KR20170134694A - 흔들림 보정장치, 촬상 장치 및 흔들림 보정방법 - Google Patents

흔들림 보정장치, 촬상 장치 및 흔들림 보정방법 Download PDF

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Abstract

촬상 장치는, 카메라 진동 등의 진동에 의해 발생할 수 있는 화상 흔들림을 보정하는 진동 보정부와 그 구동부를 구비하고 있다. 각속도계는 진동의 각속도를 검출하고, 가속도계는 진동의 가속도를 검출한다. ＣＰＵ는, 각속도 검출 신호 및 가속도 검출 신호를 취득하고 나서, 촬상 광학계의 광축에 직교하는 방향의 진동인 제1의 평행 진동량을 연산한다. 속도 연산부는 가속도 검출 신호와 제1의 평행 진동량을 합성함으로써 제2의 평행 진동량을 연산한다. 상기 구동부는 제2의 평행 진동량에 근거하여 그 진동 보정부를 구동해서 흔들림을 보정한다.

Description

흔들림 보정장치, 촬상 장치 및 흔들림 보정방법
본 발명은, 카메라 진동 등에 의해 생길 수 있는 화상 흔들림을 보정하는 흔들림 보정기술에 관한 것이다.
촬상 장치에는, 진동 검출부와 카메라 진동 등에 의한 화상 흔들림을 보정하는 진동 보정부를 갖는 화상 흔들림 보정장치를 구비한 카메라가 있다. 이러한 화상 흔들림 보정장치는, 각속도계 등을 사용해서 각도 진동을 검출하고, 진동 보정부로서 렌즈 군의 일부나 촬상 소자를 움직여서 촬상면상의 화상 흔들림을 감소시킨다.
그렇지만, 지근거리에서 행해진 촬영이나, 높은 촬영 배율에서의 촬영에 있어서는, 각속도계만으로는 검출할 수 없는 진동에 의해 화상에 영향을 끼치는 경우가 있다. 따라서, 카메라의 광축에 대하여 평행한 방향 또는 수직한 방향으로 가해진, 소위 평행 진동에 의해 생긴 화상 흔들림으로 인해 상 열화가 발생할 수 있다. 예를 들면, 피사체에 카메라가 20cm정도까지 접근해서 매크로 촬영을 행할 경우나, 피사체가 카메라로부터 1m정도 떨어질 때에도, 촬상 광학계의 초점거리가 긴(예를 들면, 400mm) 경우에는, 적극적으로 평행 진동을 검출해서 보정하는 것이 필요하다.
특허문헌 1에서는, 가속도계로 검출한 가속도의 이중 적분으로부터 평행 진동을 구하고 나서, 별도로 설치한 각속도계의 출력과 함께 진동 보정부를 구동하는 기술이 개시되어 있다. 이 경우, 가속도계의 출력은 외란 노이즈나 온도변화 등의 환경변화의 영향을 받는다. 가속도를 이중 적분하는 것으로 그러한 불안정 요인은 더욱 확대하므로, 평행 진동의 고정밀 보정이 어렵다.
특허문헌 2에서는, 평행 진동을 카메라로부터 떨어진 장소에 회전 중심이 있다고 했을 때의 각도진동으로서 간주해서 구하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법에서는, 각속도계와 가속도계를 설치하고, 이 계들의 출력으로부터 각도진동의 회전 반경을 사용하여 보정값과 각도를 구함에 따라서 진동이 보정되고, 외란의 영향을 받기 어려운 주파수 대역에 한정해서 회전 중심을 구할 수 있다. 상술한 동작에 의해, 상기와 같은 가속도계의 불안정요인의 영향을 경감할 수 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
특허문헌1: 일본 특개평 7-225405호 공보
특허문헌2: 일본 특허공개 2010-25962호 공보
각도진동의 회전 반경을 사용해서 평행 진동을 보정하는 방법에서는, 회전 반경을 정확하게 산출하는 것이 필요하다. 그렇지만, 실제의 소지 상태에서의 카메라의 촬영 조건에 있어서는, 평행 진동이 1개의 회전의 영향만으로 인해 발생하는 조건은 드물고, 대부분의 경우에는 복수의 회전의 영향으로 인해 평행 진동이 발생한다. 특허문헌2에 개시된 방법에서는, 가장 영향력이 큰 회전으로 인해 발생하는 평행 진동을 보정할 수는 있지만, 모든 주파수 대역에 있어서 항상 정확히 진동 보정이 행해진다고 말하기 어렵다. 또한, 저주파대역에서의 회전에 의한 평행 진동 영향이 클 경우에는, 저주파의 평행 진동이 정확히 보정되지만, 고주파에서는 실제의 평행 진동과는 달리, 과보정이 평행 진동에 의해 생긴 화상 흔들림 보정 효과에 영향을 끼칠 가능성이 있다.
본 발명은, 평행 진동에 대하여 넓은 주파수 대역에서 고정밀의 흔들림 보정을 행한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 흔들림 보정장치는, 진동을 검출하는 각속도 검출부로부터 출력된 각속도 신호 및 진동을 검출하는 가속도 검출부로부터 출력된 가속도 신호로부터 제1의 평행 진동 보정량을 연산하는 제1의 연산부; 상기 각속도 신호를 사용하지 않고 상기 가속도 신호로부터 제2의 평행 진동 보정량을 연산하는 제2의 연산부; 상기 제1의 평행 진동 보정량과 상기 제2의 평행 진동 보정량의 합성 처리를 행해서 제3의 평행 진동 보정량을 연산하는 합성부; 및 상기 제3의 평행 진동 보정량을 사용하여 흔들림 보정부에 의해 화상 흔들림을 보정하는 제어부를 구비한다.
본 발명의 또 다른 특징들은, 첨부도면을 참조하여 이하의 실시예들의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 흔들림 보정장치를 탑재한 카메라의 평면도다.
도 2는, 본 발명의 실시예에 따른 흔들림 보정장치를 탑재한 상기 카메라의 측면도다.
도 3은, 본 발명의 제1실시예에 따른 흔들림 보정장치의 블록도다.
도 4는, 카메라의 진동의 회전 중심을 설명하는 도다.
도 5a는, 본 발명의 제1실시예에 따른 속도산출용 필터의 주파수 특성을 예시하는 도다.
도 5b는, 본 발명의 제1실시예에 따른 속도산출용 필터의 주파수 특성을 예시하는 도다.
도 6은, 본 발명의 제2실시예에 따른 흔들림 보정장치의 블록도다.
도 7은, 본 발명의 제2실시예에 따른 흔들림 보정의 설명도다.
도 8은, 본 발명의 제3실시예에 따른 흔들림 보정장치의 블록도다.
도 9는, 본 발명의 제3실시예에 따른 중력가속도의 그래프다.
이하에, 본 발명의 각 실시예에 대해서, 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명은, 디지털 일안 레플렉스 카메라나 디지털 콤팩트 카메라의 흔들림 보정장치에 한정되지 않고, 렌즈 장치를 구비한 광학기기나, 디지털 비디오 카메라, 감시 카메라, 웹(web) 카메라 및 휴대전화등의 촬상 장치에도 탑재될 수 있다.
<제1실시예>
도 1 및 도 2는, 본 발명의 제1실시예에 따른 흔들림 보정장치를 구비한 카메라(101)의 기능 구성을 도시한 개략도다. 도 1은 카메라(101)를 상면으로부터 보았을 경우의 도이며, 도 2는 카메라(101)를 측면에서 보았을 경우의 도다. 카메라(101)에 탑재된 흔들림 보정장치는, 이 장치의 진동을 검출해서 화상 흔들림 보정을 행한다. 화살표 103p, 103y로 나타내는 진동은, 광축(102)에 직교하는 2개의 축에 대한 진동(이하, 각도진동이라고 한다)을 의미한다. "p"는 피치 방향을 의미하고, "y"는 요(yaw) 방향을 의미한다. 또, 화살표 104p, 104y로 나타내는 진동은, 광축(102)에 직교하는 방향의 진동(이하, 평행 진동이라고 한다)을 의미한다.
카메라(101)는 릴리즈 버튼(105)을 갖고, 카메라 중앙연산 처리 장치ＣＰＵ(106)는 릴리즈 버튼(105)의 조작 신호S1을 취득하고 촬상 동작을 제어하는 중앙 제어부다. 촬상 소자(107)는 촬상 광학계를 통과시켜서 피사체를 촬상하고, 촬상 신호를 출력한다.
각속도계 108p, 108y는, 화살표 108ｐａ, 108ｙａ로 나타낸 방향의 각도진동을 검출하는 제1진동 검출부이다. 또한, 가속도계 109p, 109y는, 화살표 109ｐａ, 109ｙａ로 나타낸 방향의 평행 진동을 검출하는 제2진동 검출부이다. 각속도계 108p, 108y, 및 가속도계 109p, 109y의 각 출력은, 카메라 ＣＰＵ(106)에 입력된다. 진동 보정부(110)는, 진동 보정 렌즈(111)를 도 1 및 도 2의 화살표 110p, 110y의 방향으로 구동 함에 의해, 각도진동과 평행 진동의 양쪽을 가미한 진동 보정을 행한다. 카메라 ＣＰＵ(106)는 구동부(112)에 제어 신호를 출력하여, 구동부(112)는 진동 보정부(110)를 구동한다.
본 실시예에서는, 화상 진동 보정방법으로서, 산출된 보정량에 근거하여 진동 보정 렌즈(111)를 광축에 수직한 면내에서 이동시키는, 소위 광학적인 화상 흔들림 보정이 행해진다. 이러한 렌즈 구동에 의거한 방법에 한정되지 않고, 촬상 소자(107)를 광축에 수직한 면내에서 이동시키는 것으로 화상 흔들림 보정을 행하는 방법이 있다. 혹은, 촬상 소자(107)가 출력하는 각 촬영 프레임의 화상의 절단 위치를 변경함으로써, 화상처리에 의해 진동의 영향을 경감시키는 전자적인 화상 흔들림 보정방법이 있다. 상기 방법들 중 어느 하나의 방법, 또는 그 방법을 조합한 방법을 사용하여, 화상 흔들림 보정을 행할 때 본 발명의 효과를 얻을 수 있다.
다음에, 도 3을 참조해서 본 실시예에 따른 흔들림 보정장치의 구성을 설명한다. 도 3은, 흔들림 보정장치를 예시하는 기능 블록도다. 도 3에서는, 카메라(101)의 연직방향에 생기는 진동(피치 방향: 도 2의 화살표 103p, 104p 참조)의 구성만을 도시하고 있다. 같은 구성은 카메라(101)의 수평방향에 생기는 진동(요 방향: 도 1의 화살표 103y, 104y 참조)에 대하여도 설치된다. 이것들은 방향의 차이를 제외하고 기본적으로 같은 구성이므로, 피치 방향의 구성만을 도시해서 설명한다.
우선, 각도 진동량의 산출 처리에 대해서 설명한다. 각속도계(108p)가 출력하는 각속도 검출 신호는 카메라 ＣＰＵ(106)에 입력된다. 각속도 검출 신호는 ＨＰＦ적분 필터(301)에 입력된다. ＨＰＦ적분 필터(301)는, 하이패스 필터(ＨＰＦ)와 적분 필터를 구비한다. ＨＰＦ적분 필터(301)에서, 그 ＨＰＦ는 입력 신호의 직류(ＤＣ)성분을 차단하고, 하이패스 필터 처리후의 신호를 적분 필터가 적분 함으로써, 각속도 검출 신호를 각도신호로 변환한다. 카메라 진동의 주파수 대역은 1Hz∼10Hz의 사이다. 이 때문에, ＨＰＦ는, 예를 들면 카메라 진동의 주파수 대역으로부터 충분히 멀리 떨어진 0.1Hz이하의 주파수 성분을 차단하는 1차의 ＨＰＦ특성을 가진다. ＨＰＦ적분 필터(301)의 출력은 민감도 조정부(303)에 입력된다.
민감도 조정부(303)는, 줌 및 포커스 위치 정보(302)와, 이로부터 얻어진 초점거리와 촬영 배율에 근거하여 ＨＰＦ적분 필터(301)의 출력을 증폭함으로써, 각도진동의 보정목표값을 출력한다. 줌 및 포커스 위치 정보(302)는 촬상 광학계에 설치된 줌렌즈의 위치 검출부와, 포커스 렌즈의 위치 검출부로부터 취득된다. 민감도 조정부(303)를 설치하는 이유는, 줌이나 포커스 등에 관한 광학정보가 변화되는 것으로 인해 진동 보정 렌즈(111)의 이동량에 대한 카메라 상면의 흔들림량의 비율인 진동 보정 민감도에 변화가 생기기 때문에, 조정이 필요하기 때문이다. ＨＰＦ적분 필터(301)와 민감도 조정부(303)는, 각도진동량의 연산부를 구성한다.
다음에, 평행 진동량의 산출 처리에 대해서 설명한다. 본 실시예에 따른 평행 진동량은, 이하의 단계에 의해 산출된다.
(1) 소정주파수에 착안해서 산출한 회전 반경(L로서 나타냄)과 각속도계(108p)의 출력으로부터 제1의 평행 진동 속도를 산출하는 단계.
(2) 제1의 평행 진동 속도와 가속도계(109p)가 출력한 가속도 검출 신호로부터, 제2의 평행 진동 속도를 산출하는 단계.
(3) 제2의 평행 진동 속도를 적분해서 평행 진동 변위를 산출하는 단계.
(4) 줌 및 포커스 위치 정보(302)와, 이로부터 얻어진 촬영 배율에 근거해서 평행 진동 변위를 증폭하고, 그 평행 진동의 보정목표값을 출력하는 단계.
회전 반경L과 각속도계(108p)의 출력을 사용하여 산출된 제1의 평행 진동 속도로부터 평행 진동 보정을 행하는 방법에서는, 제1의 평행 진동 속도를 전체 주파수 대역에서 고정밀도로 산출하는 것이 어렵다. 이 때문에, 한정된 특정한 주파수 대역에서만 보정효과가 높은 평행 진동 속도를 산출한다. 그렇지만, 실제로 카메라의 소지 촬영시의 촬영 조건에 있어서는, 대부분의 경우, 복수의 회전의 영향에 의해 평행 진동이 발생한다. 결국에는, 회전 반경L을 구해서 각속도에 회전 반경L을 승산해서 평행 진동량을 산출하는 방법에서는, 모든 주파수 대역에 있어서 정확히 진동 보정이 행해진다고 말하기는 어렵다. 또한, 고주파 대역에서는 실제의 평행 진동과는 달리, 과보정에 의해 평행 진동 보정의 효과에 영향을 끼칠 가능성이 있다.
또한, 평행 진동 보정량에 관한 다른 산출 방법으로서, 가속도 센서의 출력 신호를 이중 적분해서 평행 진동 변위를 산출하는 방법이 있다. 이 경우, 가속도계(109p)는, 평행 진동으로부터 얻어진 진동 가속도에 중력가속도를 가미하여서 얻어진 가속도 검출 신호를 출력한다. 평행 진동 보정에 필요한 진동 가속도의 검출에 있어서, 카메라의 자세각도에 따라 변화되는 중력가속도가 노이즈로서 나타나게 된다. 이 중력가속도가 저주파 대역에서 대단히 큰 출력 노이즈가 되고, 그 신호가 이중 적분되어버리면, 저주파 노이즈도 증폭된다. 이 때문에, 진동 가속도에 의해 생긴 평행 진동 변위를 바로 검출하는 것은 어렵다.
따라서, 본 실시예에서는 제1의 평행 진동 속도와 가속도계(109p)의 출력으로부터, 제2의 평행 진동 속도를 산출하는 단계에 있어서, 저주파 대역에서는 제1의 평행 진동 속도에 대한 가중 값을 크게 설정하고, 고주파 대역에서는 가속도계 출력에 대한 가중 값을 크게 설정하여, 합성한다. 이에 따라, 고주파 대역에서의 노이즈와 저주파 대역에서의 노이즈를 감소하면서, 2개의 신호를 합성해서 평행 진동량을 산출함에 따라, 넓은 주파수 대역에서 고정밀도로 진동을 검출할 수 있다. 다시 말해, 본 실시예에 의하면, 검출된 각속도에 회전 반경L을 승산해서 평행 진동량을 산출하는 방법에서는, 제거하기 어려운 고주파 대역에서의 노이즈를 제거 가능하다. 또, 가속도계 출력으로부터 평행 진동량을 산출하는 방법에서는, 제거하기 어려운 저주파 대역에서의 노이즈를 제거 가능하다.
본 실시예에 따른 평행 진동 속도 및 보정목표값에 대해서 상세한 연산 방법을 설명하겠다.
각속도계(108p)가 출력하는 각속도 검출 신호는, ＨＰＦ적분 필터(301)에 입력되고, ＨＰＦ(309)에도 입력된다. ＨＰＦ(309)는 입력 신호의 ＤＣ성분을 차단하고, 출력 보정부(310)에 출력한다. 이 처리와 동시에, 각속도계(108p)가 출력하는 각속도 검출 신호는 ＨＰＦ위상조정부(304)에 입력된다. ＨＰＦ위상조정부(304)는 각속도계(108p)의 출력에 중첩된 ＤＣ성분을 차단함과 아울러, 그 신호의 위상조정을 행한다. ＨＰＦ위상조정부(304)의 ＨＰＦ의 컷오프 주파수는, 후술하는 ＨＰＦ적분 필터(305)의 ＨＰＦ의 컷오프 주파수에 맞추고, 그들의 주파수 특성이 서로 일치하도록 설정되어 있다. ＨＰＦ위상조정부(304)의 출력은 각속도계 밴드패스필터(ＢＰＦ)부(306)에 입력되고, 여기에서 소정대역의 주파수 성분만이 추출된다.
한편, 가속도계(109p)의 출력은 ＨＰＦ적분 필터(305)에 입력된다. ＨＰＦ적분 필터(305)에서, ＨＰＦ가 입력 신호의 ＤＣ성분을 차단한 후, 적분 필터가 적분해서 가속도 검출 신호를 속도 신호로 변환한다. ＨＰＦ적분 필터(305)의 ＨＰＦ의 컷오프 주파수는, 상술한 것 같이 ＨＰＦ위상조정부(304)의 ＨＰＦ의 주파수 특성에 맞춰서 설정된다. ＨＰＦ적분 필터(305)의 출력은 가속도계 밴드패스필터(ＢＰＦ)부(307)에 입력되고, 여기에서 소정대역의 주파수 성분만이 추출된다.
비교부(308)는, 각속도계 ＢＰＦ부(306)와 가속도계 ＢＰＦ부(307)의 각 출력을 취득하여, 회전 반경L을 산출한다. 회전 반경L의 산출은 후술하는 방법으로 행해지고, 산출 결과가 출력 보정부(310)에 보내진다. 출력 보정부(310)는, ＨＰＦ(309)의 출력인 ＨＰＦ처리후의 각속도 검출 신호와, 비교부(308)로부터 취득한 회전 반경L을 사용해서, 제1의 평행 진동 속도를 산출한다.
다음에, 비교부(308)로부터 출력 보정부(310)에 출력된 보정값(회전 반경L)에 대해서 설명한다.
도 4는 카메라(101)에 적용된 각도진동(103p)과 평행 진동(104p)을 도시하는 도다. 카메라(101)의 촬영 렌즈내에서 촬상 광학계의 주요점 위치에 있어서의 평행 진동을 Y(104p 참조)로 나타내고, 각도진동을 θ(103p 참조)로 나타낸다. 회전 중심O(401p 참조)을 결정지었을 경우의 회전 반경L(402p 참조)과 Y, θ는, 이하의 (1)식으로 표현된다. 또, 각속도를 ω로 나타내고, 속도를 V로 나타내고, V, L, ω의 관계는, (2)식을 사용하여 표현된다.
[수학식 1]
Figure pct00001
회전 반경L은, 회전 중심(401p)으로부터 가속도계(109p)까지의 거리다.
(1)식에서는, 가속도계(109p)의 출력을 이중 적분해서 산출되는 변위Y와, 각속도계(108p)의 출력을 단일 적분해서 산출되는 각도θ와의 비율이 회전 반경L이다. 또, (2)식에서는, 가속도계(109p)의 출력을 단일 적분해서 산출된 속도V와, 각속도계(108p)의 출력인 각속도ω와의 비율이 회전 반경L이다. (3)식에서는, 가속도A와 각가속도ωa와의 비율이 회전 반경L이다. 가속도계(109p)의 출력으로부터 가속도A가 얻어지고, 각속도계(108p)의 출력을 단일 적분해서 각가속도ωa가 얻어진다. 상기 방법의 어느 하나의 방법으로 회전 반경L을 구할 수 있다.
비교부(308)는, 예를 들면 각속도계ＢＰＦ부(306)의 출력인 각속도ωb와, 가속도계ＢＰＦ부(307)의 출력을 단일 적분한 속도Ｖｂ를 취득하고 나서, 이하의 (4)식을 사용해서 회전 반경L을 산출한다.
[수학식 2]
Figure pct00002
회전 반경L은, 소정시간내의 속도Ｖｂ와 각속도ωb의 각각의 최대진폭의 피크 값의 비율로부터 산출될 수 있다. 소정시간은, 예를 들면, 각속도계ＢＰＦ부(306) 및 가속도계ＢＰＦ부(307)의 컷오프 주파수가 5Hz의 경우, 200ｍｓ정도로 설정된다. 게다가, 회전 반경L은, 속도Ｖｂ와 가속도ωb가 각각 산출될 때에 갱신되어도 좋다. 혹은, 회전 반경L을 산출할 때 나타나는 고주파 노이즈 성분을 제거하기 위해서, 비교부(308)가 속도Ｖｂ와 각속도ωb를 각각 시계열적으로 평균화하고, 또는 로우 패스 필터(ＬＰＦ)로 고주파성분을 차단하는 처리를 행해도 좋다.
출력 보정부(310)는, 비교부(308)가 산출한 회전 반경L과, ＨＰＦ(309)의 출력인 ＨＰＦ처리후의 각속도 검출 신호로부터, 식(2)에 의해 제1의 평행 진동 속도를 산출한다. 제1의 평행 진동 속도는 속도산출부(311)에 입력된다. 속도산출부(311)에는 동시에 가속도계(109p)의 출력이 입력된다. 속도산출부(311)는, 가속도계(109p)에서 출력한 가속도 검출 신호와 제1의 평행 진동 속도를 취득하고 나서, 제2의 평행 진동량을 산출한다.
이하에서는, 가속도 검출 신호와 제1의 평행 진동 속도로부터, 추정기의 일례인 칼만 필터(Kalman filter)를 사용해서 제2의 평행 진동 속도를 산출하는 처리에 대해서 설명한다.
하기식에 나타낸 바와 같이, 상태변수를 Velocity(평행 속도)와 Accelbias(가속도계의 오프셋 바이어스 성분)으로 설정한다.
[수학식 3]
Figure pct00003
칼만 필터를 사용한 연산에 있어서의 샘플링 주기를 dt로 나타낸다. 출력 변수y를 출력 보정부(310)에서 출력한 제1의 평행 진동 속도로 하고, 입력 변수u를 가속도계(109p)로부터 출력된 가속도로 한다. 상태방정식은 식(5)로 표현될 수 있다.
[수학식 4]
Figure pct00004
상기 식에서, ｗｋ은 시스템 노이즈(가속도계 노이즈)이며, νｋ은 관측 노이즈(출력 보정부(310)의 출력인 제1의 평행 진동 속도에 포함된 노이즈)이다.
아래와 같이 칼만 이득g와 상태 추정 값(xｋ 위에 "^"기호를 부착해서 나타낸다)이 얻어진다.
[수학식 5]
Figure pct00005
여기에서, 시스템 노이즈의 분산 값을 의미하는 "Ｑ=σw 2"와, 관측 노이즈의 분산 값을 의미하는 "Ｒ=σv 2"은, 아래와 같이 설정된다.
시스템 노이즈의 분산Q는, 입력 단자에 가해진 시스템 노이즈인 가속도계(109p)의 센서 노이즈로부터 설정된다. 또, 관측 노이즈의 분산R은, 출력 보정부(310)의 출력인 제1의 평행 진동 속도에 포함된 노이즈로부터 설정된다. 분산Q와 R의 크기에 따라, 칼만 이득g가 변화된다. 분산Q의 값을 크게 설정하면, 제1의 평행 진동 속도의 가중 값을 증가시키도록 제2의 평행 진동 속도(진동 보정속도)가 산출된다. 또한, 분산R의 값을 크게 설정하면, 가속도계(109p)의 출력의 가중 값을 증가시키도록 제2의 평행 진동 속도가 산출된다. 속도산출부(311)는, 카메라(101)의 소지 상태에 있어서의 촬영 조건에 따라 Q값, R값을 결정함으로써, 제2의 평행 진동 속도를 산출한다.
또한, 카메라(101)의 진동 상태를 검출하고 나서, 진동 상태에 맞춰서 칼만 이득g를 설정할 수 있다. 예를 들면, 진동이 경미할 경우, 저주파의 큰 평행 진동량이 아니고, 비교적 고주파의 작은 평행 진동량이 된다. 따라서, 진동이 경미할 경우는, 카메라 자세의 각도변화량이 작고, 중력에 의한 영향의 변화에 기인하는 가속도계 출력 노이즈가 비교적 작으므로, 분산R의 값이 크게 설정될 수 있다. 결국에는, 가속도계(109p)의 출력에 대하여 가중 값을 상대적으로 높게 해서 제2의 평행 진동 속도가 산출된다. 한편, 진동이 격렬하고 저주파의 큰 평행 진동이 지배적일 경우에는, 카메라 자세의 각도변화량이 크고, 중력에 의한 영향의 변화에 기인하는 가속도계 출력 노이즈가 커지므로, 분산Q의 값이 크게 설정된다. 결국에는, 제1의 평행 진동 속도의 가중 값을 상대적으로 크게 해서 제2의 평행 진동 속도가 산출되므로, 가속도계의 출력 오차에 의한 화상 흔들림 보정에의 영향을 감소할 수 있다.
카메라(101)의 진동 상태의 검출에는, 각속도계(108p) 또는 가속도계(109p)의 출력, 혹은 그 양쪽의 출력을 사용할 수 있다. 진동 상태 검출부는, 예를 들면 각속도계(108p)의 출력이나 가속도계(109p)의 출력을 ＨＰＦ에 통과시켜서, ＨＰＦ처리후의 신호를 절대치로 변환한다. 진동 상태 검출부는, 절대치 변환후의 신호가 소정시간내에서 소정 레벨의 역치를 초과한 횟수를 계측하고, 이 횟수를 소정의 역치와 비교한다. 계측된 횟수가 소정의 역치이하일 경우, 흔들림이 경미한 상태라고 판정되고, 또 계측된 횟수가 소정의 역치보다 클 경우에는 흔들림이 격렬한 상태라고 판정된다. 혹은, 다른 방법에서는, 진동 상태 검출부가 절대치 변환후의 신호로부터 이동 평균이나 ＬＰＦ등에 의해 생성한 신호의 레벨을 그 소정의 역치와 비교한다. 신호 레벨이 소정의 역치이하일 경우, 흔들림이 경미한 상태라고 판정되고, 또 신호 레벨이 소정의 역치보다 클 경우, 흔들림이 격렬한 상태라고 판정된다.
상기한 처리에 의해, 간단한 구성으로, 진동 상태에 맞춘 최적의 평행 진동 속도를 산출할 수 있다. 또한, 일례로서 칼만 필터를 사용한 제2의 평행 진동 속도의 산출 처리에 대해서 설명했지만, 다른 방법도 있다(도 5a 및 도 5b 참조). 예를 들면, 출력 보정부(310)의 출력인 제1의 평행 진동 속도에 대하여 로우패스 필터링 처리가 행해진다. ＬＰＦ처리후의 속도(ＬＰＦ속도)는 적분 처리되어서 각도(ＬＰＦ각도)가 산출된다. 가속도계(109p)의 출력에 대하여는 하이패스 필터링 처리가 행해진다. ＨＰＦ처리후의 속도(ＨＰＦ속도)는 적분 처리되어서 각도(ＨＰＦ각도)가 산출된다. ＬＰＦ각도와 ＨＰＦ각도를 가산함으로써, 제2의 평행 진동 속도를 산출할 수 있다. 도 5a는 로우 패스 필터의 특성을 예시하고, 도 5b는 하이패스 필터의 특성을 예시한다. 상부에 위상(Phase)특성을 나타내고, 하부에 이득(Gain)특성을 나타내며, 횡축은 주파수 축이다. 이 방법에서는, ＬＰＦ의 컷오프 주파수 501과 ＨＰＦ의 컷오프 주파수 502는 같은 값으로 설정된다. 저주파 대역에서는 출력 보정부(310)로부터의 제1평행 진동 속도에 근거해서 제2의 평행 진동 속도를 산출하고, 고주파 대역에서는 가속도계(109p)의 출력에 근거해서 제2의 평행 진동 속도를 산출할 수 있다. 이 경우, 각속도계(108p) 또는 가속도계(109p)의 출력, 혹은 그 양쪽을 사용하여, 상기와 같이 카메라(101)의 진동 상태가 판정된다. 진동 상태의 판정 결과에 따라서 각 필터의 컷오프 주파수 501, 502가 변경된다. 예를 들면, 카메라(101)의 진동이 역치보다 큰 상태라고 판정되었을 경우, 컷오프 주파수 501, 502가 낮은 값으로 설정되고, 가속도계(109p)로부터 산출된 평행 진동의 비율이 커지도록 가산 합성 처리가 행해진다. 또, 카메라(101)의 진동이 역치보다 작은 상태라고 판정되었을 경우, 컷오프 주파수 501, 502가 높은 값으로 설정되고, 회전 반경L을 사용해서 산출된 제1의 평행 진동 속도의 출력의 비율이 커지도록 가산 합성 처리가 행해진다. 이렇게 함으로써, 카메라(101)의 진동 상태에 맞춰서 최적의 평행 진동 속도를 산출할 수 있다.
도 3의 속도산출부(311)는, 산출한 제2의 평행 진동 속도를 적분기(312)에 출력한다. 적분기(312)는, 적분에 의해 평행 진동 변위를 산출하고, 그 결과를 민감도 조정부(313)에 출력한다. 민감도 조정부(313)는, 줌 및 포커스 위치 정보(302)와, 이 정보로부터 얻어진 촬영 배율에 근거해서 적분기(312)의 출력을 증폭하고, 평행 진동의 보정목표값을 가산기(314)에 출력한다. 가산기(314)는, 민감도 조정부(303)의 출력인 각도진동의 보정목표값과, 민감도 조정부(313)의 출력인 평행 진동의 보정목표값을 가산한다. 이에 따라서, 진동 보정목표값이 산출되고 나서, 구동부(112)에 출력된다.
민감도 조정부(303), 민감도 조정부(313) 및 가산기(314)로 연산된 진동 보정목표값을 δ로 나타낸다. 촬상 광학계의 초점거리를 f로 나타내고, 촬영 배율을 β로 나타내고, 진동 보정 민감도를 Ｔｓ로 나타낸다. 진동 보정 민감도Ｔｓ는, 진동 보정부(110)의 이동량에 대한 카메라 상면상에서의 흔들림량의 비율이다. 진동 보정목표값δ은, 평행 진동Y 및 촬상 광학계의 진동 각도θ와, 촬상 광학계의 초점거리f 및 촬영 배율β와, 진동 보정 민감도Ｔｓ를 사용해서 하기 식(12)에 의해 산출된다.
[수학식 6]
Figure pct00006
(12)식의 우변 제1항은 민감도 조정부(303)의 출력인 각도진동 보정량이며, 우변 제2항은 민감도 조정부(313)의 출력인 평행 진동 보정량이다. 이렇게 해서 산출된 가산기(314)의 출력인 진동 보정목표값δ은, 구동부(112)에 입력된다. 진동 보정목표값δ에 근거하여, 구동부(112)는 진동 보정부(110)를 구동하고, 진동 보정 렌즈(111)의 이동에 따라 진동 보정동작이 행해진다.
본 실시예에서는, 검출한 각속도에 회전 반경L을 승산함으로써 제1의 평행 진동 속도가 산출된다. 저주파 대역에서는 제1의 평행 진동 속도에 대한 가중 값을 크게 하고, 고주파 대역에서는 가속도 출력으로부터 얻어진 평행 진동 속도에 대한 가중 값을 크게 해서 신호를 합성하여서, 제2의 평행 진동 속도가 산출된다. 제2의 평행 진동 속도의 적분에 의해 평행 진동 변위가 산출되고, 민감도가 조정된 평행 진동의 진동 보정목표값이 얻어진다. 본 실시예에 의하면, 고주파 대역 및 저주파 대역에서의 각 노이즈 성분을 제거하면서, 2개의 신호를 합성해서 평행 진동량을 산출하는 것으로 넓은 주파수 대역에 걸쳐서 고정밀도로 진동을 검출할 수 있으므로, 평행 진동에 대한 화상 흔들림 보정효과가 향상한다.
<제2실시예>
다음에, 본 발명의 제2실시예를 설명한다.
본 실시예에서 제1실시예의 경우와 같은 구성요소에 대해서는 상기 사용된 참조부호를 사용하므로, 그것들의 상세한 설명을 생략하고, 차이점을 중심으로 설명한다. 이러한 설명의 생략은 후술하는 실시예에도 적용한다.
도 6을 참조하여, 본 실시예에 따른 흔들림 보정장치를 설명한다. 도6은 흔들림 보정장치의 제어 블록도다. 본 실시예의 특징은, 아래와 같다.
촬상된 화상의 움직임 벡터를 산출하는 움직임 벡터 산출부(601)가 설치되어 있다.
절단량 조정부(604) 및 화상절단 진동 보정부(605)가 설치되어 있다.
본 실시예에서는, 제1의 평행 진동 속도의 검출부인 움직임 벡터 산출부(601)가, 촬상 소자(107)에서 출력한 화상 데이터로부터 장치의 진동을 검출한다. 즉, 움직임 벡터 산출부(601)는, 촬상 소자(107)가 다른 시간에 출력한 화상들을 비교하고, 움직임 벡터의 산출 처리를 행한다. 움직임 벡터를 이용해서 카메라 진동이나 구도의 어긋남을 검출하는 방법에서는, 실제로 촬상된 화상 데이터에 근거해서 진동을 검출할 수 있다. 검출된 화상의 어긋남을 나타내는 움직임 벡터에 근거하여, 화상 쉬프트량을 구하고, 그 화상 쉬프트량에 따라 프레임 화상의 절단 처리를 행하는 것에 의해, 동화상 촬영에 있어서의 화상 흔들림 보정이 가능하다. 이때, 이하의 사항에 유의해야 한다.
움직임 벡터는, 촬상된 프레임 화상마다 검출되므로, 프레임 레이트에 따라서는, 고정밀도로 검출가능한 주파수 대역이 제한되는 경우들이 있다. 또한, 화상으로부터 피사체상의 어긋남이 벡터를 사용하여 검출되므로, 실제의 화상 흔들림에 대한 시간 지연을 무시할 수 없다. 따라서, 저주파 대역에서의 검출 정밀도는 높아지지만, 고주파 대역에서의 검출 정밀도가 낮아질 가능성이 있다. 따라서, 본 실시예에서는, 저주파 대역에 있어서, 움직임 벡터에 의해 검출된 진동량에 대한 가중 값을 크게 하고, 고주파 대역에 있어서, 가속도 센서의 출력에 대한 가중 값을 크게 하도록, 제어가 행해진다. 가중 값이 제어된 각 신호를 합성 함에 의해 진동 보정량이 산출되므로, 평행 진동량의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.
본 실시예에서는, 움직임 벡터를 사용해서 평행 진동량을 검출하고, 평행 진동 보정에서 절단 화상을 이용하여 전자식 화상 흔들림 보정을 행한다. 다시 말해, 절단량 조정부(604) 및 화상절단 진동 보정부(605)는 광학부재를 구동하는 것이 아니고, 화상처리에 의해 화상 흔들림을 보정한다. 한편, 각도진동 보정에 대해서는, 상기 제1실시예와 같이, 진동 보정 렌즈(111)의 구동에 의한 광학적 화상 흔들림 보정이 행해진다. 각속도계(108p)에 의해 검출된 진동 검출 신호에 대해서는, ＨＰＦ적분 필터(301)가 ＨＰＦ처리 및 적분을 행하고, 한층 더 민감도 조정부(303)는 민감도 조정을 행한다. 줌 및 포커스 위치 정보(302)를 사용하여 민감도가 조정된 각도진동의 보정목표값은 구동부(112)에 입력되고 나서, 진동 보정부(110)에 의해 그 각도진동을 보정한다.
이하, 움직임 벡터 산출부(601)가 행한 움직임 벡터 산출에 대해서 상세히 설명한다.
촬상 소자(107)는, 피사체로부터의 반사광을 전기신호로 광전변환 함으로써 화상정보를 취득한다. 취득된 화상정보는 디지털 신호로 변환되고, 변환 처리후의 디지털 화상 데이터는 움직임 벡터 산출부(601)에 보내진다. 이 시점에서, 움직임 벡터 산출부(601)는, 미리 메모리에 기억되어 있는 1프레임 앞의 화상 데이터를 취득하고, 시간적으로 연속하는 과거의 화상 데이터와 현재의 화상 데이터를 비교한다. 움직임 벡터 산출부(601)는, 다른 시간의 화상끼리의 상대적인 어긋남 정보로부터 움직임 벡터를 산출한다. 이때에 추출된 화상정보는, 화상전체의 데이터, 또는 화상의 일부의 데이터를 포함한다. 또는, 움직임 벡터 산출부(601)는, 화상을 복수의 영역으로 분할한 소영역에서 각각의 화상 데이터를 비교함으로써 움직임 벡터를 산출하고, 그 중에서 최적의 움직임 벡터를 선택한다. 움직임 벡터의 산출 처리의 방법은 한정되지 않는다.
움직임 벡터 산출부(601)는, 산출한 움직임 벡터의 정보를 속도산출부(602)에 출력한다. 속도산출부(602)는, 취득한 움직임 벡터의 정보와, 가속도계(109p)의 출력을 사용해서 속도산출 처리를 실행한다. 우선, 속도산출부(602)는, 움직임 벡터를 평행 진동 속도량V로 변환한다. 움직임 벡터의 속도를 Ｖｍ으로 하고, 1픽셀당의 피치를 P로 하고, 줌 및 포커스 위치 정보(302)에 근거하는 촬영 배율을 β로 한다. 하기 식(13)에 의해, 속도Ｖｍ은 평행 진동 속도량V로 변환된다.
[수학식 7]
Figure pct00007
속도산출부(602)는, 식(13)에 의해 얻어진 평행 진동 속도량V를 제1의 평행 진동 속도로서 사용하고, 상기 제1실시예와 같이, 식(5) 내지 식(11)을 사용해서 제2의 평행 진동 속도를 산출한다.
속도산출부(602)에서 출력한 제2의 평행 진동 속도는, 적분기(603)에 입력된다. 적분기(603)는, 적분에 의해 평행 진동 변위를 산출하고, 그 평행 진동 변위를 절단량 조정부(604)에 출력한다. 절단량 조정부(604)는, 줌 및 포커스 위치 정보(302) 및 이로부터 얻어진 촬영 배율β에 근거하여, 화상절단 위치를 설정한다. 절단량 조정부(604)에서 출력한 화상절단 위치의 정보는, 화상절단 진동 보정부(605)에 입력된다. 화상절단 진동 보정부(605)는, 취득한 화상절단 위치에 따라, 화상절단에 의한 평행 진동 보정을 행한다. 도 7을 참조하여, 화상 데이터의 절단 처리에 근거하는 전자적인 화상 흔들림 보정을 설명한다.
도 7은, 화상절단 진동 보정부(605)가 화상 쉬프트 처리를 행하는 상태를 설명하는 도다. 대상 화상은, 촬상 소자(107)의 출력으로부터 생성된 촬상 화상이다. 화상 쉬프트 처리에서는, 촬상 화상 중 출력 영역이 변경된다. 예를 들면, 도 7의 화상 701a는, 촬영 시각T1에서 촬영된 촬상 소자(107)의 출력 화상을 나타낸다. 화상 701b는, 촬영 시각T1으로부터 소정시간의 경과후(예를 들면, 1/30초 후)의 촬영 시각T2에서 촬영된 촬상 소자(107)의 출력 화상을 나타낸다.
촬영 광축을 편심시켜서 화상 흔들림을 광학적으로 보정하는 진동 보정부를 구비하지 않은 촬상 장치는, 2개의 화상 701a와 701b간에는 각도진동과 평행 진동에 따른 위치 어긋남의 영향을 받는다. 본 실시예에서는, 상기 구동부(112)와 진동 보정부(110)에 의해 각도진동 보정이 행해지므로, 평행 진동의 영향만에 의해 화상 701a와 701b의 구도에 어긋남이 발생한다. 절단량 조정부(604)는, 화상의 수평방향과 수직방향의 평행 진동량으로부터, 촬영 프레임마다 수평방향과 수직방향의 화상절단 이동량을 산출한다. 도 7의 화살표 702y로 나타낸 제1의 벡터는, 수평방향의 화상절단 이동량을 의미하고, 화살표 702p로 나타낸 제2의 벡터는, 수직방향의 화상절단 이동량을 의미하고 있다. 제1의 벡터와 제2의 벡터를 합성하면, 화살표 702로 나타낸 벡터, 즉, 화상절단 이동량과 같은 합성 벡터가 얻어진다.
화상절단 진동 보정부(605)는, 절단량 조정부(604)로부터 취득한 화상절단 이동량의 정보를 사용하여, 화상절단 위치를 쉬프트시킨다. 이에 따라, 촬영 시각T1에서의 화상 701a에 있어서의 절단 화상은 화상 703이 되고, 촬영 시각T2에서의 화상 701b에 있어서의 절단 화상도 화상 703이 된다. 다시 말해, 주 피사체(704)의 화상의 화상 흔들림이 억제된 상태로 동화상이 촬영된다. 화상절단 진동 보정부(605)는, 촬영 프레임마다 화상절단 처리에 의한 평행 진동을 보정한다. 이렇게 해서, 동화상 촬영중에 평행 진동 보정과 각도진동 보정이 동시에 실행된다.
본 실시예에서는, 각도진동의 보정처리부가 각속도계(108p)의 출력으로부터 각도진동 보정량을 산출하고, 촬영 광축을 편심시켜서 화상 흔들림을 보정한다. 평행 진동의 보정처리부는, 움직임 벡터와 가속도계(109p)의 출력으로부터 평행 진동 보정량을 산출하고, 촬영 화상의 출력 영역을 쉬프트시켜서 화상절단 처리에 의해 화상 흔들림을 보정한다. 본 실시예에 의하면, 화상 흔들림 보정을 고정밀도로 행할 수 있다.
<제3실시예>
다음에, 본 발명의 제3실시예를 설명한다.
도 8은, 본 실시예에 따른 흔들림 보정장치의 제어 블록도다. 제1실시예(도 3 참조)와의 차이점은, 2개의 판정부 801 및 802가 설치된다는 점이다. 판정부 801은 패닝(panning) 상태의 판정(이하, 패닝 판정이라고도 한다)을 행하는 패닝 판정부 801이다. 또, 판정부 802는, 촬상 장치의 자세변화를 판정하는 자세판정부다. 패닝 판정부(801)와 자세판정부(802)의 각 출력은, 속도산출부(803)에 입력된다. 본 실시예의 특징은, 패닝 판정부(801)의 패닝 판정 결과와 자세판정부(802)의 자세판정 결과에 근거하여, 속도산출부(803)가 제1의 평행 진동 속도와 가속도계(109p)의 출력으로부터 얻어진 속도와의 합성 비율을 변경하는 것이다.
우선, 패닝 판정부(801)가 행한 패닝 상태의 판정 처리를 설명한다.
패닝 판정 상태에 있어서, 패닝 판정부(801)는 각속도계(108p)의 출력을 취득하여, 소정의 역치와 비교한다. 각속도 검출 신호의 레벨이 소정의 역치이상인 시간(검출 시간)이 계측된다. 검출 시간이 소정시간이상일 경우, 패닝 판정부(801)는 패닝 조작중이라고 판정한다. 소정시간이란, 패닝의 계속 기간을 판정하기 위해서 미리 설정된 기준시간이다. 패닝 판정부(801)는, 유저에 의한 패닝 조작중인가 아닌가를 나타내는 패닝 판정 결과를 속도산출부(803)에 출력한다.
패닝시에는 카메라의 기울기 각도가 변화되므로, 가속도계(109p)의 출력에 중력이 끼치는 영향에 의한 성분이 중첩하기 쉬워진다. 또한, 패닝 시에는 패닝 조작으로부터 초래하는 회전 반경L(도 4 참조)이 지배적이므로, 평행 속도의 검출 정밀도는 높다. 이 때문에, 속도산출부(803)는, 패닝 상태가 판정되었을 경우에 가속도계(109)의 출력에 대한 가중 값을 상대적으로 낮게 하고, 제1의 평행 진동 속도에 대한 가중 값을 상대적으로 높게 하도록, 합성 비율을 변경한다. 이 합성 비율을 사용해서 연산된 제2의 평행 진동 속도를 사용해서 화상 흔들림 보정이 행해지는 결과로서, 평행 진동 보정효과가 향상한다. 그 결과, 실제의 평행 진동에 가까운 신호가 생성되고, 이 신호에 근거해서 평행 진동 보정이 행해진다. 또한, 틸트 상태의 판정에 대해서도 같은 처리가 행해진다. 이 경우, 틸트 판정부는, 틸트상태라고 판정되었을 경우에 가속도계(109)의 출력에 대한 가중 값을 상대적으로 낮게 하고, 제1의 평행 진동 속도에 대한 가중 값을 상대적으로 높게 하도록 합성 비율을 변경한다.
다음에, 자세판정부(802)가 행한 자세판정 처리에 대해서 설명한다.
가속도계(109)에 3축 가속도계를 사용할 경우, 그 출력은 자세판정부(802)에 입력되고, 자세판정부(802)는 카메라의 기울기 각도를 산출한다. 가속도계(109)의 측정 축을 X축, Y축, Z축으로 하고, X축을 촬상 소자의 촬상면내에서의 수평방향의 축으로서 정의한다. 또, Y축을 촬상 소자의 촬상면내에서의 수직방향의 축으로서 정의하고, Z축을 카메라의 광축방향의 축으로서 정의한다. 결국에는, 카메라는 촬상면(X-Y평면)에 직교하는 Z축방향을 향하도록 배치되어 있고, 각 축의 가속도 출력의 관계로부터 카메라의 기울기 각도를 산출할 수 있다. 카메라의 자세변화에 의해 중력가속도에 끼치는 영향이 다른 것에 대해서, 도 9를 참조하여 설명한다.
도 9는, 카메라 정위치에서의 각도를 0도로 했을 경우의, 카메라의 롤 각도변화에 의한 가속도계(109)의 출력 변화를 예시한다. 카메라 정위치는, 유저가 카메라를 횡위치에서 잡을 때에, 촬상 소자의 좌우 방향의 축이 중력방향과 수직이 되어 있는 기준자세에 해당한다. 도 9의 횡축은 각도(단위:ｄｅｇｒｅｅ)를 의미하고, 종축은 가속도계(109)의 출력(단위:G)을 의미한다. 그래프 선 901은 X축의 출력 변화를 나타내고, 그래프 선 902는 Y축의 출력 변화를 나타낸다.
카메라 정위치에 있어서의 각도가 0도의 부근에서는, 롤 각도의 변화에 대한 Y축에서의 중력가속도의 변화량은 작지만, X축에서는 0도의 부근에서 기울기가 크기 때문에 롤 각도의 변화에 대한 중력가속도의 변화량이 크다. 따라서, 카메라 정위치 부근에 있어서, Y축에서의 가속도계(109)의 출력에 대한 가중 값을 높게 하도록 제어된다. 즉, 제2의 평행 진동 속도를 산출했을 경우의 정밀도가 증가한다. 그러나, X축에서의 가속도계(109)의 출력에 대한 가중 값을 높게 하면, 중력가속도의 변화의 영향에 의해 제2의 평행 진동 속도의 오연산을 초래할 가능성이 있다. 따라서, X축에서의 가속도계(109)의 출력에 대한 가중 값을 낮게 하고 나서, 제2의 평행 진동 속도를 산출하는 처리가 행해진다. 또한, 카메라의 종위치, 즉 각도가 90도 또는 -90도의 자세에 있어서는, 각도가 0도의 자세일 때의 X축 및 Y축에서의 중력가속도의 영향은 반대가 된다. 따라서, Y축에서의 가속도계(109)의 출력에 대한 가중 값을 낮게 하고, X축에서의 가속도계(109)의 출력의 가중 값을 높게 함으로써, 제2의 평행 진동 속도가 산출된다. 이렇게 카메라의 자세변화에 따라 합성 비율을 변경함으로써, 그 카메라 자세에 대해 최적의 평행 진동 보정량을 산출할 수 있다.
합성 비율의 변경 방법은, 제1실시예에서 설명한 바와 같이, 칼만 필터의 칼만 이득을 변경함으로써 합성 비율을 변경하는 방법을 포함한다. 혹은, 다른 방법으로서 제2의 평행 진동 속도를 산출해도 좋다. 예를 들면, 속도산출부는, 출력 보정부(310)의 출력인 제1의 평행 진동 속도에 ＬＰＦ 처리를 행하고, ＬＰＦ처리된 속도(ＬＰＦ속도)를 산출한다. 또, 속도산출부는, 가속도계(109p)의 출력에 ＨＰＦ 처리를 행하고 나서 적분하고, ＨＰＦ 및 적분 처리된 속도(ＨＰＦ속도)를 산출한다. ＬＰＦ속도와 ＨＰＦ속도를 가산함으로써 제2의 평행 진동 속도를 산출할 수 있다. 이 방법에 있어서, 동일한 컷오프 주파수로 설정된 ＬＰＦ 및 ＨＰＦ에 대해서는, 카메라 자세에 따라서 컷오프 주파수를 변경함으로써, 제2의 평행 진동 속도를 산출해도 좋다.
본 실시예에서는, 패닝(또는 틸팅(tilting))판정 결과나 자세판정 결과에 근거하여, 제1의 평행 진동 속도와 가속도계(109)의 출력으로부터 얻어진 평행 진동 속도간의 합성 비율을 변경하는 처리가 행해진다. 그 합성 비율의 값이 적정하게 변경되고 나서, 제2의 평행 진동 속도가 산출되고, 그 평행 진동이 보정되므로, 카메라의 상태나 자세에 맞춰서 적정한 화상 흔들림 보정이 실현될 수 있다.
<그 밖의 실시예>
또한, 본 발명의 실시예(들)는, 기억매체(보다 완전하게는 '비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기억매체'라고도 함)에 레코딩된 컴퓨터 실행가능한 명령어들(예를 들면, 하나 이상의 프로그램)을 판독하고 실행하여 상술한 실시예(들)의 하나 이상의 기능을 수행하는 것 및/또는 상술한 실시예(들)의 하나 이상의 기능을 수행하기 위한 하나 이상의 회로(예를 들면, 주문형 반도체(ASIC))를 구비하는 것인, 시스템 또는 장치를 갖는 컴퓨터에 의해 실현되고, 또 예를 들면 상기 기억매체로부터 상기 컴퓨터 실행가능한 명령어를 판독하고 실행하여 상기 실시예(들)의 하나 이상의 기능을 수행하는 것 및/또는 상술한 실시예(들)의 하나 이상의 기능을 수행하는 상기 하나 이상의 회로를 제어하는 것에 의해 상기 시스템 또는 상기 장치를 갖는 상기 컴퓨터에 의해 행해지는 방법에 의해 실현될 수 있다. 상기 컴퓨터는, 하나 이상의 프로세서(예를 들면, 중앙처리장치(CPU), 마이크로처리장치(MPU))를 구비하여도 되고, 컴퓨터 실행 가능한 명령어를 판독하여 실행하기 위해 별개의 컴퓨터나 별개의 프로세서의 네트워크를 구비하여도 된다. 상기 컴퓨터 실행가능한 명령어를, 예를 들면 네트워크나 상기 기억매체로부터 상기 컴퓨터에 제공하여도 된다. 상기 기억매체는, 예를 들면, 하드 디스크, 랜덤액세스 메모리(RAM), 판독전용 메모리(ROM), 분산형 컴퓨팅 시스템의 스토리지, 광디스크(콤팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD) 또는 Shakeay 디스크(BD)TM등), 플래시 메모리 소자, 메모리 카드 등 중 하나 이상을 구비하여도 된다.
본 발명을 실시예들을 참조하여 기재하였지만, 본 발명은 상기 개시된 실시예들에 한정되지 않는다는 것을 알 것이다. 아래의 청구항의 범위는, 모든 변형예, 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 폭 넓게 해석해야 한다.
본 출원은, 여기서 전체적으로 참고로 포함된, 2015년 5월 29일에 출원된 일본국 특허출원번호 2015-109363의 이점을 청구한다.

Claims (15)

  1. 진동을 검출하는 각속도 검출부로부터 출력된 각속도 신호와, 진동을 검출하는 가속도 검출부로부터 출력된 가속도 신호로부터, 제1의 평행 진동 보정량을 연산하는 제1의 연산부;
    상기 각속도 신호를 사용하지 않고 상기 가속도 신호로부터 제2의 평행 진동 보정량을 연산하는 제2의 연산부;
    상기 제1의 평행 진동 보정량과 상기 제2의 평행 진동 보정량의 합성 처리를 행해서 제3의 평행 진동 보정량을 연산하는 합성부; 및
    상기 제3의 평행 진동 보정량을 사용하여 흔들림 보정부에 의해 화상 흔들림을 보정하는 제어부를 구비하는, 흔들림 보정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1의 평행 진동 보정량은 상기 진동의 저주파 성분의 보정량이고, 상기 제2의 평행 진동 보정량은 상기 진동의 고주파 성분의 보정량인, 흔들림 보정장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 합성부는, 상기 진동의 저주파 성분에 대하여 상기 제1의 평행 진동 보정량의 가중 값을 상기 제2의 평행 진동 보정량의 가중 값보다도 높게 하고, 상기 진동의 고주파 성분에 대하여 상기 제2의 평행 진동 보정량의 가중 값을 상기 제1의 평행 진동 보정량의 가중 값보다도 높게 하는, 흔들림 보정장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1의 연산부는, 상기 가속도 신호와 상기 각속도 신호로부터 회전 반경을 연산하고 나서, 상기 회전 반경과 상기 각속도 신호로부터 상기 제1의 평행 진동 보정량을 연산하는, 흔들림 보정장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1의 연산부는, 상기 가속도 신호와 상기 각속도 신호에 적분을 행하여서 얻어진 신호로부터 회전 반경을 연산하고 나서, 상기 회전 반경과, 상기 각속도 신호에 적분을 행하여서 얻어진 상기 신호로부터, 상기 제1의 평행 진동 보정량을 연산하는, 흔들림 보정장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 합성부는, 상기 각속도 검출부의 노이즈가 소정값보다도 클 경우, 상기 노이즈가 상기 소정값보다 작을 경우보다 상기 제2의 평행 진동 보정량의 가중 값을 높게 하는, 흔들림 보정장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 합성부는, 상기 가속도 검출부의 노이즈가 소정값보다도 클 경우, 상기 노이즈가 상기 소정값보다 작을 경우보다 상기 제1의 평행 진동 보정량의 가중 값을 높게 하는, 흔들림 보정장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 합성부는, 상기 흔들림 보정장치의 진동이 소정값보다도 작을 경우, 상기 진동이 상기 소정값보다 클 경우보다 상기 제2의 평행 진동 보정량의 가중 값을 높게 하는, 흔들림 보정장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 합성부는, 상기 흔들림 보정장치의 진동이 소정값보다도 클 경우, 상기 진동이 상기 소정값보다 작을 경우보다 상기 제1의 평행 진동 보정량의 가중 값을 높게 하는, 흔들림 보정장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 합성부는, 상태가 패닝 상태라고 판정되었을 경우, 상기 상태가 상기 패닝 상태가 아니라고 판정되었을 경우보다 상기 제1의 평행 진동 보정량의 가중 값을 높게 하는, 흔들림 보정장치.
  11. 청구항 1에 따른 흔들림 보정장치; 및
    촬상 소자를 구비하는, 촬상 장치.
  12. 움직임 벡터 검출부로부터 출력된 움직임 벡터 신호로부터 제1의 평행 진동 보정량을 연산하는 제1의 연산부;
    각속도 신호를 사용하지 않고 진동을 검출하는 가속도 검출부로부터 출력된 가속도 신호로부터 제2의 평행 진동 보정량을 연산하는 제2의 연산부;
    상기 제1의 평행 진동 보정량과 상기 제2의 평행 진동 보정량의 합성 처리를 행해서 제3의 평행 진동 보정량을 연산하는 합성부; 및
    상기 제3의 평행 진동 보정량을 사용하여 흔들림 보정부에 의해 화상 흔들림을 보정하는 제어부를 구비하는, 흔들림 보정장치.
  13. 청구항 12에 따른 흔들림 보정장치; 및
    촬상 소자를 구비하는, 촬상 장치.
  14. 진동을 검출하는 각속도 검출부로부터 출력된 각속도 신호와, 진동을 검출하는 가속도 검출부로부터 출력된 가속도 신호로부터, 제1의 평행 진동 보정량을 연산하는 제1의 연산 단계;
    상기 각속도 신호를 사용하지 않고 상기 가속도 신호로부터 제2의 평행 진동 보정량을 연산하는 제2의 연산 단계;
    상기 제1의 평행 진동 보정량과 상기 제2의 평행 진동 보정량의 합성 처리를 행해서 제3의 평행 진동 보정량을 연산하는 단계; 및
    상기 제3의 평행 진동 보정량을 사용하여 화상 흔들림을 보정하기 위해 흔들림 보정부를 제어하는 단계를 포함하는, 흔들림 보정방법.
  15. 움직임 벡터 검출부로부터 출력된 움직임 벡터 신호로부터 제1의 평행 진동 보정량을 연산하는 제1의 연산 단계;
    각속도 신호를 사용하지 않고 진동을 검출하는 가속도 검출부로부터 출력된 가속도 신호로부터 제2의 평행 진동 보정량을 연산하는 제2의 연산 단계;
    상기 제1의 평행 진동 보정량과 상기 제2의 평행 진동 보정량의 합성 처리를 행해서 제3의 평행 진동 보정량을 연산하는 단계; 및
    상기 제3의 평행 진동 보정량을 사용하여 화상 흔들림을 보정하기 위해 흔들림 보정부를 제어하는 단계를 포함하는, 흔들림 보정방법.
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