, compared to a movable range (−L2 to L2) of the blur correction lens 10 when the table T2 is set. Is narrower. For this reason, by setting the position bias table in the table T1 immediately after the power is turned on, the delay of the image in the finder at the time of panning or composition change is more effective than the position bias table 56 shown in FIG. Can be prevented.
[0060]
(Third embodiment)
FIG. 13 is a block diagram of a calculation unit of the shake correction CPU in the shake correction apparatus according to the third embodiment of the present invention. FIG. 14 is a diagram showing a speed bias table in the shake correction apparatus according to the third embodiment of the present invention.
[0061]
Similar to the position bias table 56 shown in FIG. 6, the speed bias table 157 includes a table T1 having a large correction amount and a table T2 having a small correction amount. Based on the comparison result of the comparator 54, the table T1 and the table T2 Has been switched. Since the selection method of the table T1 and the table T2 is the same as that of the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention, detailed description thereof is omitted.
[0062]
The shake correction apparatus according to the third embodiment of the present invention feeds back the comparison result of the comparator 54 to the position bias table 56 and the velocity bias table 57. For example, when the photographer takes an image while moving the camera body 1 and the interchangeable lens 8, an offset component is added to the blurred waveform. For this reason, with the position bias table 56 alone, the effect of blur correction becomes low as it approaches the movable range limit ± L. Since the speed bias table 57 is modified so that the shake correction lens 10 is pulled back into the movable range, the effect of the shake correction can be enhanced.
[0063]
Further, the position bias table 56 and the speed bias table 57 can correct the target drive position information X so as to drive the blur correction lens 10 at or near the center of the movable range. For this reason, when the camera body 1 and the interchangeable lens 8 are moved, the image in the finder can be brought close to the movement intended by the photographer.
[0064]
Further, the position bias table 56 and the speed bias table 57 can be set to a table T2 having a wide flat portion. For this reason, when a large blur is input, a more natural blur correction effect can be obtained.
[0065]
(Other embodiments)
It is not limited to embodiment described above, A various deformation | transformation and change are possible, and they are also in the equivalent range of this invention.
For example, in the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention, the overflow prevention table 52, the position bias table 56, and the speed bias table 57 are discontinuous tables. The same effect can be obtained. The position bias table 56 and the velocity bias table 157 are not limited to the shapes shown in FIGS. 6, 12, and 14 as long as the correction range of the table T2 is wider than the correction range of the table T1. The position bias table 56 and the speed bias table 157 use two tables, the table T1 and the table T2, respectively. However, a plurality of comparison values can be provided to provide three or more types of tables. Further, the position bias table 56 and the velocity bias table 157 can be effective even by using both or one of them.
[0066]
The shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention can also prevent the target drive position information X from being corrected using the output signal of the position bias table 56 during exposure. In the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention, the comparator 55 compares the target drive position signal X with the comparison values X _max and X _min , but the present invention is not limited to this. For example, the angular velocity sensor 2x, the output signal of 2y and comparison value X _max, compared with the X _min, may be switched from the table T1 in table T2 based on the comparison result. Further, based on the angular velocity information ω or the target drive position signal X, it is determined whether the camera body 1 and the interchangeable lens 8 are vibrated due to panning or composition change, or are vibrated due to camera shake. The table T1 and the table T2 may be switched. Furthermore, the blur correction apparatus according to the first embodiment of the present invention has been described by taking as an example the case of being mounted on a single-lens reflex camera, but the present invention can also be applied to a video camera, binoculars, and the like.
[0067]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the shake detection signal correction unit or the target position signal correction unit can correct the shake detection signal or the target position signal according to the vibration state of the shake detection unit. For this reason, framing that does not give a sense of incongruity to the photographer becomes possible by first setting this correction amount large. In addition, by setting the correction amount to be small, it is possible to sufficiently obtain the effect of blur correction even when excessive blur occurs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a shake correction apparatus according to a first embodiment of the present invention is mounted on a single-lens reflex camera.
FIG. 2 is a block diagram of a shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of a calculation unit of a shake correction CPU in the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an overflow prevention table in the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram of a control unit of a shake correction CPU in the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a position bias table in the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing target drive position information corrected by a position bias table in the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a speed bias table in the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing target drive position information corrected by a speed bias table in the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart illustrating the operation of the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the shake correction apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a position bias table in the shake correction apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a block diagram of a calculation unit of a shake correction CPU in a shake correction apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing a speed bias table in a shake correction apparatus according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
2x, 2y Angular velocity sensor 3x, 3y VCM (voice coil motor)
4x, 4y Position detection unit 5x, 5y Blur correction CPU
10 blur correction lens 53 ideal target position detecting unit 54 comparator 55 movable range limiter 56 position bias table 57,157 speed bias table 58 PID controller I optical axis X target drive position information X _max, X _min comparison value x position detection information ω Angular velocity information

Claims

A shake detection unit that detects a shake and outputs a shake detection signal;
An image stabilization optical system for correcting image blur,
A drive unit for driving the blur correction optical system;
A position detection unit that detects a position of the blur correction optical system and outputs a position detection signal;
Based on the blur detection signal, a target drive position calculation unit that calculates a target drive position of the blur correction optical system for correcting image blur due to the blur, and outputs a target position signal;
A comparison unit that compares the value of the target position signal with a predetermined range;
Based on the position detection signal, a correction that suppresses a change in speed of the blur correction optical system with respect to the target position signal, and a correction that the blur correction optical system moves toward the center of the movable range. out when at least one, exceeds the upper limit of the predetermined range in the target position value of the signal set time, and, when the lower limit of the predetermined range is smaller the correction amount of the target position signal And a target position signal correcting unit.

The blur correction device according to claim 1,
The target position signal correcting unit is a driving position correcting unit that corrects a driving position of the blur correcting optical system.

The blur correction device according to claim 1 or 2,
The target position signal correction unit increases the correction amount of the target position signal when the value of the target position signal does not exceed the upper limit of the predetermined range within a set time, or when the value does not fall below the lower limit of the predetermined range. A shake correction device characterized by that.

In the blur detection device according to any one of claims 1 to 3,
Based on the target position signal, a control unit that drives and controls the drive unit,
The control unit causes the drive unit to drive the shake correction optical system at or near the center of the drive range of the shake correction optical system when the correction amount of the target position signal is large. apparatus.

In the blur correction device according to any one of claims 1 to 4,
The target position signal correcting unit reduces the correction amount when the target position signal does not exceed the upper limit of the predetermined range within a set time and does not fall below the lower limit of the predetermined range after reducing the correction amount. A blur correction device characterized by increasing the size of the image.

In the blurring correction apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The target position signal correction unit reduces a correction amount of the target position signal during a photographing operation.

An optical apparatus comprising the shake correction apparatus according to any one of claims 1 to 6.

Generating a blur detection signal based on the detected blur;
Calculating a target drive position of a blur correction optical system for correcting image blur due to the blur based on the blur detection signal;
Detecting the position of the blur correction optical system and correcting the calculation result of the target drive position according to the detected position;
Driving the blur correction optical system based on the corrected calculation result of the target drive position,
In the correction step, correction for suppressing the speed change of the blur correction optical system and correction for moving the blur correction optical system toward the center of the movable range are performed on the calculation result of the target drive position. out when at least one, the calculation result of the target drive position exceeds the upper limit of the predetermined range within the set time, and, and wherein, to reduce the amount of correction when the lower limit of the predetermined range Shake correction method.

The blur correction method according to claim 8, wherein
In the correction step, the correction amount is increased when the calculation result of the target drive position does not exceed the upper limit of the predetermined range within a set time or when the calculation result of the target drive position does not fall below the lower limit of the predetermined range. Shake correction method.

The blur correction method according to claim 8 or 9,
In the correction step, after the correction amount is reduced, the correction amount is calculated when the calculation result of the target drive position does not exceed the upper limit of the predetermined range and does not fall below the lower limit of the predetermined range within a set time. A blur correction method characterized by increasing the size of the image.

In the blurring correction method according to any one of claims 8 to 10,
The blur correction method characterized in that the correction step reduces a correction amount during a photographing operation.