JP6335541B2 - 防振制御装置、光学機器および防振制御プログラム - Google Patents
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Description
δ=(1+β)fθ+βY ・・・(1)
焦点距離fや撮影倍率βは、撮像光学系の変倍状態(ズーム位置)およびフォーカス状態(4群レンズ141の位置)から求めることができ、振れ角度θは角速度信号の積分により求めることができる。
δa=((1+β)fθ+βY)/T ・・・(2)
角度振れ量算出部503の出力は、敏感度調整部505に入力される。敏感度調整部505は、ズーム位置とフォーカス位置の情報506およびそれらにより求まる撮影倍率に基づいて角度振れ量算出部503の出力を増幅し、角度振れ補正目標値にする。これは、撮像光学系のズーム状態やフォーカス状態等の光学状態の変化による第1像振れ補正部516の像振れ補正敏感度の変化を補正するためである。
AP+PAT−PCTR−1CP+Q=0 ・・・(9)
すなわち、Riccati方程式の正定対称な解Pより、式(10)に示されるように決定される。
L=PCTR−1 ・・・(10)
このオブザーバを用いると、状態変数である像振れ補正部の被駆動部1001の絶対速度の推定と、被駆動部1001と固定部1101との相対変位の推定とが可能となる。推定された相対変位z0を1階微分し、被駆動部1001の絶対速度に加算することで、固定部1101の絶対速度を検出することができる。なお、相対変位z0の1階微分値が被駆動部1001の絶対速度に対して非常に小さい値となる場合には、相対変位z0の1階微分を加算せずに、推定された被駆動部1001の絶対速度を固定部1101の絶対速度として平行振れによる像振れ補正に用いてもよい。
(1)カメラに作用する外乱としての重力加速度を推定する第1重力加速度推定器1401と第2重力加速度推定器1402が設けられている点。
(2)第1および第2重力加速度推定器1401,1402に対して信号選択器1403が設けられている点。
(3)カメラの傾き角度(重力方向)を検出する傾き算出器1404が設けられている点。
傾き角度[deg]
=arctan(Y軸加速度/X軸加速度)×180/π ・・・(11)
算出された傾き角度を用いれば、カメラに対する重力方向を検出することができ、例えば撮像時のカメラの姿勢(ユーザがカメラを横位置に構えているか縦位置に構えているか等)を判定することができる。撮像時のカメラの姿勢を撮影画像とともに記録しておけば、撮影時のカメラの姿勢を考慮して撮影画像を表示させることができる。また、撮像前のカメラの姿勢を考慮して被写体(人物の顔)の検知を行うことで、被写体検知をより正確に行うこともできる。
(1)第1外乱力推定器1601と第2外乱力推定器1602が設けられている点。
(2)第1および第2外乱力推定器1601,1602に対して信号選択器1603が設けられている点。
(3)第1帰還制御部514と第2帰還制御部515の代わりに、第1帰還制御部1604と第2帰還制御部1605が設けられている点。
(4)第1帰還制御部1604と第2帰還制御部1605には信号選択器1603の出力が入力される点。
(1)図5で設けられていた信号選択器520が削除されている点。
(2)ゲイン1801とゲイン1802が設けられている点。
(3)加算器1803が設けられている点。
(4)加算器1803でゲイン1801とゲイン1802の出力が加算された後、平行振れ量算出部504に入力されている。
402 光軸
501 振れセンサ
502 カメラCPU
Claims (9)
- 撮像光学系の光軸に対してそれぞれシフト可能な第1可動素子および第2可動素子のうち少なくとも一方の可動素子をシフト駆動して光学機器の振れに起因する像振れを低減する防振制御を行う防振制御装置であって、
前記振れを検出する振れ検出手段と、
前記第1および第2可動素子の実シフト位置を検出する位置検出手段と、
前記振れ検出手段により検出された前記振れに応じて前記第1および第2可動素子のそれぞれの目標シフト位置を算出し、前記少なくとも一方の可動素子を前記位置検出手段により検出される前記実シフト位置が前記目標シフト位置に近づくようにシフトさせる帰還制御を行う帰還制御手段と、
前記帰還制御による前記第1可動素子のシフト駆動を指示する信号と前記位置検出手段により検出された前記第1可動素子の前記実シフト位置とを用いて前記光学機器に作用する外乱を推定する第1外乱推定処理、および前記帰還制御による前記第2可動素子のシフト駆動を指示する信号と前記位置検出手段により検出された前記第2可動素子の前記実シフト位置とを用いて前記外乱を推定する第2外乱推定処理を行う外乱推定手段と、
前記第1および第2外乱推定処理のうち、選択した一方の外乱推定処理の結果を少なくとも用いる処理を行う処理手段とを有し、
前記処理手段は、
前記第1および第2外乱推定処理のうち、前記第1または第2可動素子であって前記防振制御によりシフト駆動されない可動素子に対応する外乱推定処理の結果を前記一方の外乱推定処理として選択する、または、
前記第1および第2外乱推定処理のうち、前記第1および第2可動素子における前記防振制御での最大シフト駆動量がより小さい可動素子に対応する外乱推定処理の結果を前記一方の外乱推定処理として選択することを特徴とする防振制御装置。 - 前記処理手段は、前記第1および第2外乱推定処理のうち、選択した前記一方の外乱推定処理の結果に対する重み付けを他方の外乱推定処理の結果より重くして該第1および第2外乱推定処理の結果を加算した値を用いて前記処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の防振制御装置。
- 前記外乱推定手段は、前記光軸に直交する方向への前記光学機器の平行振れを前記外乱して検出し、
前記処理手段は、前記帰還制御手段に、前記平行振れを含む前記光学機器の振れに応じた前記帰還制御を行わせることを特徴とする請求項1または2に記載の防振制御装置。 - 前記外乱推定手段は、前記光学機器に作用する重力加速度を前記外乱として検出し、
前記処理手段は、該重力加速度を用いて前記光学機器の傾き角度または重力方向を検出することを特徴とする請求項1または2に記載の防振制御装置。 - 前記外乱推定手段は、前記光学機器に作用する外乱力を前記外乱として検出し、
前記処理手段は、前記帰還制御手段に前記外乱力に応じた前記帰還制御を行わせることを特徴とする請求項1または2に記載の防振制御装置。 - 前記最大シフト駆動量は、前記撮像光学系の焦点距離またはズーム位置に応じて変化することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の防振制御装置。
- 前記最大シフト駆動量は、前記第1および第2可動素子のそれぞれの防振敏感度に応じて変化することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の防振制御装置。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載の防振制御装置を備えたことを特徴とする光学機器。
- 撮像光学系の光軸に対してそれぞれシフト可能な第1可動素子および第2可動素子のうち少なくとも一方の可動素子をシフト駆動して光学機器の振れに起因する像振れを低減する防振制御をコンピュータに行わせるコンピュータプログラムとしての制御プログラムであって、
前記コンピュータに、
前記振れを検出させ、
前記第1および第2可動素子の実シフト位置を検出させ、
検出された前記振れに応じて前記第1および第2可動素子のそれぞれの目標シフト位置を算出させ、前記少なくとも一方の可動素子を検出される前記実シフト位置が前記目標シフト位置に近づくようにシフトさせる帰還制御を行わせ、
さらに、
前記帰還制御による前記第1可動素子のシフト駆動を指示する信号と検出された前記第1可動素子の前記実シフト位置とを用いて前記光学機器に作用する外乱を推定する第1外乱推定処理、および前記帰還制御による前記第2可動素子のシフト駆動を指示する信号と検出された前記第2可動素子の前記実シフト位置とを用いて前記外乱を推定する第2外乱推定処理を行わせ、
前記第1および第2外乱推定処理のうち、選択した一方の外乱推定処理の結果を少なくとも用いる処理を行わせ、
前記選択した一方の外乱推定処理の結果を少なくとも用いる処理では、
前記第1および第2外乱推定処理のうち、前記第1または第2可動素子であって前記防振制御によりシフト駆動されない可動素子に対応する外乱推定処理の結果を前記一方の外乱推定処理として選択する、または、
前記第1および第2外乱推定処理のうち、前記第1および第2可動素子における前記防振制御での最大シフト駆動量がより小さい可動素子に対応する外乱推定処理の結果を前記一方の外乱推定処理として選択することを特徴とする制御プログラム。
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