JP4003475B2 - Shake detection device and blur correction optical instrument - Google Patents

Shake detection device and blur correction optical instrument Download PDF

Info

Publication number
JP4003475B2
JP4003475B2 JP2002040223A JP2002040223A JP4003475B2 JP 4003475 B2 JP4003475 B2 JP 4003475B2 JP 2002040223 A JP2002040223 A JP 2002040223A JP 2002040223 A JP2002040223 A JP 2002040223A JP 4003475 B2 JP4003475 B2 JP 4003475B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shake
movement state
reference value
movement
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002040223A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003241246A (en
Inventor
博之 富田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2002040223A priority Critical patent/JP4003475B2/en
Priority to US10/347,689 priority patent/US6778766B2/en
Publication of JP2003241246A publication Critical patent/JP2003241246A/en
Priority to US10/809,413 priority patent/US7164853B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4003475B2 publication Critical patent/JP4003475B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、手振れ等による振動を検出する振れ検出装置、及びそれを内蔵した双眼鏡等の光学装置やカメラ等の撮影装置などのブレ補正光学機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
双眼鏡等の光学装置やカメラ等の撮影装置に加えられる振動の主な振動源には、使用者の手振れがある。従来、この手振れによる像の振動、像ブレを補正するための手段として、ブレ補正光学機器が提案されている。
【０００３】
以下に、図７を参照して従来のブレ補正装置の動作について説明する。
図７は、振れ検出装置を含んだ従来のブレ補正装置の基本的な構成を示すブロック図である。
角速度センサ１０は、ブレ補正装置に加えられた振れを検出するセンサであり、通常コリオリ力を検出する圧電振動式角速度センサを用いる。角速度センサ１０の出力は、基準値演算部５２へ送信される。基準値演算部５２は、角速度センサ１０の出力より振れの基準値を演算する部分である。角速度センサ１０から出力された振れ信号は、前記基準値を差し引かれたのち、積分部５４へ送信される。積分部５４は、角速度の単位で表されている振れ信号を時間積分し、ブレ補正装置の振れ角度に変換する部分である。
【０００４】
目標駆動位置演算部５６は、積分部５４によって求めた振れ角度の情報に、レンズの焦点距離等の情報を加味して、ブレ補正レンズ８０の目標駆動位置情報を演算する部分である。駆動信号演算部５８は、この目標駆動位置情報に応じてブレ補正レンズ８０を駆動するために、目標駆動位置情報と現在のブレ補正レンズ８０の位置情報との差を演算し、コイル７３へ駆動電流を流す。
【０００５】
駆動部７０は、ブレ補正レンズ８０を駆動するための部分であり、駆動力を発生するアクチュエータ部分と、ブレ補正レンズ８０の位置を検出する位置検出センサ部分とを有している。
駆動部７０のアクチュエータ部分は、ヨーク７１、マグネット７２、コイル７３から構成されている。コイル７３は、ヨーク７１とマグネット７２により形成される磁気回路内に置かれており、コイル７３に電流を流すと、フレミングの左手の法則により、コイル７３に力が発生する。コイル７３は、ブレ補正レンズ８０を収めている鏡筒８２に取り付けられている。ブレ補正レンズ８０及び鏡筒８２は、光軸Ｉに直交する方向に移動できるような構造となっているため、コイル７３の移動によってブレ補正レンズ８０を光軸Ｉに直交する方向に駆動させることが可能となる。
【０００６】
駆動部７０の位置検出センサ部分は、ブレ補正レンズ８０の動きをモニタする部分であり、赤外線発光ダイオード（以下、ＩＲＥＤ）７４、スリット７６ａを有するスリット板７６、ＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｖｉｃｅ）７７を備えている。
【０００７】
ＩＲＥＤ７４が発光した光は、まずスリット７６ａを通過することにより、光線の幅を絞られ、ＰＳＤ７７へ到達する。ＰＳＤ７７は、その受光面上の光の位置に応じた信号を出力する。スリット板７６は、鏡筒８２に取り付けられているため、ブレ補正レンズ８０の動きがスリット７６ａの動きとなり、ＰＳＤ７７の受光面上の光の動きとなる。従って、ＰＳＤ７７の受光面上の光の位置がブレ補正レンズ８０の位置と等価となる。ＰＳＤ７７により出力された信号は、位置信号７８としてフィードバックされる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このようなブレ補正光学機器は、使用者の意図しない手振れによる像ブレを補正するのには有効である。例えば、普通にじっと構えて撮影する場合にブレ補正動作の効果がはっきりと現れる。しかし、撮影までの過程において、撮影開始から終了まで普通にじっとかまえた状態のままでいるとは限らない。
【０００９】
例えば、近年のカメラの大多数を占めているオートフォーカス（ＡＦ）機能を備えたカメラの場合、まず、ＡＦで主要の被写体に焦点を合わせ、その後にＡＦロックして構図を変更した後に撮影する、というケースはよく見られる。また、撮影者によっては流し撮りをすることが殆どだったりすることもあれば、自動車などの乗り物に乗った状態における撮影が多い場合もある。
このようなことから、振れの種類を、普通に構えている状態、流し撮りをしている状態のいずれであるかを判別する方法がこれまでにも提案されている。例えば、特開平０５−１４２６１４号公報、特開平０７−２６１２３４号公報、特開平１０−２１３８３２号公報等に振れの種類を判定する方法が開示されている。
【００１０】
しかし、上述の従来技術では、普通に構えている状態と流し撮り状態とを判別することができたとしても、特に流し撮りの状態において、必ずしもよい撮影結果が得られるとは限らなかった。例えば、流し撮りに注目すると、流している方向への振れに関しては、以下の二つ傾向がある。
（１）緩い流し撮りの場合、撮影者が意図して流している成分と撮影者が意図しない手振れの成分が含まれる。
（２）速い流し撮りの場合、撮影者が意図して流している成分が大半を占め、意図しない手振れの成分は殆ど含まれない。
【００１１】
前述の通り、ブレ補正光学機器では、撮影者の意図しない手振れによる像ブレを補正する必要がある。しかし、撮影者が意図した振れに対してもブレ補正をかけてしまうのは好ましくない。この条件から、上記２つの傾向に対しては、以下のように対応することが望ましい。
（１）緩い流し撮りの振れにおいては、撮影者が意図して流している成分に対しては補正をかけず、意図していない手振れの成分に対してのみブレ補正をかける。
（２）速い流し撮りの振れにおいては、ブレ補正を行わない。
【００１２】
また、このような場合分けが必要な状態は、流し撮りに限らず、例えば、自動車など乗り物に乗った状態での撮影などが想定される。
これらの場合に、上述のように補正動作を対応させるためには、これらの振れを見分けなければならない。
振れを見分ける従来技術としては、特開２０００−０３９６４０号公報に、振れの周波数と振幅から撮影状態を識別する手法が記載されている。
しかし、特開２０００−０３９６４０号公報に記載の手法では、演算処理の負担が大きく、より高性能な処理装置が必要であり、コストアップにつながる上に、消費電力が多く、カメラなどの携帯用機器では、電池の消耗が早いという問題があった。
【００１３】
本発明の課題は、使用者の意図した振れ、意図しない振れ、及びそれらが混在する状況を効率的に区別することにより、流し撮りをはじめとしてあらゆる状況に対処することが可能であって、処理負荷の少ない振れ検出装置及びブレ補正光学機器を提供することである。
【００１４】
【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。すなわち、請求項１の発明は、振動を検出し、振動に応じた振動検出信号を出力する振動検出部（１０）と、前記振動検出信号の信号に基づき前記振動検出信号の処理の基準となる基準値を演算する基準値演算部（５２）と、前記振動検出信号と前記基準値との比較により、撮影者の意図する振れによる前記振動検出部を含む装置の移動の開始を検出する移動開始検出部（４１）と、前記振動検出信号と前記基準値との比較により、前記撮影者の意図する振れによる前記装置の移動の終了を検出する移動終了検出部（４３）と、前記装置の移動の開始から前記装置の移動の終了までの間、前記撮影者の意図する振れによる前記装置の移動状態が、流し撮りが行われている第１移動状態か該第１移動状態よりも速い流し撮りが行われている第２移動状態かを判別し、移動状態の判別結果を出力する移動状態判別部（４２）と、を有し、前記移動状態判別部は、前記振動検出信号と前記基準値との差分値が所定範囲外であるときは、前記振動検出信号及び前記基準値を利用して前記移動状態の判別を行い、前記差分値が前記所定範囲内の値であるときは、前記振動検出信号及び前記基準値を利用せずに前記移動状態の判別を行うこと、を特徴とする振れ検出装置である。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１記載の振れ検出装置において、前記移動状態判別部（４２）は、前記差分値が前記所定範囲内の値であるときに、前記振動検出信号及び前記基準値によらずにそのときにおける判別結果を保持すること、を特徴とする振れ検出装置である。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の振れ検出装置において、前記振動検出信号及び前記基準値を度／秒の単位により表す場合における前記所定範囲は、±０．４〜０．６度／秒であること、を特徴とする振れ検出装置である。
【００１８】
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項に記載の振れ検出装置において、前記第１の移動状態は、前記装置を使用する使用者が意図しない振れを所定以上含む移動状態であり、前記第２の移動状態は、前記使用者が意図する振れを所定以上含む移動状態であること、を特徴とする振れ検出装置である。
【００１９】
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項に記載の振れ検出装置において、前記移動状態判別部（４２）は、前記振動検出信号及び前記基準値を利用して移動状態の判別を行う場合には、前記振動検出信号と前記基準値との差分値の符号を監視し、前記符号が変化しない時間が所定の時間以上継続したときに移動状態判別結果を第２の移動状態とすること、を特徴とする振れ検出装置である。
【００２０】
請求項６の発明は、請求項５に記載の振れ検出装置において、前記所定の時間は、１／７〜１／３秒であること、を特徴とする振れ検出装置である。
【００２１】
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項に記載の振れ検出装置において、前記移動状態判別部（４２）は、前記振動検出信号及び前記基準値を利用して移動状態の判別を行う場合には、前記振動検出信号と前記基準値との差分値の符号を監視し、前記符号が所定の回数以上変化したときに移動状態判別結果を第１の移動状態とすること、を特徴とする振れ検出装置である。
【００２２】
請求項８の発明は、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の振れ検出装置において、前記移動状態判別部（４２）は、前記移動開始検出部（４１）が移動の開始を検出したときに移動状態の判別結果を初期化すること、を特徴とする振れ検出装置である。
【００２３】
請求項９の発明は、請求項８に記載の振れ検出装置において、前記移動状態判別部（４２）は、前記振動検出信号と前記基準値との差分の絶対値が所定値より小さければ移動状態の判別結果を第１の移動状態に初期化し、前記差分の絶対値が所定値より大きければ移動状態の判別結果を第２の移動状態に初期化すること、を特徴とする振れ検出装置である。
【００２４】
請求項１０の発明は、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の振れ検出装置と、前記装置の振動による像ブレを補正する像ブレ補正光学系（８０）と、前記像ブレ補正光学系を駆動する駆動部（７０）と、前記振動検出信号と前記基準値とから駆動信号を演算し、演算結果を駆動信号として出力する駆動信号演算部（５０）と、前記移動開始検出部（４１）の検出結果、前記移動終了検出部の検出結果、及び、前記移動状態判別部（４２）の前記移動状態判別結果に応じて前記駆動信号演算部の演算方法を制御する駆動信号演算制御部（５３）と、を備えるブレ補正光学機器である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照しながら、本発明の実施の形態について、更に詳しく説明する。
図１は、本発明の実施形態における振れ検出装置及びブレ補正光学機器の概要を説明するブロック図である。
本実施形態では、銀塩フィルムを使用するブレ補正カメラを例に挙げて説明する。
【００２６】
（ブレ補正カメラの概要）
半押しスイッチＳＷ１は、図示しないレリーズボタンの半押し動作に連動してＯＮとなるスイッチである。この半押しスイッチＳＷ１がＯＮとなることにより、図示しない測光部による測光演算、図示しないオートフォーカス駆動部によるオートフォーカス駆動など一連の撮影準備動作を開始する。また、半押しタイマー１００がＯＦＦであった場合には、この半押しスイッチＳＷ１のＯＮに同期して半押しタイマー１００がＯＮとなる。
【００２７】
全押しスイッチＳＷ２は、不図示のレリーズボタンを更に押し込む全押し動作に連動してＯＮとなるスイッチである。このスイッチがＯＮとなることにより、ミラー１３０のアップ動作、図示しないシャッタ機構によるシャッタの開閉、ミラー１３０のダウン動作、給送モータ１５０によるフィルム１４０の巻き上げなどの一連の撮影動作が行われる。
【００２８】
半押しタイマー１００は、半押しスイッチＳＷ１がＯＮとなったと同時にＯＮとなり、半押しスイッチＳＷ１がＯＮの間は、ＯＮのままであり、また、半押しスイッチＳＷ１がＯＦＦとなってからも、一定時間は、ＯＮのままとなっているタイマーである。この半押しタイマー１００は、ＯＮと同時にカウントを開始し、ＯＮの間は、カウントを継続する。
【００２９】
電源供給部１１０は、カメラの各部に電源を供給する部分であり、カメラの半押タイマー１００がＯＮの間、角速度センサ１０を始め、カメラシステム内で電源が必要とされるところに電源を供給し続ける。また、半押しタイマー１００がＯＦＦのとき、電源供給部１１０は、角速度センサ１０等への電源の供給を停止する。従って、カメラの半押しタイマー１００がＯＮの間に限り、角速度センサ１０によるカメラの振動検出が可能となる。
【００３０】
角速度センサ１０は、カメラに加えられた振動を角速度値で検出する振動検出部であり、角速度センサ１０にかかるコリオリ力を利用して角速度を検出し、検出結果を電圧信号として出力する振動検出部である。角速度センサ１０ａは、図中Ｘ軸方向の角度ブレを検出するセンサであり、角速度センサ１０ｂは、図中Ｙ軸方向の角度ブレを検出するセンサである。このように、角速度センサ１０ａ，１０ｂを互いに異なる軸方向に配置することにより、カメラの振動を２次元で検出することが可能となる。
角速度センサ１０により出力された電圧信号は、増幅部２０に送信される。なお、角速度センサ１０は、電源供給部１１０より電源が供給されている間のみ、角速度の検出が可能となる。
【００３１】
増幅部２０は、角速度センサ１０の出力を増幅する増幅部である。一般的に角速度センサ１０からの出力は、小さいため、そのままＡ／Ｄ変換器３０によってデジタル化してマイコン９０内で処理しようとしても、角速度値の分解能が低すぎて（１ビットあたりの角速度値が大きすぎて）正確な振動検出をすることができず、ブレ補正の精度を上げることができない。そこで、Ａ／Ｄ変換器３０に入力する前に角速度信号を増幅しておく。そうすると、マイコン９０内での角速度値の分解能を上げる（１ビットあたりの角速度値を小さくする）ことができ、ブレ補正の精度を上げることができる。
増幅部２０は、角速度センサ１０ａ，１０ｂにそれぞれ対応して増幅部２０ａ，２０ｂの２つが設けられている。また、増幅部２０には、信号の増幅をするだけではなく、センサ出力に含まれる高周波ノイズを低減させることを目的とした、ローパスフィルタを付加してもよい。
増幅部２０により増幅した角速度信号である振動検出信号（以下、振れ検出信号）は、Ａ／Ｄ変換器３０へ送信される。
【００３２】
Ａ／Ｄ変換器３０は、アナログ信号をデジタル信号に変換する変換器である。本実施形態では、Ａ／Ｄ変換器３０ａ，３０ｂと、Ａ／Ｄ変換器３０ｃ，３０ｄとが設けられている。
Ａ／Ｄ変換器３０ａ，３０ｂは、増幅部２０から送られてきたアナログの振れ検出信号を、デジタル信号に変換する変換器である。振れ検出信号をデジタル信号に変換することで、マイコン９０内での演算処理が可能となる。ここで変換された振れ検出信号は、駆動信号演算部５０ａ，５０ｂと異常振れ検出部４０ａ，４０ｂに入力される。
Ａ／Ｄ変換器３０ｃ，３０ｄは、駆動部７０から送られてきたブレ補正レンズ位置情報（アナログ信号）をデジタル信号に変換する変換器である。変換されたブレ補正レンズ位置情報は、駆動信号演算部５０ａ，５０ｂに送信される。
【００３３】
なお、本実施形態では、Ａ／Ｄ変換器３０は、マイコン９０に内蔵されているものを使用することを前提にしているが、この例に限らず、マイコン９０とは、別体のＡ／Ｄ変換器を用いても良い。
また、本実施形態では、増幅部２０ａ，２０ｂに対応するようにＡ／Ｄ変換器３０ａ，３０ｂの２つのＡ／Ｄ変換器を設けているが、Ａ／Ｄ変換器を１つにして変換動作を時間的に振り分けるようにしてもよい。例えば、増幅部２０ａの信号を変換した後、増幅部２０ｂの信号を変換し、その後増幅部２０ａ，増幅部２０ｂ，増幅部２０ａ．．．と変換を繰り返すようにしてもよい。これは、Ａ／Ｄ変換器３０ｃ，３０ｄについても同様である。
【００３４】
異常振れ検出部４０は、Ａ／Ｄ変換器３０から送られてきた振れ検出信号や、駆動信号演算部５０で演算された基準値等から、カメラの振れの状態を検出する部分である。振れの状態は、通常の使用（構図の変更などは一切行われず、かつ、乗り物などで使用していない）での振動（以下、通常振れ）と、流し撮りが行われたり乗り物で使用されたりしたときの振動（装置の移動をともなう振動であり、以下、異常振れ状態とする）とに分け、異常振れ検出部４０は、そのうちのどちらの状態にあるかを検出する。さらに、異常振れ検出部４０は、異常振れ状態が検出されたときは、異常振れ状態の種別を種別１（第１の移動状態）、種別２（第２の移動状態）のいずれであるかを判別する。これらを簡単にまとめると以下のようになる。
【００３５】
（１）通常振れ状態
撮影者の意図しない振れによってのみ振動している場合に、通常振れ状態と判断する。この場合、撮影者は、足場の安定したところにいると推定される。
（２）異常振れ状態（移動状態）
（２−１）種別１
比較的緩い流し撮りの状態、すなわち、撮影者の意図しない振れと意図する振れが混在する振動の場合に、異常振れ状態の種別１であると判断する。また、乗り物での使用状態、すなわち、撮影者の意図しない振れによってのみ振動しているが、足場が安定していないため通常の使用よりも振幅が大きい振動の場合にも、種別１と判断する。
（２−２）種別２
速い流し撮りなど、撮影者の意図する振れが支配的な状況には、異常振れ状態の種別２であると判断する。
異常振れ検出部４０によるこれらの検出結果は、駆動信号演算部５０に送信され、駆動信号演算部５０は、その結果に応じて演算方法を変更する。
なお、異常振れ検出部４０による異常触れ状態の判別動作については、後に詳しく説明する。
【００３６】
駆動信号演算部５０は、Ａ／Ｄ変換器３０から送信されてきた振れ検出信号とブレ補正レンズ位置情報から、ブレ補正レンズ８０を駆動するための駆動信号を演算し、駆動信号を出力する演算部である。まず、未加工の振れ検出信号から基準値を演算し、その基準値を未加工の振れ検出信号値から減算して振れ検出信号を算出する。振れ検出信号が算出されたら、駆動信号演算部５０は、全押しスイッチＳＷ２の状態、異常振れ検出部４０の検出結果に応じて振れ検出信号を変更する。
なお、駆動信号演算部５０が振れ検出信号に対して行う変更に関する処理動作は、後に説明する。
【００３７】
上記変更後の振れ検出信号を積分することにより、角速度信号を角変位信号へと変換し、これにレンズの焦点距離などの諸条件を加味してブレ補正レンズ８０の目標駆動位置を演算する。最後に、この目標駆動位置情報と駆動部７０から送られてくるブレ補正レンズ８０の位置情報から駆動信号を演算する。
【００３８】
なお、本実施形態では、駆動信号演算部５０ａ，５０ｂの２つの駆動信号演算部が設けられている。しかし、これを１つにして駆動信号演算動作を時間的に振り分けるようにしてもよい。例えば、Ｘ軸方向の信号の駆動信号を演算した後、Ｙ軸方向の信号の駆動信号を演算し、その後Ｘ，Ｙ，Ｘ，Ｙ．．．と交互に駆動信号を演算するようにしてもよい。
駆動信号演算部５０の内部構成の詳細については、図２において別途説明をする。
【００３９】
Ｄ／Ａ変換器６０は、駆動信号算部５０で演算された駆動信号（デジタル信号）をアナログ信号に変換するためのＤ／Ａ変換器である。変換されたアナログ信号は、駆動部７０に送信される。
なお、本実施形態では、Ｄ／Ａ変換器６０は、マイコン９０に内蔵されているものを使用することを前提にしているが、これに限らず、マイコン９０とは、別体のＤ／Ａ変換器を用いてもよい。
また、本実施形態では、Ｄ／Ａ変換器６０ａ，６０ｂの２つＤ／Ａ変換器が設けられているが、Ｄ／Ａ変換器を１つにして、変換動作を時間的に振り分けるようにしてもよい。例えば、Ｘ軸方向の信号を変換した後、Ｙ軸方向の信号を変換し、その後Ｘ，Ｙ，Ｘ，Ｙ．．．と変換するようにしてもよい。
【００４０】
駆動部７０は、Ｄ／Ａ変換器６０から送信されてきた駆動信号（アナログ信号）を基に、ブレ補正レンズ８０を駆動する駆動部である。駆動部７０は、ブレ補正レンズ８０を駆動するためのアクチュエータや、ブレ補正レンズ８０の位置を検出する位置検出センサ等を有している。位置検出センサの出力は、Ａ／Ｄ変換器３０を経由して駆動信号演算部５０に送信される。
ブレ補正レンズ８０を２次元方向で駆動する必要があるため、この駆動部７０は、駆動部７０ａ，７０ｂの２つ設ける必要がある。
【００４１】
ブレ補正レンズ８０は、撮影装置のレンズ鏡筒１７０に内蔵された図示しない結像光学系の一部であり、光軸Ｉと略直交する平面内を動くことができる単レンズ又は複数枚のレンズより構成される像ブレ補正光学系である。ブレ補正レンズ８０は、駆動部７０によって光軸Ｉと略直交する方向に駆動され、結像光学系の光軸Ｉを偏向させる。
【００４２】
写真等の像のブレは、手振れ等のカメラに加えられる振動により、露光中に結像面（フィルム１４０の面）の像が動いてしまうことにより発生する。しかし、図１に示すようなブレ補正カメラにおいては、角速度センサ１０などの振動検出センサが内蔵されており、その振動検出センサにより、カメラに加えられた振動を検出することができる。そして、カメラに加えられた振動が検出されれば、その振動による結像面の像の動きを知ることができるので、結像面上の像の動きが止まるようにブレ補正レンズ８０を動かすことによって、結像面上の像の動き、すなわちブレを補正することができる。
【００４３】
マイコン９０は、Ａ／Ｄ変換器３０、異常振れ検出部４０、駆動信号演算部５０、Ｄ／Ａ変換器６０等が組み込まれているマイコンである。ここで説明した動作のほかに、図示しないオートフォーカス駆動などの制御も、このマイコン９０が行うようにしてもよい。
【００４４】
ミラー駆動モータ１２０は、電源供給部１１０から電源の供給を受け、必要に応じてミラー１３０のアップ、ダウン動作を行うモータである。なお、本実施形態では、ミラー駆動モータ１２０は、電磁的アクチュエータであるモータを使用する例を示したが、これに限らず、例えば、バネのような機械的な手段を利用してもよい。
【００４５】
ミラー１３０は、図示しない結像光学系の光を偏向して、図示しないペンタプリズム及びファインダに送るミラーである。露光動作時は、このミラーがアップし、結像光学系からの光は、フィルム１４０の面に到達する。
【００４６】
フィルム１４０は、結像光学系が結像する映像を記録するフィルムである。なお、本実施形態では、銀塩カメラであることを前提としているが、これに限らずＣＣＤやＣ−ＭＯＳセンサのようなエリアセンサを用いてもよい。
【００４７】
給送モータ１５０は、露光終了後に、フィルム１４０の駒送りをするモータである。なお、撮像媒体にフィルム１４０ではなく、ＣＣＤなどのエリアセンサが用いられる場合には、このモータ自体は不必要となる。
【００４８】
カメラボディ１７０は、撮影部を有し、レンズ鏡筒１６０を交換可能な一眼レフカメラのカメラ本体である。なお、本実施形態では、一眼レフカメラである例を示したが、これに限らず、例えば、コンパクトカメラのような、レンズ非交換式でもよい。
【００４９】
図２は、駆動信号演算部５０及び異常振れ検出部４０の内部構成を示す図である。
なお、これ以降に説明する内容は、Ｘ方向Ｙ方向ともに共通の内容であるため、特に方向に関しては明記せず、まとめて説明を行う。
駆動信号演算部５０は、基準値演算部５２，振れ検出信号処理部５３，積分演算部５４，駆動信号算出部５８を有している。
【００５０】
基準値演算部５２は、Ａ／Ｄ変換器３０（３０ａ，３０ｂ）より送信されてきた未加工の振れ検出信号から、駆動信号演算のための基準値を演算する演算部である。
通常、静止状態での基準値は、角速度センサ１０が完全に静止している状態での出力（以下、ゼロ出力）値とすればよい。しかし、このゼロ出力値は、ドリフトや温度などの環境条件で変動してしまうため、基準値を固定値とすると、ブレ補正の精度が低下したり、不自然な挙動をしたりしてしまうことがある。
従って、実際に使用されている状態、つまり撮影者の手振れの信号から基準値を演算し、ゼロ出力を求めることが望ましく、本実施形態でも、基準値を振れ検出信号から演算する基準値演算部５２を設けている。
基準値演算部５２は、通常振れ状態と異常振れ状態とで、基準値の演算式を変更する。その一例を以下に示す。
【００５１】
【数１】

Figure 0004003475
【００５２】
ここで、ωは、振れ検出信号であり、ω0 は、振れの基準値である。また、これらの変数に付いているサフィックスｔは、経過時間を表す変数であり、本実施形態では、サンプリングの回数によって表すこととしており、整数値である。これらの式は、いずれも振れ検出信号の移動平均を表すものであるが、通常振れ状態と異常振れ状態とで平均に使用するデータの数が異なっている。
【００５３】
通常振れ状態の基準値は、角速度センサのゼロ出力値に近い値であることが望ましい。角速度センサ１０のゼロ出力信号の周波数は、人間の手振れの周波数に比べるとはるかに低い。よって、基準値は、振れ検出信号の低周波成分を抽出すればよい。そこで、振れ検出信号、すなわち手振れの移動平均を演算して手振れ検出信号の基準値を演算している。そして、なるべく低い周波数成分のみを抽出するため、移動平均に使用するデータの数Ｋ０を多くしている。
【００５４】
異常振れでは、通常振れよりも振れ検出信号が大きく変動する。例えば、流し撮りなどでは、撮影者が意図してカメラを振るため、通常振れよりも振れ量が大きくなり、周波数も低くなる。
この流し撮りのように、撮影者の意図した振れが含まれる場合に、それまでも補正してしまうのは好ましくない。そこで、異常振れ状態では、移動平均に使用するデータの数Ｋ１を通常振れ状態の場合のデータの数Ｋ０よりも少なくしている。そうすると、低周波の振れ検出信号に対する基準値の応答が速くなるため、撮影者が意図したとおりに構図を決めることができるようになり、さらに、撮影者の意図した振れに対してブレ補正を行わず、意図しない振れに対してのみブレ補正を行うことができる。
【００５５】
基準値演算部５２で演算された基準値は、Ａ／Ｄ変換器３０（３０ａ，３０ｂ）より送信されてきた未加工の振れ検出信号から減算するために使用されるとともに、異常振れ検出部４０へ送信されて、異常振れの検出に使用される。
なお、基準値の演算は上記のような移動平均に限らず、ＦＩＲフィルタやＩＩＲフィルタ等のローパスフィルタを用いてもよい。この場合には、通常振れ状態の遮断周波数は、異常振れ状態の遮断周波数よりも低く設定するとよい。
【００５６】
振れ検出信号処理部５３は、角速度センサ１０の出力である未加工の振れ検出信号から基準値を減算した振れ検出信号を処理する駆動信号演算制御部であり、全押しスイッチＳＷ２の状態及び異常振れ検出部４０による振れの検出結果が入力され、これらに応じて処理を行う。
以下に、駆動信号演算部５０の振れ検出信号処理部５３が振れ検出信号に対して行う処理について説明する。
（１）異常振れ検出部４０が通常振れ状態であると判断した場合には、振れ検出信号処理部５３は、全押しスイッチＳＷ２の状態によらず、演算した振れ検出信号の変更を行わない。
【００５７】
（２−１）異常振れ検出部４０が異常振れ状態の種別を種別１であると判断した場合には、全押しスイッチＳＷ２の状態により、動作を変更する。
全押しスイッチＳＷ２がＯＦＦとなっている場合は、振れ検出信号を０とする。すると、ブレ補正レンズ８０は、停止することになる。このようにすることで、レリーズボタンを半押し中（ＡＦロック中）における構図変更や流し撮りの際にファインダ像に不自然な動きが現れないようにすることができる。
全押しスイッチＳＷ２がＯＮとなっている場合は、振れ検出信号の変更は行わない。すると、ブレ補正レンズ８０が駆動されてブレ補正が実行される。このようにすることで、信号に含まれる撮影者の意図しない成分のみ補正することができる。
【００５８】
（２−２）異常振れ検出部４０が異常振れ状態の種別を種別２であると判断した場合には、撮影者の意図する振れが支配的であることから、全押しスイッチＳＷ２の状態によらず、振れ検出信号を０とする。これにより、撮影者の意図する振れを補正してしまって撮影結果が悪化してしまうことを防ぐことができる。
【００５９】
積分演算部５４は、振れ検出信号（角速度）を積分して振れ角度情報に変換し、さらにブレ補正レンズの目標駆動位置を演算する演算部である。積分演算部５４が行う演算の一例を以下に示す。
【００６０】
【数２】
Figure 0004003475
【００６１】
式（３）中の各記号は、θ（ｔ）：目標駆動位置，ω（ｔ）：振れ検出信号，ω0 （ｔ）：基準値，t：時間（整数値）であり、Ｃは、レンズの焦点距離等の条件によって決まる定数である。
【００６２】
駆動信号算出部５８は、積分演算部５４で演算した目標駆動位置と、駆動部７０からＡ／Ｄ変換器３０（３０ｃ，３０ｄ）を経由して送信されてきたブレ補正レンズ８０の位置とによって、ブレ補正レンズ８０を駆動するための信号を算出する部分である。
駆動信号算出部５８で行う演算は、目標駆動位置とブレ補正レンズ８０の位置との偏差を求め、偏差に比例する項、偏差の積分に比例する項、偏差の微分に比例する項を加算して駆動信号を演算するＰＩＤ制御が一般的である。なお、駆動信号の演算方法は、ＰＩＤ制御に限らず、他の方法でも良い。
【００６３】
異常振れ検出部４０は、異常振れ開始検出部４１，異常振れ種別判定部４２，異常振れ終了検出部４３を有している。
異常振れ開始検出部４１は、異常振れの開始を検出する移動開始検出部である。異常振れ開始検出部４１は、Ａ／Ｄ変換器３０から送られてきた角速度センサ１０の出力である未加工の振れ検出信号と、基準値演算部５２から送られてきた基準値とを利用して異常振れの開始を検出する。異常振れ開始検出部４１は、振れの状態が通常振れの時にのみ動作し、異常振れの時は動作しない。
また、異常振れ開始検出部４１は、異常振れの開始を検出したら基準値演算部５２にその情報を送信し、基準値演算部５２は、基準値の演算方法を変更する。本実施形態では、式（１）により演算していた基準値を式（２）により演算するように切り替える。さらに、異常振れ開始検出部４１は、異常振れ種別判定部４２、振れ検出信号処理部５３にも異常振れ開始情報を送る。
【００６４】
異常振れ種別判定部４２は、異常振れの状態を、撮影者の意図した振れと意図しない振れが混在していれば種別１と判定し、撮影者の意図した振れしか含まれない、又は、撮影者の意図した振れが支配的であれば種別２と判定する判別を行う移動状態判別部である。異常振れ種別判定部４２が行った異常振れ種別の判定結果は、振れ検出信号処理部５３へ送信される。この異常振れ種別判定部４２は、異常振れの開始が検出されてから、異常振れの終了が検出されるまでの間は動作し、通常振れの場合は動作しない。
なお、異常振れ種別判定部４２の動作については、後に図４〜６を用いて詳細に説明する。
【００６５】
異常振れ終了検出部４３は、Ａ／Ｄ変換器３０から送られてきた角速度センサ１０の出力である未加工の振れ検出信号と、基準値演算部５２より送られてきた基準値を利用して異常振れの終了を検出する移動終了検出部である。異常振れ終了検出部４３は、異常振れ状態に動作し、通常振れ状態では動作しない。
また、異常振れ終了検出部４３は、異常振れの終了を検出したら基準値演算部５２にその情報を送信し、基準値演算部５２は、基準値の演算方法を変更する。本実施形態では、式（２）により演算していた基準値を式（１）により演算するように切り替える。さらに、異常振れ終了検出部４３は、異常振れ種別判定部４２、振れ検出信号処理部５３にも異常振れ終了情報を送る。
【００６６】
（ブレ補正カメラの動作）
次に、本実施形態におけるブレ補正カメラの動作を説明する。
図３は、本実施形態における振れ検出装置を内蔵したカメラシステム全体の流れを示すフローチャートである。
【００６７】
ステップ（以下、Ｓとする）１０では、半押しスイッチＳＷ１がＯＮとなっているか否かを判定する。ＯＮならばＳ２０へ進み、ＯＦＦならばＳ１９０に進む。
【００６８】
Ｓ２０では、カウンタＴｓｗ１をリセットし、カウント値を０とする（Ｔｓｗ１＝０とする）。カウンタＴｓｗ１は、半押しスイッチＳＷ１がＯＦＦになってからの経過時間を計測するカウンタであり、カウント値は、整数である。このカウンタＴｓｗ１は、半押しスイッチがＯＮの間は、０のままで、半押しスイッチＳＷ１がＯＦＦで、かつ半押しタイマー１００がＯＮの間のみ動作する。
Ｓ３０では、半押しタイマー１００がＯＦＦであるか否かを判定する。ＯＦＦであればＳ４０へ進み、ＯＮであればＳ２２０へ進む。
【００６９】
Ｓ４０では、カウンタｔをリセットし、カウント値を０とする（ｔ＝０とする）。カウンタｔは、半押しタイマー１００がＯＮとなっている時間を計測するカウンタである。このカウンタｔは、整数値カウンタであり、半押しタイマー１００がＯＮとなったと同時にカウント動作を開始し、半押しタイマー１００がＯＮの間は、カウント動作を続ける。
【００７０】
Ｓ５０では、異常振れ検出部４０の検出結果を通常振れ状態にセットする。
Ｓ６０では、半押しタイマー１００をＯＮにする。
Ｓ７０では、角速度センサ１０をＯＮとし、振動の検出を開始する。この他、Ａ／Ｄ変換器３０による変換動作もここで開始される。
【００７１】
Ｓ８０では、Ｓ５０で通常振れにセットされたので、通常振れ用の基準値の演算を開始する。本実施形態では、式（１）により基準値を演算する。
Ｓ９０では、Ｓ５０で通常振れにセットされたので、異常振れ開始検出部４１は、異常振れの開始を検出するための演算を開始する。
Ｓ１００では、駆動信号演算部５０が駆動信号の演算を開始する。
Ｓ１１０では、駆動信号演算部５０から得た駆動信号に基づき、駆動部７０がブレ補正レンズ８０の駆動を開始する。
Ｓ１２０では、全押しスイッチＳＷ２がＯＮであるか否かを判定する。全押しスイッチＳＷ２がＯＦＦの場合は、Ｓ１６０に進む。全押しスイッチＳＷ２がＯＮの場合は、Ｓ１３０に進む。
【００７２】
Ｓ１３０では、角速度センサ１０の出力、基準値、振れの状態判定結果からそれぞれの状況に適した駆動信号の演算を行う。
Ｓ１４０では、Ｓ１３０で演算した駆動信号に基づいてブレ補正レンズ８０を駆動する。
Ｓ１５０では、ミラー１３０のアップ、不図示のシャッタの開閉、ミラー１３０のダウン、給送モータ１５０の駆動などの撮影動作を行う。
【００７３】
Ｓ１６０では、角速度センサ１０の出力、基準値、振れの状態判定結果からそれぞれの状況に適した駆動信号の演算を行う。このＳ１６０では、通常振れの場合は、ブレ補正レンズ８０を駆動させるように駆動信号を演算し、異常振れの場合は、ブレ補正レンズ８０を停止させるように駆動信号を演算する。
Ｓ１７０では、Ｓ１６０で演算した駆動信号に基づいてブレ補正レンズ８０を駆動する。
Ｓ１８０では、半押しタイマー１００のカウンタｔを１つ進める（ｔ＝ｔ＋１の演算を行う）。
【００７４】
Ｓ１９０では、半押しタイマー１００がＯＮであるか否かを判定する。半押しタイマー１００がＯＮならばＳ２００へ進み、半押しタイマー１００がＯＦＦならばＳ１０へ戻り、半押しスイッチＳＷ１の検出を続行する。
Ｓ２００では、このステップに進んだ時点では、カメラは半押しスイッチＳＷ１がＯＦＦで半押しタイマー１００がＯＮの状態になっているので、この状態が継続している時間を計測するため、カウンタＴｓｗ１を１つ進める（Ｔｓｗ１＝Ｔｓｗ１＋１の演算を行う）。
【００７５】
Ｓ２１０では、カウンタＴｓｗ１の値がしきい値Ｔ＿ＳＷ１よりも小さいか否かを判定する。ここで、しきい値Ｔ＿ＳＷ１は、カウンタＴｓｗ１の上限を決めるための定数で、半押しスイッチＳＷ１がＯＦＦとなってから半押しタイマー１００がＯＦＦとなるまでの時間を決めるものである。
カウンタＴｓｗ１がしきい値に満たない場合、すなわち肯定判定の場合は、半押しタイマー１００は、ＯＦＦとせず、Ｓ２２０に進む。一方、カウンタＴｓｗ１がこのしきい値と等しくなった場合、すなわちこのステップで否定判定となった場合は、Ｓ２９０に進み、半押しタイマー１００をＯＦＦにする処理（Ｓ３２０）、及び、半押しタイマー１００のＯＦＦに伴う処理（Ｓ３００，Ｓ３１０）を行う。
【００７６】
Ｓ２２０では、角速度センサ１０は、ＯＮの状態を継続し、振れの検出を継続して行う。また、Ａ／Ｄ変換器３０による変換動作も継続する。
Ｓ２３０では、異常振れ検出部４０による検出結果をモニタする。検出結果が通常振れ状態であればＳ２４０に進み、異常振れ状態であればＳ２６０に進む。Ｓ２４０では、基準値演算部５２が通常振れ状態の基準値を演算する。本実施形態では、式（１）により基準値を演算する。
【００７７】
Ｓ２５０では、異常振れ開始検出部４１が異常振れの開始を検出する演算を行う。ここで異常振れの開始が検出されたら、検出結果を通常振れ状態から異常振れ状態に設定を変更する。
Ｓ２６０では、基準値演算部５２が異常振れ状態の基準値を演算する。本実施形態では、式（２）により基準値を演算する。
Ｓ２７０では、異常振れ種別判定部４２が、異常振れの種別を判定する演算を行う。なお、このステップにおける演算の詳細については、後に図４〜６を用いて説明する。
Ｓ２８０では、異常振れ終了検出部４３が異常振れの終了を検出する演算を行う。ここで異常振れの終了が検出されたら、検出結果を異常振れ状態から通常振れ状態に設定を変更する。
【００７８】
Ｓ２９０では、異常振れ開始検出部４１又は異常振れ終了検出部４３が行っている異常振れの開始又は終了を検出するための演算を停止する。
Ｓ３００では、基準値演算部５２が行う基準値の演算を停止する。
Ｓ３１０では、角速度センサ１０への電源の供給を停止し、角速度センサ１０をＯＦＦとする。
Ｓ３２０では、半押しタイマー１００をＯＦＦにしてＳ１０に戻り、半押しスイッチＳＷ１の状態検出を行う。
【００７９】
図４は、本実施形態における異常振れ種別判定部４２の動作を説明する図である。
図４では、流し撮り時の流している方向軸の振れを想定して示している。
まず、図４中の記号の定義を、以下に示す。
ω：センサ出力信号
ω0 ：基準値
ω’：振れ検出信号（＝ω−ω0 ）
Ｃ１：種別判定カウンタ１
Ｃ２：種別判定カウンタ２
ω’ＴＨ：種別判定しきい値０（本実施形態では、ω’ＴＨ＝０．５°／ｓｅｃ）
Ｃ１ＴＨ：種別判定しきい値１（本実施形態では、Ｃ１ＴＨ＝２００ｍｓ）
Ｃ２ＴＨ：種別判定しきい値２（本実施形態では、Ｃ２ＴＨ＝３）
【００８０】
ここで、ω’ＴＨの決め方は、人間の手ブレの量が、±０．８〜１．２°/ｓｅｃ程度であることから、ω’ＴＨは、これの半分、すなわち±０．４〜０．６°/ｓｅｃぐらいに設定することが望ましい。手ブレよりも大きい値に設定してしまうと、高周波の信号が入ってきても、符号変化を検出できない。逆に、狭くしすぎてしまうと、符号の変化に敏感になる。そうすると、高速に流し取りしていても、多少の高周波の信号が含まれているとそれを検出してしまって、ブレ補正をしなくてもよいのに補正動作をしてしまう。
【００８１】
また、Ｃ１ＴＨの決め方は、人間の意図しない手ブレの周波数が、３〜７ヘルツであるから、Ｃ１ＴＨを１／７〜１／３秒ぐらいに設定することが望ましい。この時間待っても、信号が入ってこない（符号が反転しない）ならば、意図しないブレが含まれていないと推定されるからである。
【００８２】
異常振れ種別判定部４２では、撮影者の意図しない振れの周波数が高く、意図した振れは周波数が低いことを利用して、振れの種別を判定する。基本的には、振れ検出信号ω’の符号の変化をモニタして判定を行うが、演算の効率化と判定の精度を向上させるため、ω’が｜ω’｜＞ω’ＴＨとなっている時だけ判定を行う。異常振れ種別判定部４２の動作の概略を以下に示す。
（１）｜ω’｜＞ω’ＴＨ時のみ判定動作を行い、｜ω’｜≦ω’ＴＨ時はその時点での判定結果を保持する。
（２）ω’の符号の変化をモニタし、符号の変化があまり起こらないようならば低周波信号であるため種別２と判定し、符号の変化が頻繁に起こるようなら高周波信号であるため種別１と判定する。
【００８３】
次に、図４に示した具体的な例を参照して、異常振れ種別判定部４２の動作について説明する。
図４中の横軸に示した時間ｔ１１〜ｔ２１に沿って説明する。なお、ｔ１１の時点では、すでに異常振れ状態であると判別されており、後述する初期化により、種別１と判別されていることを前提として説明する。
【００８４】
ｔ１１では、｜ω’｜＞ω’ＴＨとなるので、Ｃ１によるカウントを開始する。この時点での判定結果は種別１である。
ｔ１２では、Ｃ１＝Ｃ１ＴＨとなったので、ここで判定を種別２に変更する。また、Ｃ２が０以外の値となっている場合は、ここでＣ２をリセット（Ｃ２＝０）する。
ｔ１３では、｜ω’｜≦ω’ＴＨとなるので、Ｃ１によるカウントを停止する。ただし、Ｃ１のリセットは行わない。これ以降、ｔ１４までは、判定動作は行わず種別２を継続する。
【００８５】
ｔ１４では、｜ω’｜＞ω’ＴＨとなったので、ω’の符号に注目する。この例ではω’の符号はプラスである。また、前回｜ω’｜＞ω’ＴＨとなっていたとき（ｔ１１〜ｔ１３）のω’の符号もプラスであり、符号の変化がないので、Ｃ１は、リセットせずにカウントを再開する。
ｔ１５では、ｔ１３と同様の動作を行う。
【００８６】
ｔ１６では、｜ω’｜＞ω’ＴＨとなったので、ω’の符号に注目する。この例ではω’の符号はマイナスである。前回｜ω’｜＞ω’ＴＨとなっていたとき（ｔ１４〜ｔ１５）のω’の符号はプラスであり、符号に変化があった。そこで、Ｃ１をリセットしてからカウントを再開するとともに、Ｃ２を一つ進める。この時点ではＣ２＝１である。
【００８７】
ｔ１７では、ｔ１６と同様の動作を行い、Ｃ２＝２となる。
ｔ１８では、ｔ１６，１７と同様の動作を行い、Ｃ２＝３となる。本実施形態では、Ｃ２ＴＨ＝３と設定している。このｔ１８において、Ｃ２がＣ２ＴＨ（＝３）となったので、判定を種別１に変更する。
ｔ１８〜ｔ１９では、ｔ１６，１７と同様の現象が繰り返され、判定は種別１のままとなる。
【００８８】
ｔ１９では、｜ω’｜＞ω’ＴＨとなるので、Ｃ１によるカウントを開始する。ただし、ω’の符号が変化しているので、Ｃ１をリセットしてからカウントを開始する。
ｔ２０では、ｔ１２と同様にＣ１＝Ｃ１ＴＨとなったので、ここで判定を種別２に変更する。また、ここでＣ２をリセット（Ｃ２＝０）とする。
ｔ２１では、ｔ１６と同様の動作をおこなう。
【００８９】
本実施形態では、以上のようにして、ｔ１１〜ｔ１５のように、低周波の信号が入力された場合には、撮影者の意図した振れとして種別２と判定している。また、ｔ１６〜ｔ１９のように高周波の信号が入力された場合には、撮影者の意図しない振れとして種別１と判定している。
【００９０】
次に、異常振れ種別判定部４２の動作の流れを、図５及び図６のフローチャートに沿って説明する。
図５は、図３のＳ２７０において行われる異常振れ種別判定部４２の動作の流れを示すフローチャートである。
Ｓ５００では、振れ検出信号ω’を以下の式（４）により演算する。
ω’（ｔ）＝ω（ｔ）−ω0 （ｔ） 式（４）
【００９１】
Ｓ５１０では、異常振れ種別判定部４２の初期化が終了しているかどうかを判定する。終了していればＳ５２０へ進み、終了していなければＳ５９０へ進んで初期化を行う。
Ｓ５２０では、ω’の絶対値がω’ＴＨよりも大きいか否かを判定する。大きい場合はＳ５３０へ進み、小さい場合はＳ６００へ進む。
Ｓ５３０では、ω’の符号に変化があったか否かを判定する。図５中において、ｓｉｇｎ｛ ｝は、かっこ内の値の符号を示す演算子である。また、Ｐ＿ＳＩＧＮは、前回のω’の符号である。符号に変化がない場合はＳ５４０へ進み、変化があった場合はＳ６２０へ進む。
Ｓ５４０では、Ｃ１を一つ進める（Ｃ１＝Ｃ１＋１）。
【００９２】
Ｓ５５０では、Ｃ１がＣ１ＴＨよりも大きいか否かを判定する。大きい場合はＳ５６０へ進み、小さい場合はＳ６１０へ進む。
Ｓ５６０では、Ｃ２をリセットする（Ｃ２＝０）。
Ｓ５７０では、判定を種別２にセットする。なお、既に種別２になっている場合は、その判定を保持する。
Ｓ５８０では、ω’の符号をＰ＿ＳＩＧＮに格納する。
Ｓ５９０では、異常振れ種別判定部４２の初期化を行う。この初期化動作は、異常振れ開始検出部が異常振れの開始を検出したときに実行される。この初期化の詳細については、図６において説明を行う。初期化終了後Ｓ５８０へ進む。
【００９３】
Ｓ６００では、現在の判定結果を保持してＳ２８０へ進む。
Ｓ６１０では、現在の判定を保持してＳ５８０へ進む。
Ｓ６２０では、Ｃ１をリセットする（Ｃ１＝０）。
Ｓ６３０では、Ｃ２を一つ進める（Ｃ２＝Ｃ２＋１）。
Ｓ６４０では、Ｃ２がＣ２ＴＨよりも大きいか否かを判定する。大きければＳ６５０へ進み、小さければＳ６１０へ進む。
Ｓ６５０では、判定を種別１にセットする。既に種別１になっている場合は、その判定を保持する。
【００９４】
このように、所定の条件（Ｓ５２０）の条件を満たさなかった場合は、判定動作を行わないので、演算負荷を軽くすることができる。
【００９５】
図６は、図５のＳ５９０において行われる異常振れ種別判定部４２の初期化動作の流れを示すフローチャートである。
Ｓ５９１では、ω’の絶対値がω’ＩＮＩよりも大きいか否かを判定する。大きければＳ５９３へ進み、小さければＳ５９８へ進む。
Ｓ５９３では、Ｃ１をＣ１ＴＨにセットする（Ｃ１＝Ｃ１ＴＨ）。
Ｓ５９５では、判定結果を種別２にセットする。
Ｓ５９７では、Ｃ２をリセットする（Ｃ２＝０）。
Ｓ５９８では、Ｃ１をリセットする（Ｃ１＝０）。
Ｓ５９９では、判定結果を種別２にセットする。
【００９６】
この初期化ルーチンでは、異常振れの開始が検出された時の振れ検出信号ω’の大きさによって種別の判定結果を初期化している。すなわち、速い流し撮りの場合は、異常振れの開始が検出されたときのω’が大きく、緩い流し撮りの場合は、異常振れの開始が検出されたときのω’が小さいということを利用して異常振れ種別判定結果を初期化している。
【００９７】
このように、流し撮りの場合であっても、撮影者の意図していない振れが含まれる場合には、本手法によって速やかに検出（種別１と判定）される。また、撮影者の意図した振れが支配的である場合にも、それを速やかに検出（種別２と判定）することができる。
以上説明した異常振れ種別判定部４２の動作により、撮影者の意図した振れと意図しない振れが混在する緩い流し撮りであるのか、撮影者の意図した振れが支配的な高速の流し撮りのであるのかを、正確かつ速やかに検出することができる。
また、例えば乗り物での使用のように、振幅が大きく周波数が高い信号も速やかに判定（この場合は、種別１となる）することができる。
【００９８】
さらに、本実施形態では、センサ出力信号ωと基準値ω0 とを使用することにより、種別１であるか種別２であるかの判定精度が向上している。以下にこの点について説明する。
速い流し撮りの場合には、時間軸に対するωの傾きが非常に大きくなる。そのため、ω0 のωに対する遅れが大きくなるので、ω’（＝ω−ω0 ）も大きくなる。すると、｜ω’｜＞ω’ＴＨでかつω’の符号が変化しないケースが多くなり、その結果として、速い流し撮りの検出、すなわち種別２と判定されやすくなる。
一方、緩い流し撮りの場合には、時間軸に対するωの傾きが小さくなり、ω0 のωに対する遅れは小さくなるので、ω’も小さくなる。すると、｜ω’｜＞ω’ＴＨでかつω’の符号が変化するケースが多くなり、その結果緩い流し撮りの検出、すなわち種別１と判定されやすくなる。
【００９９】
本実施形態によれば、撮影者の意図した振れと、意図しない振れとを正確かつ速やかに区別することができる。したがって、それぞれの状況に応じて適切なブレ補正動作をさせることができ、あらゆる状況に自動的に対応できる。
また、所定の条件を満たした時以外は、振れの判定動作を行わないので、演算負荷を軽くすることができる。
さらに、センサ出力信号ωと基準値ω0 とを使用することにより、種別１および２の判定の精度が向上することができる。
【０１００】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、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、本実施形態において、銀塩フィルムを使用するブレ補正カメラに本発明を適用した例を示したが、これに限らず、例えば、ＣＣＤ等を用いて電気的に映像を記録するいわゆるデジタルカメラでもよいし、ビデオカメラその他の光学機器でもよい。
【０１０１】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）移動状態判別部は、振動検出信号と基準値とが所定の条件を満たすときは、振動検出信号及び基準値を利用して移動状態の判別を行い、振動検出信号と基準値とが所定の条件を満たさないときは、振動検出信号及び基準値を利用せずに移動状態の判別を行うので、判別処理を必要なときにのみ行うことができ、処理の負荷を軽くすることができる。
【０１０２】
（２）移動状態判別部は、振動検出信号と基準値との差分値が所定範囲外の値であるときは、振動検出信号及び基準値を利用して移動状態の判別を行い、差分値が所定範囲内の値であるときは、振動検出信号及び基準値を利用せずに移動状態の判別を行うので、簡単な演算により、処理の負荷を軽くすることができる。
【０１０３】
（３）移動状態判別部は、装置の移動状態が、装置を使用する使用者が意図しない振れを所定以上含む第１の移動状態であるのか、又は、使用者が意図する振れを所定以上含む第２の移動状態であるのか、を判別し、そのうちのいずれか一方を移動状態判別結果として出力するので、移動状態に最適な処理をその後に行うことができる。
【０１０４】
（４）移動状態判別部は、振動検出信号及び基準値を利用して移動状態の判別を行う場合には、振動検出信号と基準値との差分値の符号を監視し、符号が変化しない時間が所定の時間以上継続したときに移動状態判別結果を第２の移動状態とし、また、振動検出信号及び基準値を利用して移動状態の判別を行う場合には、振れ検出信号と基準値との差分値の符号を監視し、符号が所定の回数以上変化したときに移動状態判別結果を第１の移動状態とするので、適切に移動状態を判別することができる。
【０１０５】
（５）移動状態判別部は、動開始検出部が移動の開始を検出したときに、振動検出信号と基準値との差分の絶対値が所定値より小さければ移動状態の判別結果を第１の移動状態に初期化し、差分の絶対値が所定値より大きければ移動状態の判別結果を第２の移動状態に初期化するので、初期状態を正しく判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における振れ検出装置及びブレ補正光学機器の概要を説明するブロック図である。
【図２】駆動信号演算部５０及び異常振れ検出部４０の内部構成を示す図である。
【図３】本実施形態における振れ検出装置を内蔵したカメラシステム全体の流れを示すフローチャートである。
【図４】本実施形態における異常振れ種別判定部４２の動作を説明する図である。
【図５】図３のＳ２７０において行われる異常振れ種別判定部４２の動作の流れを示すフローチャートである。
【図６】図５のＳ５９０において行われる異常振れ種別判定部４２の初期化動作の流れを示すフローチャートである。
【図７】振れ検出装置を含んだ従来のブレ補正装置の基本的な構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ａ，１０ｂ 角速度センサ
２０ 増幅部
３０ Ａ／Ｄ変換器
４０ 異常振れ検出部
４１ 異常振れ開始検出部
４２ 異常振れ種別判定部
４３ 異常振れ終了検出部
５０ 駆動信号演算部
５２ 基準値演算部
５３ 振れ検出信号処理部
５４ 積分演算部
５８ 駆動信号算出部
７０ 駆動部
８０ ブレ補正レンズ
１６０ レンズ鏡筒
１７０ カメラボディ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shake detection device that detects vibration due to camera shake and the like, and a blur correction optical apparatus such as an optical device such as binoculars and a photographing device such as a camera incorporating the same.
[0002]
[Prior art]
The main vibration source of vibration applied to an optical device such as binoculars or a photographing device such as a camera is user shake. 2. Description of the Related Art Conventionally, a shake correction optical apparatus has been proposed as a means for correcting image vibration and image blur due to camera shake.
[0003]
The operation of the conventional shake correction apparatus will be described below with reference to FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing a basic configuration of a conventional blur correction apparatus including a shake detection apparatus.
The angular velocity sensor 10 is a sensor that detects a shake applied to the shake correction device, and normally uses a piezoelectric vibration type angular velocity sensor that detects a Coriolis force. The output of the angular velocity sensor 10 is transmitted to the reference value calculation unit 52. The reference value calculation unit 52 is a part that calculates a reference value of shake from the output of the angular velocity sensor 10. The shake signal output from the angular velocity sensor 10 is transmitted to the integrating unit 54 after subtracting the reference value. The integration unit 54 is a part that time-integrates a shake signal expressed in units of angular velocity and converts the shake signal into a shake angle of the shake correction apparatus.
[0004]
The target drive position calculation unit 56 is a part that calculates target drive position information of the blur correction lens 80 by adding information such as the focal length of the lens to the information on the shake angle obtained by the integration unit 54. The drive signal calculation unit 58 calculates the difference between the target drive position information and the current position information of the shake correction lens 80 in order to drive the shake correction lens 80 according to the target drive position information, and drives the coil 73. Apply current.
[0005]
The drive unit 70 is a part for driving the shake correction lens 80, and includes an actuator part that generates a driving force and a position detection sensor part that detects the position of the shake correction lens 80.
The actuator portion of the drive unit 70 includes a yoke 71, a magnet 72, and a coil 73. The coil 73 is placed in a magnetic circuit formed by the yoke 71 and the magnet 72. When a current is passed through the coil 73, a force is generated in the coil 73 according to Fleming's left-hand rule. The coil 73 is attached to a lens barrel 82 that houses the vibration reduction lens 80. Since the blur correction lens 80 and the lens barrel 82 are structured to be movable in a direction perpendicular to the optical axis I, the movement of the coil 73 drives the blur correction lens 80 in a direction perpendicular to the optical axis I. Is possible.
[0006]
The position detection sensor part of the drive unit 70 is a part that monitors the movement of the shake correction lens 80, and includes an infrared light emitting diode (hereinafter referred to as IRED) 74, a slit plate 76 having a slit 76a, and a PSD (Position Sensitive Device) 77. ing.
[0007]
The light emitted from the IRED 74 first passes through the slit 76 a so that the width of the light beam is reduced and reaches the PSD 77. The PSD 77 outputs a signal corresponding to the position of light on the light receiving surface. Since the slit plate 76 is attached to the lens barrel 82, the movement of the blur correction lens 80 becomes the movement of the slit 76a, and the movement of the light on the light receiving surface of the PSD 77. Therefore, the position of the light on the light receiving surface of the PSD 77 is equivalent to the position of the blur correction lens 80. The signal output from the PSD 77 is fed back as a position signal 78.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Such a blur correction optical apparatus is effective in correcting image blur due to camera shake not intended by the user. For example, the effect of the blur correction operation clearly appears when shooting with a normal still image. However, in the process up to the shooting, it is not always the case that the camera is normally held from the start to the end of shooting.
[0009]
For example, in the case of a camera equipped with an autofocus (AF) function that occupies the majority of recent cameras, the main subject is first focused by AF, and then the AF is locked and then the composition is changed before shooting. The case is often seen. Also, depending on the photographer, there are some cases where the panning is taken, and there are many cases where the photographing is performed on a vehicle such as an automobile.
For this reason, there has been proposed a method for discriminating whether the type of shake is a normal holding state or a panning state. For example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 05-142614, 07-261234, 10-213832, and the like disclose methods for determining the type of shake.
[0010]
However, in the above-described prior art, even if the normal holding state and the panning state can be discriminated, a good photographing result is not always obtained particularly in the panning state. For example, when paying attention to panning, there are the following two tendencies regarding the shake in the flowing direction.
(1) In the case of a loose panning, a component that is intended to be taken by the photographer and a component that is not intended by the photographer are included.
(2) In the case of fast panning, most of the components that are intended to be taken by the photographer occupy and almost no components of unintentional camera shake are included.
[0011]
As described above, in the shake correction optical apparatus, it is necessary to correct image blur due to camera shake not intended by the photographer. However, it is not preferable to perform shake correction even for the shake intended by the photographer. From this condition, it is desirable to deal with the above two trends as follows.
(1) In slow panning shake, no correction is applied to components that are intended to be taken by the photographer, and blur correction is applied only to components that are not intended to be shaken.
(2) No blur correction is performed for fast panning shakes.
[0012]
In addition, such a state that needs to be classified is not limited to panning shots, and for example, shooting in a state of riding on a vehicle such as an automobile is assumed.
In these cases, in order to make the correction operation correspond as described above, it is necessary to distinguish these shakes.
As a conventional technique for discriminating shake, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-039640 describes a method for identifying a shooting state from the frequency and amplitude of shake.
However, the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-039640 requires a heavy processing load, requires a higher-performance processing device, increases costs, consumes a lot of power, and is portable for cameras and the like. The device has a problem that the battery is consumed quickly.
[0013]
The problem of the present invention is that it is possible to deal with all situations including panning shots by efficiently distinguishing the user's intended shake, unintended shake, and the situation where they are mixed. It is an object to provide a shake detection device and a shake correction optical instrument with a small load.
[0014]
[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. That is, the invention of claim 1 is a vibration detection unit (10) that detects vibration and outputs a vibration detection signal corresponding to the vibration, and serves as a reference for processing the vibration detection signal based on the signal of the vibration detection signal. By comparing a reference value calculation unit (52) for calculating a reference value with the vibration detection signal and the reference value , Due to camera shake A movement start detection unit (41) for detecting the start of movement of the apparatus including the vibration detection unit, and a comparison between the vibration detection signal and the reference value , Depending on the shake intended by the photographer A movement end detector (43) for detecting the end of movement of the device, and from the start of movement of the device to the end of movement of the device, Due to the shake intended by the photographer The movement state of the device is , Panning is taking place First moving state or faster than the first moving state Panning is taking place A movement state determination unit (42) for determining whether the movement state is the second movement state and outputting a determination result of the movement state, wherein the movement state determination unit has a difference value between the vibration detection signal and the reference value. When the difference is outside the predetermined range, the movement state is determined using the vibration detection signal and the reference value. When the difference value is within the predetermined range, the vibration detection signal and the reference value are determined. The shake detection apparatus is characterized in that the movement state is determined without using a value.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, in the shake detection device according to the first aspect, the movement state determination unit (42) The difference value is a value within the predetermined range. Sometimes, the shake detection apparatus is characterized in that the discrimination result at that time is held irrespective of the vibration detection signal and the reference value.
[0017]
Claim 3 The invention of claim 1 or claim 2 In the shake detection device according to claim 1, the predetermined range when the vibration detection signal and the reference value are expressed in units of degrees / second is ± 0.4 to 0.6 degrees / second. This is a shake detection device.
[0018]
Claim 4 The invention of claim Any one of claims 1 to 3 In the shake detection device described in The first movement state is a movement state including a predetermined amount or more of a vibration that is not intended by a user who uses the device, and the second movement state is a movement state including a predetermined or more of the vibration intended by the user. There is, Is a shake detection device characterized by the above.
[0019]
Claim 5 The invention of claim Any one of claims 1 to 4 In the shake detection device described in the item (1), the movement state determination unit (42) determines the movement state using the vibration detection signal and the reference value, and determines between the vibration detection signal and the reference value. The shake detection apparatus is characterized in that the sign of the difference value is monitored, and the movement state determination result is set to the second movement state when a time during which the sign does not change continues for a predetermined time or longer.
[0020]
Claim 6 The invention of claim 5 The shake detection device according to claim 1, wherein the predetermined time is 1/7 to 1/3 second.
[0021]
Claim 7 The invention of claim 1 to claim 1 6 5. The shake detection device according to claim 1, wherein the movement state determination unit (42) uses the vibration detection signal when the movement state is determined using the vibration detection signal and the reference value. And a reference value of the difference value is monitored, and the movement state determination result is set to the first movement state when the code changes a predetermined number of times or more.
[0022]
Claim 8 The invention of claim 1 to claim 1 7 In the shake detection device according to any one of the above, the movement state determination unit (42) initializes the determination result of the movement state when the movement start detection unit (41) detects the start of movement. This is a shake detection device characterized by the above.
[0023]
Claim 9 The invention of claim 8 In the shake detection device according to claim 1, the movement state determination unit (42) sets the determination result of the movement state to the first movement state if the absolute value of the difference between the vibration detection signal and the reference value is smaller than a predetermined value. The shake detection apparatus is characterized in that, when the absolute value of the difference is larger than a predetermined value, the determination result of the movement state is initialized to a second movement state.
[0024]
Claim 10 The invention of claim 1 to claim 1 9 The shake detection device according to any one of the above, an image blur correction optical system (80) that corrects image blur due to vibration of the device, and a drive unit (70) that drives the image blur correction optical system, A drive signal calculation unit (50) that calculates a drive signal from the vibration detection signal and the reference value and outputs the calculation result as a drive signal; a detection result of the movement start detection unit (41); and the movement end detection unit And a drive signal calculation control unit (53) for controlling a calculation method of the drive signal calculation unit according to the detection result of the movement state determination result of the movement state determination unit (42). It is.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram illustrating an outline of a shake detection device and a shake correction optical apparatus according to an embodiment of the present invention.
In the present embodiment, a description will be given by taking a blur correction camera using a silver salt film as an example.
[0026]
(Outline of image stabilization camera)
The half-press switch SW1 is a switch that is turned on in conjunction with a half-press operation of a release button (not shown). When the half-press switch SW1 is turned on, a series of photographing preparation operations such as photometry calculation by a photometry unit (not shown) and autofocus drive by an autofocus drive unit (not shown) are started. If the half-press timer 100 is OFF, the half-press timer 100 is turned ON in synchronization with the half-press switch SW1 being turned ON.
[0027]
The full push switch SW2 is a switch that is turned on in conjunction with a full push operation of further pushing a release button (not shown). When this switch is turned on, a series of photographing operations such as the mirror 130 up operation, the opening and closing of a shutter by a shutter mechanism (not shown), the mirror 130 down operation, and the film 140 winding up by the feeding motor 150 are performed.
[0028]
The half-press timer 100 is turned on at the same time as the half-push switch SW1 is turned on, remains on while the half-push switch SW1 is turned on, and is constant even after the half-push switch SW1 is turned off. Time is a timer that remains ON. The half-press timer 100 starts counting as soon as it is turned on, and continues counting while it is on.
[0029]
The power supply unit 110 is a part that supplies power to each part of the camera. When the half-press timer 100 of the camera is on, the power supply unit 110 supplies power to the places where power is required in the camera system, including the angular velocity sensor 10. Keep doing. Further, when the half-press timer 100 is OFF, the power supply unit 110 stops supplying power to the angular velocity sensor 10 and the like. Therefore, the camera vibration can be detected by the angular velocity sensor 10 only while the camera half-press timer 100 is ON.
[0030]
The angular velocity sensor 10 is a vibration detection unit that detects vibration applied to the camera as an angular velocity value, detects the angular velocity using the Coriolis force applied to the angular velocity sensor 10, and outputs the detection result as a voltage signal. It is. The angular velocity sensor 10a is a sensor that detects angular shake in the X-axis direction in the drawing, and the angular velocity sensor 10b is a sensor that detects angular shake in the Y-axis direction in the drawing. Thus, by arranging the angular velocity sensors 10a and 10b in different axial directions, it is possible to detect camera vibrations in two dimensions.
The voltage signal output from the angular velocity sensor 10 is transmitted to the amplification unit 20. The angular velocity sensor 10 can detect the angular velocity only while power is supplied from the power supply unit 110.
[0031]
The amplification unit 20 is an amplification unit that amplifies the output of the angular velocity sensor 10. Since the output from the angular velocity sensor 10 is generally small, even if it is digitized by the A / D converter 30 and processed in the microcomputer 90 as it is, the resolution of the angular velocity value is too low (the angular velocity value per bit is small). It is too large) to detect vibrations accurately, and the accuracy of blur correction cannot be increased. Therefore, the angular velocity signal is amplified before being input to the A / D converter 30. Then, the resolution of the angular velocity value in the microcomputer 90 can be increased (the angular velocity value per bit is reduced), and the blur correction accuracy can be increased.
The amplifying unit 20 includes two amplifying units 20a and 20b corresponding to the angular velocity sensors 10a and 10b, respectively. The amplifying unit 20 may be provided with a low-pass filter that not only amplifies the signal but also reduces the high-frequency noise included in the sensor output.
A vibration detection signal (hereinafter referred to as a shake detection signal) that is an angular velocity signal amplified by the amplifier 20 is transmitted to the A / D converter 30.
[0032]
The A / D converter 30 is a converter that converts an analog signal into a digital signal. In this embodiment, A / D converters 30a and 30b and A / D converters 30c and 30d are provided.
The A / D converters 30a and 30b are converters that convert an analog shake detection signal sent from the amplification unit 20 into a digital signal. By converting the shake detection signal into a digital signal, arithmetic processing in the microcomputer 90 can be performed. The shake detection signals converted here are input to the drive signal calculation units 50a and 50b and the abnormal shake detection units 40a and 40b.
The A / D converters 30c and 30d are converters that convert the shake correction lens position information (analog signal) sent from the drive unit 70 into a digital signal. The converted blur correction lens position information is transmitted to the drive signal calculation units 50a and 50b.
[0033]
In this embodiment, it is assumed that the A / D converter 30 uses a built-in microcomputer 90. However, the present invention is not limited to this example. A D converter may be used.
In the present embodiment, two A / D converters A / D converters 30a and 30b are provided so as to correspond to the amplifying units 20a and 20b, but conversion is performed by using one A / D converter. You may make it distribute operation | movement temporally. For example, after converting the signal of the amplification unit 20a, the signal of the amplification unit 20b is converted, and then the amplification unit 20a, the amplification unit 20b, the amplification unit 20a. . . And the conversion may be repeated. The same applies to the A / D converters 30c and 30d.
[0034]
The abnormal shake detection unit 40 is a part that detects the camera shake state from the shake detection signal sent from the A / D converter 30, the reference value calculated by the drive signal calculation unit 50, or the like. As for the state of shake, vibration (hereinafter referred to as normal shake) in normal use (composition is not changed at all and is not used in vehicles), panning is performed or used in vehicles The abnormal vibration detection unit 40 detects which state of the vibration is present. The abnormal vibration detection unit 40 divides the vibration into vibrations (hereinafter referred to as an abnormal vibration state). Further, when an abnormal shake state is detected, the abnormal shake detection unit 40 determines whether the type of the abnormal shake state is type 1 (first movement state) or type 2 (second movement state). Determine. These can be summarized as follows.
[0035]
(1) Normal swing state
When the camera shakes only due to a shake that is not intended by the photographer, it is determined as a normal shake state. In this case, the photographer is estimated to be in a stable place on the scaffold.
(2) Abnormal shake state (moving state)
(2-1) Type 1
In the case of a relatively loose panning state, that is, a vibration in which a shake that is not intended by the photographer and an intended shake are mixed, it is determined that the type is an abnormal shake state type 1. In addition, even when the vehicle is vibrated only due to the use state of the vehicle, that is, the shake not intended by the photographer, but the scaffold is not stable, the vibration is larger than that of normal use, so that the type 1 is also determined. .
(2-2) Type 2
For situations where the shake intended by the photographer is dominant, such as fast panning, it is determined that the type 2 is abnormal shake state.
These detection results by the abnormal shake detection unit 40 are transmitted to the drive signal calculation unit 50, and the drive signal calculation unit 50 changes the calculation method according to the result.
The operation for determining the abnormal touch state by the abnormal shake detection unit 40 will be described in detail later.
[0036]
The drive signal calculation unit 50 calculates a drive signal for driving the shake correction lens 80 from the shake detection signal and the shake correction lens position information transmitted from the A / D converter 30, and outputs a drive signal. Part. First, a reference value is calculated from the raw shake detection signal, and the shake detection signal is calculated by subtracting the reference value from the raw shake detection signal value. When the shake detection signal is calculated, the drive signal calculation unit 50 changes the shake detection signal according to the state of the full push switch SW2 and the detection result of the abnormal shake detection unit 40.
The processing operation related to the change performed by the drive signal calculation unit 50 on the shake detection signal will be described later.
[0037]
The angular velocity signal is converted into an angular displacement signal by integrating the shake detection signal after the change, and the target driving position of the blur correction lens 80 is calculated by adding various conditions such as the focal length of the lens. Finally, a drive signal is calculated from the target drive position information and the position information of the blur correction lens 80 sent from the drive unit 70.
[0038]
In the present embodiment, two drive signal calculation units, ie, drive signal calculation units 50a and 50b are provided. However, it is also possible to distribute the driving signal calculation operations in terms of time by using one unit. For example, after calculating the drive signal of the signal in the X-axis direction, the drive signal of the signal in the Y-axis direction is calculated, and then X, Y, X, Y. . . Alternatively, the drive signal may be calculated alternately.
Details of the internal configuration of the drive signal calculation unit 50 will be described separately in FIG.
[0039]
The D / A converter 60 is a D / A converter for converting the drive signal (digital signal) calculated by the drive signal calculator 50 into an analog signal. The converted analog signal is transmitted to the drive unit 70.
In the present embodiment, it is assumed that the D / A converter 60 uses a built-in microcomputer 90. However, the D / A converter 60 is not limited to this, and is not a separate D / A from the microcomputer 90. A converter may be used.
In the present embodiment, two D / A converters, D / A converters 60a and 60b, are provided. However, the conversion operation is divided in time by using one D / A converter. May be. For example, after converting the signal in the X-axis direction, the signal in the Y-axis direction is converted, and then X, Y, X, Y. . . You may make it convert.
[0040]
The drive unit 70 is a drive unit that drives the shake correction lens 80 based on the drive signal (analog signal) transmitted from the D / A converter 60. The drive unit 70 includes an actuator for driving the shake correction lens 80, a position detection sensor for detecting the position of the shake correction lens 80, and the like. The output of the position detection sensor is transmitted to the drive signal calculation unit 50 via the A / D converter 30.
Since it is necessary to drive the blur correction lens 80 in a two-dimensional direction, it is necessary to provide two driving units 70, ie, driving units 70a and 70b.
[0041]
The blur correction lens 80 is a part of an imaging optical system (not shown) built in the lens barrel 170 of the photographing apparatus, and is a single lens or a plurality of lenses that can move in a plane substantially orthogonal to the optical axis I. This is an image blur correction optical system constituted by the above. The blur correction lens 80 is driven by the drive unit 70 in a direction substantially orthogonal to the optical axis I, and deflects the optical axis I of the imaging optical system.
[0042]
Blur of an image such as a photograph occurs when an image on the imaging surface (the surface of the film 140) moves during exposure due to vibration applied to the camera such as camera shake. However, the shake correction camera as shown in FIG. 1 has a built-in vibration detection sensor such as the angular velocity sensor 10, and the vibration applied to the camera can be detected by the vibration detection sensor. If the vibration applied to the camera is detected, the movement of the image on the imaging plane due to the vibration can be known. Therefore, the blur correction lens 80 is moved so that the movement of the image on the imaging plane stops. Thus, the movement of the image on the image plane, that is, the blur can be corrected.
[0043]
The microcomputer 90 is a microcomputer in which the A / D converter 30, the abnormal shake detection unit 40, the drive signal calculation unit 50, the D / A converter 60, and the like are incorporated. In addition to the operation described here, the microcomputer 90 may also perform control such as auto focus driving (not shown).
[0044]
The mirror drive motor 120 is a motor that receives power supply from the power supply unit 110 and performs up and down operations of the mirror 130 as necessary. In the present embodiment, the mirror drive motor 120 is an example of using a motor that is an electromagnetic actuator. However, the present invention is not limited to this. For example, mechanical means such as a spring may be used.
[0045]
The mirror 130 is a mirror that deflects light of an imaging optical system (not shown) and sends it to a pentaprism and a finder (not shown). During the exposure operation, the mirror is raised, and the light from the imaging optical system reaches the surface of the film 140.
[0046]
The film 140 is a film for recording an image formed by the imaging optical system. In this embodiment, it is assumed that the camera is a silver salt camera. However, the present invention is not limited to this, and an area sensor such as a CCD or C-MOS sensor may be used.
[0047]
The feed motor 150 is a motor that feeds the film 140 after completion of exposure. If an area sensor such as a CCD is used instead of the film 140 as the imaging medium, the motor itself is unnecessary.
[0048]
The camera body 170 is a camera body of a single-lens reflex camera having a photographing unit and capable of replacing the lens barrel 160. In the present embodiment, an example of a single-lens reflex camera has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a non-lens interchangeable lens such as a compact camera may be used.
[0049]
FIG. 2 is a diagram illustrating an internal configuration of the drive signal calculation unit 50 and the abnormal shake detection unit 40.
In addition, since the content demonstrated after this is the same content in X direction and Y direction, it does not specify in particular about a direction and it demonstrates collectively.
The drive signal calculation unit 50 includes a reference value calculation unit 52, a shake detection signal processing unit 53, an integration calculation unit 54, and a drive signal calculation unit 58.
[0050]
The reference value calculation unit 52 is a calculation unit that calculates a reference value for calculating a drive signal from an unprocessed shake detection signal transmitted from the A / D converter 30 (30a, 30b).
Usually, the reference value in the stationary state may be an output value (hereinafter, zero output) value in a state where the angular velocity sensor 10 is completely stationary. However, since this zero output value fluctuates due to environmental conditions such as drift and temperature, if the reference value is set to a fixed value, the accuracy of blur correction may be reduced, or unnatural behavior may occur. There is.
Therefore, it is desirable to calculate the reference value from the camera shake signal of the photographer in actual use, and obtain zero output. In this embodiment, the reference value calculation unit calculates the reference value from the shake detection signal. 52 is provided.
The reference value calculation unit 52 changes the calculation formula of the reference value between the normal shake state and the abnormal shake state. An example is shown below.
[0051]
[Expression 1]
Figure 0004003475
[0052]
Here, ω is a shake detection signal, and ω 0 Is a reference value for shake. Further, the suffix t attached to these variables is a variable representing the elapsed time, and is represented by the number of samplings in the present embodiment, and is an integer value. Each of these expressions represents a moving average of the shake detection signal, but the number of data used for averaging differs between the normal shake state and the abnormal shake state.
[0053]
The reference value for the normal shake state is desirably a value close to the zero output value of the angular velocity sensor. The frequency of the zero output signal of the angular velocity sensor 10 is much lower than the frequency of human hand shaking. Therefore, the reference value may be extracted from the low frequency component of the shake detection signal. Therefore, the reference value of the shake detection signal is calculated by calculating the shake detection signal, that is, the moving average of the shake. In order to extract only the lowest frequency components as much as possible, the number K0 of data used for the moving average is increased.
[0054]
In abnormal shake, the shake detection signal fluctuates more than normal shake. For example, in panning or the like, since the photographer intentionally shakes the camera, the shake amount is larger than the normal shake and the frequency is also lowered.
It is not preferable to make corrections until then when the shake intended by the photographer is included as in panning. Therefore, in the abnormal shake state, the number K1 of data used for the moving average is made smaller than the number K0 of data in the normal shake state. This speeds up the response of the reference value to the low-frequency shake detection signal, so that the composition can be determined as intended by the photographer, and shake correction is performed for the shake intended by the photographer. Therefore, it is possible to perform blur correction only for unintended shakes.
[0055]
The reference value calculated by the reference value calculation unit 52 is used to subtract from the raw shake detection signal transmitted from the A / D converter 30 (30a, 30b), and the abnormal shake detection unit 40 is used. Is used to detect abnormal shake.
The calculation of the reference value is not limited to the moving average as described above, and a low pass filter such as an FIR filter or an IIR filter may be used. In this case, the cutoff frequency in the normal shake state may be set lower than the cutoff frequency in the abnormal shake state.
[0056]
The shake detection signal processing unit 53 is a drive signal calculation control unit that processes a shake detection signal obtained by subtracting a reference value from an unprocessed shake detection signal that is an output of the angular velocity sensor 10, and the state of the full push switch SW2 and abnormal shake The detection result of shake by the detection unit 40 is input, and processing is performed according to these results.
Below, the process which the shake detection signal process part 53 of the drive signal calculating part 50 performs with respect to a shake detection signal is demonstrated.
(1) When the abnormal shake detection unit 40 determines that it is in the normal shake state, the shake detection signal processing unit 53 does not change the calculated shake detection signal regardless of the state of the full push switch SW2.
[0057]
(2-1) When the abnormal shake detection unit 40 determines that the type of abnormal shake state is type 1, the operation is changed according to the state of the full push switch SW2.
When the full push switch SW2 is OFF, the shake detection signal is set to 0. Then, the blur correction lens 80 stops. By doing so, it is possible to prevent an unnatural movement from appearing in the viewfinder image during composition change or panning while the release button is pressed halfway (AF locked).
When the full push switch SW2 is ON, the shake detection signal is not changed. Then, the shake correction lens 80 is driven and shake correction is executed. By doing so, it is possible to correct only components not intended by the photographer included in the signal.
[0058]
(2-2) When the abnormal shake detection unit 40 determines that the type of abnormal shake state is type 2, since the shake intended by the photographer is dominant, it depends on the state of the full press switch SW2. First, the shake detection signal is set to zero. Thereby, it is possible to prevent the photographing result from being deteriorated by correcting the shake intended by the photographer.
[0059]
The integral calculation unit 54 is a calculation unit that integrates the shake detection signal (angular velocity) and converts it into shake angle information, and further calculates the target drive position of the shake correction lens. An example of the calculation performed by the integration calculation unit 54 is shown below.
[0060]
[Expression 2]
Figure 0004003475
[0061]
Each symbol in the equation (3) is θ (t): target drive position, ω (t): shake detection signal, ω 0 (T): Reference value, t: Time (integer value), and C is a constant determined by conditions such as the focal length of the lens.
[0062]
The drive signal calculation unit 58 is based on the target drive position calculated by the integration calculation unit 54 and the position of the blur correction lens 80 transmitted from the drive unit 70 via the A / D converter 30 (30c, 30d). This is a part for calculating a signal for driving the blur correction lens 80.
The calculation performed by the drive signal calculation unit 58 obtains a deviation between the target drive position and the position of the shake correction lens 80, and adds a term proportional to the deviation, a term proportional to the integral of the deviation, and a term proportional to the differential of the deviation. The PID control for calculating the drive signal is generally used. The driving signal calculation method is not limited to PID control, and other methods may be used.
[0063]
The abnormal shake detection unit 40 includes an abnormal shake start detection unit 41, an abnormal shake type determination unit 42, and an abnormal shake end detection unit 43.
The abnormal shake start detection unit 41 is a movement start detection unit that detects the start of abnormal shake. The abnormal shake start detection unit 41 uses an unprocessed shake detection signal that is an output of the angular velocity sensor 10 sent from the A / D converter 30 and a reference value sent from the reference value calculation unit 52. To detect the start of abnormal shake. The abnormal shake start detection unit 41 operates only when the shake state is normal shake, and does not operate when abnormal shake occurs.
In addition, when the abnormal shake start detection unit 41 detects the start of abnormal shake, the abnormal shake start detection unit 41 transmits the information to the reference value calculation unit 52, and the reference value calculation unit 52 changes the calculation method of the reference value. In the present embodiment, the reference value calculated by the equation (1) is switched to be calculated by the equation (2). Furthermore, the abnormal shake start detection unit 41 also sends abnormal shake start information to the abnormal shake type determination unit 42 and the shake detection signal processing unit 53.
[0064]
The abnormal shake type determination unit 42 determines the abnormal shake state as type 1 if a shake intended by the photographer and an unintended shake are mixed, and includes only the shake intended by the photographer or It is a moving state determination unit that performs determination to determine type 2 if the shake intended by the person is dominant. The determination result of the abnormal shake type performed by the abnormal shake type determination unit 42 is transmitted to the shake detection signal processing unit 53. The abnormal shake type determination unit 42 operates from the start of abnormal shake until the end of abnormal shake is detected, and does not operate in the case of normal shake.
The operation of the abnormal shake type determination unit 42 will be described in detail later with reference to FIGS.
[0065]
The abnormal shake end detection unit 43 uses an unprocessed shake detection signal that is the output of the angular velocity sensor 10 sent from the A / D converter 30 and the reference value sent from the reference value calculation unit 52. It is a movement end detection unit that detects the end of abnormal shake. The abnormal shake end detection unit 43 operates in the abnormal shake state and does not operate in the normal shake state.
Further, when the abnormal shake end detection unit 43 detects the end of the abnormal shake, the abnormal shake end detection unit 43 transmits the information to the reference value calculation unit 52, and the reference value calculation unit 52 changes the calculation method of the reference value. In the present embodiment, switching is performed so that the reference value calculated by Expression (2) is calculated by Expression (1). Further, the abnormal shake end detection unit 43 also sends abnormal shake end information to the abnormal shake type determination unit 42 and the shake detection signal processing unit 53.
[0066]
(Operation of the image stabilization camera)
Next, the operation of the camera shake correction camera in this embodiment will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the entire camera system incorporating the shake detection device according to this embodiment.
[0067]
In step (hereinafter referred to as S) 10, it is determined whether or not the half-press switch SW1 is ON. If ON, the process proceeds to S20, and if OFF, the process proceeds to S190.
[0068]
In S20, the counter Tsw1 is reset and the count value is set to 0 (Tsw1 = 0). The counter Tsw1 is a counter that measures an elapsed time after the half-press switch SW1 is turned OFF, and the count value is an integer. This counter Tsw1 remains 0 while the half-press switch is ON, and operates only while the half-press switch SW1 is OFF and the half-press timer 100 is ON.
In S30, it is determined whether or not the half-press timer 100 is OFF. If it is OFF, the process proceeds to S40, and if it is ON, the process proceeds to S220.
[0069]
In S40, the counter t is reset and the count value is set to 0 (t = 0). The counter t is a counter that measures the time during which the half-press timer 100 is ON. The counter t is an integer value counter, and starts counting when the half-press timer 100 is turned ON. The count operation is continued while the half-press timer 100 is ON.
[0070]
In S50, the detection result of the abnormal shake detection unit 40 is set to the normal shake state.
In S60, the half-press timer 100 is turned on.
In S70, the angular velocity sensor 10 is turned on and vibration detection is started. In addition, the conversion operation by the A / D converter 30 is also started here.
[0071]
In S80, since the normal shake is set in S50, the calculation of the reference value for normal shake is started. In the present embodiment, the reference value is calculated by the equation (1).
In S90, since the normal shake is set in S50, the abnormal shake start detection unit 41 starts a calculation for detecting the start of the abnormal shake.
In S100, the drive signal calculation unit 50 starts calculating the drive signal.
In S <b> 110, the drive unit 70 starts driving the blur correction lens 80 based on the drive signal obtained from the drive signal calculation unit 50.
In S120, it is determined whether or not the full push switch SW2 is ON. If the full push switch SW2 is OFF, the process proceeds to S160. When the full push switch SW2 is ON, the process proceeds to S130.
[0072]
In S130, a drive signal suitable for each situation is calculated from the output of the angular velocity sensor 10, the reference value, and the shake state determination result.
In S140, the blur correction lens 80 is driven based on the drive signal calculated in S130.
In S150, photographing operations such as raising the mirror 130, opening and closing a shutter (not shown), lowering the mirror 130, and driving the feeding motor 150 are performed.
[0073]
In S160, a drive signal suitable for each situation is calculated from the output of the angular velocity sensor 10, the reference value, and the shake state determination result. In S160, in the case of normal shake, the drive signal is calculated to drive the shake correction lens 80, and in the case of abnormal shake, the drive signal is calculated to stop the shake correction lens 80.
In S170, the blur correction lens 80 is driven based on the drive signal calculated in S160.
In S180, the counter t of the half-press timer 100 is incremented by 1 (calculation of t = t + 1).
[0074]
In S190, it is determined whether or not the half-press timer 100 is ON. If the half-press timer 100 is ON, the process proceeds to S200. If the half-press timer 100 is OFF, the process returns to S10 and the detection of the half-press switch SW1 is continued.
In S200, when the process proceeds to this step, since the camera is in a state where the half-press switch SW1 is OFF and the half-press timer 100 is ON, the counter Tsw1 is set to measure the time during which this state continues. Move forward by one (calculate Tsw1 = Tsw1 + 1).
[0075]
In S210, it is determined whether the value of the counter Tsw1 is smaller than the threshold value T_SW1. Here, the threshold value T_SW1 is a constant for determining the upper limit of the counter Tsw1, and determines the time from when the half-press switch SW1 is turned off until the half-press timer 100 is turned off.
If the counter Tsw1 is less than the threshold value, that is, if the determination is affirmative, the half-press timer 100 is not turned off and the process proceeds to S220. On the other hand, when the counter Tsw1 becomes equal to this threshold value, that is, when a negative determination is made at this step, the process proceeds to S290, the process of turning off the half-press timer 100 (S320), and the half-press timer 100 The processing (S300, S310) associated with turning OFF is performed.
[0076]
In S220, the angular velocity sensor 10 continues to be in the ON state and continues to detect shake. The conversion operation by the A / D converter 30 is also continued.
In S230, the detection result by the abnormal shake detection unit 40 is monitored. If the detection result is a normal shake state, the process proceeds to S240, and if the detection result is an abnormal shake state, the process proceeds to S260. In S240, the reference value calculation unit 52 calculates the reference value in the normal shake state. In the present embodiment, the reference value is calculated by the equation (1).
[0077]
In S250, the abnormal shake start detection unit 41 performs a calculation for detecting the start of abnormal shake. If the start of abnormal shake is detected here, the detection result is changed from the normal shake state to the abnormal shake state.
In S260, the reference value calculation unit 52 calculates the reference value for the abnormal shake state. In the present embodiment, the reference value is calculated by Expression (2).
In S270, the abnormal shake type determination unit 42 performs a calculation for determining the type of abnormal shake. Details of the calculation in this step will be described later with reference to FIGS.
In S280, the abnormal shake end detection unit 43 performs a calculation for detecting the end of the abnormal shake. If the end of abnormal shake is detected here, the detection result is changed from the abnormal shake state to the normal shake state.
[0078]
In S290, the calculation for detecting the start or end of the abnormal shake performed by the abnormal shake start detection unit 41 or the abnormal shake end detection unit 43 is stopped.
In S300, the reference value calculation performed by the reference value calculation unit 52 is stopped.
In S310, the supply of power to the angular velocity sensor 10 is stopped, and the angular velocity sensor 10 is turned off.
In S320, the half-press timer 100 is turned off, the process returns to S10, and the state of the half-press switch SW1 is detected.
[0079]
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the abnormal shake type determination unit 42 in the present embodiment.
In FIG. 4, the shake of the flowing direction axis at the time of panning is assumed.
First, definitions of symbols in FIG. 4 are shown below.
ω: Sensor output signal
ω 0 :Standard value
ω ′: shake detection signal (= ω−ω 0 )
C1: Type determination counter 1
C2: Type determination counter 2
ω′TH: Type determination threshold value 0 (in this embodiment, ω′TH = 0.5 ° / sec)
C1TH: Type determination threshold value 1 (C1TH = 200 ms in this embodiment)
C2TH: Type determination threshold value 2 (C2TH = 3 in this embodiment)
[0080]
Here, the method of determining ω′TH is that the amount of human hand shake is about ± 0.8 to 1.2 ° / sec, so ω′TH is half of this, that is, ± 0.4 to It is desirable to set it to about 0.6 ° / sec. If it is set to a value larger than the camera shake, a sign change cannot be detected even if a high frequency signal is input. Conversely, if it becomes too narrow, it becomes sensitive to changes in the sign. As a result, even if a high-frequency signal is removed, if a high-frequency signal is included, it is detected and a correction operation is performed even though it is not necessary to perform blur correction.
[0081]
The C1TH is determined by setting the C1TH to about 1/7 to 1/3 second since the frequency of camera shake not intended by humans is 3 to 7 hertz. This is because it is presumed that unintentional blurring is not included if a signal does not enter even after waiting for this time (the sign does not invert).
[0082]
The abnormal shake type determination unit 42 determines the type of shake by using the fact that the frequency of the shake not intended by the photographer is high and the frequency of the intended shake is low. Basically, the determination is performed by monitoring the change in the sign of the shake detection signal ω ′. However, in order to improve the efficiency of the calculation and the accuracy of the determination, ω ′ becomes | ω ′ |> ω′TH. Judgment is made only when An outline of the operation of the abnormal shake type determination unit 42 is shown below.
(1) The determination operation is performed only when | ω ′ |> ω′TH, and the determination result at that time is held when | ω ′ | ≦ ω′TH.
(2) The change in the sign of ω ′ is monitored. If the sign change does not occur very much, it is determined as type 2 because it is a low frequency signal, and if the sign change occurs frequently, it is a high frequency signal. 1 is determined.
[0083]
Next, the operation of the abnormal shake type determination unit 42 will be described with reference to a specific example shown in FIG.
Description will be made along the time t11 to t21 shown on the horizontal axis in FIG. Note that the description will be made on the assumption that the abnormal shake state has already been determined at the time t11 and has been determined as the type 1 by the initialization described later.
[0084]
At t11, | ω ′ |> ω′TH, so counting by C1 is started. The determination result at this point is type 1.
At t12, C1 = C1TH, so the determination is changed to type 2 here. If C2 is a value other than 0, C2 is reset (C2 = 0) here.
At t13, | ω ′ | ≦ ω′TH, so the counting by C1 is stopped. However, C1 is not reset. Thereafter, until t14, the determination operation is not performed and the type 2 is continued.
[0085]
At t14, | ω ′ |> ω′TH, so pay attention to the sign of ω ′. In this example, the sign of ω ′ is positive. Further, since the sign of ω ′ when | ω ′ |> ω′TH was last (t11 to t13) is also positive and there is no change in sign, C1 restarts counting without resetting.
At t15, the same operation as t13 is performed.
[0086]
At t16, | ω ′ |> ω′TH, so pay attention to the sign of ω ′. In this example, the sign of ω ′ is negative. When | ω ′ |> ω′TH previously (t14 to t15), the sign of ω ′ is positive and the sign is changed. Therefore, the count is restarted after resetting C1, and C2 is advanced by one. At this point, C2 = 1.
[0087]
At t17, the same operation as t16 is performed, and C2 = 2.
At t18, the same operation as t16 and 17 is performed, and C2 = 3. In this embodiment, C2TH = 3 is set. At t18, since C2 becomes C2TH (= 3), the determination is changed to type 1.
From t18 to t19, the same phenomenon as t16 and 17 is repeated, and the determination remains as type 1.
[0088]
At t19, | ω ′ |> ω′TH, so counting by C1 is started. However, since the sign of ω ′ has changed, counting is started after C1 is reset.
At t20, since C1 = C1TH as in t12, the determination is changed to type 2 here. Here, C2 is reset (C2 = 0).
At t21, the same operation as t16 is performed.
[0089]
In the present embodiment, as described above, when a low-frequency signal is input as in t11 to t15, it is determined as type 2 as the shake intended by the photographer. Further, when a high-frequency signal is input as in t16 to t19, it is determined as type 1 as a shake that is not intended by the photographer.
[0090]
Next, the operation flow of the abnormal shake type determination unit 42 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 5 and 6.
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of operation of the abnormal shake type determination unit 42 performed in S270 of FIG.
In S500, the shake detection signal ω ′ is calculated by the following equation (4).
ω ′ (t) = ω (t) −ω 0 (T) Formula (4)
[0091]
In S510, it is determined whether the initialization of the abnormal shake type determination unit 42 has been completed. If completed, the process proceeds to S520, and if not completed, the process proceeds to S590 to perform initialization.
In S520, it is determined whether or not the absolute value of ω ′ is larger than ω′TH. If larger, the process proceeds to S530, and if smaller, the process proceeds to S600.
In S530, it is determined whether or not the sign of ω ′ has changed. In FIG. 5, sign {} is an operator indicating the sign of the value in parentheses. P_SIGN is a sign of the previous ω ′. If there is no change in the sign, the process proceeds to S540, and if there is a change, the process proceeds to S620.
In S540, C1 is advanced by one (C1 = C1 + 1).
[0092]
In S550, it is determined whether C1 is larger than C1TH. If larger, the process proceeds to S560, and if smaller, the process proceeds to S610.
In S560, C2 is reset (C2 = 0).
In S570, the determination is set to type 2. Note that if it is already type 2, the determination is held.
In S580, the sign of ω ′ is stored in P_SIGN.
In S590, the abnormal shake type determination unit 42 is initialized. This initialization operation is executed when the abnormal shake start detector detects the start of abnormal shake. Details of this initialization will be described with reference to FIG. After completion of initialization, the process proceeds to S580.
[0093]
In S600, the current determination result is held and the process proceeds to S280.
In S610, the current determination is held and the process proceeds to S580.
In S620, C1 is reset (C1 = 0).
In S630, C2 is advanced by one (C2 = C2 + 1).
In S640, it is determined whether C2 is larger than C2TH. If it is larger, the process proceeds to S650, and if it is smaller, the process proceeds to S610.
In S650, the determination is set to type 1. If it is already in type 1, the determination is held.
[0094]
As described above, when the condition of the predetermined condition (S520) is not satisfied, the determination operation is not performed, so that the calculation load can be reduced.
[0095]
FIG. 6 is a flowchart showing a flow of initialization operation of the abnormal shake type determination unit 42 performed in S590 of FIG.
In S591, it is determined whether or not the absolute value of ω ′ is larger than ω′INI. If it is larger, the process proceeds to S593, and if it is smaller, the process proceeds to S598.
In S593, C1 is set to C1TH (C1 = C1TH).
In S595, the determination result is set to type 2.
In S597, C2 is reset (C2 = 0).
In S598, C1 is reset (C1 = 0).
In S599, the determination result is set to type 2.
[0096]
In this initialization routine, the type determination result is initialized based on the magnitude of the shake detection signal ω ′ when the start of abnormal shake is detected. That is, in the case of fast panning, ω ′ when the start of abnormal shake is detected is large, and in the case of slow panning, ω ′ when the start of abnormal shake is detected is small. The abnormal shake type determination result is initialized.
[0097]
In this way, even in the case of panning, if a shake that is not intended by the photographer is included, it is quickly detected (determined as type 1) by this method. Further, even when the shake intended by the photographer is dominant, it can be quickly detected (determined as type 2).
Depending on the operation of the abnormal shake type determination unit 42 described above, is it a slow panning shot in which a shake intended by the photographer and an unintentional shake are mixed or a high-speed panning shot in which the shake intended by the photographer is dominant? Can be detected accurately and promptly.
Further, for example, a signal having a large amplitude and a high frequency, such as use in a vehicle, can be quickly determined (in this case, it is classified as type 1).
[0098]
Furthermore, in this embodiment, the sensor output signal ω and the reference value ω 0 By using these, the accuracy of determination as to whether it is type 1 or type 2 is improved. This point will be described below.
In the case of fast panning, the slope of ω with respect to the time axis becomes very large. Therefore, ω 0 Since the delay of ω with respect to ω becomes large, ω ′ (= ω−ω 0 ) Also increases. Then, there are many cases where | ω ′ |> ω′TH and the sign of ω ′ does not change, and as a result, it becomes easy to detect fast panning, that is, to determine type 2.
On the other hand, in the case of slow panning, the slope of ω with respect to the time axis becomes small, and ω 0 Since the delay with respect to ω becomes small, ω ′ also becomes small. Then, there are many cases where | ω ′ |> ω′TH and the sign of ω ′ changes, and as a result, it becomes easy to detect a loose panning shot, that is, to be determined as type 1.
[0099]
According to the present embodiment, it is possible to accurately and promptly distinguish between a shake intended by the photographer and an unintended shake. Therefore, an appropriate shake correction operation can be performed according to each situation, and any situation can be automatically handled.
In addition, since the shake determination operation is not performed except when a predetermined condition is satisfied, the calculation load can be reduced.
Furthermore, the sensor output signal ω and the reference value ω 0 By using these, the accuracy of the determination of types 1 and 2 can be improved.
[0100]
(Deformation)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the equivalent scope of the present invention.
For example, in the present embodiment, an example in which the present invention is applied to a camera shake correction camera using a silver salt film has been shown. It may be a video camera or other optical equipment.
[0101]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) When the vibration detection signal and the reference value satisfy a predetermined condition, the movement state determination unit determines the movement state using the vibration detection signal and the reference value, and the vibration detection signal and the reference value are When the predetermined condition is not satisfied, the moving state is determined without using the vibration detection signal and the reference value, so that the determination process can be performed only when necessary, and the processing load can be reduced. .
[0102]
(2) When the difference value between the vibration detection signal and the reference value is outside the predetermined range, the movement state determination unit determines the movement state using the vibration detection signal and the reference value, and the difference value is When the value is within the predetermined range, the movement state is determined without using the vibration detection signal and the reference value, so that the processing load can be reduced by a simple calculation.
[0103]
(3) The movement state determination unit includes whether the movement state of the device is a first movement state that includes a predetermined amount of vibration that is not intended by a user who uses the device, or includes a predetermined amount of vibration that is intended by the user. Since it is determined whether it is in the second movement state, and one of them is output as the movement state determination result, the optimum process for the movement state can be performed thereafter.
[0104]
(4) When the movement state determination unit determines the movement state using the vibration detection signal and the reference value, the movement state determination unit monitors the sign of the difference value between the vibration detection signal and the reference value, and does not change the sign. When the movement state determination result is set to the second movement state when the movement continues for a predetermined time or more, and the movement state is determined using the vibration detection signal and the reference value, the shake detection signal and the reference value The sign of the difference value is monitored, and the movement state determination result is set to the first movement state when the sign changes more than a predetermined number of times. Therefore, the movement state can be appropriately determined.
[0105]
(5) When the movement start detection unit detects the start of movement and the absolute value of the difference between the vibration detection signal and the reference value is smaller than a predetermined value, the movement state determination unit determines the first determination result of the movement state. If the absolute value of the difference is larger than a predetermined value, the determination result of the movement state is initialized to the second movement state, so that the initial state can be correctly determined.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an outline of a shake detection device and a shake correction optical apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an internal configuration of a drive signal calculation unit 50 and an abnormal shake detection unit 40;
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of the entire camera system incorporating the shake detection device in the present embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating an operation of an abnormal shake type determination unit in the present embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of operation of an abnormal shake type determination unit performed in S270 of FIG.
6 is a flowchart showing a flow of initialization operation of an abnormal shake type determination unit 42 performed in S590 of FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing a basic configuration of a conventional blur correction device including a shake detection device.
[Explanation of symbols]
10a, 10b Angular velocity sensor
20 Amplifier
30 A / D converter
40 Abnormal shake detection unit
41 Abnormal shake start detector
42 Abnormal shake type determination unit
43 Abnormal shake end detector
50 Drive signal calculation unit
52 Reference value calculator
53 Shake detection signal processor
54 Integral calculation unit
58 Drive signal calculator
70 Drive unit
80 Vibration reduction lens
160 Lens barrel
170 Camera body

Claims (10)

振動を検出し、振動に応じた振動検出信号を出力する振動検出部と、
前記振動検出信号の信号に基づき前記振動検出信号の処理の基準となる基準値を演算する基準値演算部と、
前記振動検出信号と前記基準値との比較により、撮影者の意図する振れによる前記振動検出部を含む装置の移動の開始を検出する移動開始検出部と、
前記振動検出信号と前記基準値との比較により、前記撮影者の意図する振れによる前記装置の移動の終了を検出する移動終了検出部と、
前記装置の移動の開始から前記装置の移動の終了までの間、前記撮影者の意図する振れによる前記装置の移動状態が、流し撮りが行われている第１移動状態か該第１移動状態よりも速い流し撮りが行われている第２移動状態かを判別し、移動状態の判別結果を出力する移動状態判別部と、
を有し、
前記移動状態判別部は、前記振動検出信号と前記基準値との差分値が所定範囲外であるときは、前記振動検出信号及び前記基準値を利用して前記移動状態の判別を行い、前記差分値が前記所定範囲内の値であるときは、前記振動検出信号及び前記基準値を利用せずに前記移動状態の判別を行うこと、
を特徴とする振れ検出装置。A vibration detection unit that detects vibration and outputs a vibration detection signal corresponding to the vibration;
A reference value calculation unit for calculating a reference value serving as a reference for processing the vibration detection signal based on the signal of the vibration detection signal;
A movement start detection unit that detects the start of movement of the apparatus including the vibration detection unit due to a shake intended by a photographer by comparing the vibration detection signal and the reference value;
A movement end detection unit that detects the end of movement of the device due to a shake intended by the photographer by comparing the vibration detection signal and the reference value;
From the start of the movement of the apparatus to the end of the movement of the apparatus, the movement state of the apparatus due to the shake intended by the photographer is the first movement state in which panning is performed or the first movement state. A moving state determination unit that determines whether the second moving state in which fast panning is performed and outputs a determination result of the moving state;
Have
When the difference value between the vibration detection signal and the reference value is outside a predetermined range, the movement state determination unit determines the movement state using the vibration detection signal and the reference value, and the difference When the value is a value within the predetermined range, determining the movement state without using the vibration detection signal and the reference value,
A shake detection device characterized by the above. 請求項１記載の振れ検出装置において、
前記移動状態判別部は、前記差分値が前記所定範囲内の値であるときに、前記振動検出信号及び前記基準値によらずにそのときにおける判別結果を保持すること、
を特徴とする振れ検出装置。The shake detection apparatus according to claim 1,
The movement state determination unit holds the determination result at that time regardless of the vibration detection signal and the reference value when the difference value is a value within the predetermined range;
A shake detection device characterized by the above. 請求項１又は請求項２に記載の振れ検出装置において、
前記振動検出信号及び前記基準値を度／秒の単位により表す場合における前記所定範囲は、±０．４〜０．６度／秒であること、
を特徴とする振れ検出装置。In the shake detection device according to claim 1 or 2,
The predetermined range in the case where the vibration detection signal and the reference value are expressed in units of degrees / second is ± 0.4 to 0.6 degrees / second,
A shake detection device characterized by the above. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の振れ検出装置において、
前記第１の移動状態は、前記装置を使用する使用者が意図しない振れを所定以上含む移動状態であり、前記第２の移動状態は、前記使用者が意図する振れを所定以上含む移動状態であること、
を特徴とする振れ検出装置。In the shake detection device according to any one of claims 1 to 3,
The first movement state is a movement state including a predetermined amount or more of a vibration that is not intended by a user who uses the device, and the second movement state is a movement state including a predetermined or more of the vibration intended by the user. There is,
A shake detection device characterized by the above. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の振れ検出装置において、
前記移動状態判別部は、前記振動検出信号及び前記基準値を利用して移動状態の判別を行う場合には、前記振動検出信号と前記基準値との差分値の符号を監視し、前記符号が変化しない時間が所定の時間以上継続したときに移動状態判別結果を第２の移動状態とすること、
を特徴とする振れ検出装置。In the shake detection device according to any one of claims 1 to 4,
The movement state determination unit monitors a sign of a difference value between the vibration detection signal and the reference value when the movement state is determined using the vibration detection signal and the reference value. When the time during which no change continues for a predetermined time or more, the movement state determination result is set to the second movement state;
A shake detection device characterized by the above. 請求項５に記載の振れ検出装置において、
前記所定の時間は、１／７〜１／３秒であること、
を特徴とする振れ検出装置。In the shake detection device according to claim 5,
The predetermined time is 1/7 to 1/3 second;
A shake detection device characterized by the above. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の振れ検出装置において、
前記移動状態判別部は、前記振動検出信号及び前記基準値を利用して移動状態の判別を行う場合には、前記振動検出信号と前記基準値との差分値の符号を監視し、前記符号が所定の回数以上変化したときに移動状態判別結果を第１の移動状態とすること、
を特徴とする振れ検出装置。In the shake detection apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The movement state determination unit monitors a sign of a difference value between the vibration detection signal and the reference value when the movement state is determined using the vibration detection signal and the reference value. The movement state determination result is set to the first movement state when it has changed more than a predetermined number of times,
A shake detection device characterized by the above. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の振れ検出装置において、
前記移動状態判別部は、前記移動開始検出部が移動の開始を検出したときに移動状態の判別結果を初期化すること、
を特徴とする振れ検出装置。In the shake detection device according to any one of claims 1 to 7,
The movement state determination unit initializes a determination result of a movement state when the movement start detection unit detects the start of movement;
A shake detection device characterized by the above. 請求項８に記載の振れ検出装置において、
前記移動状態判別部は、前記振動検出信号と前記基準値との差分の絶対値が所定値より小さければ移動状態の判別結果を第１の移動状態に初期化し、前記差分の絶対値が所定値より大きければ移動状態の判別結果を第２の移動状態に初期化すること、
を特徴とする振れ検出装置。In the shake detection device according to claim 8,
If the absolute value of the difference between the vibration detection signal and the reference value is smaller than a predetermined value, the movement state determination unit initializes the determination result of the movement state to the first movement state, and the absolute value of the difference is a predetermined value. If it is larger, the determination result of the movement state is initialized to the second movement state,
A shake detection device characterized by the above. 請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の振れ検出装置と、
前記装置の振動による像ブレを補正する像ブレ補正光学系と、
前記像ブレ補正光学系を駆動する駆動部と、
前記振動検出信号と前記基準値とから駆動信号を演算し、演算結果を駆動信号として出力する駆動信号演算部と、
前記移動開始検出部の検出結果、前記移動終了検出部の検出結果、及び、前記移動状態判別部の前記移動状態判別結果に応じて前記駆動信号演算部の演算方法を制御する駆動信号演算制御部と、
を備えるブレ補正光学機器。The shake detection device according to any one of claims 1 to 9,
An image blur correction optical system for correcting image blur due to vibration of the device;
A drive unit for driving the image blur correction optical system;
A drive signal calculation unit that calculates a drive signal from the vibration detection signal and the reference value, and outputs a calculation result as a drive signal;
A drive signal calculation control unit that controls a calculation method of the drive signal calculation unit according to the detection result of the movement start detection unit, the detection result of the movement end detection unit, and the movement state determination result of the movement state determination unit When,
Blur correction optical equipment.
JP2002040223A 2002-01-25 2002-02-18 Shake detection device and blur correction optical instrument Expired - Fee Related JP4003475B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002040223A JP4003475B2 (en) 2002-02-18 2002-02-18 Shake detection device and blur correction optical instrument
US10/347,689 US6778766B2 (en) 2002-01-25 2003-01-22 Vibration detection device and vibration correcting optical device
US10/809,413 US7164853B2 (en) 2002-01-25 2004-03-26 Vibration detection device and vibration correcting optical device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002040223A JP4003475B2 (en) 2002-02-18 2002-02-18 Shake detection device and blur correction optical instrument

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003241246A JP2003241246A (en) 2003-08-27
JP4003475B2 true JP4003475B2 (en) 2007-11-07

Family

ID=27781027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002040223A Expired - Fee Related JP4003475B2 (en) 2002-01-25 2002-02-18 Shake detection device and blur correction optical instrument

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4003475B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4671705B2 (en) * 2005-02-09 2011-04-20 オリンパスイメージング株式会社 Imaging device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003241246A (en) 2003-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1607792A2 (en) Optical apparatus
JP6995561B2 (en) Image stabilization device and its control method, image pickup device
US6778766B2 (en) Vibration detection device and vibration correcting optical device
JP4311013B2 (en) Blur correction camera system and camera
KR101106296B1 (en) Method for Vibration Compensation and imaging apparatus using the same
US20180288330A1 (en) Image blur correction device, imaging apparatus, control method of imaging apparatus and non-transitory storage medium
JP4599820B2 (en) Image blur correction device
JPH07333670A (en) Shake prevention device
US20070172219A1 (en) Photographic device with anti-shake function
JP2009008936A (en) Imaging device
JP4003475B2 (en) Shake detection device and blur correction optical instrument
US20220264010A1 (en) Lens apparatus, image pickup system, control method of lens apparatus, and storage medium
US6263161B1 (en) Image blur prevention apparatus
JP4329151B2 (en) Shake detection device and camera shake correction camera
JP3975760B2 (en) Blur correction device
JP2006098541A (en) Camera
JP6703789B2 (en) Image blur correction apparatus and method, and image pickup apparatus
JP7451152B2 (en) Imaging device, control method and computer program
JP7073078B2 (en) Image pickup device and its control method
JPH0980527A (en) Photographing device provided with shake correction mechanism
JP4714971B2 (en) Vibration correction apparatus and optical apparatus
JP3427867B2 (en) Image stabilizer
JP3493827B2 (en) Image stabilizer
JP3493826B2 (en) Photographing device and lens device provided with blur correction mechanism
JP2005252760A (en) Blurring correction camera system, blurring correction camera, image restoration device and blurring correction program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050217

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060828

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060912

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061113

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070320

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070518

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20070702

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070731

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070813

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4003475

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100831

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100831

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130831

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130831

Year of fee payment: 6

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130831

Year of fee payment: 6

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130831

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees