JP5181001B2 - 像振れ補正装置及びその制御方法、及び、像振れ補正装置を搭載した撮像装置及び光学機器 - Google Patents
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Description
図1及び図2はそれぞれ、本発明の第1の実施形態に係る防振制御装置を具備したカメラ101を上面及び側面から見た場合の機能構成を示す概略図である。このカメラ101に搭載される防振システムは、光軸102に対して矢印103p、103yで示す振れ(以下、角度振れ)、及び矢印104p、104yで示す振れ(以下、平行振れ)に対して振れ補正を行う。
Y=Lθ …(1)
V=Lω …(2)
更に、加速度計109pの出力から得られる加速度Aと、角速度計108pの出力を1階微分することで求めた角加速度ωaとを用いて、回転半径Lとの関係を以下の式(3)により表すことができる。
A=Lωa …(3)
δ=(1+β)fθ+βY …(4)
また、右辺第2項に関しては、加速度計109pの2階積分値である平行振れの振れ量Yと撮影倍率βにより求まるので、これらの情報から図3を用いて説明したように平行振れ補正目標値を求めることができる。
δ=(1+β)fθ+βLθ …(5)
補正上限値算出部309における補正上限値と、比較部308における補正量の算出方法について以下に説明する。
L=V/ω …(6)
また、上記処理と同時に、角速度計BPF部306及び加速度計BPF部307の出力は、補正上限値算出部309内の揺れ状態判定部502に入力され、リミット処理制御部503で回転半径の上限値を決定するための揺れ状態信号を生成する。揺れ状態判定部502における揺れ状態信号算出方法とリミット処理制御部503(補正上限値算出手段)における回転半径上限値算出方法について図6のブロック図を用いて説明する。
第1の実施形態において上述した方法では、角速度計BPF部306に設定された1つの周波数帯域における回転半径を算出する方法を説明した。しかしながら、複数の周波数帯域毎に回転半径Lの変化を検出し、選択する方法でも本願発明を実現することができる。複数の周波数毎の回転半径Lの変化を検出し、選択する方法を図10のブロック図に示す。角速度計BPF1部1001と加速度計BPF1部1002、角速度計BPF2部1003と加速度計BPF2部1004、角速度計BPF3部1005と加速度計BPF3部1006をそれぞれ所定のカットオフ周波数に設定する。例えば、2Hz、5Hz、10Hzに設定し、それぞれ上記説明した方法で、補正上限値算出部1010、1011、1012で補正上限値を算出し、比較部1007、1008、1009で整流した回転半径をそれぞれ求める。そして、回転半径選択部1013にて回転半径を選択し、第1の実施形態で説明した方法と同じようにして防振制御を行う。
重み付けゲイン1 = 揺れ量1(1010内)÷( 揺れ量1(1010内)+ 揺れ量2(1011内)+ 揺れ量3(1012内))
重み付けゲイン2 = 揺れ量2(1011内)÷( 揺れ量1(1010内)+ 揺れ量2(1011内)+ 揺れ量3(1012内))
重み付けゲイン3 = 揺れ量3(1012内)÷( 揺れ量1(1010内)+ 揺れ量2(1011内)+ 揺れ量3(1012内))
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。本第2の実施形態は、図3に示す比較部308及び補正上限値算出部309の構成が第1の実施形態において図5、図6、図9を参照して説明したものと異なる。以下、図11を参照して、本第2の実施形態における比較部308及び補正上限値算出部309について説明する。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。本第3の実施形態は、図3に示す補正上限値算出部309の構成が第1及び第2の実施形態において説明したものと異なる。以下、図13を参照して、本第3の実施形態における補正上限値算出部309について説明する。
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。本第4の実施形態における比較部308及び補正上限値算出部309は、第3の実施形態で図13を参照して説明したものと同様の構成を有するが、回転半径の上限値の決め方が異なる。
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。本第5の実施形態は、図3に示す補正上限値算出部309の構成が第1〜第4の実施形態において説明したものと異なる。以下、図14を参照して、本第5の実施形態における補正上限値算出部309について説明する。
次に、本発明の第6の実施形態について説明する。本第6の実施形態では、加速度計109pの代わりに、撮像素子107から得られる、異なるタイミングで得られた複数の画像を用いて、平行振れ量を検出する場合について説明する。図15は、本第6の実施形態における防振制御装置を示すブロック図である。
Claims (22)
- 画像振れを補正する像振れ補正手段と、
振れの角速度を検出する第1振れ検出手段と、
前記角速度に基づいて角度振れ補正量を演算する第1の演算手段と、
前記第1振れ検出手段とは異なる方式で振れを検出する第2振れ検出手段と、
前記第1振れ検出手段と前記第2振れ検出手段との出力から補正値を演算し、当該補正値と前記第1振れ検出手段の出力とに基づいて平行振れ補正量を演算する第2の演算手段と、
前記補正値の上限値を決定する決定手段と、
前記角度振れ量および前記平行振れ量の少なくともいずれか一方に基づいて、前記像振れ補正手段を駆動する駆動手段とを有し、
前記決定手段は、前記第1振れ検出手段と前記第2振れ検出手段との出力の少なくともいずれか一方から求めた振れの大きさに基づいて、該振れの大きさが大きいほど前記補正値の上限値を大きくすることを特徴とする像振れ補正装置。 - 画像振れを補正する像振れ補正手段と、
振れの角速度を検出する第1振れ検出手段と、
前記角速度に基づいて角度振れ補正量を演算する第1の演算手段と、
前記第1振れ検出手段とは異なる方式で振れを検出する第2振れ検出手段と、
前記第1振れ検出手段と前記第2振れ検出手段との出力から補正値を演算し、当該補正値と前記第1振れ検出手段の出力とに基づいて平行振れ補正量を演算する第2の演算手段と、
前記補正値の上限値を決定する決定手段と、
前記角度振れ量および前記平行振れ量の少なくともいずれか一方に基づいて、前記像振れ補正手段を駆動する駆動手段とを有し、
前記決定手段は、前記第1振れ検出手段と前記第2振れ検出手段との出力の少なくともいずれか一方から求めた振れの大きさが第1の振れの大きさであるときの前記上限値よりも、前記第1の振れの大きさよりも大きい第2の振れの大きさである時の上限値の方を大きくすることを特徴とする像振れ補正装置。 - 前記第2の演算手段は、前記第1振れ検出手段と前記第2振れ検出手段との出力に対して複数の所定周波数帯域信号を処理することで、それぞれの周波数帯域における補正値を演算し、前記複数の補正値のいずれかを選択することを特徴とする請求項1または2に記載の像振れ補正装置。
- 前記第2の演算手段は、前記第1振れ検出手段と前記第2振れ検出手段との出力に対して複数の所定周波数帯域信号を処理することで、それぞれの周波数帯域における補正値を演算し、前記複数の補正値を所定の比率で合成して前記補正値とすることを特徴とする請求項1または2に記載の像振れ補正装置。
- ズーム及びフォーカスが可変である撮像光学系を有する光学機器もしくは撮像装置に搭載され、
前記決定手段は、前記撮像光学系のズーム及びフォーカス情報から撮影倍率を求め、該求めた撮影倍率が予め決められた撮影倍率よりも高い場合に、前記補正値の上限値を高くすることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の像振れ補正装置。 - ズーム及びフォーカスが可変である撮像光学系を有する光学機器もしくは撮像装置に搭載され、
前記決定手段は、前記撮像光学系のズーム及びフォーカス情報から焦点距離を求め、該求めた焦点距離が予め決められた焦点距離よりも長い場合に、前記補正値の上限値を低くすることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の像振れ補正装置。 - 前記決定手段は、パンニングまたはチルティング中である場合に、パンニングまたはチルティング中でない場合よりも前記補正値の上限値を低くすることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の像振れ補正装置。
- 前記第2の演算手段は、前記第1振れ検出手段と前記第2振れ検出手段との出力から第1演算用補正量を演算し、該第1演算用補正量から前記補正値の上限値を上限とする第2演算用補正値を演算し、該第2演算用補正値を整流した第3演算用補正値を前記補正値とすることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の像振れ補正装置。
- 前記第2振れ検出手段は、加速度計であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の像振れ補正装置。
- 前記第2振れ検出手段は、撮像素子から出力される画像から動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の像振れ補正装置。
- 撮影準備動作および撮影動作の指示を行うレリーズスイッチを有する撮像装置に搭載される像振れ補正装置であって、
画像振れを補正する像振れ補正手段と、
振れの角速度を検出する第1振れ検出手段と、
前記角速度に基づいて角度振れ補正量を演算する第1の演算手段と、
前記第1振れ検出手段とは異なる方式で振れを検出する第2振れ検出手段と、
前記第1振れ検出手段と前記第2振れ検出手段との出力から第1および第2の補正値を演算し、前記撮影準備動作が指示されている場合は前記第1の補正値を、前記撮影動作が指示されている場合は前記第2の補正値を選択し、前記第1または第2の補正値と前記第1振れ検出手段の出力に基づいて平行振れ補正量を演算する第2の演算手段と、
前記第1および第2の補正値の上限値を、前記第1の補正値の上限値よりも前記第2の補正値の上限値が大きくなるように決定する決定手段と、
前記角度振れ量および前記平行振れ量の少なくともいずれか一方に基づいて、前記像振れ補正手段を駆動する駆動手段とを有し、
前記決定手段は、前記第1振れ検出手段と前記第2振れ検出手段との出力の少なくともいずれか一方から求めた振れの大きさに基づいて、該振れの大きさが大きいほど前記第1および第2の補正値の上限値を大きくすることを特徴とする像振れ補正装置。 - 撮影準備動作および撮影動作の指示を行うレリーズスイッチを有する撮像装置に搭載される像振れ補正装置であって、
画像振れを補正する像振れ補正手段と、
振れの角速度を検出する第1振れ検出手段と、
前記角速度に基づいて角度振れ補正量を演算する第1の演算手段と、
前記第1振れ検出手段とは異なる方式で振れを検出する第2振れ検出手段と、
前記第1振れ検出手段と前記第2振れ検出手段との出力から第1および第2の補正値を演算し、前記撮影準備動作が指示されている場合は前記第1の補正値を、前記撮影動作が指示されている場合は前記第2の補正値を選択し、前記第1または第2の補正値と前記第1振れ検出手段の出力に基づいて平行振れ補正量を演算する第2の演算手段と、
前記第1および第2の補正値の上限値を、前記第1の補正値の上限値よりも前記第2の補正値の上限値が大きくなるように決定する決定手段と、
前記角度振れ量および前記平行振れ量の少なくともいずれか一方に基づいて、前記像振れ補正手段を駆動する駆動手段とを有し、
前記決定手段は、前記第1振れ検出手段と前記第2振れ検出手段との出力の少なくともいずれか一方から求めた振れの大きさが第1の振れの大きさであるときの前記第1および第2の補正値の上限値よりも、前記第1の振れの大きさよりも大きい第2の振れの大きさである時の前記第1および第2の補正値の上限値の方を大きくすることを特徴とする像振れ補正装置。 - ズーム及びフォーカスが可変である撮像光学系を有する光学機器もしくは撮像装置に搭載され、
前記決定手段は、前記撮像装置から得られるズーム及びフォーカス情報から撮影倍率を求め、該求めた撮影倍率が予め決められた撮影倍率よりも高い場合に、前記第1および第2の補正値の上限値を高くすることを特徴とする請求項11または12に記載の像振れ補正装置。 - ズーム及びフォーカスが可変である撮像光学系を有する光学機器もしくは撮像装置に搭載され、
前記決定手段は、前記撮像装置から得られるズーム及びフォーカス情報から焦点距離を求め、該求めた焦点距離が予め決められた焦点距離よりも長い場合に、前記第1および第2の補正値の上限値を低くすることを特徴とする請求項11または12に記載の像振れ補正装置。 - 前記決定手段は、パンニングまたはチルティング中である場合に、パンニングまたはチルティング中でない場合よりもより前記第1および第2の補正値の上限値を低くすることを特徴とする請求項11または12に記載の像振れ補正装置。
- 前記第2の演算手段は、前記第1振れ検出手段と前記第2振れ検出手段との出力から第1演算用補正量を演算し、該第1演算用補正量から前記補正値の上限値を上限とする第2演算用補正値を演算し、該第2演算用補正値を整流した第3演算用補正値を前記補正値とすることを特徴とする請求項11乃至15のいずれか1項に記載の像振れ補正装置。
- 請求項1乃至16のいずれか1項に記載の像振れ補正装置を具備することを特徴とする撮像装置。
- 請求項1乃至16のいずれか1項に記載の像振れ補正装置を具備することを特徴とする光学機器。
- 画像振れを補正する像振れ補正手段を備えた像振れ補正装置の制御方法であって、
振れの角速度を検出する第1振れ検出ステップと、
前記角速度に基づいて角度振れ補正量を演算する第1の演算ステップと、
前記第1振れ検出ステップとは異なる方式で振れを検出する第2振れ検出ステップと、
前記第1振れ検出ステップと前記第2振れ検出ステップとの出力から補正値を演算し、当該補正値と前記第1振れ検出ステップの出力とに基づいて平行振れ補正量を演算する第2の演算ステップと、
前記補正値の上限値を決定する決定ステップと、
前記角度振れ量および前記平行振れ量の少なくともいずれか一方に基づいて、前記像振れ補正手段を駆動する駆動ステップとを有し、
前記決定ステップは、前記第1振れ検出ステップと前記第2振れ検出ステップからの出力の少なくともいずれか一方から求めた振れの大きさに基づいて、該振れの大きさが大きいほど前記補正値の上限値を大きくすることを特徴とする像振れ補正装置の制御方法。 - 画像振れを補正する像振れ補正手段を備えた像振れ補正装置の制御方法であって、
振れの角速度を検出する第1振れ検出ステップと、
前記角速度に基づいて角度振れ補正量を演算する第1の演算ステップと、
前記第1振れ検出ステップとは異なる方式で振れを検出する第2振れ検出ステップと、
前記第1振れ検出ステップと前記第2振れ検出ステップとの出力から補正値を演算し、当該補正値と前記第1振れ検出ステップの出力とに基づいて平行振れ補正量を演算する第2の演算ステップと、
前記補正値の上限値を決定する決定ステップと、
前記角度振れ量および前記平行振れ量の少なくともいずれか一方に基づいて、前記像振れ補正手段を駆動する駆動ステップとを有し、
前記決定ステップは、前記第1振れ検出ステップと前記第2振れ検出ステップからの出力の少なくともいずれか一方から求めた振れの大きさが第1の振れの大きさであるときの前記上限値よりも、前記第1の振れの大きさよりも大きい第2の振れの大きさである時の上限値の方を大きくすることを特徴とする像振れ補正装置の制御方法。 - 撮影準備動作および撮影動作の指示を行うレリーズスイッチを有する撮像装置に搭載される、画像振れを補正する像振れ補正手段を有する像振れ補正装置の制御方法であって、
振れの角速度を検出する第1振れ検出ステップと、
前記角速度に基づいて角度振れ補正量を演算する第1の演算ステップと、
前記第1振れ検出ステップとは異なる方式で振れを検出する第2振れ検出ステップと、
前記第1振れ検出ステップと前記第2振れ検出ステップとの出力から第1および第2の補正値を演算し、前記撮影準備動作が指示されている場合は前記第1の補正値を、前記撮影動作が指示されている場合は前記第2の補正値を選択し、前記第1または第2の補正値と前記第1振れ検出ステップの出力に基づいて平行振れ補正量を演算する第2演算ステップと、
前記第1および第2の補正値の上限値を、前記第1の補正値の上限値よりも前記第2の補正値の上限値が大きくなるように決定する決定ステップと、
前記角度振れ量および前記平行振れ量の少なくともいずれか一方に基づいて、前記像振れ補正手段を駆動する駆動ステップとを有し、
前記決定ステップは、前記第1振れ検出ステップと前記第2振れ検出ステップとの出力の少なくともいずれか一方から求めた振れの大きさに基づいて、該振れの大きさが大きいほど前記補正値の上限値を大きくすることを特徴とする像振れ補正装置の制御方法。 - 撮影準備動作および撮影動作の指示を行うレリーズスイッチを有する撮像装置に搭載される、画像振れを補正する像振れ補正手段を有する像振れ補正装置の制御方法であって、
振れの角速度を検出する第1振れ検出ステップと、
前記角速度に基づいて角度振れ補正量を演算する第1の演算ステップと、
前記第1振れ検出ステップとは異なる方式で振れを検出する第2振れ検出ステップと、
前記第1振れ検出ステップと前記第2振れ検出ステップとの出力から第1および第2の補正値を演算し、前記撮影準備動作が指示されている場合は前記第1の補正値を、前記撮影動作が指示されていた場合は前記第2の補正値を選択し、前記第1または第2の補正値と前記第1振れ検出ステップの出力に基づいて平行振れ補正量を演算する第2の演算ステップと、
前記第1および第2の補正値の上限値を、前記第1の補正値の上限値よりも前記第2の補正値の上限値が大きくなるように決定する決定ステップと、
前記角度振れ量および前記平行振れ量の少なくともいずれか一方に基づいて、前記像振れ補正手段を駆動する駆動ステップとを有し、
前記決定ステップは、前記第1振れ検出ステップと前記第2振れ検出ステップからの出力の少なくともいずれか一方から求めた振れの大きさが第1の振れの大きさであるときの前記第1および第2の上限値よりも、前記第1の振れの大きさよりも大きい第2の振れの大きさである時の前記第1および第2の補正値の上限値の方を大きくすることを特徴とする像振れ補正装置の制御方法。
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