KR20120025586A

KR20120025586A - 상흔들림 보정장치 및 촬상장치

Info

Publication number: KR20120025586A
Application number: KR1020127000294A
Authority: KR
Inventors: 고로 노토; 신이치 마스다
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2009-06-11
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2012-03-15
Also published as: JP4857363B2; US20120038783A1; BRPI1013048B1; CN102804053B; EP2440970A4; WO2010143485A1; BRPI1013048A2; CN102804053A; JP2010286651A; EP2440970A1; RU2012100254A; US8711272B2; EP2440970B1; RU2498376C2; KR101287931B1

Abstract

상흔들림 보정장치는 주점이 광축 방향의 제1 주점과 제2 주점 사이에서 이동하는, 피사체를 촬영하는 촬영 광학계와, 상기 상흔들림 보정장치에 인가되는 가속도를 검출하고, 광축 방향의 상기 제1 주점과 상기 제2 주점과의 사이에 배치되는, 가속도 검출기를 갖는다. 상기 상흔들림 보정장치에 인가되는 각속도를 검출하는 각속도 검출기와, 지근 촬영시의 주점과 무한 촬영시의 주점과의 사이에 배치되고, 상기 상흔들림 보정장치에 인가되는 가속도를 검출하는 가속도 검출기와, 상기 각속도 검출기에 의거하여 상기 촬영 광학계의 주점 중심의 자전 각속도 성분을 연산하는 자전 각속도 연산기와, 상기 가속도 검출기와 상기 자전 각속도 연산기에 의거하여 상기 피사체 중심의 공전 각속도 성분을 연산하는 공전 각속도 연산기와, 상기 자전 각속도 성분과 상기 공전 각속도 성분과의 차분에 의거하여 상흔들림 보정 제어를 행하는 제어기.

Description

상흔들림 보정장치 및 촬상장치{IMAGE STABILIZATION APPARATUS AND IMAGE PICKUP APPARATUS}

본 발명은, 손떨림 등에 의한 이미지 블러(image blur)를 보정함으로써 촬영 화상의 열화를 방지하는 상흔들림 보정장치 및 상기 상흔들림 보정장치를 구비하는 촬상장치에 관한 것이다.

도 23은, 종래의 카메라에 구비되는 상흔들림 보정장치의 개요를 도시한 도면이다. 카메라에 발생하는 진동은, 피칭(pitching), 요우잉(yawing) 및 롤링(rolling) 운동으로 이루어지는 3자유도의 회전운동과, X축, Y축 및 Z축 방향의 운동으로 이루어지는 3자유도의 병진운동의 합계 6자유도를 갖는다. 현재 제품화되어 있는 상흔들림 보정장치는, 통상, 피칭 및 요우잉 운동으로 이루어지는 2자유도의 회전운동에 의한 이미지 블러를 보정한다.

카메라의 진동은, 각속도 센서(130)에 의해 모니터된다. 각속도 센서로서는, 통상, 회전에 의해 일어나는 코리올리의 힘(Coriolis force)을 검출하는 압전 진동식 각속도 센서를 이용한다. 각속도 센서(130)에는, 도 23 중, Z축 주변의 회전인 피칭 운동의 검출과, 도 23 중, Y축 주변의 회전인 요우잉 운동의 검출과, 도 23 중, X축(광축) 주변의 회전인 롤링 운동의 검출을 행하는 3개의 검출부가 내장되어 있다.

손떨림 등에 의한 이미지 블러를 보정할 때는, 이 각속도 센서(130)의 출력을 렌즈 CPU(106)에 보내고, 상흔들림 보정용의 보정 렌즈(101)의 목표 구동위치를 산출한다. 목표 구동위치에 보정 렌즈(101)를 구동하기 위해서, 전압 드라이버 161x, 161y에 지시 신호를 보내고, 전압 드라이버 161x, 161y는, 이 지시 신호를 따라, 렌즈 구동부 120x, 120y를 구동한다. 보정 렌즈(101)의 위치는, 렌즈 위치 검출부 110x, 110y에 의해서 모니터되고, 렌즈 CPU(106)로 피드백된다. 렌즈 CPU(106)는, 목표 구동위치와 보정 렌즈(101)의 위치에 근거해서 보정 렌즈(101)의 위치 제어를 행한다. 이렇게 손떨림에 따라 보정 렌즈를 구동함으로써, 손떨림 등에 기인하는 이미지 블러를 보정하는 것이 가능해진다.

그렇지만, 전술한 상흔들림 보정장치에서는, 손떨림에 의한 카메라의 운동의 검출을 각속도 센서(130)만으로 행하기 때문에, 각도 운동(회전 운동)을 모니터할 수는 있지만, 상하 좌우로 광축이 평행하게 움직이는 운동(이하, 평행 운동)은 모니터할 수는 없다. 따라서, 피칭 및 요우잉 운동으로 이루어지는 2자유도의 운동에 대해서만 상흔들림 보정을 행할 수 있다.

여기에서, 평행 운동에 기인하는 이미지 블러에 대해서, 초점 거리 100mm의 마이크로 렌즈를 사용해서 촬영을 행할 경우를 예로 들어서 설명한다. 이 렌즈를 사용해서 무한원의 풍경을 촬영할 경우, 각속도 센서 출력이 사실상 0.8deg/s라고 하면, 그 초점 거리로부터 상면(image plane) 이동 속도는 약 1.40mm/s(=100×sin O.8)이 된다. 따라서, 노광 시간 1/15s에서 촬영을 행했을 때의 각도 운동에 기인하는 상면의 운동 폭은, 93㎛(=1.40mm/15)이 된다. 또한, 상기의 각도 운동에 더하여 카메라 전체가 1.0mm/s에서 수직 방향의 평행 이동을 하고 있었다고 하면, 무한원의 촬영의 경우, 그 촬영 배율 β은, 거의 0이기 때문에, 촬영은 평행 이동 속도 성분의 영향을 받지 않고, 평행 운동에 기인하는 이미지 블러는 생기지 않는다.

그렇지만, 꽃 등의 촬영을 위해서, 접사 촬영을 행할 경우, 그 촬영 배율이 매우 커서, 평행 운동의 영향을 무시할 수 없게 된다. 예를 들면, 촬영 배율이 등 배(β=1)이고, 수직방향의 이동 속도가 1mm/s인 경우, 상면 위의 화상도 1mm/s의 속도로 이동하게 된다. 노광 시간 1/15s에서 촬영을 행했을 때의 상면에 있어서의 운동 폭은, 67㎛이 되고, 평행 운동에 기인하는 이미지 블러를 무시할 수 없게 된다.

다음에, 물리?공학적으로, 공간에서의 물체의 운동을 표현하는 일반적 방법(모델과 수식)을 설명한다. 여기에서는, 설명을 용이하게 하기 위해, 평면 위의 물체의 운동을 나타내는 모델에 대해서, 일반적인 물체를 설명한다. 이 경우, 물체의 3개의 자유도를 정의하면, 물체의 운동 및 위치를 일의적으로 정의할 수 있다.

첫 번째는, 병진운동과 회전운동을 표현하는 모델이다(도 24a 및 도 24b 참조). 횡축을 X축, 직교하는 축을 Y축으로서 설정한 평면의 고정 좌표계 0-XY에 있어서, 도 24a에 나타낸 바와 같이, 물체의 위치는, X축 방향의 위치 X(t)과, Y축 방향의 위치 Y(t)과, 물체 자신의 회전 각도 θ(t)의 3자유도를 규정하면, 결정될 있다. 도 24b와 같이, 물체의 운동(속도 벡터)은, 물체 위에 설정된 기준점(주점 02)의 X축 방향 병진 속도 Vx(t)과, Y축 방향 병진 속도 Vy(t)과, 물체 위의 기준점 중심의 회전 각속도

의 3성분으로 표현될 수 있다. 이 모델은, 무엇보다 일반적이다.

두 번째는, 순간 회전중심과 회전반경을 표현하는 모델이다(도 25 참조). XY 평면의 고정 좌표계 0-XY에 있어서, 어떤 순간에, 물체가, 순간 회전 중심으로서 설정되어 있는 어떤 점 f(t)=(X(t), Y(t))을 중심으로 회전 반경 R(t)에서, 회전속도

로 회전하고 있다고 가정한다. 이렇게, 그 순간 회전중심의 궤적 f(t)과 그 순간의 회전속도

로, 평면 내의 운동을 표현할 수 있다. 이 모델은, 기구학의 링크기구의 해석으로 종종 사용될 수 있다.

최근에, 평행 운동을 보정하는 기능을 가진 카메라가 일본국 공개특허공보 특개평7-225405호 및 일본국 공개특허공보 특개2004-295027호에 제안되어 있다. 일본국 공개특허공보 특개평7-225405호에서는, 3개의 가속도계와 3개의 각속도 센서의 측정치에 근거해서, 3차원 공간에서의 카메라 운동을, 병진운동과 회전운동으로 표현하고 있다고 말할 수가 있다.

또한, 일본국 공개특허공보 특개2004-295027호에서는, 각도 운동과 평행 운동을 포함하는 카메라 운동에 있어서, 이 특허문헌의 도 2에 나타낸 바와 같이, 회전중심의 초점면으로부터의 거리 n을 연산한다. 일본국 공개특허공보 특개2004-295027호의 수식 1에서는, 전반부에서 초점면을 회전중심으로서 설정했을 때에 발생하는 각도 운동량을 계산하고, 후반부에서는 평행 운동에 의해 발생하는 평행 운동량을 계산한다. 후반부의 평행 운동량은, 초점면으로부터 거리 n만큼 떨어진 위치에서의 회전으로 치환해서 생각한 보정항이다. 일본국 공개특허공보 특개2004-295027호에 있어서의 도 3에서의 회전중심의 위치 n을 취득하는 방법은, 공간 내의 운동을 표현하는 모델로서, 기구학에서 자주 사용되는 순간 중심의 개념을 이용하고 있다. 이것은, 공간 내의 운동이 회전 운동의 연속으로 표현될 수 있고, 즉, 공간 내의 운동이 그 순간에는 어떤 점을 중심으로 한 어떤 반경의 회전운동이며, 다음 순간에는 다음 어떤 점을 중심으로 한 반경의 회전운동이라는 생각이다. 따라서, 일본국 공개특허공보 특개2004-295027호에서는, 손떨림에 의한 카메라의 운동을, 그 순간 중심을 갖는 회전운동의 연속으로서 모델화하고 있다고도 말할 수가 있다.

그렇지만, 일본국 공개특허공보 특개2004-295027호에 기재되어 있는 방법은, 상면에 있어서의 블러량을 취득하는 연산량이 방대해져, 연산의 알고리즘도 대단히 복잡한 것이 된다고 하는 문제가 있었다. 또한, 광축 방향 블러(포커스 밖)에 관한 보정연산에 대해서는 언급하고 있지 않다. 또한, 일본국 공개특허공보 특개2004-295027호에서는, 상기한 바와 같이, 카메라 운동을, 그 순간의 회전 중심을 갖는 회전운동의 연속으로서 모델화하고 있다고도 말할 수가 있지만, 이 모델과 수식의 문제는, 이 일본국 공개특허공보 특개2004-295027호의 단락 [0047]에서 스스로 설명한 것처럼, F1≒F2(2개의 가속도계에 가해지는 힘)의 경우, 회전중심위치 n은 ∞이 되어, 연산을 행할 수 없다는 것이다. 또한, 회전중심위치 n이 ∞이라고 하는 것은, 피칭 방향 또는 요우잉 방향의 각도에 기인하는 운동이 없고, 이 운동을 각속도 센서에 의해 검출할 수 없다는 것을 의미한다. 2개의 가속도 센서의 출력을 사용해서 보정량을 산출하는 것이 가능하지만, 그 정밀도는 낮고, 계산량도 방대해진다. 또한, 이 경우에서의 수식으로는, 광축 방향 운동의 보정연산이 불가능하다.

또한, 촬영 광학계의 주점 위치의 변화에 따라, 후술하는 것 같은 보정 오차성분이 가속도 센서(가속도계)로부터 출력되게 되지만, 일본국 공개특허공보 특개평7-225405호 및 일본국 공개특허공보 특개2004-295027호에서는 거기에 대응하는 기술 개시는 없다.

본 발명은, 상기의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 각도 운동과 평행 운동이 어떤 상태에서 혼재하고 있어도, 제어가 파탄하는 일 없이 정확한 상흔들림 보정을 가능하게 하고, 연산량을 저감하며, 촬영 광학계의 주점위치의 변화에 따르는 오차량을 최소화할 수 있는 상흔들림 보정장치 및 촬상장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 상흔들림 보정장치는, 피사체를 촬영하는 촬영 광학계 - 상기 촬영 광학계의 주점이 상기 촬영 광학계의 광축 방향의 제1 주점 위치로부터 제2 주점 위치로 이동하고- 와, 상기 상흔들림 보정장치에 인가되는 가속도를 검출하고 그 가속도를 출력하며, 상기 촬영 광학계의 광축 방향의 상기 제1 주점 위치와 상기 제2 주점 위치와의 사이에 배치되는, 가속도 검출기를 구비하는 것을 특징으로 하는 구성을 채용한다.

본 발명의 다른 목적 및 특징은 이하의 설명 및 도면으로부터 분명해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 실시 예 1인 촬상장치의 주요부분을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 실시 예 1의 XY 평면에 투영된 카메라 상태의 간략도이다.
도 3은 실시 예 1에 있어서의 주점위치와 가속도계의 위치를 도시한 도면이다.
도 4a 및 4b는 도 3의 상태에서의 가속도계 출력의 오차 비율 함수를 도시한 도면이다.
도 5는 무한위치에서의 가속도계 출력의 오차 비율 함수를 도시한 도면이다.
도 6은 도 3의 상태에서의 가속도계 출력의 오차 비율이 최소가 되는 위치를 도시한 도면이다.
도 7은 도 7a 및 7b로 구성되고 실시 예 1의 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 8a는 카메라 위에 고정되는 좌표계를 도시한 도면이다.
도 8b는 카메라의 상면을 도시한 도면이다.
도 8c는 카메라의 정면을 도시한 도면이다.
도 8d는 카메라의 측면을 도시한 도면이다
도 9는 카메라의 광학계만을 삼차원공간에 나타내는 도면이다.
도 10a 및 10b는 주점 A의 극좌표계 및 직교 좌표계를 도시한 도면이다.
도 11은 X₉Y₉ 평면과 Z₉X₉ 평면에 투영했을 때의 좌표맵이다.
도 12는 X₉Y₉ 평면에 투영된 카메라 상태를 도시한 도면이다.
도 13은 Z₉X₉ 평면에 투영된 카메라 상태를 도시한 도면이다.
도 14는 시간 t=0의 초기 시간에 있어서의 카메라 초기 상태의 도면이다.
도 15는 0-XYZ 좌표계에서의 카메라 초기 상태의 도면이다.
도 16은 극좌표계의 기본적 설명도이다.
도 17은 이차원 XY 좌표계에 투영한 카메라 상태를 도시한 도면이다.
도 18은 이차원 ZX 좌표계에 투영한 카메라 상태를 도시한 도면이다.
도 19a 및 19b는 실시 예 2에 따른 가속도계 출력의 오차 비율 함수 등을 도시한 도면이다.
도 20은 실시 예 2에 따른 오차 비율이 최소가 되는 위치를 도시한 도면이다.
도 21은 실시 예 2의 변형 예에 따른 오차 비율이 최소가 되는 위치를 도시한 도면이다.
도 22는 도 22a 및 도 22b로 구성되고, 실시 예 3의 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 23은 종래 예의 카메라의 상흔들림 보정장치를 도시한 도면이다.
도 24a 및 24b는 일반적인 2차원 좌표계에서의 물체 위치 및 물체 속도의 정의를 도시한 도면이다.
도 25는 일반적인 순간 회전 중심 궤적의 정의를 도시한 도면이다.

본 발명을 실시하기 위한 형태는, 이하의 실시 예 1 내지 3에 나타내는 바와 같다.

[실시 예 1]

이하의 실시예에서는, 사람의 손으로 잡고 있는 카메라의 흔들림 운동과, 그 카메라의 흔들림 운동의 결과로서 상면 위에 발생하는 상운동(image movement)을, 자전 운동과 공전 운동으로 표현한 운동 모델과 기하 광학식을 융합한 "자전 공전 운동식"으로 표현한다.

본 실시예는, 가속도계와 각속도 센서의 측정치와, 이 자전 공전 운동식으로부터, 카메라 운동을 산출하고, 한층 더 상운동을 산출하는 상흔들림 보정장치다. 촬영 렌즈의 일부 또는 전부나 촬상소자의 일부 또는 전부를, 이 상운동의 산출값을 근거로 구동 제어함으로써, 이미지 블러를 보정한다. 혹은, 본 발명은 자전 공전 운동식으로부터 취득된 상운동의 산출값을 근거로, 촬영되는 화상을 화상 처리하는 것으로, 이미지 블러를 보정하는 상흔들림 보정장치다.

도 1은, 본 발명의 실시 예 1에 따른 상흔들림 보정장치를 구비하는 촬상장치(카메라 시스템)의 주요부분을 나타내는 블럭도다. 또한, 전술한 종래 예와 같은 기능을 행하는 부분에는, 동일한 부호를 부착하고, 중복하는 설명을 적절히 생략한다.

본 실시예 1에 따른 상흔들림 보정장치는, 카메라 보디(201)에 대해 착탈가능한 경통(102) 내에 설치되어 있고, 블러 보정을 피칭(Z₂-축 주변의 회전), 요우잉(Y₂-축 주변의 회전), Y₂축 방향, Z₂축 방향, 및 X₂축(광축) 방향의 5자유도 방향에 대해서 행한다. 다만, 도 1 및 이하의 설명에 있어서는, 피칭 회전과 Y₂축 방향의 상흔들림 보정 시스템과, X₂축(광축) 방향의 광축 방향 상흔들림 보정 시스템에 관해서 나타내고, 요우잉 회전과 Z₂축 방향의 상흔들림 보정 시스템은, 피칭 회전과 Y₂축 방향의 상흔들림 보정 시스템과 같다.

각속도 센서(130)는, 경통(102)에 대해서 플로팅 지지되고, 카메라 보디(201)(경통(102))에 발생하는 진동의 각속도를 검출하는 각속도 검출부다. 본 실시예 1에 따른 각속도 센서(130)는, 회전에 의해 발생하는 코리올리의 힘을 검출하는 압전 진동식 각속도 센서다. 이 각속도 센서(130)는, 내부에 피칭, 요우잉, 및 롤링의 3축 회전에 대해 감도 축을 갖는 각속도 센서다. 각속도 센서(130)를 플로팅 지지하는 이유는, 카메라의 기구동작에 따르는 메커니컬 진동(mechanical vibration)의 영향을 가능한 많이 배제하기 위해서다. 각속도 센서(130)는, 검출한 각속도에 대응한 각속도 신호를 필터 160c에 출력한다.

가속도계(121)는, 카메라 보디(201)(경통(102))에 발생하는 운동의 가속도를 검출하는 가속도 검출부다. 본 실시예 1에 따른 가속도계(121)는, X축, Y축, Z축의 3방향에 대해 3개의 감도 축을 갖는 3축 가속도계이며, 경통(102)에 의해 플로팅 지지되어어 있다. 가속도계(121)를 플로팅 지지하는 이유는, 각속도 센서(130)의 경우와 같은 이유이다. 또한, 가속도계(121)는, 본 실시예에서는 3축 가속도 센서(웨이트(weight)를 사용한 가속도 센서)이며, 2축의 주파수 특성은 동등하게 높지만, 남는 1축의 특성이 낮다. 따라서, 광축에 직교하는 Y₂축 방향과 Z₂축 방향의 가속도를 검출하기 위해서, 감도가 높은 2축을 사용하고, X₂축(광축 방향)은 특성이 낮은 1축과 얼라인된다. 이것은, 이미지 블러 보정에 크게 영향을 주는 Y₂축 방향과 Z₂축 방향의 가속도를 정밀하게 검출하기 위해서다.

가속도계(121)의 출력은, 필터 160a 등의 로우 패스 필터(LPF)를 통과한 후, A/D 변환되어, 렌즈 CPU(106) 내의 IS(image stabilization) 렌즈 보정 연산부(107)에 입력된다. 또한, 가속도계(121)는, 주밍(zooming) 동안 광축 방향으로 이동하는 이동가능한 미러 프레임, 다른 광학계를 홀드하는 프레임, 또는 스톱(stop) 등의 광학계 내의 유닛에 부착되어도 되지만, 그 경우에는, 주밍 후의 주점 위치에 대한 가속도계(121)의 위치를 검출할 수 있게 할 필요가 있다.

또한, 각속도 센서(130)는, 전술한 바와 같이 진동 자이로형이며, 26KHz에서 진동하고 있다. 따라서, 동일 기판에 이들 센서를 실장하면, 가속도계(121)가 그 진동 노이즈를 픽업(pick up)할 우려가 있으므로, 가속도계(121)와 각속도 센서(130)는, 개별적인 기판에 실장된다.

IS 렌즈 구동부(120)는, 광축 I에 대하여 수직한 평면 내(Y₂Z₂ 평면 내)에서 이미지 블러를 보정하기 위한 보정 렌즈(101)를 구동하기 위한 구동력을 발생하는 구동부(액추에이터)이다. IS 렌즈 구동부(120)는, 전압 드라이버(161)가 출력하는 구동전류에 의해, 도면에 나타내지 않은 코일이 통전 상태가 되면, Y₂축 방향의 구동력을 발생하여, 보정 렌즈(101)를 구동한다.

렌즈 위치 검출부(110)는, 광축 I에 대하여 수직한 평면 내에 있어서의 보정 렌즈(101)의 위치를 검출하는 광학적인 위치 검출부다. 렌즈 위치 검출부(110)는, 보정 렌즈(101)의 현재 위치를 모니터하고, A /D 변환기를 통해서, 보정 렌즈(101)의 현재 위치에 관한 정보를 IS 제어부(108)에 피드백한다.

렌즈 CPU(106)는, 경통(102) 측의 다양한 제어를 행하는 중앙처리부다. 렌즈 CPU(106)는, 초점 거리 검출부(163)가 출력하는 펄스 신호에 의거하여 초점 거리를 연산하거나, 피사체 거리 검출부(164)가 출력하는 펄스 신호에 의거하여 피사체 거리를 연산하거나 한다. 또한, 렌즈 CPU(106) 내에는, IS 렌즈 보정 연산부(107)와, IS 제어부(108)와, AF(autofocus) 렌즈 제어부(401)가 설치된다. 렌즈 CPU(106)는, 경통(102)과 카메라 보디(201)와의 사이에 설정된 렌즈 접점(190)을 통해서 보디 CPU(109)와의 사이에서 통신이 가능하다. 릴리즈(release) 스위치(191)의 반 누름 ON에 동기해서 보디 CPU(109)로부터 이미지 블러 보정 시작 코멘드가 전달되고, 또 반 누름 OFF에 동기해서 이미지 블러 보정 정지 코멘드가 렌즈 CPU(106)에 전달된다.

또한, 렌즈 CPU(106)는, 경통(102)에 설치되는 블러 보정 스위치(SW)(103)의 상태를 모니터한다. 블러 보정 스위치(103)가 ON이면, 렌즈 CPU(106)는, 이미지 블러 보정 제어를 행하고, 블러 보정 스위치(103)가 OFF이면, 렌즈 CPU(106)는, 보디CPU(109)로부터의 이미지 블러 보정 시작 코멘드를 무시하고 블러 보정을 행하지 않는다.

IS 렌즈 보정 연산부(107)는, 필터 160a 및 160c의 출력 신호를, 경통(102)을 목표 위치에 구동하기 위한 목표 속도 정보로 변환하는 부분이다. IS 렌즈 보정 연산부(107)에는, IS 제어부(108), 필터 160a 및 160c, EEPROM(162), 초점 거리 검출부(163), 및 피사체 거리 검출부(164)가 접속되어 있다. AF 렌즈 제어부(401)는, IS 렌즈 보정 연산부(107)로부터의 가속도계 출력값을 사용하여, 광축 방향 운동 보정을 행하기 위한 연산을 행하는 광축 방향 운동 속도 연산부(402)를 갖고, 그 연산 결과를 AF 렌즈 전압 드라이버(172)에 출력한다.

AF 렌즈(140)는, 초음파 모터나 스텝핑 모터(stepping motor)를 구동원으로서 이용하는 AF 렌즈 구동부(141)에 의해, 광축 방향으로 구동가능하다. AF 렌즈 전압 드라이버(172)는, AF 렌즈 구동부(141)의 구동 제어를 행하는 전압을 발생한다.

IS 렌즈 보정 연산부(107)는, 각속도 센서(130) 및 가속도계(121)로부터 필터 160a, 160c을 통해서 출력된 출력 신호(아날로그 신호)를 A/D 변환에 의해 양자화해서 캡처한다. 초점 거리 검출부(163)로부터 얻은 초점 거리 정보, 피사체 거리 검출부(164)로부터 얻은 피사체 거리 정보 및 EEPROM(162)에 기록된 렌즈 고유의 정보를 근거로, IS 렌즈 보정 연산부(107)는, 출력신호를 보정 렌즈(101)의 목표 구동 속도로 변환한다. IS 렌즈 보정 연산부(107)가 행하는 목표 구동 위치에의 변환방법(연산 방법)에 대해서는, 후에 상세하게 설명한다. IS 렌즈 보정 연산부(107)에 의해 연산된 목표 구동 속도의 정보인 목표 속도 신호는, IS 제어부(108)에 출력된다.

IS 제어부(108)는, 전압 드라이버(161)를 통해서 IS 렌즈 구동부(120)를 제어하고, 보정 렌즈(101)가 목표구동속도의 정보로서 구동되도록 추종 제어를 행하는 부분이다. IS 제어부(108)는, 렌즈 위치 검출부(110)가 출력하는 위치 검출 신호(아날로그 신호)를 디지털 신호로 변환해서 디지털 신호를 캡처한다. IS 제어부(108)에의 입력부는, IS 렌즈 보정 연산부(107)의 출력인 보정 렌즈(101)의 목표구동속도로 변환된 목표속도신호이며, 또 다른 입력부는, 렌즈 위치 검출부(110)에 의해 취득되는 보정 렌즈(101)의 위치 정보다.

IS 제어부(108)에 있어서의 제어로서는, 보정 렌즈(101)의 목표구동속도와 실제의 속도정보의 편차를 사용해서 속도 제어를 행한다. IS 제어부(108)는, 이들 목표구동속도, 보정 렌즈(101)의 속도정보 등에 의거하여 구동신호를 연산하고, 이 디지털 구동신호를 전압 드라이버(161)에 출력한다.

또는, IS 제어부(108)에 있어서의 제어로서는, 이미 알려져 있는 PID 제어를 이용해도 된다. 보정 렌즈(101)의 목표 위치 정보와 렌즈 위치 정보의 편차를 사용해서 PID 제어를 행한다. 그리고, IS 제어부(108)는, 이들 목표 위치 정보, 보정 렌즈(101)의 위치 정보 등에 의거하여 구동신호를 연산하고, 이 디지털 구동신호를 전압 드라이버(161)에 출력한다.

필터 160a, 160c은, 각속도 센서(130) 및 가속도계(121)의 출력 신호로부터 소정의 주파수 성분을 제거하는 필터이며, 고주파수 대역에 포함되는 노이즈 성분 및 DC 성분을 컷트한다. 그리고, 필터 160a, 160c은, 소정의 주파수 성분을 제거한 후의 각속도 신호를 A/D 변환한 후에 각속도 신호를 IS 렌즈 보정 연산부(107)에 출력한다.

전압 드라이버(161)는, 입력된 구동신호(구동전압)에 따라, IS 구동부(120)에 전력을 공급하는 드라이버부다. 전압 드라이버(161)는, 구동신호에 대해서 스위칭을 행하고, IS 렌즈 구동부(120)에 전압을 인가하여 IS 렌즈 구동부(120)의 구동을 행한다.

EEPROM(162)은, 경통(102)에 관한 다양한 종류의 고유 정보인 렌즈 데이터, 피사체 거리 검출부(164)가 출력하는 펄스 신호를 물리량으로 변환하기 위한 계수 등을 저장하는 비휘발성의 기억부다.

초점 거리 검출부(163)는, 초점 거리를 검출하는 줌 엔코더다. 초점 거리 검출부(163)는, 초점 거리값에 대응한 펄스 신호를 IS 렌즈 보정 연산부(107)에 출력한다. 피사체 거리 검출부(164)는, 피사체까지의 거리를 검출하기 위한 포커싱 엔코더다. 피사체 거리 검출부(164)는, 촬영 광학계(105)(AF 렌즈(140))의 위치를 검출하고, 그 위치에 대응한 펄스 신호를 IS 렌즈 보정 연산부(107)에 출력한다.

또한, 초점 거리 검출부(163) 및 피사체 거리 검출부(164)의 검출 결과로부터, 후술하는 바와 같이 촬영 광학계(105)의 주점 A의 위치를 연산한다. 혹은, EEPROM(162)에 기억되어 있는 촬영 광학계(105)의 주점 A의 위치 정보를 판독하고, 후술하는 제어를 행한다.

보디 CPU(109)는, 카메라 시스템 전체의 다양한 제어를 행하는 중앙처리부다. 보디 CPU(109)는, 릴리즈 스위치(191)의 ON 동작에 의거하여 블러 보정 시작 코멘드를 렌즈 CPU(106)에 송신한다. 또는, 보디 CPU(109)는, 릴리즈 스위치(191)의 OFF 동작에 의거하여 블러 보정 정지 코멘드를 렌즈 CPU(106)에 송신한다. 또는, 기타 각종의 처리를 행한다. 보디 CPU(109)에는, 릴리즈 스위치(191)의 정보가 입력되고, 릴리즈 스위치(191)가 도면에 나타나 있지 않은 릴리즈 버튼의 반 누름 또는, 전부 누름 동작을 검출할 수 있다. 또한, 릴리즈 스위치(191)는, 도면에 나타나 있지 않은 릴리즈 버튼의 반 누름 동작을 검출하여, 일련의 촬영 준비 동작을 개시시키고, 릴리즈 버튼의 전부 누름 동작을 검출하여, 촬영 동작을 개시시키는 스위치다.

다음에, IS 렌즈 보정 연산부(107)의 내부를 상세하게 설명한다.

자전 각속도 연산부(301)는, 각속도 센서 출력값을 근거로 자전 각속도

을 연산한다. 각속도 센서 출력값과 자전 각속도는 일반적으로 선형의 관계에 있기 때문에, 각속도 센서 출력값에 계수를 곱해서 자전 각속도를 취득할 수 있다.

하이 패스 필터부(303)는, 블러 보정에 필요한 주파수 성분을 투과하는 필터다. 공전 각속도 연산부(304)는, 하이 패스 필터부(303)로부터의 입력값인 공전 가속도 성분

를 피사체측 초점 거리

로 제산하는 것으로, 공전 각가속도

를 취득할 수 있다. 한층 더, 이 공전 각가속도의 시간 적분을 행하는 것으로, 제어에 필요한 공전 각속도

가 취득된다.

자전 공전 차분 상흔들림량 연산부(305)는, 후술하는 이하의 수식(15)에, 판독한 이미징 배율(imaging magnification):β, 실제의 초점 거리값:f, 및 실시간으로 연산한 자전 각속도

및 공전 각속도

를 대입함으로써 촬상소자(203)의 촬상면의 Y₂ 방향의 상운동 속도를 연산한다.

이 취득된 상운동 속도가, 목표 구동속도가 된다. 촬상면의 Z₂방향의 상운동 속도도 후술하는 수식(16)으로부터 마찬가지로 취득될 수 있지만, 여기에서는 설명을 생략한다.

이론식 선택부(306)는, 자전 각속도에 대한 공전 각속도의 비율에 따라, 보정연산에 사용하는 식으로서, 자전 각속도와 공전 각속도의 차분을 사용하는 자전 공전 차분 운동 보정 또는 자전 각속도만을 사용하는 자전 운동 보정의 식을 선택한다.

？자전 공전 블러식 수식(15)의 의미와 사용 방법？

본 실시예 1에서는, XY 평면의 카메라 흔들림의 (피칭 각도 운동과 Y₂ 방향의 평행 운동) 성분을, 자전 공전 운동식으로 표현하고, 자전 공전 운동식의 근사 식인 수식(15)으로, 촬상면 내의 Y₂ 방향 상운동(촬상면 수직방향 상운동) 속도를 취득한다. 또한, 본 발명에서는, "vector R"를

라고 표기하고 있다.

이 식에서,

은 촬상면 내에서의 상운동 속도 벡터이고, β은 이 카메라의 촬영 렌즈의 화상 블러 보정시의 이미징 배율[(단위 없음)]이며, f는 이 카메라의 촬영 렌즈의 화상 블러 보정시의 실제의 초점 거리[mm]이고, (1+β)f는 화상측 초점 거리[mm]이며,

은 중심으로서 주점 A를 갖는 자전 각도

의 시간 미분값으로, 자전 각속도 [rad/sec]이고,

은 원점 0을 중심으로서 갖는 공전 각도

의 시간 미분값으로, 공전 각속도 [rad/sec]이며,

은 극좌표계에서는

승이므로, 상운동 속도 벡터가, X₂축(광축)으로부터 90도 회전한 방향인 것을 나타내고 있다.

수식(15)인 XY평면 내의 이동 좌표계 0₂-X₂Y₂에 있어서의 상운동 속도

의 근사 이론식의 상세한 도출 절차는 후술하고, 여기에서는, 이 식의 의미를 도 2를 참조해서 설명한다.

도 2는 XY평면에 투영된 카메라의 상태의 간략도를 나타내고 있다. 여기에서는, 카메라의 외형과 렌즈도 표시하고 있다. 카메라에는, 이 광학계의 주점 A_xy, 가속도계 B_xy, 촬상소자(203)의 중심 C_xy를 나타내고 있다. 광학계의 주점 A_xy에, 좌표계 O₄-X₄Y₄의 원점 0₄을 고정한다. 주점 A_xy가 이동했을 때도, X₄축은 X축과 평행 상태를 유지하고, Y₄축은 Y축과 평행 상태를 유지한다. 좌표계 0₂-X₂Y₂의 원점 0₂은 주점 A_xy에 고정되고, 카메라와 일체로 이동한다. 이 경우, X₂축은 이 카메라의 광축과 항상 일치된다.

원점 0₂을 중심으로 하여, X₄축으로부터 X₂축으로의 각도를, 자전 각도

로서 설정한다. 원점 0을 중심으로 해서 X축으로부터 스칼라

까지의 각도를, 공전 각도

로서 설정한다. 스칼라

은 피사체측 초점 거리다. β은 이미징 배율이다. 주점 A_xy에서의 중력 가속도 벡터

는, 주점 A_xy를 중심으로 해서 X₄축으로부터 정회전으로, 벡터

까지의 각도

를 갖는다. 이

는 일정값이다.

이 근사식은, 촬상면 내의 Y₂방향의 상운동 속도를, -(화상측 초점 거리)× (자전 각속도로부터 공전 각속도를 뺀 값)으로 표현할 수 있다는 것을 의미한다. 또한 근사가 없는 엄밀식은 수식(12)이다. 보다 정밀도가 높은 화상 블러 보정을 행할 때는, 이 엄밀식 수식(12)을 사용하면 된다. 여기에서,

은, 피사체측 초점 거리다.

XY 평면의 경우와 마찬가지로, ZX 평면 상의 카메라 흔들림의 요우잉 각도 운동과 Z₂방향의 평행 운동의 성분을, 자전 공전 운동식으로 표현하고, 그 근사식 수식(16)으로, 촬상소자면 내의 Z₂방향 상운동(촬상면의 횡방향의 상운동) 속도를 취득하고 있다. 이것은, 전술한 수식(15)과 같은 의미이므로, 여기에서는 그 설명을 생략한다.

다음에, 가속도계(121)의 출력에 포함되는 성분에 관하여 설명한다. 식의 도출 순서는 나중에 설명한다. 여기에서는, 상흔들림 보정에 필요한 항목에 관하여 설명한다. 공전 각속도

를 취득하기 위하여 사용하는, Y₂축 방향의 가속도계 출력

은, 수식(27)으로 표현된다.

(제3항: 공전의 가속도)

(제4항:코리올리의 힘)

(제5항:자전의 구심력)

(제6항:자전의 가속도)

(제7항:중력 가속도 성분)

(27)

이 수식(27) 중의 제3항의

는, 본 실시예 1에서 취득하고 싶은 공전 각속도

를 얻기 위해서 필요한 성분이며, 제3항을, 공지의

로 나눠서, 적분하면, 공전 각속도

가 취득된다. 제4항, 제5항, 제6항, 및 제7항이, 연산에 사용되지 않는 항이며, 이들을 소거하지 않으면, 이들이 공전 각속도

를 취득할 때 오차 성분이 되어 버린다. 제4항

는 코리올리의 힘이며, 카메라 광축 방향의 운동이 작으면, 광축 방향의 속도

이 되고, 제4항은 무시할 수 있는 항이다. 수식(27)에 관해서는 나중에도 서술한다.

제5항과 제6항은, 가속도계(121)가 이상적인 주점 위치 A에 배치될 수 없고, 위치 B에 배치되기 때문에, 이 가속도계 출력

에 포함되는 오차 성분이다. 제5항

은, 주점 A을 중심으로 가속도계(121)의 회전에 의해 발생하는 구심력이다. r_baxy과 θ_baxy는 가속도계(121)를 부착한 위치 B의 좌표이며, 공지이다.

은 자전 각속도이며, 이 카메라에 부착한 각속도 센서(130)로 측량 가능한 값이다. 따라서, 이 제5항의 값은 산출 가능하다.

제6항

은, 주점 A을 중심으로 가속도계(121)가 회전할 때의 가속도 성분이며, r_baxy과 θ_baxy는 가속도계(121)를 부착한 위치 B의 좌표이며, 공지이다.

은, 이 카메라에 부착한 각속도 센서(130)의 값을 미분하면 산출가능하다. 따라서, 이 제6항의 값이 산출가능하다.

제7항

은, 중력 가속도의 영향이며, 이 근사식에서는 정수로서 취급될 수 있기 때문에, 회로의 필터링 처리로 제거하는 것이 가능하다.

광축 방향 운동 보정에 사용하기 위한 광축인 X₂축 방향의 가속도계 출력

은, 수식(26)으로 표시된다.

(제1항:광축 방향 운동)

(제2항:공전의 구심력)

(제5항:자전의 구심력)

(제6항:자전의 가속도)

(제7항:중력 가속도 성분)

(26)

이 수식(26)에 있어서, 광축 방향 운동 보정에 필요한 것은, 제1항

(광축 방향의 가속도)만이다. 제2항, 제5항, 제6항, 및 제7항은, 광축 방향 운동 보정에 필요하지 않은 성분이며, 이들을 소거하지 않으면, 이들은 광축인 X₂축 방향의 가속도

를 취득할 때 오차성분이 된다. 제2항, 제5항, 제6항, 및 제7항은, 수식(27)의 경우와 같은 방법으로, 소거하는 것이 가능하다. 수식(26)에 관해서는 나중에도 서술한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 가속도계(121)의 출력에 포함되는 오차 성분은 소거 가능하지만, 그 보정 연산을 행하면, 그 연산 시간만큼 블러 보정 동작 시작이 늦어져, 정확한 블러 보정을 할 수 없다.

따라서, 이하의 개념에 근거해서, 가속도계(121)를 경통(102)에 설치하는 것에 의해, 가속도계(121)의 출력에 포함되는 오차 성분을 최소화하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 그 보정 연산 시간이 필요하지 않게 됨으로써, 정확한 블러 보정을 할 수 있게 된다.

도 3은 경통(102)의 단면도이며, 촬영 광학계(105), 가속도계(121), 및 각속도 센서(131)의 배치를 설명하는 것이다. 도 3에 있어서, 광축 I 위에는 촬영 광학계(105)의 주점이 위치되고, 유저가 설정한 이미징 배율에 따라, 촬영 광학계의 주점은, 등배 촬영시(지근 촬영시에는)의 주점 위치 A1로부터 무한 촬영시(β=0.0)의 주점 위치 A2까지의 범위 내에서 광축 I 위를 이동한다. 좀더 구체적으로, 촬영 광학계에 있어서 촬영 배율 β이 1.0이 되는 점(제1 점)과 촬영 배율 β이 0.0이 되는 주점 위치인 제2 점의 범위 내에서 광축 I 위를 주점이 이동한다. 각속도 센서(131)는 경통(102)의 임의의 위치에 설치되지만, 가속도계(121)는 등배 촬영시의 주점 위치 A1과 무한 촬영시의 주점위치 A2 사이에서 광축 I 방향의 위치에 설치되어 있다. 예를 들면, 가속도계(121)는 촬영 배율 β이 0.5가 되는, 광축 방향의 위치에 설치되어 있다.

가속도계(121)의 광축 I 방향의 위치를 주점 위치 A3로서 설정하고, 등배 촬영시의 주점 위치 A1로부터의 광축 I 방향의 거리를 △X로서 설정하며, 광축 I와 수직인 방향의 거리를 △Y로서 설정한다. 따라서, 전술의 수식(27)에 있어서, 등배 촬영시의 경우,

가 충족된다. 즉,

가 충족된다.

여기에서, 전술의 수식(27)의 불필요한 항인 제5항 및 제6항의 합을 가속도계 위치 오차 함수

로서 아래와 같이 나타낸다.

전술한 바와 같이, 수식(27)의 제4항은 무시할 수 있고, 또 제7항도 회로의 필터링 처리로 제거하는 것이 가능하다. 따라서, 상기 필터링 처리 후의 가속도계(121)의 출력은, 제3항, 제5항, 및 제6항이 되므로, 가속도계(121)의 출력에 포함되는, 수식(30)으로 나타낸 가속도계 위치 오차 함수

의 비율을 오차 비율 함수

로서 설정하면, 오차 비율 함수

은 아래와 같이 표현할 수 있다.

이하, 가속도계(121)를 촬영 배율 β=0.5의 위치에 배치하는 것으로 한다. 수식(31)으로 나타낸 것 중, r_axy는 촬영 배율 β의 함수이며, 또 본 출원인의 예의의 연구의 결과로서,

는 이미징 배율 β과 선형의 관계에 있다는 것을 안다. 그러므로, 수식(31)은 아래와 같이 나타낼 수 있다.

부수적으로, 촬영 자세와 이미징 배율이 변화해도,

및

이, 본 출원인의 예의의 연구의 결과로서 사실상 일정하다는 것을 안다. 따라서, 수식(32)에 나타낸 오차 비율 함수

는,

및

의 값을 대입했을 때 아래와 같다.

도 4a는, 이 수식(33)에 있어서, 촬영 광학계(105)의 초점 거리 f 및 그때의 이미징 배율을 취득함으로써 취득되는, 각 이미징 배율에 있어서의 오차 비율을 나타낸다. 또한, 도 4a는, 상기한 바와 같이, 가속도계(121)를 이미징 배율 β=0.5로 배치했을 때의 오차를 나타낸다.

계속해서, 가속도계(121)를, 촬영 광학계(105)의 등배 촬영시의 주점 위치 A1에서 무한 촬영시의 주점 위치 A2까지의 사이에 배치했을 때의 각각에 있어서의 오차 비율을 취득한다. 예를 들면, 가속도계(121)를 등배 위치 및 무한 위치에 배치했을 경우의 오차 비율을 각각 도 4b 및 도 5에 나타낸다. 도 4a, 도 4b, 및 도 5에 나타나 있는 바와 같이, 취득된 오차 비율의 각 이미징 배율에서의 값의 적(product)의 합의 결과가, 가속도계(121)를 각 촬영 배율에 배치했을 때에 어떻게 변화하는지를 도 6에 나타낸다. 도 6에 나타나 있는 바와 같이, 이미징 배율 β=0.7의 위치 근방에 가속도계(121)를 배치하면, 다른 촬영 배율에 가속도계(121)를 배치했을 경우에 비해서 오차 비율이 가장 작아진다는 것을 알아냈다. 따라서, 가속도계(121)를 촬영 광학계(105)의 이미징 배율 β=0.7의 위치 근방에 배치하는 것에 의해 가속도계(121)의 출력에 포함되는 오차 성분을 최소화하는 것이 가능하게 되므로, 가속도계(121)의 출력의 보정 연산 시간이 불필요해진다.

？플로차트의 설명？

도 7a 및 7b는, 본 실시예 1에 있어서의 상흔들림 보정장치의 IS 렌즈 보정에 관한 동작의 플로우를 나타내는 플로차트이다. 이하, 도 7a 및 7b에 따라 보정 렌즈(101)의 보정량 연산에 관한 동작을 설명한다.

스텝(이하, S라고 한다) 1010에서는, 블러 보정 SW 103이 ON 상태에 있을 때, 릴리즈 스위치(191)의 반 누름 ON에 의해 카메라 보디(201)로부터 보정 시작 코멘드가 출력된다. 이 보정 시작 코멘드를 받아, 블러 보정 동작을 시작한다.

S1020에서는, 카메라 보디(201)로부터 블러 보정 정지 코멘드가 출력되는지 아닌지를 판단하고, 그 코멘드가 출력되었을 경우에는, 플로우가 S1400로 진행되고, 블러 보정 동작을 정지한다. 그 코멘드가 출력되지 않은 경우에는, 플로우가 S1030로 진행되어, 블러 보정 동작을 계속한다. 따라서, 카메라 보디(201)로부터 블러 보정 정지 코멘드가 출력될 때까지, 블러 보정 동작을 계속한다.

S1030에서는, 초점 거리 검출부(163)로부터 취득된 수치를 판독한다. 초점 거리 검출부(163)의 수치는, 이미징 배율 β의 연산에 사용한다. S1040에서는, 피사체 거리 검출부(164)로부터 취득된 수치(절대 거리)를 판독한다. S1050에서는, 초점 거리 검출부(163)의 수치와 피사체 거리 검출부(164)의 수치를 근거로 이미징 배율 β의 연산을 행한다. 이미징 배율 β의 연산은, 광학계 구성에 의존하는 고유의 식이고, 이 이미징 배율 연산식에 의거하여 행해진다. 또한, 이미징 배율 β의 취득은, 특히 식에 근거해서 행해질 필요가 없지만, 이미징 배율은 초점 거리와 절대 거리의 엔코더 포지션에 대한 테이블로부터 취득되어도 된다.

S1060에서는, 각속도 센서(130)와 가속도계(121)의 출력을 판독한다. S1070에서는, S1310로부터의 각속도 센서 출력값에 근거해서 자전 각속도

을 연산한다. 각속도 센서 출력값과 자전 각속도는 일반적으로 선형의 관계에 있고, 계수를 곱하면 자전 각속도를 취득할 수 있다.

S1410에서는, 릴리즈 스위치(191)가 전부 눌러져 ON이 되는지 아닌지, 즉 도면에 나타내지 않은 릴리즈 버튼이 전부 눌러졌는지를 판단한다. YES이면, 즉 카메라의 노광시이면, 플로우는 S1420로 진행되고, NO이면, 즉 노광 전이면, 플로우는 S1090로 진행된다. S1090에서는, S1080로부터의 가속도계 출력값

에 대해서 필터링 처리를 행하고, 수식(27)의 제7항을 소거한다. 제거 후의 값을

으로서 설정한다.

S1100에서는, S1090의 출력값:

을 피사체측 초점 거리 r_axy로 제산하는 것으로, 공전 각가속도

를 취득한다. 한층 더, 이 공전 각가속도를 시간 적분하는 것으로, 제어에 필요한 공전 각속도

가 취득된다. 다음 S11O4에서는, S1070에서 취득된 자전 각속도에 대한 공전 각속도의 비율을 연산한다. 다음 S11O6에서는, S1104에서 연산한 자전 공전 각속도비의 값을 기억한다. 이전의 값이 남아있을 경우에는, 이전의 값 위에 새로운 것을 기록해서 기억하고, 플로우는 S1110로 진행된다.

S1420에서는, 과거에 S11O6에서 기억되어 있었던 자전 공전 각속도비의 값을 판독하고, 플로우는 S1110로 진행된다. S1110에서는, S1070로부터의 자전 각속도

과 S1100로부터의 공전 각속도

의 비가 0.1보다 큰(소정의 값보다 큰)지 아닌지를 판별한다. 그 비가 0.1보다 클 때는, 플로우가 S1120로 진행된다. 그 비가 0.1이하(소정의 값 이하)일 때는, 플로우가 S1130로 진행된다.

S1120의 자전 공전 차분 운동 보정 연산에서는, 수식(15)에, 판독한 이미징 배율 β, 실제의 초점 거리값 f, 실시간으로 연산한 자전 각속도값

, 및 S11O6에서 기억한 자전 공전 각속도비에 실시간으로 연산한 자전 각속도값

을 승산해서 얻은 추정 공전 각속도

를 대입함으로써 촬상면의 Y₂방향의 상운동 속도를 연산한다.

이 취득된 상운동 속도가, 보정 목표 속도가 된다. 촬상면의 Z₂방향의 상운동 속도도 수식(16)으로부터 마찬가지로 취득되지만, 여기에서는 설명을 생략한다.

S1130의 자전 운동 보정 연산에서는, 수식(15)에 대입하는 공전 각속도

는 센서 출력으로부터 연산을 행하지 않고 정수 0로서 설정된다. 그 때문에, 수식(15)이 간단해져, 아래와 같이 기록된다.

이 수식(15)에, 실시간으로 S1070로부터의 자전 각속도

을 대입하면, 실시간으로 Y₂방향의 상운동 속도가 취득된다.

S1140에서는, 자전 공전 차분 운동 보정 연산(S1120) 또는 자전 운동 보정 연산(S1130)에 의해 취득된 상운동 속도에 근거해, 보정 렌즈(101)의 민감도를 고려하여, 보정 렌즈(101)를 구동하기 위한 추종 제어 연산을 행한다. 이때, 보정 렌즈(101)의 현재의 위치 출력을 동시에 모니터한다.

S1150에서는, S1140에 있어서의 추종 제어 연산 결과를 근거로 보정 렌즈(101)를 구동하는 전압 드라이버(161)에 연산 결과를 출력한다. 전압 드라이버(161)에 연산 결과를 출력한 후, 플로우는 S1020로 되돌아간다.

S1300에서는, 이미징 배율 β이 0.15 이상인지의 여부를 판단한다. 이미징 배율 β이 0.15 이상일 경우에는, 플로우는 S1320로 진행된다. S1300에서, 이미징 배율 β이 0.15 미만일 경우에는, 플로우는 S1410로 진행된다.

S1320에서는, S1310로부터의 X₂축(광축) 방향의 각속도 센서 출력값

에 대하여 필터링 처리를 행함으로써, 수식(26)의 불필요한 제7항을 소거하고, 그 값을 시간 적분하여, 광축 방향 운동 속도

를 취득한다.

S1330에서는, S1320로부터의 광축 방향 블러 속도

에 근거해서, AF 렌즈(140)를 구동하기 위한 추종 제어 연산을 행한다. S1340에서는, S1330에 있어서의 추종 제어 연산 결과를 근거로, AF 렌즈(140)를 구동하는 AF 렌즈 전압 드라이버(172)에 연산 결과를 출력한 후, 플로우는 S1020로 되돌아간다.

？자전 공전 모델도와 자전 공전 운동식의 상세 설명？

이하, 자전 공전 모델도의 설명과, 자전 공전 운동식의 설명을 행한다. 우선, 이 상흔들림 보정장치의 좌표계를 설명한다.

우선, 카메라에 고정되는 이동 좌표계

를 설명한다. 카메라 흔들림 시에는, 이 좌표계

은 카메라와 일체로 흔들림 운동을 행하므로, 좌표계는 이동 좌표계라고 불린다.

도 8a의 3차원의 좌표계도로 3차원 좌표계를 설명한다. 이 좌표계는 직교 좌표계이며, 도 8a와 같이, X₂축, Y₂축 및 Z₂축이 서로 직교한다. 원점 0₂을 중심으로 해서 Z₂축에 대한 회전으로서 피칭을 정의하고, +X₂축으로부터 +Y₂축으로의 피칭에원점 0₂을 중심으로 해서 플러스 부호를 할당한다. 원점 0₂을 중심으로 해서 Y₂축에 대한 회전으로서 요우잉을 정의하고, +Z₂축으로부터 +X₂축으로의 요우잉에 플러스 부호를 할당한다. 원점 0₂을 중심으로 해서 X₂축에 대한 회전으로서 롤링을 정의하고, +Y₂축으로부터 +Z₂축으로의 롤링에 플러스 부호를 할당한다.

도 8d는, 도 1의 카메라 단면도를 간략화한 카메라 측면도이며, 렌즈가 투시 상태로 기재되어 있다. 도 8d의 카메라 측면도에서, 이 카메라에 고정되는 좌표계

에 대해서 설명한다.

경통(102) 내에 존재하는 전체 광학계(촬영 광학계(105))의 주점 A에, 좌표계의 원점 0₂을 고정하고, 광축 상의 촬상소자 방향을 X₂축의 플러스 방향으로서 설정한다. 카메라 위쪽 방향(이 도면의 위쪽 방향)을 Y₂축의 플러스 방향으로서 설정하고, 남는 방향을 플러스 Z₂ 축으로서 설정한다. X₂Y₂ 평면에 카메라가 투영된 상태에 있어서, 가속도계(121)의 위치 B는, 원점 0₂과 가속도계(121)의 위치 B의 선분 길이 r_baxy와, X₂축과 선분 r_baxy가 이루는 각 θ_baxy으로 표현된다. 0₂축을 중심으로 해서 + X₂축으로부터 + Y₂축 방향의 회전 방향을 플러스 방향으로서 설정한다.

도 8b의 카메라 상면도는, Z₂X₂ 평면에 투영된 상태의 가속도계(121)의 위치 B를 나타낸다. Z₂X₂ 평면에 카메라가 투영된 상태에 있어서, 가속도계(121)의 위치 B는, 원점 0₂과 가속도계(121)의 위치 B 간의 선분 r_bazx와, Z₂축과 선분r_bazx가 이루는 각

으로 표현된다. +Z₂축으로부터 +X₂축 방향으로의 회전 방향을 플러스 방향으로서 설정한다. 또한, 위치 B는 X₂축과 선분 r_bazx가 이루는 각

으로도 표현된다. +X₂축으로부터 +Z₂축 방향으로의 회전 방향을 플러스 방향으로서 설정한다.

도 8c의 카메라 정면도는, Y₂Z₂ 평면에 투영된 상태의 가속도계(121)의 위치를 나타낸다. Y₂Z₂ 평면에 투영된 상태에 있어서, 가속도계(121)의 위치 B은, 원점0₂과 가속도계(121)의 위치 B 간의 선분 길이 r_bayz와, Y축과 선분 r_bayz가 이루는 각

으로 표현된다. 0₂축을 중심으로 해서 +Y₂축으로부터 +Z₂축 방향의 회전 방향을 플러스 방향으로서 설정한다.

다음에, 피사체 S가 존재하는 고정 좌표계

에 대해서 설명한다. 이 좌표계

은 피사체와 일체적이므로, 고정 좌표계라고 칭한다.

도 9는, 카메라의 광학계만을 3차원 공간에 나타낸 도면이다. 점 A=0₂은 이미 설명한 촬영 광학계(105)의 주점 A이며, 좌표계

의 원점 0₄이기도 하다.

고정 좌표계

의 초기 상태(시간 t=0)의 배치에 대해서 설명한다. 좌표 원점 O₉을 촬영하려고 하고 있는 피사체와 일치시킨다. 좌표축 +Y₉은, 지구의 중력 가속도 방향의 역방향으로 설정된다. 남는 좌표축 +X₉과 +Z₉은 임의로 배치된다. 점 D는, 피사체 S의 결상점이며, 기하 광학적으로, 선분 OA의 연장상에 존재한다.

도 10a에서, 고정 좌표계

에 있어서의 주점 A의 3차원적 표현 방법에 대해서 설명한다. 카메라의 위치를 공간 위에 나타내기 위해서, 그 기준이 되는 주점 A만이 도 10a에 표시되고, 결상점 D 등의 다른 부분은 표시되어 있지 않다. 주점 A는 원점 0₂을기준으로서 해서 벡터로 표시되고,

로서 설정된다. 이

의 길이를 스칼라 r_a로서 설정한다. 0₉을 중심으로 해서 Z₉축으로부터

에의 각도를

로서 설정한다.

와 Z₉축을 포함하는 평면과 XY 평면 사이의 교차점의 선인 직선 OJ으로부터의 X₉축으로부터의 각도를

로서 설정한다.

이상,

는, 스칼라 r_a, 각도

, 및 각도

의 3개의 값에 의해, 극좌표계로 표현될 수 있다. 이 3개의 값이 센서 등에 의한 측정으로부터 연산 가능하면, 카메라의 주점 A의 위치가 취득된다.

？참고:직교 좌표계 변환식？

이때, 주점 A의 위치를 극좌표계로부터 직교 좌표계로 변환하는 식은 이하의 식이다. 도 10b에 있어서는, 직교 좌표계가 표시된다.

(투영 좌표계의 설명)

다음에,

를, X₉Y₉ 평면에 투영했을 때의 좌표 표현과, Z₉X₉ 평면에 투영했을 때의 좌표 표현을 도 11을 참조하여 설명한다. 도 11에서, 이동 좌표계 0₄-X₄Y₄Z₄에 대해서 설명한다. 주점 A에는, 이동 좌표계 0₄-X₄Y₄Z₄도 배치되어 있다. 주점 A에 원점 0₄을 고정한다. 다시 말해, 주점 A의 이동에 따라 원점 0₄도 이동한다. 좌표축+X₄은 좌표축 +X₉과 항상 평행하게 배치되고, 좌표축 +Y₄은 좌표축 +Y₉과 항상 평행하게 배치된다. 이 평행성은, 주점 A가 이동했을 때도 항상 유지된다. 주점 A에서의 중력 가속도

의 방향은, 좌표축 Y₉의 마이너스 방향이다.

X₉Y₉ 평면에 투영했을 때의 이차원 좌표 표현을 설명한다. 도 11에 있어서, 주점 A를 X₉Y₉ 평면에 투영한 점을 주점 A_xy으로서 설정한다. 원점 0₉로부터 주점 A_xy까지의 선분을 스칼라 r_axy로서 설정하고, 원점 0₉을 중심으로 해서 X₉축으로부터 스칼라 r_axy까지의 각도를 θ_axy로서 설정한다. 각도 θ_axy는 이전 설명한 θ_a와 동일한 각도다. X₉Y₉ 평면에 투영한 각인 것을 명확히 하기 위해서, 기호 xy를 부여하고 있다.

도 12는 X₉Y₉ 평면에 투영된 카메라 상태를 나타낸다. 이 경우, 카메라의 외형과 렌즈도 표시되어 있다. 상기 설명한 주점 A_xy에, 좌표계 0₄-X₄Y₄의 원점 0₄을 고정한다. 주점 A_xy가 이동했을 때도, X₄축은 X₉축과 평행 상태를 유지하고, Y₄축은 Y₉축과 평행 상태를 유지한다.

상술한 바와 같이, 좌표계 0₂-X₂Y₂의 원점 0₂은 주점 A_xy에 고정되고, 카메라와 일체로 이동한다. 이때, X₂축은 이 카메라의 광축과 항상 일치한다. 원점 0₂을 중심으로 해서 X₄축으로부터 X₂축으로 회전시켰을 때의 각도를 θ_caxy(= θ_ca:완전 동치(same value))로서 설정한다. 주점 A_xy에서의 중력 가속도

는, 주점 A_xy을 중심으로 해서 X₄축으로부터의 정회전(반시계방향)이며,

까지의 각도는 θ_gxy로서 설정된다. 이 θ_gxy는 일정한 값이다.

여기에서, 본 발명에서 사용하는 용어를 설명한다. 본 발명에서는, 태양과 지구의 운동에 비유하면, 피사체가 존재하는 원점 0₉을 태양과 비교하고, 카메라의 주점 A를 지구의 중심과 비교한다. 각도 θ_axy를 XY 평면 내의 "공전 각도"라고 부르고, 각도 θ_caxy을 XY 평면 내의 "자전 각도"라고 부른다. 다시 말해, 지구(카메라)가 태양(피사체)의 주변을 회전하는 것을 공전이라고 하고, 지구(카메라) 스스로가 회전하는 것을 자전이라고 하는 것과 유사하다.

다음에, Z₉X₉ 평면에 카메라를 투영했을 때의 이차원 좌표 표현을 설명한다. 도 13은 Z₉X₉ 평면에 투영된 카메라 상태를 나타내고 있다. 여기에서는, 카메라의 외형과 렌즈도 표시하고 있다. 주점 A_zx에, 좌표계 0₄-Z₄X₄의 원점 0₄을 고정한다. 주점 A_zx가 이동했을 때도, Z₄축은 Z₉축과 평행 상태를 유지하고, X₄축은 X₉축과 평행 상태를 유지한다.

좌표계 0₂-Z₂X₂의 원점 0₂은 주점 A_zx에 고정되고, 카메라와 일체로 이동한다. 이때, X₂축은 이 카메라의 광축과 항상 일치시킨다. 원점 0₂을 중심으로 하여, Z₄축으로부터 X₂축으로 회전시켰을 때의 각도를

로서 설정한다. 또, 원점 0₂을 중심으로 하여, X₄축으로부터 X₂축으로 회전시켰을 때의 각도를

로서 설정한다.

도 14의 3차원 좌표계에 있어서, 시간 t=0의 초기 시간에 있어서의 카메라 초기 상태를 설명한다. 고정 좌표계 0₉-X₉Y₉Z₉에 있어서, 여기에서는 편의적으로, 촬영자가 파인더(finder)나 액정표시(LCD)의 중심에 촬영하고 싶은 피사체 S(t=0)을 대응시키고, 피사체 S(t=0)가 광축 위에 있다고 가정해서 설명한다. 피사체 S(t=0)에 원점 0₉을 대응시킨다. 기하 광학적으로, 이 촬영 광학계(105)의 주점 A와, 피사체 S(t=0)을 결상하는 결상점 D는 일직선의 광축 위에 존재한다. 주점 A의 위치에서의 중력 가속도

은, 좌표축 Y₉의 마이너스 방향이다.

만약, 촬영자가 파인더나 액정표시(LCD)의 중심 이외의 오토포커스(AF) 프레임에 촬영하고 싶은 피사체 S를 대응시킨 경우에는, 그 피사체 S와 주점 A를 연결하는 선분을

로서 설정하고, 모델화해도 된다.

다음에, 새로운 고정 좌표계 0-XYZ를 설정한다. 이 고정 좌표계 0-XYZ의 원점 0을 원점 0₉에 대응시키고, 좌표축 X를 카메라의 광축과 대응시킨다. XY 평면 내에 좌표축 Y₉이 존재하도록 좌표축 Y의 방향을 설정한다. 좌표축 X와 좌표축 Y가 정해지면, 좌표축 Z는 일의적으로 정해진다.

도 15에 나타낸 것과 같이, 설명의 편의상, 고정 좌표계 0₉-X₉Y₉Z₉을 비표시로 하고, 고정 좌표계로서는, 고정 좌표계 0-XYZ만 표시한다. 전술의 좌표계의 정의에 의해, 시간 t=0의 초기 상태에 있어서는, 중력 가속도

은, XY 평면 내에 존재한다.

다음에, 카메라 흔들림과 상운동의 관계를 나타내는 블러식(blur expression)을 도출한다. 수식의 표현을 용이하게 하기 위해서, 극좌표계 표시를 사용한다. 또한, 벡터와 각도의 1차 미분 및 2차 미분을 행한다. 이와 같이, 극좌표계의 기본적 설명도인 도 16을 사용하여, 일반적이고 또 여기에서 사용하는 수식 중의 기호의 의미를 설명한다. 좌표계 0-XY 위에 존재하는 점 A의 위치 표현을, 위치

로 나타낸다. 위치

는 시간의 함수이며,

로서도 기재될 수 있다.

이 실수항 rcosθ가 X방향 성분이며, 이 허수항 jrsinθ가 Y방향 성분이다. 직교 좌표계로 표시하면, X방향 성분은 A_x = rcosθ이며, Y방향 성분은 A_y = rsinθ다.

다음에 속도

은, 위치

를 시간 t으로 1차 미분하면 취득된다.

직교 좌표계로 표시하면, X방향 성분은 아래와 같다.

Y방향 성분은 아래와 같다.

다음에, 가속도

은, 속도

을 시간 t으로 1차 미분하면 취득된다.

가속도 벡터：

제1항:

은 길이 r의 변화의 가속도 성분을 나타낸다.

제2항:

은 구심력 성분을 나타낸다.

제3항:

은 각가속도 성분을 나타낸다.

제4항:

은 코리올리의 힘 성분을 나타낸다.

직교좌표계로 표시하면, 가속도 벡터는 하기의 수식 (4a) 및 (4b)로 취득된다.

X방향 성분

:

Y방향 성분

:

도 17에 나타낸 XY 평면에 카메라를 투영했을 때의, 이차원 XY 좌표계에 있어서, 본 발명의 이론식에 대해서 설명한다. 도 17에서, 이차원 XY 좌표계의 좌표계와 기호의 설정도 설명한다. 일부 이미 설명한 내용도 포함시켜서 설명한다.

고정 좌표계 0-XY 위에, 피사체 S가 배치되어 있다. 시간 t=0의 초기 상태도에 있어서, 기호에 대해서 설명한다. 초기 상태(t=0)에서는, 카메라의 광축은, 고정 좌표계 0-XY의 좌표축 X에 대응하고 있다. 초기 상태(t=0)에서는, 피사체 S는, 고정 좌표계 0-XY의 원점 O에 대응하고 있다. 고정 좌표계 0-XY에 있어서, 주점 A는,

로 표현된다. 원점 0과 카메라의 주점 A 사이의 선분 길이를 스칼라 r_axy로서 설정하고, 원점 O이, 렌즈에 의해 결상한 점을 결상점 D로서 설정한다. 점 C은 촬상소자(203)의 중심점이며, 초기 상태(t=0)에서는, 결상점 D는 점 C에 대응하고 있다.

어떤 시간(t=t2)의 이동 상태도에 있어서, 기호에 대해서 설명한다. 주점 A에 좌표계 0₄-X₄Y₄의 원점 0₄이 고정되고, 좌표축 X₄은 항상 좌표축 X와 평행하게 유지되고, 좌표축 Y₄은 항상 좌표축 Y와 평행하게 유지된다. 주점 A에 좌표계 0₂-X₂Y₂의 원점 0₂이 고정되고, 좌표축 X₂은 항상 카메라의 광축 방향으로 유지된다.

가속도계(121)는 카메라 내부의 점 B에 고정되고, 좌표계 0₂-X₂Y₂에 있어서

로 표현된다. 선분 AB의 길이를 스칼라 r_baxy로서 설정하고, 원점 0₂을 중심으로 해서 좌표축 X₂축으로부터 선분 AB로 회전시킨 각도를 θ_baxy로서 설정한다.

원점 O의 화상은, 렌즈에 의해, 촬상소자 중심의 점 C와는 다른 점 D의 위치에 결상하고 있다. 주점 A을 기준으로 해서 결상점 D를,

로 표현한다. 점 C를 기준으로 해서 점 D를

로 표현한다. 점 C로부터 점 D까지의 길이인 스칼라 r_dcxy은, 시간 t=0로부터 t2까지, 결상점 D가 이동하는 길이다. 어떤 시간 t2에 있어서, 이동 좌표계 0₂-X₂Y₂에 있어서의, 점 C에 대한 결상점 D의 상대 이동 속도 벡터를

로서 설정한다.

고정 좌표계 0-XY에 있어서, 원점 0을 중심으로 해서 좌표축 X로부터

에 형성된 각도를 자전 각도 θ_axy로서 설정한다. 이동 좌표계 0₄-X₄Y₄에 있어서, 원점 0₂을 중심으로 해서 좌표축 X₄로부터 좌표축 X₂에 형성된 각도를, 공전 각도 θ_caxy로서 설정한다.

의 시간 t에 의한 1차 미분을

로서 표기하고, 그것의 2차 미분을

로서 표기한다.

도 마찬가지로

및

로서 표기하고,

도 마찬가지로

및

로서 표기하며, 공전 각도 θ_axy도 마찬가지로

및

로서 표기하고, 자전 각도 θ_caxy도 마찬가지로

및

로서 표기한다.

어떤 시간 t2에 있어서, 이동 좌표계 0₂-X₂Y₂에 있어서 점 C을 기준으로 해서 결상점 D의 상대 이동 속도

을 취득한다. 고정 좌표계 0-XY에 있어서의 결상점 D에서의 이동 속도

은, 하기의 수식(5)으로 취득된다.

고정 좌표계 0-XY에 있어서의 촬상소자 중심 C의 이동속도

은, 하기의 수식(6)으로 취득된다.

기하 광학의 결상식으로부터 수식(7)이 도출된다.

이 식에서 f는 광학계의 초점 거리이다. 수식(7)을 변형한다.

이상의 식으로부터, 고정 좌표계 0-XY에 있어서의 점 C에 대한 결상점 D의 상대 이동속도

은, 하기의 수식(8)으로부터 취득된다.

스칼라 r_caxy과 스칼라 r_axy _(t=0)와의 관계는, 하기의 수식(9)으로부터 취득된다.

상술한 식의 대입에 의해, 고정 좌표계 0-XY에 있어서의 상대 이동속도

은, 하기의 수식(10)에 의해 취득된다.

다음에, 고정 좌표계 0-XY로부터 카메라 위에 고정되어 있는 이동 좌표계 0₂-X₂Y₂로 좌표를 변환한다. 이를 위해서,

을 자전 각도 (-θ_caxy)만큼 회전시킨다. 따라서, 카메라 위에 고정된 이동 좌표계 0₂-X₂Y₂에 있어서의 화상 이동 속도

은, 하기의 수식(11)으로부터 취득된다.

상기 식을 한층 더 정리하면, 전술한 수식(12)이 취득된다. 이 이동 좌표계 0₂-X₂Y₂에 있어서의 상운동 속도

은, 카메라의 촬상면에 대한 상대 상운동 속도이기 때문에, 실제로 화상으로서 기록되는 화상의 운동을 엄밀하게 나타내는 엄밀식이다. 이 엄밀식에서, 허수 부분, 즉 좌표축 Y₂ 방향 성분이 촬상면 내에서 카메라의 수직 방향의 상운동 성분이다. 또한, 수식(12)의 실수부분, 즉 좌표축 X₂ 방향 성분이 카메라의 광축 방향의 상운동 성분이며, 소위 블러드(blurred) 화상이 발생하는 성분이다.

촬영자의 손으로 지지된 카메라의 흔들림은, 공간 내의 어떤 점을 중심으로 한 매우 작은 진폭의 진동 운동이라고 간주되기 때문에, 엄밀히 취득되는 이동 좌표계 0₂-X₂Y₂에 있어서의 상운동 속도

을, 이하의 조건 하에서, 근사식으로 변환한다.

어떤 시간 t2의 상태를, 시간 t=0의 초기 상태 근방의 진동이라고 가정하고, 하기의 수식(13)을 취득한다.

변형하면, 아래와 같이 된다.

이

및

을

에 대입하면, 하기의 수식(14)이 도출된다.

따라서, XY 평면 내의 이동 좌표계 0₂-X₂Y₂에 있어서의 상운동 속도

의 근사 이론식은, 전술한 수식(15)이 된다. 수식(15)의 우변의 상운동 벡터의 방향을 나타내는 성분이

이기 때문에, 상운동 방향은, X₂축으로부터 90도 방향의 Y₂축 방향이다.

은 주점 A 중심의 자전 각속도를 나타내고,

는 고정 좌표계의 원점 0을 중심으로 한 주점 A의 공전 각속도를 나타낸다. β은 이 광학계의 이미징 배율이고, f는 실제의 초점 거리다. (1+β)f는, 화상측 초점 거리다. 따라서, 이 근사식은, 촬상면 내의 Y₂ 방향의 상운동 속도가, -(화상측 초점 거리)×(자전 각속도로부터 공전 각속도를 뺀 값)인 것을 의미한다.

도 18에서, ZX 평면에 투영했을 때의, 이차원 ZX 좌표계에 있어서의 본 발명의 상운동 이론식에 대해서 설명한다. 흔들림이 초기 상태 위치를 중심으로 한 매우 작은 진동 운동인 경우, 근사 조건은

일정값,

, 및

으로 한다. 그 근사 조건으로부터, ZY 평면 내의 이동 좌표계0₂-Z₂X₂에 있어서의 상운동 속도

의 근사 이론식은, XY 평면에서의 근사식

과 같은 절차로, 하기의 수식(16)과 같다.

수식(16)의 우변의 화상 블러 벡터의 방향을 나타내는 성분이

이기 때문에, 상운동 방향은, X₂축으로부터 90도 방향의 Z₂축 방향이다.

은 주점 A을 중심으로 한 자전 각속도이고,

는 고정 좌표계의 원점 0을 중심으로 한 주점 A의 공전 각속도다. β은 이 광학계의 이미징 배율이고, f는 이 광학계의 실제의 초점 거리다. (1+β)f는, 화상측 초점 거리다. 따라서, 이 근사식은, 촬상소자면 내의 X₂방향의 상운동 속도가, -(화상측 초점 거리)× (자전 각속도로부터 공전 각속도를 뺀 값)인 것을 의미한다.

가속도계(121)의 출력 신호에 관해서도, 설명한다. XY 좌표평면 내에 있어서, 주점 A에서의 공전 각속도는 아래와 같이 표현될 수 있다.

그 때문에, 가속도

을 측정 및 연산할 수 있다. 이 실시예에서는, 가속도계(121)는 점 B에 고정되어 있기 때문에, 점 B에서의 가속도계의 출력에 근거해서, 점 A에서의 가속도값을 연산에 의해 취득할 필요가 있다. 여기에서는, 주점 A에서의 가속도와 가속도계가 실제로 배치되어 있는 점 B에서의 가속도와의 차분값과, 점 B에서의 이론 가속도값을 취득한다. 그리고, 화상 블러 제어에 불필요한 성분(항)을 명확히 한다.

우선, 고정 좌표계 0-XY에 있어서, 주점 A에서 발생하는 가속도 벡터

은, 하기의 수식(17)으로부터 취득된다.

(제1항: 길이 r_a의 변화의 가속도 성분)

(제2항: 구심력 성분)

(제3항: 각가속도 성분)

(제4항: 코리올리의 힘 성분)

(중력 G의 가속도 성분)

(17)

(여기에서, 중력 G은, 가속도계(121)에 대해서 반력으로서 작용하므로, 중력방향을 나타내는 각도 θ_gxy로부터 180도 뺀다.)

고정 좌표계 0-XY에서의 주점 A에 대한 점 B의 상대 가속도

을 취득한다. 우선, 상대 위치

를 수식(18)으로부터 취득한다.

수식(18)을 시간 t로 1차 미분하면, 속도 벡터가 취득될 수 있다. 점 A와 B은 동일한 강체 위에 고정되어 있기 때문에, r_baxy=일정값,

, θ_baxy=일정값,

, 및

= 자전 성분(변수)으로부터, 상대 속도

을 하기의 수식(19)에 의해 취득한다.

다음에, 가속도 벡터를 취득한다. 고정 좌표계 0-XY에 있어서, 점 A에 대한, 점 B(가속도계 위치)의 상대 가속도 벡터

을 하기의 수식(20)에 의해 취득한다.

(= 구심력 + 각가속도량)

(20)

이 식 값이, 가속도계(121)가 이상적인 위치인 주점 A에 대해서 실제로 위치 B에 설치되어 있는 사실로 인해 운동 벡터 오차량이다.

고정 좌표계 0-XY에서의 점 B의 가속도

을, 이미 취득한 원점 0로부터 주점 A까지와, 주점 A로부터 점 B까지의 벡터의 합으로 표현한다. 우선, 고정 좌표계 0-XY에서의 점 B의 위치

를, 하기의 수식(21)에 의해 주점 A로 표현한다.

위치 벡터:

속도 벡터:

가속도 벡터:

다음에, 이동 좌표계 0₂-X₂Y₂에서의 점 B의 가속도

을 계산한다. 산출하고 싶은 가속도의 크기(스칼라)는, 피사체가 존재하는 고정 좌표계 0-XYZ다. 또한, 이동 좌표계 0₂-X₂Y₂에 대하여 가속도가 고정되어 있고, 가속도계(121)의 3축이 X₂축 방향, Y₂축 방향, 및 Z₂축 방향으로 향하고 있으며, 가속도 성분은 이동 좌표계 0₂-X₂Y₂Z₂의 좌표축 방향으로 표현할 필요가 있다.

가속도계(121)의 배치 상태에 대해서 자세하게 설명한다. 점 B에 3축 출력의 가속도계(121)가 배치된다. 이동 좌표계 0₂-X₂Y₂Z₂에 있어서, 감도 방향이 X₂축과 평행 방향의 가속도계 출력 A_ccx2과, 감도 방향이 Y₂축과 평행 방향의 가속도계 출력 A_ccy2과, 감도 방향이 Z₂축과 평행 방향의 가속도계 출력 A_ccz2으로 가속도계의 축을 설정한다. 여기에서는 XY 평면 내의 운동에 대해서 설명하기 때문에, 가속도계 출력 A_ccx2과 가속도계 출력 A_ccy2에 대해서 설명한다.

상기에서 취득한 고정 좌표계 0-XY에서의 점 B의 가속도

를, 원점 0인 채로 X₂축과 Y₂축 방향 성분으로 변환해서 가속도

을 취득하기 위해서, 카메라의 자전 각도 θ_caxy의 역방향으로 좌표 변환을 행하면 된다. 따라서, 이하의 수식(24)이 성립된다.

(제1항: 광축 방향 운동)

(제2항: 공전의 구심력)

(제3항: 공전의 가속도)

(제4항:코리올리의 힘)

(제5항: 자전의 구심력)

(제6항:자전의 가속도)

(제7항: 중력 가속도 성분)

(24)

근사 조건을 대입하여 근사식을 취득한다. 공전 각속도

와 자전 각속도

은, 0 중심의 작은 진동(±)이므로

및

로 한정 조건이 주어진다. 또한, 스칼라 r_axy는 매우 약간 변화하므로,

= 유한값,

= 유한값, θ_baxy가 실질적으로

을 충족한다고 가정한다.

가속도계 출력：

(제1항: 광축 방향 운동)

(제2항: 공전의 구심력)

(제3항: 공전의 가속도)

(제4항: 코리올리의 힘)

(제5항: 자전의 구심력)

(제6항: 자전의 가속도)

(제7항: 중력 가속도 성분)

(25)

이 실수부가 X₂축 방향의 가속도계 출력 A_ccx2이고, 허수부가 Y₂축 방향의 가속도계 출력 A_ccy2이다. 상기의 극좌표계 표시를, 직행 좌표계 표시의 X₂성분과 Y₂성분으로 분해한다.

X₂축 방향의 가속도계 출력:

(제1항: 광축 방향 운동)

(제2항: 공전의 구심력)

(제5항: 자전의 구심력)

(제6항: 자전의 가속도)

(제7항: 중력 가속도 성분)

만이다. 제2항, 제5항, 제6항, 및 제7항은, 광축 방향 운동 보정에 불필요한 성분이며, 이들을 소거하지 않으면, 광축인 X₂축 방향의 가속도

를 취득할 때의 오차성분이 된다. 제2항, 제5항, 제6항, 및 제7항은, 다음 수식(27)의 경우와 같은 방법으로, 소거하는 것이 가능하다.

제2항(공전의 구심력)을 삭제하기 위해서, 제2항에 포함되는 r_axy 및

의 값을 취득할 필요가 있다. r_axy은 피사체측 초점 거리 (1+β)f/β(β은 이미징 배율을 나타낸다)와 실질적으로 같다. 최근의 촬상장치에는 오토포커스 렌즈(140)의 이동 위치를 측정하는 포커스 엔코더(focus encoder)가 장착되어 있다. 따라서, 포커스 상태에서 포커스 엔코더의 출력값으로부터 피사체 거리를 산출하는 것이 용이하다. 그 결과 r_axy를 취득한다. 다음 식(27)으로부터 취득된 값은 공전 각속도

로서 사용된다.

Y₂축 방향의 가속도계 출력:

(제3항: 공전의 가속도)

(제4항: 코리올리의 힘)

(제5항: 자전의 구심력)

(제6항: 자전의 가속도)

(제7항: 중력 가속도 성분)

(27)

Y₂축 방향의 가속도계 출력

의 각 항에 대해서 설명한다. 제3항

은, 본 실시예에서 취득하고 싶은 공전 각속도

를 취득하기 위해서 필요한 성분이며, 제3항을 공지의 r_axy로 나누고, 그 결과를 적분하면, 공전 각속도

가 취득된다. 제4항

는 코리올리의 힘이다. 광축 방향의 카메라의 운동이 작으면,

이 성립되고, 제4항을 무시할 수 있다. 제5항과 제6항은, 가속도계(121)를 이상적인 주점 위치 A에 배치할 수 없고, 점 B에 배치했기 때문에, 가속도계 출력

에 포함되는 오차 성분이다.

제5항

은, 주점 A을 중심으로 가속도계(121)가 회전하기 때문에 발생하는 구심력이다. r_baxy과 θ_baxy는 가속도계(121)를 부착한 점 B의 좌표이며, 공지이다.

은 자전 각속도이며, 이 카메라에 부착한 각속도 센서(130)로 측량가능한 값이다. 따라서, 이 제5항의 값은 산출 가능하다.

제6항

은, 주점 A을 중심으로 가속도계(121)가 회전할 때의 가속도 성분이며, r_baxy와 θ_baxy는 가속도계(121)를 부착한 점 B의 좌표이며, 공지이다.

은, 이 카메라에 부착한 각속도 센서(130)의 값을 미분하면 산출가능하다. 따라서 이 제6항의 값은 산출가능하다.

제7항

은, 중력 가속도의 영향이며, 이 근사식에서는 정수로서 취급할 수 있기 때문에, 회로의 필터링 처리로 소거하는 것이 가능하다.

이상과 같이, Y₂축 방향의 가속도계 출력

에는, 본 발명에서 취득하고 싶은 공전 각속도

에 불필요한 성분도 포함된다. 그렇지만, 불필요한 성분이 최소가 되는 위치에 가속도계(121)를 배치함으로써, 보정 연산 없이 필요한 공전 각속도

를 취득할 수 있는 것이 명확해진다.

마찬가지로, X₂방향의 가속도계 출력

으로부터, 거의 카메라의 광축 방향의 진동 속도

를 산출하기를 원한다. 제1항

가 이 광축 방향 운동 가속도에 대응한다. 제2항, 제5항, 제6항, 및 제7항은, Y₂축 방향의 가속도계 출력

로 설명한 것과 같은 이유로, 소거하는 것이 가능하다. 그렇지만, 마찬가지로 불필요한 성분이 최소가 되는 위치에 가속도계(121)를 배치함으로써, 보정 연산 없이 X₂방향의 가속도계 출력

로부터, 거의 카메라의 광축 방향의 진동 속도

를 취득하는 것이 가능하다.

이 실시예 1에서는, 자전 각속도에 대한 공전 각속도의 비율이 0.1 이하일 때, 자전 각속도에 대하여 공전 각속도가 충분하게 작기 때문에, 자전 운동 보정만을 행함으로써, 상흔들림 보정 연산을 간략화하는 것에 의해, 고속화 및 저소비 전력화로 연결된다.

또한, 도면에 나타내지 않은 릴리즈 버튼을 전부 눌러서 촬영의 노광을 시작하는 경우에는, 과거의 자전 각속도에 대한 공전 각속도의 비율에 실시간으로 자전 각속도를 곱하는 것으로, 실시간의 공전 각속도를 추정하고 있다. 이것에 의해, 촬영시의 셔터 쇼크와 카메라의 동작 진동에 의해, 가속도계(121)의 출력이 흐트러지게 되어도, 크게 잘못된 공전 가속도값을 사용하는 것을 방지할 수 있고, 안정한 화상 블러 보정이 가능해진다.

본 실시예의 촬영 광학계에서는, 최지근(closest proximity)을 등배로 설정하고 있지만, 이 최지근은 이것에 한정하지 않고, 본 발명을 적용하는 촬영 광학계의 사양에 따라 최지근이 예를 들면 2배여도, 2배 내지 0.0의 촬영 이미징 배율 사이에서 각 촬영 이미징 배율에 대응한 오차 비율 함수의 적의 합을 취득하는 것에 의해, 오차 성분이 최소가 되는 가속도계(121)의 위치를 취득할 수 있다. 따라서, 촬영 광학계의 최지근의 촬영 이미징 배율에 의존하지 않고, 본 실시예에서 설명한 내용의 효과가 변화하는 일이 없는 것은 자명하다.

또한, 각도 운동과 평행 운동을, 자전 운동과 공전 운동이 되도록 새롭게 엄밀하게 모델화와 수식화하는 것에 의해, 두 개의 운동 성분 상태가 어떤 상태여도, 제어가 파탄하는 일이 없는 정확한 상흔들림 보정을 행하는 것이 가능하다. 또한, 촬영 광학계의 주점 위치의 변화에 따르는 오차량이 최소가 되는 위치에 가속도계를 배치하고 있기 때문에, 촬영 광학계의 주점 위치의 변화에 대응한 정확한 상흔들림 보정을 행하는 것이 가능해진다. 또한, 자전 각속도와 공전 각속도의 차분으로 상흔들림 보정을 행하기 때문에, 차분 계산 후의 연산 처리량을 저감할 수 있다. 또한, 자전 운동과 공전 운동의 단위가 동일(예:rad/sec)하기 때문에, 연산이 용이해진다. 또한, 촬상소자의 촬상면 내의 상운동과 광축 방향 운동도 동일한 수식으로 나타내는 것이 가능하기 때문에, 상운동 보정 연산과 함께 광축 방향 운동 보정연산이 동시에 가능해진다.

[실시 예 2]

도 19a 및 19b을 사용하여, 실시 예 2를 설명한다. 실시 예1에서는, 수식(33)을 이용해서 각 촬영 이미징 배율에 있어서의 오차 비율을 취득하고, 그 값의 적(product)의 합의 결과로부터, 오차 비율이 최소가 되는 가속도계(121)의 위치를 취득한다. 그렇지만, 본 실시예에서는, 수식(33)을 이용해서 취득된 각 촬영 이미징 배율에 있어서의 오차 비율에 촬영 빈도를 곱해서 가중하고 있다.

실시 예 1에서 설명한 바와 같이, 수식(33)을 이용해서 취득한 촬영 이미징 배율에서의 오차 비율 함수에, 본 출원인의 예의의 연구의 결과로서 알려진 각 촬영 이미징 배율에서의 촬영 빈도를 곱한다. 촬영 빈도를 도 19a에 나타내고, 가속도계(121)를 촬영 배율 β=0.5에 배치했을 때의 오차 비율 함수에 촬영 빈도를 곱한 결과를 도 19b에 나타낸다. 도 20은 도 19b에 나타나 있는 바와 같이 취득되는 (오차 비율)×(촬영 빈도)의 각 촬영 이미징 배율에서의 값을 적분한 결과가, 가속도계(121)를 각 촬영 이미징 배율에 배치했을 때에 어떻게 변화하지를 나타낸 것이다.

도 20에 나타나 있는 바와 같이, 촬영 이미징 배율 β=0.6 근방에 가속도계(121)를 배치하면, 다른 촬영 이미징 배율에 가속도계를 배치했을 경우와 비교해서 오차 비율이 최소가 된다. 따라서, 가속도계(121)를 촬영 광학계(105)의 촬영 이미징 배율 β=0.6 근방에 배치하는 것에 의해 가속도계(121)의 출력에 포함되는 오차 성분을 최소화하는 것이 가능하게 되므로, 가속도계(121)의 출력의 보정 연산 시간이 불필요해진다. 이것에 의해, 정확한 블러 보정을 할 수 있게 된다.

부수적으로, 수식(33)을 이용해서 취득한 각 촬영 이미징 배율에서의 오차 비율 함수를, 각 촬영 이미징 배율에서의 평행 운동의 효력량(effective amount)으로 가중되었을 경우를 고려한다. 도 21은 (오차 비율)×(평행 운동 효력량)의 각 촬영 이미징 배율에서의 값을 적분한 결과가, 가속도계(121)를 각 촬영 이미징 배율에 배치했을 때에 어떻게 변화하지를 나타낸 것이다. 도 21에 나타나 있는 바와 같이, 촬영 이미징 배율 β=0.8 근방에 가속도계(121)를 배치하면, 다른 촬영 이미징 배율에 배치했을 경우와 비교해서 오차 비율이 최소가 된다. 따라서, 가속도계(121)를 촬영 광학계(105)의 촬영 이미징 배율 β=0.8 근방에 배치하는 것에 의해 가속도계(121)의 출력에 포함되는 오차 성분을 최소화하는 것이 가능하게 되므로, 가속도계(121)의 출력의 보정 연산 시간이 불필요해진다. 이것에 의해, 정확한 블러 보정을 할 수 있게 된다.

상기 설명한 바와 같이, 오차 비율을 촬영 빈도와 평행 운동의 효력량으로 가중하는 것에 의해, 보다 촬영자의 카메라의 사용방법에 알맞은 최소 위치에 가속도계(121)를 배치하는 것이 가능하게 된다. 또한, 오차 비율을, 촬영 빈도와 평행 운동의 효력량을 곱해서 얻은 값으로 가중하는 것에 의해, 오차 비율이 가장 작은 위치에 가속도계(121)를 배치할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

[실시 예 3]

도 22a 및 22b을 이용해서, 실시 예 3을 설명한다. 실시 예 1에 따른 도 7a 및 7b와 동일한 플로우가 포함되어 있다. 따라서, 동일한 플로우는, 동일한 기호를 사용하고, 설명도 생략한다.

도 22a 및 22b의 S1100의 공전 각속도 연산 후에, 플로우는 S2610로 진행된다. S2610에서는, 촬영의 이미징 배율이 0.2 이상(소정의 값 이상)인지를 판단한다. 0.2 이상인 경우에는, 플로우가 S2620로 진행되고, 0.2 미만(소정의 값 미만)인 경우에는, 플로우가 S1130로 진행된다. S1130에서는, 실시 예 1과 마찬가지로 자전 운동 보정 연산을 행한다.

S2620에서는, 자전 각속도에 대한 공전 각속도가 -0.9로부터 +0.9까지의 사이(소정값)에 있는지 아닌지를 판단한다. ±0.9 이내이면, 플로우는 S1120로 진행된다. -0.9미만이거나 +0.9를 초과하는 경우에는, 플로우는 S2630로 진행된다.

S2630에서는, 각속도비를 0.9의 정수(규정의 정수)에 고정(기억)하고, 다음 S2640에서는, 실시간으로 취득되는 자전 각속도에 일정한 각속도비 0.9을 곱해서, 현재의 공전 각속도의 추정을 연산하고, 플로우는 다음 S1120로 진행된다. S1120에서는, 실시 예 1과 마찬가지로 자전 공전 차분 운동 보정 연산을 행한다.

이 실시 예3에서는, 이미징 배율이 0.2 미만인 경우, 자전 각속도에 대해서 공전 각속도가 충분하게 작기 때문에, 자전 운동 보정만을 행함으로써, 상흔들림 보정 연산을 간략화하는 것에 의해, 고속화 및 저소비 전력화로 연결된다. 또한, 자전 각속도에 대한 공전 각속도의 비율이 1을 초과하는 것은 드문 것이며, 이 비율이 ±0.9를 초과한 경우에는, 비율을 정수 0.9로 고정함으로써 잘못된 과잉 보정을 방지한다.

본 발명은 예시적인 실시 예를 참조하면서 설명되었지만, 본 발명은 이 개시된 예시적인 실시 예에 한정되는 것이 아니라는 것이 이해될 것이다. 이하의 특허청구범위의 범주는 모든 변형 및 균등구조 및 기능을 포함하도록 가장 넓게 해석되어야 할 것이다.

본 출원은 전체 내용이 본 명세서에 참고로 포함되어 있는 2009년 6월 11일에 제출된 일본국 공개특허공보 2009-140255호로부터 우선권을 주장한다.

Claims

상흔들림 보정장치로서,
피사체를 촬영하는 촬영 광학계 - 상기 촬영 광학계의 주점이 상기 촬영 광학계의 광축 방향의 제1 주위치로부터 제2 주점 위치로 이동하고- 와,
상기 상흔들림 보정장치에 인가되는 가속도를 검출하고 그 가속도를 출력하며, 상기 촬영 광학계의 광축 방향의 상기 제1 주점 위치와 상기 제2 주점 위치와의 사이에 배치되는, 가속도 검출기를 구비하는, 상흔들림 보정장치.
제 1 항에 있어서,
상기 촬영 광학계의 이미징 배율을 연산하는 배율 연산 유닛을 더 구비하고,
상기 가속도 검출기는 상기 이미징 배율이 0.5인 위치에 배치되는, 상흔들림 보정장치.
제 1 항에 있어서,
상기 가속도 검출기는 상기 촬영 광학계를 구성하는 렌즈를 홀드하는 프레임 부재 위에 또는 광학계 내에 배치된 스톱 부재(stop member) 위에 설치되는, 상흔들림 보정장치.
제 1 항에 있어서,
상기 상흔들림 보정장치에 인가되는 각속도를 검출하고 그 각속도를 출력하는 각속도 검출기와,
상기 촬영 광학계에 있어서의 주점의 위치를 연산하는 연산 유닛과,
상기 각속도 검출기에 의해 검출된 각속도, 상기 가속도 검출기에 의해 검출된 가속도, 및 상기 연산 유닛에 의해 연산된 주점의 위치에 근거해서 상흔들림 보정 제어를 행하는 제어 유닛을 더 구비하는, 상흔들림 보정장치.
제 4 항에 있어서,
상기 각속도 검출기의 출력에 근거해서 상기 연산 유닛에 의해 연산된 주점의 위치를 중심으로 제1 각속도 성분을 연산하는 제1 각속도 연산 유닛과,
상기 각속도 검출기의 출력과 상기 제1 각속도 연산 유닛의 연산 결과에 의거하여 상기 피사체에 관한 점을 중심으로 제2 각속도 성분을 연산하고, 상기 주점 위치에 근거해서 상기 제2 각속도 성분을 보정하는 제2 각속도 연산 유닛을 더 구비하고,
상기 제어 유닛은, 상기 제1 각속도 성분과 상기 제2 각속도 성분과의 차분에 의거하여 상흔들림 보정 제어를 행하는, 상흔들림 보정장치.
청구항 5에 따른 상흔들림 보정장치를 구비하는, 촬상장치.
상흔들림 보정장치로서,
피사체를 촬영하는 촬영 광학계와,
상기 상흔들림 보정장치에 인가되는 각속도를 검출하고 그 각속도를 출력하는 각속도 검출기와,
상기 촬영 광학계의 지근 촬영시의 주점 위치와 무한 촬영시의 주점 위치와의 사이에 배치되고, 상기 상흔들림 보정장치에 인가되는 가속도를 검출하고 그 가속도를 출력하는 가속도 검출기와,
상기 각속도 검출기의 출력에 의거하여 상기 촬영 광학계의 주점을 중심으로 자전 각속도 성분을 연산하는 자전 각속도 연산 유닛과,
상기 가속도 검출기의 출력과 상기 자전 각속도 연산 유닛의 연산 결과에 의거하여 상기 피사체를 중심으로 공전 각속도 성분을 연산하는 공전 각속도 연산 유닛과,
상기 자전 각속도 성분과 상기 공전 각속도 성분과의 차분에 의거하여 상흔들림 보정 제어를 행하는 제어 유닛을 구비하는, 상흔들림 보정장치.
제 7 항에 있어서,
상기 촬영 광학계의 지근 촬영시의 주점 위치와 광축 방향의 상기 가속도 검출기와의 거리를 Xba로서 설정하고, 상기 촬영 광학계의 광축과 상기 광축에 수직한 방향의 상기 가속도 검출기와의 거리를 Yba로서 설정하며, tan(θba)=Yba/Xba를 설정하고, 상기 촬영 광학계의 이미징 배율에 따라 변화하는 상기 가속도 검출기의 출력값에 포함되는 오차성분을 오차 비율 함수 f(θba)로서 정의했을 때에,
상기 거리 Yba가 일정한 경우, 상기 촬영 광학계의 지근 촬영시의 주점 위치와 무한 촬영시의 주점 위치와의 사이에서 상기 오차 비율 함수 f(θba)의 적(products)의 합이 최소가 되는 거리 Xba의 위치 근방에 상기 가속도 검출기가 배치되는, 상흔들림 보정장치.
제 7 항에 있어서,
상기 촬영 광학계를 갖는 촬상장치의 촬영 빈도로 상기 오차 비율 함수 f(θba)을 가중(weight)하고, 상기 촬영 광학계의 지근 촬영시의 주점 위치와 무한 촬영시의 주점 위치와의 사이에서 상기 가중된 오차 비율 함수 f(θba)의 적의 합이 최소가 되는 거리 Xba의 위치 근방에 상기 가속도 검출기가 배치되는, 상흔들림 보정장치.
제 8 항에 있어서,
상기 상흔들림 보정장치의 평행 운동의 효력량(effective amount)으로 상기 오차 비율 함수 f(θba)을 가중하고, 상기 촬영 광학계의 지근 촬영시의 주점 위치와 무한 촬영시의 주점 위치와의 사이에서 상기 가중된 오차 비율 함수 f(θba)의 적의 합이 최소가 되는 거리 Xba의 위치 근방에 상기 가속도 검출기가 배치되는, 상흔들림 보정장치.
제 7 항에 있어서,
상기 자전 각속도 성분과 상기 공전 각속도 성분과의 차분에 의거하여 자전 공전 차분값을 연산하는 자전 공전 차분 연산 유닛을 더 구비하고,
상기 제어 유닛은, 상기 자전 공전 차분값에 근거해 상흔들림 보정 제어를 행하는, 상흔들림 보정장치.
제 7 항에 있어서,
상기 자전 각속도 성분과 상기 공전 각속도 성분의 비인 자전 공전 각속도 비를 연산하는 자전 공전 각속도비 연산 유닛을 더 구비하고,
상기 공전 각속도 연산 유닛은, 실시간으로 연산되는 자전 각속도 성분과 상기 자전 공전 각속도비 연산 유닛에 의해 연산된 자전 공전 각속도비의 적(product)에 의해, 상기 공전 각속도 성분의 추정을 연산하는, 상흔들림 보정장치.
제 12 항에 있어서,
상기 자전 공전 각속도비 연산 유닛은, 상기 자전 공전 각속도비가 미리 정한 값을 넘는 경우에는, 상기 자전 공전 각속도비를 규정된 정수로서 설정하는, 상흔들림 보정장치.
제 12 항에 있어서,
상기 제어 유닛은, 상기 자전 공전 각속도비가 미리 정한 값보다 클 때는, 상기 자전 공전 차분값에 근거해 상흔들림 보정 제어를 행하고, 상기 자전 공전 각속도비가 미리 정한 값 이하일 때는, 상기 자전 각속도 성분에 근거해 상흔들림 보정 제어를 행하는, 상흔들림 보정장치.
제 11 항에 있어서,
상기 제어 유닛은, 상기 촬영 광학계의 이미징 배율이 미리 정한 값 이상일 때는, 상기 자전 공전 차분값에 근거해 상흔들림 보정 제어를 행하고, 상기 촬영 광학계의 이미징 배율이 미리 정한 값 미만일 때는, 상기 자전 각속도 성분에 근거해 상흔들림 보정 제어를 행하는, 상흔들림 보정장치.
제 7 항에 있어서,
상기 상흔들림 보정장치에 인가되는 가속도의 광축 방향 성분을 검출하는 광축 방향 가속도 검출기와,
상기 상흔들림 보정장치에 인가되는 운동의 광축 방향 성분에 의해 발생된 이미지 블러(image blur)를 보정하는 광축 방향 운동 보정 제어 유닛을 더 구비하고,
상기 광축 방향 운동 보정 제어 유닛은, 상기 가속도의 광축 방향 성분에 근거해 광축 방향 운동 보정 제어를 행하는, 상흔들림 보정장치.
청구항 7에 따른 상흔들림 보정장치를 구비하는, 촬상장치.