KR20130072136A - 이미지 안정화장치, 그 제어 방법, 광학기기 및 촬상장치 - Google Patents

이미지 안정화장치, 그 제어 방법, 광학기기 및 촬상장치 Download PDF

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Abstract

진동에 의한 이미지 블러(image blur)를 보정하는 진동 보정유닛을 갖는 이미지 안정화장치는, 제1 진동 검출유닛으로 진동의 각속도를 검출하고, 상기 제1 진동 검출유닛으로부터의 출력에 의거하여 회전 흔들림 보정량을 연산하며, 제2 진동 검출유닛으로 상기 제1 진동 검출유닛과는 다른 방식으로 진동을 검출하고, 상기 제1 진동 검출유닛 및 상기 제2 진동 검출유닛의 출력으로부터 보정값을 연산하고, 해당 보정값과 상기 제1 진동 검출유닛의 출력에 의거하여 평행 흔들림 보정량을 연산하며, 상기 회전 흔들림 보정량 및 상기 평행 흔들림 보정량의 적어도 하나에 의거해서 상기 진동 보정유닛을 구동한다. 또, 이미지 안정화장치는 화면 전체에 차지하는 주피사체의 크기의 비율이 작을 때는, 상기 주피사체의 크기의 비율이 클 때보다도 상기 평행 흔들림 보정량을 작게 하도록 변경한다.

Description

이미지 안정화장치, 그 제어 방법, 광학기기 및 촬상장치{IMAGE STABILIZATION APPARATUS, CONTROL METHOD THEREFOR, OPTICAL APPARATUS AND IMAGING APPARATUS}
본 발명은, 손떨림 등의 흔들림에 의한 이미지 블러(image blur(상열화))를 보정하는 이미지 안정화장치 및 그러한 이미지 안정화장치의 제어 방법, 광학기기 및 촬상장치에 관한 것이다
현재, 손떨림 등에 의한 이미지 블러를 방지하고, 예를 들면, 흔들림 보정부, 구동부 및 흔들림 검출부로 구성되는 이미지 안정화장치를 구비한 카메라가 제품화되어 있고, 그 결과, 유저의 촬영 미스를 유발하는 요인이 감소하고 있다.
유저의 손떨림에 의한 카메라 흔들림은, 통상적으로 1~1O Hz의 주파수 범위 내에 있다. 셔터 릴리즈(shutter release)의 시점에 있어서 이러한 손떨림이 발생해도 블러가 없는 사진을 촬영하기 위해서, 종래에는, 손떨림에 의한 카메라 진동을 검출하고, 그 검출된 값에 따라 이미지 블러 보정용의 렌즈(이하, "보정 렌즈"라고 함)를 이동시키는 유닛이 있었다.
카메라 진동이 생겨도 블러가 없는 사진을 촬영하기 위해서는, 카메라 진동을 정확하게 검출하고, 카메라 흔들림 등의 진동에 의한 광축의 시프트(shift)를 보정하는 것이 필요하다. 카메라의 진동(카메라 흔들림)의 검출은, 원리적으로 하면, 가속도, 각가속도, 각속도, 각변위 등을 검출하고, 그 출력을 적절히 처리하는 진동 검출부를 카메라에 탑재함으로써 가능하다. 그리고, 이 진동 검출부로부터의 진동에 의거하여 광축을 이동시키는 이미지 안정화부(특히, 보정 렌즈)를 구동부에 의해 구동시킴으로써, 이미지 블러 제어가 행해진다.
일례로서, 각속도 센서를 사용해서 회전의 흔들림을 검출하고, 렌즈의 일부나 촬상소자를 이동시켜서 촬상소자면 위의 진동을 저감시키는 안정화 제어장치가, 유효한 진동 보정기능으로서 다양한 광학기기 내에 탑재되어 있다.
그렇지만, 가까운 거리에서의 촬영, 높은 촬영 배율에서의 촬영 시에는, 각속도 센서만으로는 검출할 수 없고 카메라의 광축에 대하여 평행 혹은 수직 방향으로 작용하는, 소위 "평행 흔들림(병렬 흔들림)"에 의한 상열화도 무시할 수 없다. 예를 들면, 매크로 촬영과 같이, 피사체에 20cm 정도까지 접근해서 이미지를 촬영하는 경우나, 피사체가 카메라로부터 1m정도 떨어져 있어도, 촬영 광학계의 초점 거리가 매우 긴(예를 들면, 400mm) 경우 등에는, 적극적으로 평행 흔들림을 검출해서 보정할 필요가 있다.
일본국 공개특허공보 특개평7-225405호에는, 가속도를 검출하는 가속도 센서를 설치하고, 가속도 센서에 의해 취득된 가속도의 2차 적분으로부터 평행 흔들림을 구하고, 별도로 설치된 각속도 센서의 출력 및 평행 흔들림에 근거해서 흔들림 보정부를 구동하는 기술이 개시되어 있다.
그렇지만, 동영상 촬영시에 있어서는, 주피사체의 인포커스(in-focus) 범위에 따라 평행 흔들림 보정을 약화시킨 편이 나은 경우도 있다. 그러한 경우의 일례로서, 근접 촬영이 있다. 근접 촬영 시에는, 촬영 배율의 차에 의한 보정량의 오차가 커지기 때문에, 피사체 거리마다 진동의 보정량을 조정하지 않으면, 전체 화면에서 양호한 진동 보정을 행할 수 없다. 구체적으로는, 주피사체까지의 거리가 10 cm이며, 그 주피사체에 대하여 충분한 진동 보정을 행했을 경우에는, 그 배경(예를 들면, 피사체 거리가 1 m)이 충분히 보정되지 않고, 도리어 이미지 블러가 더 나빠진다(과보정). 특히, 동영상 촬영시에는, 정지 화상 촬영시와 달리, 그 영향이 항상 기록되므로, 유저에게 불쾌감을 줄 우려가 있다.
이것에 대해서 더 상세하게 설명한다. 촬상장치에 영향을 미치는 진동에는, 상기한 바와 같이, 촬상장치가 회전중심에 대해서 스윙하는 회전 흔들림(rotational shakes); 및 촬상장치 전체가 평행으로 이동하는 평행 흔들림의 2종류가 있다. 회전 흔들림에 의한 상열화는 피사체 거리와 촬상장치의 초점거리가 길어짐에 따라 더 악화된다. 평행 흔들림에 의한 상열화는 피사체 거리와 초점거리(상배율)와 관련되어 있어, 상배율이 커질수록(피사체 거리가 짧아지고, 초점거리가 길어질수록), 열화가 더 악화된다. 일반적인 촬영 조건(예를 들면 피사체 거리가 1m) 하에 있어서는, 평행 흔들림에 의한 상열화의 영향은 거의 무시할 수 있다.
그렇지만, 근접 촬영(예를 들면, 피사체 거리가 10 cm)의 경우에 있어서는, 촬영 배율이 높기 때문에, 평행 흔들림에 의한 상열화의 영향을 무시할 수 없다. 이 경우에는, 예를 들면, 광학 이미지 안정화 시스템은 가속도 센서 등을 사용해서 검출을 행하고, 전자 이미지 안정화 시스템은 이미지 블러를 검출함으로써 평행 흔들림을 검출하고, 그 검출 결과에 따라 진동을 보정한다.
그렇지만, 화면 내에는 서로 다른 거리에서 다양한 피사체가 존재하고 있다. 그 때문에, 주피사체까지의 거리에 대해서 진동 보정을 행했을 경우에는, 그 주피사체에 대해서는 평행 흔들림에 의한 상열화는 방지할 수 있다. 반면에, 배경 등 그 이외의 서로 다른 거리에서의 피사체에 대해서는, 충분한 진동 보정을 행하지 않고, 도리어 상열화를 일으키는 경우가 있다.
본 발명은 상기의 상황을 고려해서 이루어졌고, 동영상 촬영 중에 주피사체의 진동 보정과 배경의 진동 보정을 밸런스 좋게 행함으로써 안정화 정밀도가 높은 화상을 얻는 것이다.
본 발명에 의하면, 진동에 의한 이미지 블러(image blur)를 보정하는 진동 보정유닛; 진동의 각속도를 검출하는 제1 진동 검출유닛; 상기 제1 진동 검출유닛으로부터의 출력에 의거하여 회전 흔들림 보정량(rotational shake correction amount)을 연산하는 제1 연산 유닛; 상기 제1 진동 검출유닛과는 다른 방식으로 진동을 검출하는 제2 진동 검출유닛; 상기 제1 진동 검출유닛 및 상기 제2 진동 검출유닛의 출력으로부터 보정값을 연산하고, 해당 보정값과 상기 제1 진동 검출유닛의 출력에 의거하여 평행 흔들림 보정량을 연산하는 제2 연산 유닛; 상기 회전 흔들림 보정량 및 상기 평행 흔들림 보정량 중의 적어도 하나에 의거해서 상기 진동 보정유닛을 구동하는 구동유닛; 및 화면 전체에 차지하는 주피사체의 크기의 비율이 작을 때는, 상기 주피사체의 크기의 비율이 클 때보다도 상기 평행 흔들림 보정량을 작게 하도록 변경하는 변경 유닛을 구비하는, 이미지 안정화장치가 제공된다.
또한, 상기 설명한 것과 같은 이미지 안정화장치를 구비하는 광학기기가 제공된다.
또한, 상기 설명한 것과 같은 이미지 안정화장치를 구비하는 촬상장치가 제공된다.
또, 진동에 의한 이미지 블러를 보정하는 진동 보정유닛을 포함하는 이미지 안정화장치의 제어 방법으로서, 제1 진동 검출유닛으로 진동의 각속도를 검출하고; 상기 제1 진동 검출유닛으로부터의 출력에 의거하여 회전 흔들림 보정량을 연산하며; 제2 진동 검출유닛으로 상기 제1 진동 검출유닛과는 다른 방식을 이용해서 진동을 검출하고; 상기 제1 진동 검출유닛 및 상기 제2 진동 검출유닛의 출력으로부터 보정값을 연산하고, 해당 보정값과 상기 제1 진동 검출유닛의 출력에 의거하여 평행 흔들림 보정량을 연산하며; 상기 회전 흔들림 보정량 및 상기 평행 흔들림 보정량 중의 적어도 하나에 의거해서 상기 진동 보정유닛을 구동하고; 및 화면 전체에 차지하는 주피사체의 크기의 비율이 작을 때는, 상기 주피사체의 크기의 비율이 클 때보다도 상기 평행 흔들림 보정량을 작게 하도록 변경하는 것을 포함하는, 이미지 안정화장치의 제어방법이 제공된다.
본 발명의 그 외의 특징은 (첨부도면을 참조하면서) 이하의 예시적인 실시예의 설명으로부터 밝혀질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이미지 안정화장치를 구비한 카메라를 위에서 보았을 경우의 기능 구성을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이미지 안정화장치를 구비한 카메라를 측면에서 보았을 경우의 기능 구성을 도시한 개략도이다.
도 3은 제1의 실시예에 따른 이미지 안정화장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 4는 제1의 실시예에 따른 흔들림의 회전 중심을 나타내는 설명도이다.
도 5a 및 도 5b는 제1의 실시예에 따른 동영상 촬영시의 인포커스 범위의 크기가 다른 경우의 진동 보정의 영향을 설명하는 설명도이다.
도 6은 제1의 실시예에 따른 인포커스 범위의 결정 방법을 설명하는 설명도이다.
도 7은 제1의 실시예에 따른 인포커스 범위의 결정 방법을 설명하는 설명도이다.
도 8은 제1의 실시예에 따른 인포커스 범위의 비율과 보정 게인 K과의 관계의 일례를 도시한 도면이다.
도 9a 및 9b는 제1의 실시예에 따른 안전화 제어 처리의 순서를 나타내는 플로차트이다.
도 10은 제2의 실시예에 따른 안정화 제어장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 11은 제2의 실시예의 변형 예에 따른 안정화 제어장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 12는 제3의 실시예에 따른 보정 계수의 일례를 도시한 도면이다.
본 발명의 예시적인 실시예에 대해서 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 실시예에 나타낸 구성부분의 치수, 형상 및 상대 위치는 본 발명에 채용된 장치의 구성 및 다양한 조건에 따라 편리적으로 변경되어야 하고, 본 발명은 이하에 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다.
<제1의 실시예>
도 1 및 도 2는 각각, 본 발명의 제1의 실시예에 따른 이미지 안정화장치를 구비하는 카메라(101)를 윗면 및 측면에서 보았을 경우의 기능 구성을 도시한 개략도다. 이 카메라(101)에 탑재되는 안정화 시스템은, 광축(102)에 대하여 화살표 103p, 103y로 나타낸 흔들림(이하, "회전 흔들림"), 및 광축(102)에 대해서 화살표 104p, 104y로 나타낸 흔들림(이하, "평행 흔들림")을 보정한다.
카메라(101)는, 릴리즈 스위치(105), 카메라 CPU(106), 촬상소자(107), 및 화살표 108pa, 108ya로 나타낸 회전 흔들림을 각각 검출하는 각속도 센서 108p, 108y를 포함한다. 카메라(101)는 또한 각속도 센서 108p, 108y와 다른 방법을 이용해서, 각각 화살표 109pa, 109ya로 나타내는 평행 흔들림을 검출하는 가속도 센서 109p, 109y를 포함한다. 카메라(101)는, 또한 흔들림 보정 렌즈(111)를 화살표 110p, 110y의 방향을 따라 자유롭게 구동하여, 회전 흔들림 및 평행 흔들림의 양쪽을 보정하는 진동 보정부(110)를 포함한다. 또한, 각속도 센서 108p, 108y, 및 가속도 센서 109p, 109y의 출력은, 카메라 CPU(106)에 입력된다. 그리고, 이들의 출력에 의거하여 구동부(112)에 의해 흔들림 보정을 행한다.
또한, 본 제1의 실시예에서는, 흔들림을 보정하기 위해서, 산출된 보정량에 의거하여 흔들림 보정 렌즈(111)를 광축에 수직한 면을 따라 이동시키는, 소위 "광학 이미지 안정화"를 사용하고 있다는 점에 유념해야 한다. 그렇지만, 흔들림 보정 방법은 광학 이미지 안정화에 한정하는 것이 아니고, 촬상소자를 광축에 수직한 면을 따라 이동시키는 것으로 안정화를 행하는 방법이나, 촬상소자가 출력하는 각 프레임으로부터의 화상을 컷 아웃하고 그 위치를 변경함으로써 흔들림의 영향을 경감시키는 전자 이미지 안정화를 사용하는 방법 등을 이용해도 된다. 또한, 이들의 방법을 서로 조합하여 이용하는 것도 가능하다. 다시 말해, 그러한 어떤 방법이든 산출된 보정량에 의거하여 촬영된 화상의 블러를 경감 또는 없앨 수 있는 것이라면, 본 발명에 적용 가능하다.
도 3은, 본 제1의 실시예에 따른 이미지 안정화장치를 나타내는 블럭도다. 도 3은, 카메라의 수직 방향(즉, 피치 방향, 또는 도 2의 화살표 103p, 104p로 나타낸 방향)에서 발생하는 흔들림의 구성만을 나타낸다. 그러나, 같은 구성은 카메라의 수평 방향(즉, 요(yaw) 방향, 또는 도 1의 화살표 103y, 104y로 나타낸 방향)에서 생기는 흔들림에도 설치된다. 이들 구성은 기본적으로는 같은 구성이므로, 이하, 피치 방향의 구성만을 도면에 도시하고, 그 설명을 행한다.
우선, 도 3을 사용하여, 회전 흔들림량을 구하는 순서에 관하여 설명한다. 각속도 센서 108p으로부터의 각속도신호는 CPU(106)에 입력된다. 그리고, 각속도 신호는 HPF 적분 필터(301)에 입력되고, 하이 패스 필터(HPF)에 의해 DC 성분이 잘라진 후, 그 결과는 적분되어서 각도 신호로 변환된다. 여기에서, 손떨림의 주파수 대역은 일반적으로 1Hz~10Hz의 사이이기 때문에, HPF는, 손떨림의 주파수 대역보다 훨씬 적은, 예를 들면 0.1Hz 이하의 주파수 성분만을 자르는 1차의 HPF 특성을 지닌다.
HPF 적분 필터(301)의 출력은 민감도 조정부(303)에 입력된다. 민감도 조정부(303)는, 줌, 포커스 정보(302)에 의거하여 구한 촬영 배율과 초점거리에 의거하여 HPF 적분 필터(301)의 출력을 증폭하고, 회전 흔들림 보정 목표값(회전 흔들림 보정량)으로 한다. 렌즈의 포커스 및 줌 등의 광학정보가 변화되는 것에 의해 보정 렌즈(111)의 이동량에 대한 카메라 상면의 흔들림량의 비에 대응하는 흔들림 보정 민감도에 변화가 생기기 때문에 민감도 조정부(303)가 설치된다.
다음에, 평행 흔들림량을 구하는 순서에 관하여 설명한다. 각속도 센서 108p으로부터의 각속도 신호는, 상기한 바와 같이 HPF 적분 필터(301)에 입력됨과 동시에, HPF 적분 필터(309)에도 입력되고; HPF에 의해서 DC성분이 잘라진 후, 그 결과가 적분되어서 각도 신호로 변환된다. HPF 적분 필터(309)의 출력은 이득 조정부(310)에 입력된다. 이 이득 조정부(310)와 HPF 적분 필터(309)에 의하여, 평행 흔들림 보정을 행해야 할 주파수 대역에 있어서의 게인 및 위상 특성을 조정하고 있다. 이득 조정부(310)의 출력은 출력 보정부(311)에 출력된다.
상기 처리와 평행하여, 각속도 센서 108p으로부터의 각속도 신호는 HPF 위상조정부(HPF 위상 조정 필터)(304)에도 입력되고, 각속도 센서 108p의 출력에 중첩하는 DC 성분이 잘라지는 동시에 그 결과의 신호에 대해서 위상조정이 행해진다. 여기에서의 컷오프 주파수는 후술하는 HPF 적분 필터(305)의 HPF 컷오프 주파수와 얼라인되고, 주파수 특성이 일치하도록 조정된다. HPF 위상 조정부(304)의 출력으로부터 각속도 센서 밴드패스 필터(BPF)부(306)에 의해 소정대역의 주파수 성분만 추출된다.
한편, 가속도 센서 109p의 출력은 CPU(106)의 HPF 적분 필터(305)에 입력되고, HPF로 그것의 DC 성분을 잘라낸 후, 그 결과가 적분되어서 속도 신호로 변환된다. 이때의 HPF의 컷오프 주파수는 상기한 바와 같이, HPF 위상 조정부(304)의 HPF의 주파수 특성에 따라 설정된다. HPF 적분 필터(305)의 출력으로부터 가속도 센서 밴드패스 필터(BPF)부(307)에 의해 소정대역의 주파수 성분만 추출된다. 또한, 가속도 센서 109p 이외에도, 각속도 센서 108p과는 다른 방식으로 진동을 검출해도 된다. 구체적으로는, 예를 들면 진동 보정부(110)에 가해지는 외력에 의한 속도로부터 또는 움직임 벡터 출력으로부터 진동을 검출할 수 있다.
각속도 센서 BPF부(306) 및 가속도 센서 BPF부(307)의 출력은, 비교부(308)에 입력되고, 이득 조정부(310)의 출력을 보정하는 보정량(보정계수)이 산출되어, 출력 보정부(311)에 출력된다. 또한, 비교부(308)에 의한 보정량의 산출 방법에 관해서는 후술한다.
출력 보정부(311)에, 비교부(308)로부터의 보정량 (보정계수)뿐만 아니라, 줌, 포커스 정보(302)도 수신하고, 줌, 포커스 정보(302)에 의거해서 촬영 배율을 연산한다. 그리고, 취득된 촬영 배율 및 비교부(308)로부터의 보정량에 의거하여 이득 조정부(310)의 출력을 보정하고, 평행 흔들림 보정 목표값(평행 흔들림 보정량)을 취득한다.
인포커스 범위 검출부(313)는, 피사체의 인포커스 범위를 검출한다. 그 후, 보정 계수 판정 조건부(314)는 인포커스 범위에 따라, 앰프(315)에서 평행 흔들림 보정량이 곱해지는 보정 게인 K을 결정한다. 또한, 인포커스 범위 검출부(313)와 보정 계수 판정 조건부(314)에 의한 게인 결정의 상세한 것은 나중에 설명한다.
그리고, 앰프(amplifiier)(315)에서는, 출력 보정부(311)에 의해 취득된 평행 흔들림 보정량에 보정 게인 K을 곱한다. 그 다음, 가산기(312)에서는, 그 결과와 회전 흔들림 보정량을 가산(합성)하고, 그 가산값(합성값)이 최종적인 보정량으로서 구동부(112)에 출력된다. 이 가산값에 의거하여 진동 보정부(110)가 구동부(112)에 의해 구동되고, 회전 흔들림과 평행 흔들림의 양자에 의한 이미지 블러가 보정되게 된다.
다음에, 비교부(308)로부터 출력되는 보정값, 회전 흔들림 보정량 및 평행 흔들림 보정량에 관하여 설명한다.
도 4는 카메라(101)에 가해지는 회전 흔들림 103p과 평행 흔들림 104p을 나타낸 도면이다. 여기에서, 카메라(101)의 촬상 렌즈 내의 촬상 광학계의 주점 위치에 있어서의 평행 흔들림 104p의 흔들림량을 Y라고 하고, 회전 흔들림 103p의 흔들림 각도를 θ라고 한다. 그리고, 회전중심 O을 정하고, 회전중심 O으로부터 가속도 센서 109p까지의 거리인 회전반경을 L이라고 하면, 흔들림 량 Y, 흔들림 각도 θ, 및 회전 반경 L 간의 관계는 이하의 식(1)에 의해 나타낼 수 있다.
Y = Lθ …(1)
또한, 식(1)에 있어서, 가속도 센서 109p의 출력을 2차 적분함으로써 흔들림량 Y를 구할 수 있고, 각속도 센서 108p의 출력을 1차 적분함으로써 흔들림 각도 θ을 구할 수 있다. 또한, 가속도 센서 109p의 출력을 1차 적분해서 구한 속도 V와, 각속도 센서 108p의 출력으로부터 취득된 각속도 ω와, 회전반경 L과의 관계를 이하의 식(2)에 의해 나타낼 수 있다.
V = Lω …(2)
또한, 가속도 센서 109p의 출력으로부터 취득된 가속도 A와, 각속도 센서 108p의 출력을 1차 미분함으로써 구한 각가속도 ωa와, 회전반경 L과의 관계를 이하의 식(3)에 의해 나타낼 수 있다.
A = Lωa …(3)
전술한 식(1) ~ (3) 중 어느 것을 통해서든 회전반경 L을 구하는 것이 가능하다.
한편, 촬상 광학계의 주점 위치에 있어서의 평행 흔들림의 진동량 Y와, 촬상 광학계의 진동 각도 θ와, 촬상 광학계의 초점거리 f 및 촬영 배율을 이용해서, 촬상면에서 발생하는 흔들림 δ은, 이하의 식(4)으로 나타낼 수 있다.
Figure pat00001
...(4)
여기에서, 식(4)의 우변 제1항의 초점거리 f는, 촬영 광학계의 줌, 포커스 정보(302)로부터 구할 수 있다. 또한, 촬영 배율 β은, 실제의 피사체의 크기에 대한, 촬상소자(107) 위에 결상된 피사체의 상(image)의 크기의 배율을 나타내며, 또한 촬상 광학계의 줌, 포커스 정보(302)로부터 구할 수 있다. 또한, 흔들림 각도 θ은 각속도 센서 108p의 출력의 적분결과로부터 구할 수 있다. 따라서, 이러한 정보로부터, 도 3을 참조해서 설명한 바와 같이 회전 흔들림 보정값을 구할 수 있다.
또한, 우변 제2항에 관해서는, 가속도 센서 109p로부터의 출력의 2차 적분인 평행 흔들림의 흔들림량 Y와 촬영 배율 β로부터 구할 수 있기 때문에, 이들 정보로부터 평행 흔들림 보정값을 구할 수 있다.
그렇지만, 본 제1의 실시예에 있어서는, 식(1)과 식(4)을 이용해서 다음 식(5)으로 나타내는 흔들림 δ에 대하여 흔들림 보정을 행한다.
Figure pat00002
...(5)
즉, 평행 흔들림에 관해서, 가속도 센서 109p로부터 직접 구한 흔들림량 Y를 사용하지 않는다. 일단 식(1), 식(2) 또는 식(3)으로부터 회전반경 L을 구하고, 출력 보정부(311)는, 이 회전반경 L과, 각속도 센서 108p의 출력의 적분결과이며 줌, 포커스 정보(302)로부터 취득된 촬영 배율 β을 이용해서 흔들림 각도 θ을 보정한다.
비교부(308)에서는, 각속도 센서 BPF부(306) 및 가속도 센서 BPF부(307)의 출력에 의거하여, 식(2)을 L에 대해서 푼 식(6)에 의해 회전 반경 산출부(501)가 회전반경 L(보정량)을 산출한다.
L = V/ω … (6)
회전반경 L은, (예를 들면, 각속도 센서 BPF부(306) 및 가속도 센서 BPF부(307)의 컷오프 주파수가 5Hz인 경우, 200ms정도로 설정되었다) 소정시간 내의 속도 V와 각속도 ω의 최대 진폭의 피크값의 비로부터 산출해도 된다. 또한, 회전반경 L(보정량)은 속도 V와 각속도 ω가 각각 산출된 순간마다 갱신되어도 된다. 이때, 속도 V와 각속도 ω을 각각 시계열적으로 평균화하거나 로우패스 필터(LPF)를 이용해서 고주파 성분을 자름으로써 회전반경을 산출할 때에 발생하는 고주파 노이즈 성분을 제거한 회전반경을 산출할 수 있다.
다음에, 도 5a 및 도 5b는 동영상 촬영시의 근접 촬영 조건을 나타낸다. 도 5a는, 화면(화상 전체)에 대하여 주피사체(401)가 크거나, 즉 인포커스 범위가 넓은 경우의 예를 나타내고 있다. 보통, 카메라 흔들림에 의한 주피사체의 이미지 블러와 카메라 흔들림에 의한 배경의 이미지 블러 모두에 대해서 진동 보정을 행해야 한다. 그렇지만, 주피사체(401)에 대해서 진동 보정을 행해야 할 제어량과, 주피사체 이외의 배경(402)에 대해서 진동 제어를 행해야 할 제어량은 서로 다르다. 제어량이 다른 이유는, 식(5)으로부터 알 수 있는 것처럼, 피사체의 촬영 배율에 따라 촬상면 위의 이미지 블러의 양이 다르기 때문이다. 도 5a의 경우, 화면에 대하여 주피사체가 차지하는 비율이 크기 때문에, 주피사체(401)에 대하여 적절히 진동 보정을 행했다고 해도, 배경(402)의 이미지 블러가 눈에 띄는 일이 적다.
한편, 도 5b에 나타낸 바와 같이, 화면에 대하여 주피사체(401)가 작거나, 즉 인포커스 범위가 좁은 경우, 주피사체(401)에 대하여 적절히 진동 보정을 행해도, 배경(402)의 이미지 블러가 눈에 잘 띄게 된다. 예를 들면, 주피사체까지의 피사체 거리가 10 cm정도로 가깝고, 배경까지의 피사체 거리가 1m정도로 먼 경우에는, 주피사체의 촬영 배율은 매우 크고, 배경의 촬영 배율은 매우 작다. 따라서, 주피사체의 이미지 블러를 적절히 제어하면, 배경이 과보정되어, 배경이 흐릿(blur)한 촬상 화상을 얻게 된다. 이 경우, 특히, 식(5)의 제2항의 평행 흔들림량에 큰 차가 발생한다. 따라서, 도 5b에 나타낸 바와 같이, 주피사체(401)의 인포커스 범위가 좁은 경우에는, 평행 흔들림 보정량을 억제함으로써, 바람직한 화상이 취득된다.
다음에, 앰프(315)에 있어서 평행 흔들림 보정량에 곱해지는 보정 게인 K의 결정 방법에 관하여 설명한다. 도 6은 인포커스 범위 검출부(313)에 의한 동영상 기록시에 있어서의 주피사체의 인포커스 범위의 검출 방법을 설명하는 설명도다. 동영상의 프레임 601을 n × m으로 분할하고, 분할결과로서 취득된 각 분할된 영역에 대해서 콘트라스트 AF의 평균값을 취득하여, 초점 평균값을 결정한다. 다음에, 전체 프레임 내에 있어서, 콘트라스트 AF의 평균값의 차분이 가장 높은 콘트라스트 AF의 평균값을 갖는 분할 영역 603과 가장 낮은 콘트라스트 AF의 평균값을 갖는 분할 영역 604과의 사이에서 취득되고, 그 결과의 값을 주피사체를 검출하기 위한 AF 평가값의 임계값이라고 정의한다.
도 7은 AF 평가값에 근거하는 인포커스 판정을 설명하는 설명도이며, 피사체 거리에 대한 콘트라스트 AF의 평가값(701)과의 관계를 나타내고 있다. 도 7에 나타나 있는 바와 같이, 특정의 피사체 거리에 피사체가 존재할 경우, AF 평가값(701)이 높다. 따라서, 미리 결정된 임계값(702)과 AF 평가값(701)을 비교한다. AF 평가값(701)이 임계값(702) 이상인 경우에, 분할 영역이 인포커스하고 있다고 판정한다. AF 평가 값(701)이 임계값(702) 미만인 경우, 분할 영역이 인포커스하고 있지 않다고 판정한다. 이 처리를 도 6에 나타낸 각 분할 영역에 대하여 행하고, 화면 전체에 대한 인포커스라고 판정된 분할 영역의 비율을 산출한다.
도 8은, 인포커스 범위의 비율과 보정 게인 K과의 관계의 일례를 나타낸다. 이 관계에 의거하여, 보정 계수 판정 조건부(314)에 의해 보정 게인 K이 결정된다. 본 제1의 실시예에서는, 주피사체의 인포커스 범위의 비율에 의존해서, 임계값 802과 803을 설정하고, 각각에 대응한 평행 흔들림 보정량에 곱해지는 각 보정 게인 K을 결정한다. 상기의 설명에서는, 보정 게인 K을 결정하기 위해서 2개의 임계값을 설정하고 있지만, 임계값을 더 많이 설정해도 된다. 반대로, 1개의 임계값만을 설정해도 된다. 주피사체의 인포커스 범위의 비율이 임계값 802 미만인 영역에서, 즉, 주피사체의 인포커스 범위가 좁은(예를 들면, 30% 미만) 경우에는, 주피사체에 대하여 진동 보정을 행하면, 주피사체와 배경과의 진동 보정의 차가 눈에 잘 띈다. 평행 흔들림 보정 게인 K을 0에 가까운 값 K1(예를 들면, 0.3배 정도)로 설정하여, 평행 흔들림 보정을 억제하는 것으로 이 문제를 해소한다.
주피사체의 인포커스 범위의 비율이 임계값 802 이상이고 임계값 803 미만인 영역에서는, 즉 주피사체의 인포커스 범위의 비율이 중간 범위(예를 들면, 30%이상 70%미만)인 경우에는, 주피사체와 배경이 같은 정도의 비율로 프레임에 제시되기 때문에, 보정 게인 K을 예를 들면 0.6배 정도의 K2로 설정한다.
주피사체의 인포커스 범위의 비율이 임계값 803 이상인 경우에, 주피사체의 인포커스 범위가 넓어(예를 들면 80%이상), 즉 화면에 있어서의 주피사체가 차지하는 비율이 크기 때문에, 주피사체에 대하여 평행 흔들림 보정을 적극적으로 행해도, 주피사체와 배경과의 진동 보정차는 눈에 띄지 않는다. 따라서, 적극적으로 주파사체에 대해서 평행 흔들림 보정을 행하기 위해서, 보정 게인 K를 예를 들면 1배 정도의 K3로 설정한다.
다음에, 도 9에 나타낸 흐름도를 참조하여 본 제1의 실시예에 따른 안정화 제어의 전체적인 동작에 관하여 설명한다. 이 처리는 카메라의 주전원이 온일 때 개시되고, 일정한 샘플링 주기로 실행된다.
우선, 스텝 S101에서는, 안정화 SW의 상태를 검출한다. 안정화 SW가 ON이면, 처리가 스텝 S102로 진행된다. 한편, 안정화 SW가 OFF이면, 처리가 스텝 S117로 진행되어, 진동 보정 렌즈의 구동이 정지하고, 안정화 제어 루틴이 종료한다. 그리고, 이미지 안정화장치는 다음 샘플링 주기까지 기다린다. 스텝 S102에서는, 가속도 센서 109p의 출력과 각속도 센서 108p의 출력을 입력한다.
스텝 S103에서는, 진동 보정이 가능한 상태인지의 여부를 판정한다. 진동 보정이 가능한 상태라고 판정되면, 처리가 스텝 S104로 진행된다. 그렇지 않으면, 스텝 S117로 처리를 진행시킨다. 좀더 구체적으로, 스텝 S103에서는, 전원의 공급이 개시되었는지와 가속도 센서 109p 및 각속도 센서 108p로부터의 출력이 안정한 상태인지의 여부를 판단한다. 출력이 안정해질 때까지는, 진동 보정이 가능한 상태가 아니라고 판단한다. 출력이 안정해진 후에는, 진동 보정이 가능한 상태라고 판단한다. 이것에 의해 전원의 공급 개시 직후에 출력값이 불안정한 상태에서의 안전화 성능의 악화가 방지된다.
스텝 S104에서는, 도 3을 참조해서 전술한 방법으로 회전 흔들림량을 산출한다. 스텝 S105에서는, 평행 흔들림량을 산출한다. 다음에, 스텝 S106에서, 줌렌즈 위치 및 포커스 렌즈 위치 정보를 취득한다.
스텝 S107에서, 동영상 촬영 상태인지 아닌지를 판정한다. 동영상 촬영 상태라고 판정되면, 처리가 스텝 S108로 진행된다. 스텝 S108에서, AF 평가값을 취득한다. 스텝 S109에서, AF 평가값에 근거해 주피사체의 인포커스 범위를 산출한다. 스텝 S110에 있어서, 산출된 인포커스 범위에 따라 동영상 촬영용의 회전 흔들림 보정계수와 평행 흔들림 보정계수를 각각 연산하고, 처리는 스텝 S113로 진행된다. 식(5)의 우변의 제1항에 의하면, 회전 흔들림 보정계수는 초점거리 f와 촬영 배율 β에 의해 (1+β)f로 결정된다. 또한, 식(5)의 우변의 제2항에 의하면, 평행 흔들림 보정계수는 촬영 배율 β과 회전반경 L에 의해 βL로 결정된다. 본 제1의 실시예에서는, 또한 후술하는 바와 같이, 평행 흔들림 보정량에 보정 게인 K을 곱하고 그 곱의 결과를 회전 흔들림 보정량과 합성함으로써 최종적인 진동 보정량을 취득한다. 이에 따라, 이 단계에서 보정 게인 K도 결정한다.
한편, 스텝 S107에서는, 동영상 촬영 상태가 아니라고 판정되면, 스텝 S111에 있어서, 정지 화상 촬영 상태라고 판정한다. 스텝 S112에서는, 정지 화상 촬영용의 회전 흔들림 보정계수와 평행 흔들림 보정계수를 산출한다. 스텝 S112에 있어서도, 스텝 S110과 마찬가지로, 전술한 식(5)으로 나타나 있는 바와 같이, 회전 흔들림 보정계수는 초점거리 f와 촬영 배율 β에 의해 결정되고, 평행 흔들림 보정계수는 촬영 배율 β과 회전반경 L에 의해 결정된다. 다만, 정지 화상 촬영 모드에서는, SW2이 눌러지면 정지 화상 촬영용의 안정화가 이루어지므로, 회전 흔들림 보정계수와 평행 흔들림 보정계수의 연산에 사용하는 촬영 배율 β로서, 정지 화상 촬영 직전의 촬영 배율 β을 사용한다. 동영상용에 연산된 안정화 제어용의 촬영 배율 β는, 실제의 촬영 배율에 대하여 지연이 생기거나, 과잉의 제어를 막기 위해서 작은 값으로 설정되거나 한다. 그러나, 정지 화상 촬영에 있어서는, AF 동작 완료 후에 촬영을 행하므로, 촬영 배율 β로서 줌 렌즈 위치 및 포커스 렌즈 위치 정보로부터 취득되는 촬영 배율을 계속해서 이용하는 것이 좋다. 따라서, SW2가 눌러진 후에, 촬영 직전 및 AF 동작 완료 후의 촬영 배율 β을 계속해서 회전 흔들림 보정계수와 평행 흔들림 보정계수의 산출에 사용함으로써, 정지 화상 촬영에 최적인 안정화를 행할 수 있다.
다음에, 스텝 S113에 있어서, 스텝 S110 또는 스텝 S112에서 취득된 회전 흔들림 보정계수로부터, 식(5)의 우변 제1항에 따라 회전 흔들림 보정량을 연산하고, 처리는 스텝 S114로 진행된다. 스텝 S114에서는, 스텝 S110 또는 S112에서 취득된 평행 흔들림 보정계수로부터, 식(5)의 우변 제2항에 따라 평행 흔들림 보정량을 연산하고, 처리는 스텝 S115로 진행된다.
스텝 S115에서, 보정 게인 K을 사용해서 진동 보정량의 합성이 행해지고, 즉 회전 흔들림 보정량과 평행 흔들림 보정량이 가산된다. 스텝 S116에서, 결정된 진동 보정량에 의거하여 진동 보정 렌즈가 구동된다. 안정화 제어 루틴이 종료하고, 이미지 안정화장치가 다음번의 샘플링 주기까지 기다린다.
이상과 같이, 본 제1의 실시예에 의하면, 동영상 촬영시에, 주피사체의 인포커스 범위에 따라 평행 흔들림 보정량에 적절한 게인을 곱해서 보정을 행함으로써, 주피사체와 배경의 보정을 밸런스 좋게 행할 수 있다.
또한, 전술한 예에서는, 보정 게인 K을 인포커스 범위의 비율에 의거하여 임계값 802 및 803을 이용해서 설정하는 경우에 관하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정하는 것이 아니고, 도 8의 그래프 801로 나타낸 같이, 보정 게인 K는 인포커스 범위의 비율에 대하여 연속한 값이어도 된다.
<제2의 실시예>
다음에 본 발명의 제2의 실시예에 관하여 설명한다. 제2의 실시예는, 이하의 점에서 제1의 실시예와 다르다.
제1의 실시예에서는, 주피사체의 인포커스 범위에 따라 평행 흔들림 보정량에 보정 게인 K을 곱해서 보정량을 조정한다. 본 제2의 실시예에서는, 평행 흔들림 보정량을 산출한 후에 보정 게인 K을 이용해서 곱셈을 행하는 것이 아니라, 주피사체의 인포커스 범위에 따라 줌과 피사체 거리 정보로부터 촬영 배율을 산출하고, 촬영 배율에 보정 게인 K을 곱함으로써 평행 흔들림 보정량을 조정한다. 또한, 제1의 실시예에서는, 평행 흔들림 보정량에만 보정 게인을 곱하지만, 제2의 실시예에서는, 회전 흔들림측의 촬영 배율에 보정 게인을 곱함으로써, 회전 흔들림 보정량도 조정한다.
따라서, 촬영 배율에 보정 게인을 곱한 상면(image surface)에서의 진동량을, 식(7)으로 정의한다.
δ = (1 + Kaβ) fθ + KbβY … (7)
도 10은 본 제2의 실시예에 따른 안정화 시스템을 나타낸다. 인포커스 범위 검출부(313)로 주피사체의 인포커스 범위를 산출하고, 보정 계수 판정 조건부(314)에서 설정한 보정 게인 Ka를, 민감도 조정부(303)에 설정한다. 또한, 보정 계수 판정 조건부(314)로 설정한 보정 게인 Kb을, 출력 보정부(311)에 설정한다.
또한, 보정 게인 Ka 및 Kb은, 도 8을 참조하여 제1의 실시예에서 설명한 보정 게인 K을 취득하는 것과 같은 방식으로 취득할 수 있다. 다만, 도 8에 나타낸 보정 게인 K1 및 K2으로서는, Ka와 Kb을 같은 값으로 설정해도 되고, 또는 다른 값으로 설정해도 된다.
상기한 바와 같이, 본 제2의 실시예에 의하면, 촬영 배율 β에 보정 게인을 곱함으로써, 회전 흔들림 보정량과 평행 흔들림 보정량을 변경할 수 있고, 주피사체와 배경에 대해서 진동 보정을 적절히 행할 수 있다.
또한, 전술한 제2의 실시예에 있어서는, 회전 흔들림 보정계수에도 보정 게인 Ka를 곱하는 경우에 관하여 설명했지만, 평행 흔들림 보정계수에만 보정 게인 Kb를 곱해도 된다.
<제2의 실시예의 변형 예>
상기 제2의 실시예에 있어서는, 보정 계수 판정 조건부(314)에 의해 설정된 보정 게인 Ka 및 Kb을, 민감도 조정부(303)와 출력 보정부(311)에 설정한 경우에 관하여 설명했다. 본 변형 예에서는, 도 11에 나타나 있는 바와 같이, 보정 계수 판정 조건부(314)에 의해서 설정된 보정 게인 Ka 및 Kb을, 회전 흔들림 보정 앰프(901)와 평행 흔들림 보정 앰프(902)에 각각 설정한다. 이에 따라, 제2의 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
<제3의 실시예>
다음에 본 발명의 제3의 실시예에 관하여 설명한다. 본 제3의 실시예는, 이하의 점에서 제1 및 제2의 실시예와 다르다.
제1의 실시예에서는, 주피사체의 인포커스 범위에 따라 평행 흔들림 보정량에 보정 게인 K을 곱해서 조정을 행하고, 제2의 실시예에서는, 주피사체의 인포커스 범위에 따라 촬영 배율에 보정 게인 Ka 및 Kb을 설정해서 회전 흔들림 보정량과 평행 흔들림 보정량을 조정한다. 제3의 실시예에서는, 인포커스 범위만 따르기보다는, 오히려 인포커스 범위와 촬영 배율의 정보에 따라 보정 게인 K을 결정한다.
도 12는 인포커스 범위와 촬영 배율에 따른 보정 게인을 나타낸 도면이다. 참조번호 1001은 촬영 배율이 큰 경우(예를 들면, 0.5배 이상)에 있어서의 인포커스 범위에 따른 보정 게인 특성을 나타내고, 1002는 촬영 배율이 중간인 경우(예를 들면, 0.1배)에 있어서의 인포커스 범위에 따른 보정 게인 특성을 나타내며, 1003은 촬영 배율이 작은 경우(예를 들면 0.01배 이하)에 있어서의 인포커스 범위에 따른 보정 게인 특성을 나타낸다.
인포커스 범위가 넓으면, 촬영 배율의 값에 관계없이, 보정 게인 K은 1배 정도로 설정될 수 있고, 주피사체에 대해서 진동 보정을 적극적으로 행할 수 있다. 이것은, 인포커스 범위가 넓은 경우, 화면에 있어서의 주피사체가 차지하는 비율이 크기 때문에, 주피사체에 대해서 적절히 진동 보정을 행하면, 배경의 이미지 블러가 눈에 띄는 일이 적기 때문에, 적극적으로 주피사체에 대해서 진동 보정을 행해도 어떠한 문제도 일어나지 않기 때문이다. 그러나, 인포커스 범위가 좁고, 주피사체와 배경 간의 이미지 블러의 차가 클 때에는, 주피사체에 대해서 적절히 제어를 행하면, 배경의 이미지 블러가 커져 버린다. 즉, 주피사체의 촬영 배율이 크고, 배경의 촬영 배율이 작을 때는, 주피사체와 배경 간의 이미지 블러의 차가 매우 커져, 이미지 블러가 눈에 잘 띄게 된다. 반대로, 주피사체의 촬영 배율이 작고, 배경의 촬영 배율도 작을 때는, 주피사체와 배경 간의 이미지 블러의 차가 크지 않기 때문에, 이미지 블러가 눈에 덜 띄게 된다.
따라서, 인포커스 범위가 좁은 경우, 주피사체의 촬영 배율이 커질수록, 보다 보정 게인을 작게 설정함으로써, 배경의 과보정에 의한 이미지 블러를 방지할 수 있다. 또한, 주피사체의 촬영 배율이 작을 때는, 보정 게인은, 촬영 배율이 큰 경우의 것만큼 작지 않은 값으로 설정되므로, 피사체와 배경에 대해서 적절히 안정화 제어를 행할 수 있다.
상기 설명한 것처럼, 본 제3의 실시예에 의하면, 동영상 촬영시에 있어서의 주피사체의 촬영 배율에 따라 보정 게인을 촬영 배율에 곱함으로써, 주피사체와 배경과의 보정을 밸런스 좋게 행할 수 있다.
또한, 본 발명의 애플리케이션은, 디지털 일안 레플렉스 카메라, 그것의 교환 렌즈, 및 디지털 콤팩트 카메라의 안정화 제어장치에 한정하지 않고, 본 발명은 디지털 비디오카메라의 촬영뿐만 아니라, 감시 카메라, 웹 카메라, 휴대전화 등에 내장된 촬영 장치에도 적용가능하다.
또한, 전술한 제1 내지 제3의 실시예에서는 평행 흔들림 보정량을, 각속도 센서 108p(요(yaw) 방향의 경우에는 108y)와 가속도 센서 109p(요(yaw) 방향의 경우에는 109y)로부터의 출력에 근거해서 결정하는 경우에 관하여 설명했다. 그렇지만, 평행 흔들림 보정량을 취득하는 방법은 이것에 한정하는 것이 아니고, 예를 들면 가속도 센서로부터의 출력에만 근거해서 결정하고, 진동 보정부(110)에 가해지는 외력에 의한 속도로부터 결정하며, 움직임 벡터 출력으로부터 결정하는 등, 별도의 방법을 이용해도 된다. 그 경우에도, 제1 내지 제3의 실시예에 있어서 설명한 바와 같이, 적어도 전체 화면에 대한 주피사체의 크기에 의거하여 평행 흔들림 보정량에 곱해지는 게인을 변경할 수 있다.
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.

Claims (12)

  1. 진동에 의한 이미지 블러(image blur)를 보정하는 진동 보정유닛과,
    진동의 각속도를 검출하는 제1 진동 검출유닛과,
    상기 제1 진동 검출유닛으로부터의 출력에 의거하여 회전 흔들림 보정량을 연산하는 제1 연산 유닛과,
    상기 제1 진동 검출유닛과는 다른 방식으로 진동을 검출하는 제2 진동 검출유닛과,
    상기 제1 진동 검출유닛 및 상기 제2 진동 검출유닛의 출력으로부터 보정값을 연산하고, 해당 보정값과 상기 제1 진동 검출유닛의 출력에 의거하여 평행 흔들림 보정량을 연산하는 제2 연산 유닛과,
    상기 회전 흔들림 보정량 및 상기 평행 흔들림 보정량 중의 적어도 하나에 의거해서 상기 진동 보정유닛을 구동하는 구동유닛과,
    화면 전체에 차지하는 주피사체의 크기의 비율이 작을 때는, 상기 주피사체의 크기의 비율이 클 때보다도 상기 평행 흔들림 보정량을 작게 하도록 변경하는 변경 유닛을 구비하는, 이미지 안정화장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    포커싱 동작에 의해 상기 주피사체를 결정하는 초점 검출유닛을 더 구비하는, 이미지 안정화장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 변경 유닛은, 또 촬영 배율에 따라 상기 평행 흔들림 보정량을 변경하고, 상기 촬영 배율이 클 때는, 상기 촬영 배율이 작을 때보다도 상기 평행 흔들림 보정량을 작게 하도록 변경하는, 이미지 안정화장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    화면 전체에 차지하는 주피사체의 크기의 비율이 작을 때는, 상기 주피사체의 크기의 비율이 클 때보다도 상기 회전 흔들림 보정량을 작게 하도록 변경하는 제2 변경유닛을 더 구비하는, 이미지 안정화장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 변경 유닛은, 또 촬영 배율에 따라 상기 평행 흔들림 보정량을 변경하고, 상기 촬영 배율이 클 때는, 상기 촬영 배율이 작을 때보다도 상기 평행 흔들림 보정량을 작게 하도록 변경하는, 이미지 안정화장치.
  6. 청구항 1에 따른 이미지 안정화장치를 구비하는 광학기기.
  7. 청구항 1에 따른 이미지 안정화장치를 구비하는 촬상장치.
  8. 진동에 의한 이미지 블러를 보정하는 진동 보정유닛을 포함하는 이미지 안정화장치의 제어 방법으로서,
    제1 진동 검출유닛으로 진동의 각속도를 검출하고,
    상기 제1 진동 검출유닛으로부터의 출력에 의거하여 회전 흔들림 보정량을 연산하며,
    제2 진동 검출유닛으로 상기 제1 진동 검출유닛과는 다른 방식을 이용해서 진동을 검출하고,
    상기 제1 진동 검출유닛의 출력 및 상기 제2 진동 검출유닛의 출력으로부터 보정값을 연산하고, 해당 보정값과 상기 제1 진동 검출유닛의 출력에 의거하여 평행 흔들림 보정량을 연산하며,
    상기 회전 흔들림 보정량 및 상기 평행 흔들림 보정량 중의 적어도 하나에 의거해서 상기 진동 보정유닛을 구동하고,
    화면 전체에 차지하는 주피사체의 크기의 비율이 작을 때는, 상기 주피사체의 크기의 비율이 클 때보다도 상기 평행 흔들림 보정량을 작게 하도록 변경하는 것을 포함하는, 이미지 안정화장치의 제어방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    포커싱 동작에 의해 상기 주피사체를 결정하는 것을 더 포함하는, 이미지 안정화장치의 제어방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    촬영 배율에 따라 상기 평행 흔들림 보정량을 변경하고, 상기 촬영 배율이 클 때는, 상기 촬영 배율이 작을 때보다도 상기 평행 흔들림 보정량을 작게 하도록 변경하는 것을 더 포함하는, 이미지 안정화장치의 제어방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    화면 전체에 차지하는 주피사체의 크기의 비율이 작을 때는, 상기 주피사체의 크기의 비율이 클 때보다도 상기 회전 흔들림 보정량을 작게 하도록 변경하는 것을 더 포함하는, 이미지 안정화장치의 제어방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    촬영 배율에 따라 상기 평행 흔들림 보정량을 변경하고, 상기 촬영 배율이 클 때는, 상기 촬영 배율이 작을 때보다도 상기 평행 흔들림 보정량을 작게 하도록 변경하는 것을 더 포함하는, 이미지 안정화장치의 제어방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022203433A1 (ko) * 2021-03-25 2022-09-29 삼성전자 주식회사 카메라를 포함하는 전자 장치 및 그 제어 방법
US11743585B2 (en) 2021-03-25 2023-08-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic apparatus including camera and control method thereof

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5409342B2 (ja) * 2009-12-25 2014-02-05 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法
JP5868042B2 (ja) * 2011-07-01 2016-02-24 キヤノン株式会社 防振制御装置、撮像装置、及び防振制御装置の制御方法
JP5917133B2 (ja) * 2011-12-22 2016-05-11 キヤノン株式会社 防振制御装置、防振制御方法、光学機器、撮像装置
JP5886623B2 (ja) * 2011-12-27 2016-03-16 キヤノン株式会社 撮像装置およびその制御方法
JP5967432B2 (ja) * 2012-09-11 2016-08-10 ソニー株式会社 処理装置、処理方法、及び、プログラム
JP2014126861A (ja) 2012-12-27 2014-07-07 Canon Inc 撮像装置及びその制御方法、プログラム、記憶媒体
JP6071545B2 (ja) * 2012-12-27 2017-02-01 キヤノン株式会社 撮像装置、画像処理装置及びその制御方法、プログラム、記憶媒体
JP6465553B2 (ja) * 2014-02-25 2019-02-06 キヤノン株式会社 撮像装置およびその制御方法
WO2016088530A1 (ja) * 2014-12-02 2016-06-09 富士フイルム株式会社 撮像装置及び像振れ補正方法
KR102493531B1 (ko) * 2015-05-08 2023-01-31 소니 세미컨덕터 솔루션즈 가부시키가이샤 촬상 장치 및 그것을 구비한 전자 기기
JP6821339B2 (ja) * 2015-09-15 2021-01-27 キヤノン株式会社 像振れ補正装置、傾き補正装置、像振れ補正装置の制御方法、傾き補正装置の制御方法
JP6584259B2 (ja) * 2015-09-25 2019-10-02 キヤノン株式会社 像ブレ補正装置、撮像装置および制御方法
JP6600232B2 (ja) * 2015-11-05 2019-10-30 キヤノン株式会社 像ブレ補正装置及び方法
US10277821B2 (en) * 2016-04-19 2019-04-30 Semiconductor Components Industries, Llc Methods and apparatus for optical image stabilization
JP6818426B2 (ja) * 2016-04-20 2021-01-20 キヤノン株式会社 像振れ補正装置及びその制御方法、撮像装置、プログラム
WO2018070468A1 (ja) * 2016-10-13 2018-04-19 富士フイルム株式会社 ブレ補正装置、撮像装置、及びブレ補正方法
JP6843651B2 (ja) * 2017-03-01 2021-03-17 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理装置の制御方法、及び、プログラム
JP7009107B2 (ja) * 2017-08-03 2022-01-25 キヤノン株式会社 撮像装置およびその制御方法
JP7013199B2 (ja) * 2017-10-23 2022-01-31 キヤノン株式会社 撮像装置およびその制御方法
US20190260943A1 (en) * 2018-02-22 2019-08-22 Perspective Components, Inc. Methods for dynamic camera position adjustment
JP7044246B2 (ja) * 2018-06-05 2022-03-30 株式会社不二工機 電動弁
JPWO2020013200A1 (ja) * 2018-07-10 2021-07-15 株式会社ニコン 交換レンズ、及びカメラボディ
CN110278372B (zh) * 2019-06-26 2021-03-30 Oppo广东移动通信有限公司 防抖方法和装置、电子设备、计算机可读存储介质
JP7449071B2 (ja) * 2019-10-30 2024-03-13 キヤノン株式会社 防振装置及び方法、及び撮像装置
CN110995969B (zh) * 2019-11-29 2022-03-29 维沃移动通信(杭州)有限公司 一种电子设备
CN111147741B (zh) * 2019-12-27 2021-08-13 Oppo广东移动通信有限公司 基于对焦处理的防抖方法和装置、电子设备、存储介质
KR20220040789A (ko) 2020-09-24 2022-03-31 세메스 주식회사 비전 측정장치 및 구동방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005114845A (ja) * 2003-10-03 2005-04-28 Nikon Corp 振れ検出装置及びブレ補正装置
JP2010233188A (ja) * 2009-03-30 2010-10-14 Canon Inc 撮像装置、その制御方法及びプログラム
JP2011155582A (ja) * 2010-01-28 2011-08-11 Sanyo Electric Co Ltd 撮像装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3628480A1 (de) * 1985-08-23 1987-03-05 Canon Kk Verfahren und vorrichtung zur kompensation einer bewegung eines bildes
JPH0795464A (ja) * 1993-09-22 1995-04-07 Canon Inc 防振装置付カメラ
JP3513950B2 (ja) * 1993-12-14 2004-03-31 株式会社ニコン 像振れ補正カメラ
US6343188B1 (en) * 1995-03-02 2002-01-29 Canon Kabushiki Kaisha Vibration correction apparatus and optical device
JPH11271831A (ja) * 1998-03-24 1999-10-08 Nikon Corp 交換レンズ及びブレ補正カメラ
RU2225024C1 (ru) * 2002-07-01 2004-02-27 Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "Темп-Авиа" Система стабилизации изображения на подвижном основании
JP4717382B2 (ja) * 2004-06-15 2011-07-06 キヤノン株式会社 光学機器
US7424212B2 (en) * 2004-11-12 2008-09-09 Fujifilm Corporation Camera shaking correcting method, camera shaking correcting device, and image pickup device
JP4667052B2 (ja) * 2005-01-27 2011-04-06 キヤノン株式会社 撮像装置並びにそのカメラ本体及び交換レンズ
EP1954031A4 (en) * 2005-10-28 2010-09-29 Nikon Corp PICTURE DEVICE, PICTURE PROCESSING DEVICE AND PROGRAM
JP4789789B2 (ja) * 2006-12-12 2011-10-12 キヤノン株式会社 撮像装置
JP5274130B2 (ja) * 2008-07-15 2013-08-28 キヤノン株式会社 像振れ補正装置及び光学機器、撮像装置並びに像振れ補正装置の制御方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005114845A (ja) * 2003-10-03 2005-04-28 Nikon Corp 振れ検出装置及びブレ補正装置
JP2010233188A (ja) * 2009-03-30 2010-10-14 Canon Inc 撮像装置、その制御方法及びプログラム
JP2011155582A (ja) * 2010-01-28 2011-08-11 Sanyo Electric Co Ltd 撮像装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022203433A1 (ko) * 2021-03-25 2022-09-29 삼성전자 주식회사 카메라를 포함하는 전자 장치 및 그 제어 방법
US11743585B2 (en) 2021-03-25 2023-08-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic apparatus including camera and control method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
US8811809B2 (en) 2014-08-19
RU2536323C2 (ru) 2014-12-20
CN103176332A (zh) 2013-06-26
JP5956749B2 (ja) 2016-07-27
JP2013130721A (ja) 2013-07-04
US20130163972A1 (en) 2013-06-27
RU2012152709A (ru) 2014-06-20
KR101711807B1 (ko) 2017-03-03
CN103176332B (zh) 2015-08-26

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