WO2017199582A1 - 撮像装置、像振れ補正方法 - Google Patents

撮像装置、像振れ補正方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2017199582A1
WO2017199582A1 PCT/JP2017/012058 JP2017012058W WO2017199582A1 WO 2017199582 A1 WO2017199582 A1 WO 2017199582A1 JP 2017012058 W JP2017012058 W JP 2017012058W WO 2017199582 A1 WO2017199582 A1 WO 2017199582A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
lens unit
rotation
housing
shake correction
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/012058
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
昌広 鮒子田
Original Assignee
ソニー株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ソニー株式会社 filed Critical ソニー株式会社
Priority to US16/088,382 priority Critical patent/US10979641B2/en
Priority to JP2018518133A priority patent/JP6868787B2/ja
Priority to EP17799016.5A priority patent/EP3460568B1/en
Priority to CN201780028794.4A priority patent/CN109196417B/zh
Publication of WO2017199582A1 publication Critical patent/WO2017199582A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B5/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/681—Motion detection
    • H04N23/6812—Motion detection based on additional sensors, e.g. acceleration sensors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
    • H04N23/682—Vibration or motion blur correction
    • H04N23/685—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
    • H04N23/687—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation by shifting the lens or sensor position
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0007—Movement of one or more optical elements for control of motion blur
    • G03B2205/0023—Movement of one or more optical elements for control of motion blur by tilting or inclining one or more optical elements with respect to the optical axis
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals

Definitions

  • the present technology relates to an imaging apparatus and an image shake correction method in the imaging apparatus.
  • an imaging apparatus such as a video camera or a still camera
  • various techniques for correcting image shake of a captured image caused by camera shake during imaging have been proposed.
  • image blur correction methods a method is known in which the shake is canceled by physically rotating the imaging optical system with respect to the shake applied to the imaging apparatus.
  • a lens unit having a lens and an image sensor can be rotated in the pitching direction and the yawing direction.
  • the pitching direction is the direction around the axis of the first fulcrum axis perpendicular to the optical axis of the lens
  • the second direction is the direction around the axis of the second fulcrum axis perpendicular to both the optical axis and the first fulcrum axis.
  • the lens unit is rotated in the yawing direction with the first fulcrum axis as a fulcrum, and is rotated in the pitching direction with the second fulcrum axis as a fulcrum, thereby correcting image blur.
  • an object of the present disclosure is to realize rotation detection for more appropriately driving a lens unit that is a movable unit.
  • An imaging apparatus includes a lens unit that is rotatably supported in at least one of a yawing direction and a pitching direction within a housing, a first rotation detection unit that detects rotation applied to the housing, and the housing.
  • a shake correction drive signal is generated using a second rotation detection unit that detects rotation generated in the lens unit in the body, detection information from the first rotation detection unit, and detection information from the second rotation detection unit.
  • the shake correction calculation unit generates the shake correction drive signal using a difference value between detection information of the first rotation detection unit and the second rotation detection unit. It is possible to do.
  • Information detected by the first rotation detection unit is information on a shake angle of the imaging apparatus.
  • the detection information by the second rotation detection unit is information obtained by combining the shake angle of the imaging device and the shake angle of the lens unit in the imaging device.
  • another lens unit is disposed on the subject side of the lens unit, and an imaging optical system is formed by the lens unit and the other lens unit.
  • the shake correction using a difference value of each detection information of the first rotation detection unit and the second rotation detection unit and a value reflecting a ratio of the correction angle of the lens unit to the rotation angle of the housing It is conceivable to generate a drive signal. Due to the relationship between the optical characteristics of the lens unit and other lens units, the correction angle with respect to the rotation angle of the lens unit (the angle to be corrected) is a certain ratio with respect to the rotation angle (deflection angle) of the housing. Therefore, the ratio is reflected in the shake correction drive signal.
  • the lens unit may be disposed in a sealed state in the housing. That is, the lens unit is not configured to be rotationally driven in a state in which a part is directly exposed when viewed from the outside of the housing.
  • the lens unit is disposed in a sealed state in the casing by attaching the subject side of the lens unit to the casing so that the other lens unit closes the subject side. It can be considered. That is, an imaging optical system is formed by the lens unit and another lens unit. In this case, the other lens units are fixed to the housing. Since the subject side is blocked by another lens unit, the lens unit that is rotatably supported is not directly exposed from the outside of the housing.
  • the imaging apparatus includes an image processing unit that performs image processing on the captured image signal obtained by the lens unit, and the image processing unit performs the first rotation obtained by the shake correction calculation unit. It is conceivable to perform image distortion correction on the captured image signal using a difference value between detection information of the detection unit and the second rotation detection unit.
  • image processing unit performs image distortion correction on the captured image signal using a difference value between detection information of the detection unit and the second rotation detection unit.
  • the first rotation detection unit and the second rotation detection unit are angular velocity sensors.
  • the first rotation detection unit detects the rotation of the housing as an angular velocity in the yawing direction and the pitching direction of the housing obtained by a biaxial angular velocity sensor (gyro sensor).
  • the second rotation detection unit also detects the rotation of the lens unit as an angular velocity in the yawing direction and the pitching direction of the lens unit obtained by a biaxial angular velocity sensor (gyro sensor).
  • the first rotation detection unit may be an angular velocity sensor
  • the second rotation detection unit may be a position sensor using a Hall element.
  • the second rotation detection unit that detects the shake of the lens unit with respect to the housing may be a position sensor using a Hall element.
  • An image shake correction method includes a lens unit that is rotatably supported in at least one of a yawing direction and a pitching direction in a housing, and the lens unit is moved in the yawing direction and the pitching direction based on a shake correction drive signal.
  • An image shake correction method for an imaging apparatus including at least one drive unit, wherein the rotation detection information applied to the housing and the rotation detection information generated in the lens unit in the housing are used to detect the image shake correction method. Processing for generating a shake correction drive signal is performed.
  • an appropriate configuration for driving control of the lens unit for image blur correction can be realized. That is, it is possible to more accurately detect the rotation that causes image blur for accurate driving of the lens unit.
  • the effects described here are not necessarily limited, and may be any of the effects described in the present disclosure.
  • FIG. 1A and 1B schematically show a fixed side lens unit 10 and a movable side lens unit 20 that are mounted on the imaging apparatus 1 of the present embodiment.
  • the imaging optical system is divided into a fixed side lens unit 10 and a movable side lens unit 20. That is, an imaging optical system for condensing subject light on the imaging device is formed by various lenses in the fixed lens unit 10 and various lenses in the movable lens unit 20.
  • the fixed lens unit 10 is an example of a wide angle lens.
  • the fixed-side lens unit 10 includes, in order from the object side, a meniscus first lens L1 having a negative refractive power with a convex surface facing the object side, a second lens L2 having a negative refractive power, and positive refraction.
  • the third lens L3 having power is provided.
  • the movable lens unit 20 includes, for example, in order from the object side, a fourth lens L4 having a positive refractive power, a fifth lens L5 having a negative refractive power, a sixth lens L6 having a positive refractive power, and a light
  • the movable lens unit 20 is also provided with an image sensor 301 disposed on the image plane and a seal glass SG for protecting the image sensor.
  • An aperture stop St is disposed in the vicinity of the most object side lens surface (fourth lens L4) of the movable lens unit 20.
  • optical members such as various optical filters may be arranged in addition to the illustration.
  • the movable side lens unit 20 is pitched in the housing 1 ⁇ / b> A of the imaging apparatus 1 to perform image blur correction.
  • the fixed-side lens unit 10 may be detachable from the housing 1A of the imaging device 1.
  • FIG. 1A shows a state in which no rotation is applied to the housing 1A of the imaging apparatus 1
  • FIG. 1B shows a state in which the rotation of the angle ⁇ 1 is applied to the housing 1A of the imaging apparatus 1 due to camera shake or the like.
  • the movable side lens unit 20 is driven.
  • the movable lens unit 20 is driven so as to rotate at an angle ⁇ 2 within the housing 1A.
  • 2A and 2C show a state in which the movable lens unit 20 is driven to rotate at an angle ⁇ 2.
  • FIG. 2B corresponds to the state of FIG. 1A without rotation.
  • the optical axis Z1 of the fixed side lens unit 10 and the optical axis Z2 of the movable side lens unit 20 coincide.
  • the imaging device 1 rotates the movable lens unit 20 so that the movable lens unit 20 is inclined with respect to the optical axis Z1 of the fixed lens unit 10 when rotation is applied to the housing 1A.
  • Perform image blur correction FIG. 2A shows a state in which the movable lens unit 20 is rotated by an angle + ⁇ 2 in response to the rotation of the angle + ⁇ 1 being given to the housing 1A of the imaging apparatus 1.
  • FIG. 2C shows a state in which the movable lens unit 20 is rotated by the angle ⁇ 2 in response to the rotation of the angle ⁇ 1 being given to the housing 1A of the imaging device 1. In the figure, only one rotation in the yawing direction and the pitching direction is shown, but actually, the movable side lens unit 20 is driven in both directions.
  • the relationship between the angle of rotation ⁇ 1 applied to the housing 1A of the image pickup apparatus 1 (that is, the swing angle as the shake of the apparatus) and the angle ⁇ 2 as the correction amount for driving the movable lens unit 20 depends on the angle of view by the optical system configuration. Depending on. Assuming that the fixed side lens unit 10 has a role as a wide conversion lens and the movable side lens unit 20 has a role as a main line optical system, the angle of view becomes a wide angle when the magnification of the fixed side lens unit 10 is reduced. And the ratio of the angle ⁇ 1 and the angle ⁇ 2 increases.
  • FIGS. 1C and 1D show an example of an image pickup apparatus 100 that is mounted with a unit 101 including the entire image pickup optical system for comparison and is rotationally driven for shake correction.
  • the unit 101 is equipped with various lenses, optical filters, image sensors, and the like.
  • the image blur is corrected by driving the entire unit 101 with respect to the rotation (angle ⁇ 1) applied to the housing 100A of the imaging apparatus 100.
  • the components of the imaging optical system are divided into a fixed lens unit 10 and a movable lens unit 20 and mounted. Only the movable lens unit 20 is driven. Since the movable lens unit 20 does not have all the optical system components mounted thereon, for example, a relatively large lens such as a wide-angle lens need not be mounted. Weight reduction can be achieved. As a result, the imaging apparatus 1 can achieve a reduction in the size of the drive mechanism, which is advantageous for downsizing the imaging apparatus 1. Further, by making the movable part (movable side lens unit 20) small and light, it is possible to reduce the driving power and promote the reduction of power consumption.
  • the imaging apparatus 1 since the entire imaging optical system as the unit 101 is a movable part, the object side end of the unit 101 cannot be fixed to the casing 100A of the imaging device 100. A gap is generated in the housing 100A. For this reason, it becomes disadvantageous for dustproofness and waterproofness.
  • the imaging apparatus 1 according to the embodiment of FIGS. 1A and 1B has a sealed structure in which no gap is generated in the housing 1A by fixing the fixed lens unit 10 to the housing 1A. Therefore, it is possible to obtain an advantageous structure with respect to dustproofness and waterproofness.
  • the imaging apparatus 1 of the embodiment is particularly suitable as a wearable camera to be worn on the human body, a small camera to be worn on equipment, tools, vehicles, etc. in sports and other activities.
  • the imaging apparatus 1 detects not only the rotation applied to the housing 1A but also the rotation generated in the movable lens unit 20 in the housing 1A, and appropriately drives the angle ⁇ 2. It is required to do. Therefore, as shown in FIGS. 1A and 1B, a rotation detection unit 9 that detects rotation applied to the housing 1A of the imaging apparatus 1 and a rotation detection unit 24 that detects rotation in the movable lens unit 20 are provided. . As will be described later, a shake correction drive signal is generated using detection information from the rotation detection unit 9 and detection information from the rotation detection unit 24 to drive the movable lens unit 20.
  • the rotational movement center P1 when the movable lens unit 20 is rotationally moved is on the optical axis of the lens group of the fixed lens unit 10.
  • the point is in the vicinity of the position where the aperture stop St is disposed.
  • the rotational movement center P1 becomes a point near the entrance pupil.
  • the aperture stop St is also provided in the movable lens unit 20 and rotated together with the lens groups of the lenses L4 to L7 and the image sensor 301.
  • the lens group (L4 to L7) and the image sensor 301 are integrated with a point in the vicinity of the optical axis where the aperture stop St is disposed so as not to generate such a shift component. Therefore, it is desirable to rotate and move it.
  • the aperture stop St is preferably disposed between the fixed lens unit 10 and the movable lens unit 20, particularly in the vicinity of the lens surface of the lens L 4 closest to the object side of the movable lens unit 20. This makes it possible to dispose the entrance pupil of the imaging optical system closer to the object side. As a result, the outer diameter size of the lenses constituting the lens group (L1 to L3) of the fixed side lens unit 10 can be suppressed, and the overall size of the image pickup apparatus 1 can be reduced.
  • Example of structure of movable lens unit> A structural example of the movable lens unit 20 in the imaging apparatus 1 according to the embodiment will be described. Various structures of the movable lens unit 20 that are supported so as to be rotatable in the yawing direction and the pitching direction in the housing 1A are conceivable, and the structural examples described below are examples.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a mechanism for image blur correction.
  • the movable side lens unit 20, the unit holding unit 60 that supports the movable side lens unit 20, and the drive unit 65 are shown.
  • the unit holding unit 60 and the movable lens unit 20 are held in a state of being supported so as to be rotatable in the yawing direction and the pitching direction.
  • the drive unit 65 rotates the movable lens unit 20 in the yawing direction and the pitching direction based on a shake correction drive signal from a shake correction calculation unit 3 to be described later, and an image of a captured image generated by the shake applied to the movable side lens unit 20. Correct the shake.
  • FIG. 4 is a front view of the movable lens unit 20 held by the unit holding unit 60
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the unit holding unit 60 (AA ′ cross-section in FIG. 3).
  • the lens barrel 51 of the movable lens unit 20 has a convex surface that is a part of a spherical surface with a predetermined position on the optical axis of the imaging lens as the center position CP as a rolling surface 52 around the surface of the lens barrel 51. It is formed in a band shape in the direction.
  • a ball holding part 63 is formed on a surface facing the rolling surface 52 formed on the lens barrel 51, and the ball 64 can roll on the rolling surface 52 by the ball holding part 63. Is held in.
  • a plurality of ball holding portions 63 are formed so as to sandwich the top of the rolling surface 52.
  • two are formed so as to sandwich the top of the rolling surface 52.
  • a plurality of ball holding portions 63 are provided in the circumferential direction of the lens barrel 51 with respect to the unit holding portion 60 so that the position of the lens barrel 51 does not move in the radial direction.
  • the ball holding portions 63 are provided so that the interval between them is 120 degrees. Therefore, the movable lens unit 20 can be rotated in the yawing direction and the pitching direction with the center position CP of the rolling surface 52 as a reference while being held by the unit holding portion 60.
  • the unit holding part 60 is formed in the drive housing 61 as shown in FIG. 7, for example.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a drive unit 65 that rotationally drives the movable lens unit 20 in the yawing direction and the pitching direction.
  • the drive unit 65 is provided on a surface 611 that faces the rear end surface of the movable lens unit 20 in the drive housing 61.
  • the drive unit 65 is configured using drive coils 65ya and 65yb that rotate the movable lens unit 20 in the yawing direction, and drive coils 65pa and 65pb that rotate the movable lens unit 20 in the pitching direction.
  • a magnet 55ya is provided on the rear end surface of the movable lens unit 20 at a position corresponding to the drive coil 65ya.
  • magnets 55yb, 55pa, and 55pb are provided at positions corresponding to the drive coils 65yb, 65pa, and 65pb.
  • the magnet 55ya has a configuration in which a magnet whose magnetic pole on the surface facing the drive coil 65ya is an S pole and a magnet whose N pole is an N pole are arranged in a horizontal direction.
  • a magnet whose magnetic pole on the surface facing the drive coil is an S pole is indicated by hatching.
  • the magnet 55yb has a configuration in which a magnet whose magnetic pole on the surface facing the drive coil 65yb is an S pole and a magnet whose N pole is an N pole are arranged in a horizontal direction.
  • the magnet 55pa has a configuration in which a magnet whose magnetic pole on the surface facing the drive coil 65pa is an S pole and a magnet whose N pole is an N pole are arranged in the vertical direction.
  • the magnet 55pb has a configuration in which a magnet whose magnetic pole on the surface facing the drive coil 65pb is an S pole and a magnet whose N pole is an N pole are arranged in the vertical direction.
  • the magnet 55ya (55yb) and the drive coil 65ya (65yb) are two magnets arranged horizontally in the magnet 55ya (55yb) in a state where the movable lens unit 20 is at the center position (center position of the rotation range). The central position between them is arranged to be the central position of the drive coil 65ya (65yb).
  • the magnet 55pa (55pb) and the drive coil 65pa (65pb) have a central position between two magnets arranged vertically in the magnet 55pa (55pb) in a state where the movable lens unit 20 is in the central position. Is arranged so as to be at the center position of the drive coil 65pa (65pb).
  • the rotational position of the movable lens unit 20 is detected by detecting the magnetic field generated by the magnets 55 ya (55 yb) and 55 pa (55 pb) inside the drive coils 65 ya (65 yb) and 65 pa (65 pb).
  • Hall elements 66ya (66yb) and 66pa (66pb) are provided for discrimination.
  • the hall elements 66ya (66yb) and 66pa (66pb) serve as the rotation detection unit 24 and detect the rotation position (angle) of the movable lens unit 20.
  • the example in which the Hall elements 66ya (66yb) and 66pa (66pb) are provided in this way corresponds to a second embodiment described later.
  • the rotation detection unit 24 is an angular velocity sensor and is attached to the movable lens unit 20 will be described. In this case, however, the Hall element is arranged as shown in FIG. It is unnecessary.
  • FIG. 7 exemplifies the rotation operation in the pitching direction (the arrow direction in the figure), and shows a magnet 55pa (55pb) and a drive coil 65pa (65pb).
  • the magnet 55ya (55yb) and the drive coil 65ya (65yb) are not shown in consideration of the ease of understanding in the figure.
  • the center position CP of the rolling surface 52 is used as a rotation fulcrum. Is held rotatably.
  • the center position between the two magnets arranged in the vertical direction in the magnet 55pa (55pb) is the drive coil 65pa (65pb). It is arrange
  • the image blur in the pitching direction can be corrected by supplying current to the drive coil 65pa (65pb) and rotating the movable lens unit 20 in accordance with the shake in the pitching direction applied to the movable lens unit 20. it can.
  • the image shake in the yawing direction is performed.
  • the image blur is corrected by rotating the movable lens unit 20 by the driving unit 65.
  • the configuration for rotating the movable lens unit 20 in the yawing direction and the pitching direction is not limited to the configuration shown in FIGS.
  • a first rotation shaft is provided in the vertical direction (horizontal direction) with respect to the movable side lens unit, and the first rotation shaft is rotatably held by the inner frame. Further, the first rotating shaft is rotated in the yawing direction (pitching direction) by a motor or the like.
  • a second rotating shaft is provided in the horizontal direction (vertical direction) with respect to the inner frame, and the second rotating shaft is rotatably held by the outer frame. Further, the second rotating shaft is rotated in the pitching direction (yawing direction) by a motor or the like.
  • the configuration of the imaging apparatus 1 as the first embodiment will be described with reference to FIGS.
  • the imaging apparatus 1 has a fixed lens unit 10 and a movable lens unit 20 as in the above-described structural example, for example, and the movable lens unit 20 can rotate in the yawing direction and the pitching direction in the housing 1A. This is a supported configuration.
  • FIG. 8 is a block diagram of the configuration of the imaging apparatus 1 according to the first embodiment.
  • the imaging apparatus 1 includes a fixed lens unit 10, a movable lens unit 20, a control unit 2, a shake correction calculation unit 3, an image processing unit 4, a recording unit 5, a display unit 6, a communication unit 7, an operation unit 8, and a rotation detection unit. 9, having a drive unit 12.
  • the fixed side lens unit 10 is fixed to the housing 1 ⁇ / b> A of the imaging device 1. It may be configured to be detachable assuming lens exchange or the like.
  • “fixed” means that it is not rotatable like the movable lens unit 20 in the housing 1A of the imaging apparatus 1.
  • the fixed-side lens unit 10 is mounted with optical components that constitute a part of the imaging optical system. For example, an optical system for wide-angle imaging such as the lenses L1 to L3 described with reference to FIG. 2B may be used, or a fish-eye lens, zoom lens, or other optical system may be used.
  • the movable lens unit 20 includes a movable optical system 21, an imaging unit 22, an optical system drive unit 23, and a rotation detection unit 24.
  • the movable side optical system 21 is mounted with optical components that form an imaging optical system together with the lenses in the fixed side lens unit 10. For example, as illustrated in FIG. 2B, one or more lenses, an optical filter, an aperture stop, and the like are provided.
  • the imaging unit 22 includes an imaging element, a preprocessing unit, an imaging drive unit, and the like.
  • Light from the object side enters the movable side optical system 21 from the fixed side lens unit 10, and an optical image is formed on the imaging surface of the image sensor by the movable side optical system 21.
  • the image sensor performs a photoelectric conversion process, and converts an optical image formed on the imaging surface into an electric signal.
  • a CCD (Charge Coupled Device) image sensor or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) image sensor is used as the imaging device.
  • the preprocessing unit performs noise removal processing such as CDS (correlated double sampling) on the electrical signal generated by the image sensor.
  • the pre-processing unit performs gain adjustment so that the signal level of the electrical signal is a desired signal level. Further, the preprocessing unit performs A / D conversion processing, converts an analog image signal, which is an electric signal subjected to noise removal processing and gain adjustment, into a digital image signal, and outputs the digital image signal to the image processing unit 4.
  • the imaging drive unit generates an operation pulse or the like necessary for driving the imaging device based on a control signal from the control unit 2. For example, a charge readout pulse for reading out charges, a transfer pulse for transferring in the vertical and horizontal directions, a shutter pulse for performing an electronic shutter operation, and the like are generated.
  • the optical system driving unit 23 drives the optical components of the movable side optical system 21 based on the control signal from the control unit 2. For example, focus adjustment is performed by moving the focus lens in the optical axis direction. When a zoom lens is mounted, the optical system drive unit 23 moves the zoom lens in the optical axis direction to change the focal length. Furthermore, the optical system drive unit 23 drives the mechanical diaphragm mechanism when it is mounted.
  • the rotation detection unit 24 is mounted on the movable lens unit 20 as described with reference to FIGS. 1A and 1B, and detects rotation generated in the movable lens unit 20 in the housing 1A.
  • a biaxial gyro sensor angular velocity sensor
  • the rotation detection unit 24 generates angular velocity detection information d2y corresponding to the rotation in the yawing direction and angular velocity detection information d2p corresponding to the rotation in the pitching direction, and supplies the information to the shake correction calculation unit 3.
  • the drive unit 12 is mounted with the movable side optical system 21, the imaging unit 22, the optical system drive unit 23, and the rotation detection unit 24 as described above based on the shake correction drive signal supplied from the shake correction calculation unit 3.
  • the movable lens unit 20 is rotationally driven. Specifically, the movable lens unit 20 is rotated in the yawing direction by the shake correction drive signal DVy from the shake correction calculation unit 3, and the movable lens unit 20 is rotated in the pitching direction by the shake correction drive signal DVp.
  • the drive unit 65 illustrated in FIG. 6 is an example of a specific configuration of the drive unit 12 illustrated in FIG. In this case, the current supplied to the drive coil 65pa (65pb) corresponds to the shake correction drive signal DVp, and the current supplied to the drive coil 65ya (65yb) corresponds to the shake correction drive signal DVy.
  • the rotation detection unit 9 is mounted on the housing 1A of the imaging apparatus 1 as described with reference to FIGS. 1A and 1B, and detects rotation applied to the housing 1A. Specifically, the rotation detector 9 uses a biaxial gyro sensor (angular velocity sensor). Accordingly, the rotation detection unit 24 generates angular velocity detection information d1y according to rotation in the yawing direction and angular velocity detection information d1p according to rotation in the pitching direction, and supplies the information to the shake correction calculation unit 3.
  • a biaxial gyro sensor angular velocity sensor
  • the image processing unit 4 performs camera process processing or the like on the image signal as digital data output from the imaging unit 22.
  • the image processing unit 4 performs, for example, nonlinear processing such as gamma correction and knee correction, dynamic distortion correction, color correction processing, contour enhancement processing, resolution conversion processing, codec processing, and the like on the image signal.
  • the image processing unit 4 outputs the processed image signal to the display unit 6, the recording unit 5, and the communication unit 7. Note that the image processing unit 4 may also perform correction for image blur caused by image processing.
  • the recording unit 5 records the image signal output from the image processing unit 4 on a recording medium.
  • the recording medium may be detachable such as a memory card, an optical disk, or a magnetic tape, or may be a fixed type HDD (Hard Disk Drive), a semiconductor memory module, or the like.
  • an encoder or a decoder may be provided in the recording unit 5 to perform compression encoding or decompression decoding of the image signal, and the encoded signal may be recorded on the recording medium.
  • the display unit 6 constitutes a display panel and an electronic viewfinder, and displays a camera-through image based on the image signal output from the image processing unit 4.
  • the display unit 6 also performs menu display and operation state display for setting the operation of the imaging apparatus 1.
  • the display unit 6 may display the reproduced image when the recording unit 5 reads the image signal or the encoded signal recorded on the recording medium.
  • the display part 6 performs the process which converts a captured image into the display image of a display image number, when the number of display pixels is smaller than a captured image.
  • the communication unit 7 performs wired or wireless communication with an external device (not shown). For example, image signals and control data are transmitted and received. As a result, the imaging apparatus 1 can transmit image signals and control data to an external device (not shown), or can perform processing such as recording and display by acquiring an image signal supplied from the external device.
  • the communication unit 7 may perform communication using a communication method such as a wireless communication standard such as WIFI (Wireless Fidelity) or Bluetooth.
  • the communication unit 7 serves as a network communication unit, for example, performs communication through various networks such as the Internet, home network, and LAN (Local Area Network), and performs various data transmission / reception with servers, terminals, and the like on the network. It may be.
  • the operation unit 8 has an input function for inputting a user operation, and sends a signal corresponding to the input operation to the control unit 2.
  • the operation unit 8 is realized as, for example, various operators provided on the housing 1 ⁇ / b> A of the imaging apparatus 1, a touch pad, a touch panel formed on the display unit 6, or the like.
  • a playback menu activation button, a determination button, a cross key, a cancel button, a zoom key, a slide key, a shutter button (release button), a focus ring, and the like can be considered.
  • Various operations may be performed by a touch panel operation using icons, menus, and the like displayed on the touch panel and the display unit 6. Alternatively, there is a form in which a user's tap operation is detected by a touch pad or the like.
  • the control unit 2 is configured by a microcomputer (arithmetic processing unit) including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a flash memory, and the like.
  • a microcomputer central processing unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • flash memory volatile memory
  • OS Operating System
  • a program for executing processing for state detection and mode control corresponding to the state detection is also stored.
  • a control unit 2 includes various signal processing instructions in the image processing unit 4, an imaging operation and a recording operation according to a user operation, a reproduction operation of a recorded image file, a camera operation such as zoom, focus, exposure adjustment, Necessary components are controlled for image blur correction operation, user interface operation, and the like.
  • the shake correction calculation unit 3 generates shake correction drive signals DVy and DVp for the drive unit 12 using the detection information d1y and d1p from the rotation detection unit 9 and the detection information d2y and d2p from the rotation detection unit 24. That is, the shake correction calculation unit 3 generates shake correction drive signals DVy and DVp for rotating the movable lens unit 20 so as to reduce the image shake that occurs in the image signal when the imaging apparatus 1 is rotated. Further, the shake correction calculation unit 3 supplies distortion correction information SDy and SDp to the image processing unit 4.
  • FIG. 9 shows a configuration example of the shake correction calculation unit 3.
  • the shake correction calculation unit 3 includes a first calculation unit 3y corresponding to rotation in the yawing direction and a second calculation unit 3p corresponding to rotation in the pitching direction.
  • the first calculation unit 3y includes subtractors 41y, 42y, 43y, a multiplier 44y, a servo calculation unit 45y, and a drive signal output unit 46y.
  • the second calculation unit 3p includes subtractors 41p, 42p, 43p, a multiplier 44p, a servo calculation unit 45p, and a drive signal output unit 46p. That is, the 1st calculating part 3y and the 2nd calculating part 3p are the same structures, and each is provided as a thing corresponding to a yawing direction and a pitching direction.
  • Detection information (angular velocity) d1y from the rotation detector 9 and detection information (angular velocity) d2y from the rotation detector 24 are input to the subtractor 41y, and the subtractor 41y outputs a result of d2y ⁇ d1y.
  • the detection information d1y is an angular velocity of rotation in the yawing direction applied to the housing 1A of the imaging apparatus 1
  • the detection information d2y is the rotation in the yawing direction applied to the housing 1A and the same direction of the movable lens unit 20.
  • This is the angular velocity of the combined rotation.
  • the output of the subtractor 41y is an angular velocity of rotation of the movable lens unit 20 in the yawing direction. This value is supplied to the subtractor 42y.
  • the multiplier 44y multiplies the detection information d1y value by a fixed coefficient.
  • the subtractor 42y subtracts the output of the multiplier 44y, that is, the angular velocity corresponding to the angle ⁇ 2 as the correction angle, from the output of the subtractor 41y, that is, the angular velocity of rotation of the movable lens unit 20. As a result, a difference between the angular velocity of rotation generated in the actual movable lens unit 20 and the angular velocity corresponding to the correction angle is obtained.
  • the correction angle here is an angle at which the movable lens unit 20 should be rotated in the yawing direction.
  • the subtractor 43y subtracts the output of the subtractor 42y from the target value TGV.
  • the target value TGV is a target angular velocity, specifically “0”.
  • the output of the subtractor 43y corresponds to a drive amount for eliminating the difference in the correction angle of the actual rotation angle of the movable side lens unit 20.
  • this is an error amount for making the rotation amount of the movable lens unit 20 be, for example, a half rotation (angle ⁇ 2) of the rotation in the yawing direction applied to the housing 1A.
  • the output of the subtractor 43y is supplied to the servo calculation unit 45y.
  • the servo calculation unit 45y performs a servo calculation operation as will be described in detail later, generates a control signal so that the error amount output from the subtractor 43y becomes “0”, and outputs the control signal to the drive signal output unit 46y.
  • the drive signal output unit 46y generates a shake correction drive signal DVy based on the control signal supplied from the servo calculation unit 45y and supplies the shake correction drive signal DVy to the drive unit 12, so that the movable side lens unit 20 has an angle ⁇ 2 as a correction amount.
  • the movable lens unit 20 is driven by the drive unit 12 so as to rotate (rotate in the yawing direction).
  • each part of the second calculation unit 3p is also substantially the same.
  • the detection information (angular velocity) d1p from the rotation detection unit 9 and the detection information (angular velocity) d2p from the rotation detection unit 24 are input to the subtractor 41p, and the subtractor 41p receives d2p. -Output the result of d1p.
  • the detection information d1p is an angular velocity of the rotation in the pitching direction applied to the housing 1A of the imaging device 1
  • the detection information d2p is a rotation in the pitching direction applied to the housing 1A and a rotation in the same direction of the movable lens unit 20. It is the angular velocity of the synthesized rotation. Therefore, the output of the subtractor 41p is an angular velocity of rotation of the movable side lens unit 20 in the pitching direction. This value is supplied to the subtractor 42p.
  • the multiplier 44p multiplies the value of the detection information d1p by a fixed coefficient (for example, “0.5”).
  • the subtractor 42p subtracts the output of the multiplier 44p, that is, the angular velocity corresponding to the angle ⁇ 2 as the correction angle, from the output of the subtractor 41p, that is, the angular velocity of rotation of the movable lens unit 20.
  • the correction angle here is an angle at which the movable lens unit 20 should be rotated in the pitching direction.
  • the output of the subtractor 43p corresponds to a driving amount for eliminating the difference in the correction angle of the actual rotation angle of the movable lens unit 20.
  • this is an error amount for setting the rotation amount of the movable lens unit 20 in the pitching direction to, for example, a half rotation (angle ⁇ 2) of the rotation in the pitching direction applied to the housing 1A.
  • the servo calculation unit 45p performs a servo calculation operation, generates a control signal so that the error amount output from the subtractor 43p is “0”, and outputs the control signal to the drive signal output unit 46p.
  • the drive signal output unit 46p generates a shake correction drive signal DVp based on the control signal supplied from the servo calculation unit 45p and supplies the shake correction drive signal DVp to the drive unit 12, so that the movable lens unit 20 has an angle ⁇ 2 as a correction amount.
  • the movable lens unit 20 is driven by the drive unit 12 so as to rotate (rotation in the pitching direction).
  • the shake correction calculation unit 3 performs feedback control using the detection information (d1y, d1p, d2y, d2p) from the rotation detection units 9 and 24, and the captured image in which the image shake is corrected by the imaging unit 22.
  • the image signal can be generated.
  • the servo calculation units 45y and 45p will be described.
  • the servo arithmetic units 45y and 45p perform feedback control by PID (Proportional-Integral-Differential) control that selectively combines, for example, proportional control (P control), integral control (I control unit), and differential control (D control).
  • PID control Proportional-Integral-Differential
  • D control differential control
  • I control integral control
  • PID control is used to improve the offset characteristic of the feedback control. PID control is performed by selecting and combining these proportional control, differential control, and integral control as necessary.
  • FIG. 10 shows a configuration example of the servo calculation unit 45y (or servo calculation unit 45p).
  • the servo calculation unit 45y (45p) includes amplification units 451, 454, 457, delay units 452, 456, a subtracter 453, and adders 455, 459.
  • the amplifying unit 451 generates a proportional control signal that is a proportional control output by multiplying the error signal supplied from the subtractor 43y (43p) by the proportional gain Kp.
  • the amplifying unit 451 outputs the generated proportional control signal to the adder 459.
  • the delay unit 452 delays the error signal supplied from the subtractor 43y (43p) by one sampling period and outputs the delayed signal to the subtractor 453.
  • the subtractor 453 performs arithmetic processing for subtracting the error signal output from the delay unit 452 from the error signal supplied from the subtractor 43y (43p), generates an error differential signal, and supplies the error signal to the amplification unit 454. Output.
  • the amplifying unit 454 multiplies the differential signal supplied from the subtractor 453 by the differential gain Kd to generate a differential control signal that is a differential control output.
  • the amplifying unit 454 outputs the generated differential control signal to the adder 459.
  • the adder 455 performs a process of adding the signal output from the delay unit 456 to the error signal supplied from the subtractor 43y (43p), generates an integrated signal of the error, and outputs the error integrated signal to the amplifying unit 457. .
  • the delay unit 456 delays the integrated signal supplied from the adder 455 by one sampling period and outputs the delayed signal to the adder 455.
  • the amplification unit 457 multiplies the integration signal supplied from the adder 455 by the integration gain Ki to generate an integration control signal that is an integration control output.
  • the amplifying unit 457 outputs the generated integration control signal to the adder 459.
  • the adder 459 adds the proportional control signal supplied from the amplifying unit 451, the differential control signal supplied from the amplifying unit 454, and the integration control signal supplied from the amplifying unit 457, and adds the added control signal. It outputs to the drive signal output part 46y (46p).
  • the servo calculation units 45y and 45p generate a control signal by PID control, for example, with the above configuration.
  • the control method is not limited to PID control, and other control methods may be used. For example, P (Proportional) control, PI (Proportional-Integral) control, PD (Proportional-Differential) control, etc. can be adopted.
  • the shake correction calculation unit 3 supplies distortion correction information SDy and SDp to the image processing unit 4.
  • the shake correction calculation unit 3 outputs the output of the subtractor 41y as distortion correction information SDy, and outputs the output of the subtractor 41p as distortion correction information SDp.
  • the output of the subtractor 41y is the angular velocity of rotation of the movable lens unit 20 in the yawing direction
  • the output of the subtractor 41p is the angular velocity of rotation of the movable lens unit 20 in the pitching direction.
  • FIG. 11A represents an image without distortion.
  • FIGS. 11B and 11C represent the rotation direction (+ direction / ⁇ direction of the pitching direction.
  • FIGS. 11D and 11E represent the rotation direction (+ direction / ⁇ direction of the yawing direction).
  • the shake correction calculation unit 3 outputs the outputs of the subtractors 41y and 41p, the rotation information (distortion correction information SDy) in the yawing direction of the movable lens unit 20, and the rotation information (distortion correction information SDp) in the pitching direction.
  • the image is output to the image processing unit 4.
  • the dynamic distortion correction can be appropriately executed by the image processing unit 4.
  • such a configuration may be provided to perform distortion correction according to shake correction based on rotation information.
  • the second embodiment is an example in which the rotation detection unit 24 is a position sensor using a Hall element.
  • the rotation detection unit 24 includes the Hall elements 66ya (66yb) and 66pa (66pb) shown in FIG. Thereby, the rotation detection unit 24 outputs the detection information Hdy of the rotation position (angle) in the yawing direction of the movable lens unit 20 and the detection information Hdp of the rotation position (angle) in the pitching direction to the shake correction calculation unit 3 ( (See FIG. 8).
  • the configuration of the shake correction calculation unit 3 in this case is shown in FIG. 12 is different from FIG. 9 in that angular velocity calculation units 47y and 47p are added.
  • the detection information (rotation angle) Hdy supplied from the rotation detection unit 24 is converted into an acceleration value and supplied to the subtractor 41y.
  • the detection information (rotation angle) Hdp supplied from the rotation detection unit 24 is converted into an acceleration value and supplied to the subtracter 41p.
  • detection information d2y and d2p as angular velocities are obtained and supplied to the subtracters 41y and 41p.
  • the subsequent configuration and operation are the same as in the example of FIG. With such a configuration, the rotation of the movable lens unit 20 may be detected by a Hall element.
  • the imaging device 1 detects the rotation applied to the casing 1A and the movable lens unit 20 that is rotatably supported in the yawing direction and the pitching direction within the casing 1A. And a second rotation detection unit 24 that detects rotation generated in the movable lens unit 20 in the housing 1A. Further, the imaging apparatus 1 uses the detection information d1y and d1p detected by the rotation detection unit 9 and the detection information d2y and d2p (or Hdy and Hdp) detected by the rotation detection unit 24 to generate the shake correction drive signals DVy and DVp.
  • the drive unit 12 for driving the movable lens unit 20 in the yawing direction and the pitching direction based on the shake correction drive signals DVy and DVp.
  • the shake of the movable lens unit 20 that is, the rotation in the yawing direction and the rotation in the pitching direction. Therefore, detection information of rotation applied to the entire housing 1A and rotation of the movable lens unit 20 relative to the housing 1A is used.
  • the detection information of the rotation detection unit 24 is information obtained by combining the shake angle of the housing 1A and the shake angle of the lens unit in the housing 1A.
  • the shake correction calculation unit 3 generates the shake correction drive signals DVy and DVp using the difference values (outputs of the subtractors 41y and 41p) between the pieces of detection information of the rotation detection unit 9 and the rotation detection unit 24. Like to do.
  • Information on the shake of the movable lens unit 20 can be obtained as the difference value, and the difference value is information suitable for generating a shake correction drive signal for correcting the shake of the lens unit.
  • the fixed lens unit 10 is disposed on the subject side (object side) of the movable lens unit 20, and the movable lens unit 20 and the fixed lens unit 10 form an imaging optical system.
  • the shake correction calculation unit 3 calculates the difference between the detection information of the rotation detection units 9 and 24 (outputs of the subtractors 42y and 42p) and the ratio of the correction angle of the movable lens unit 20 to the rotation angle of the housing 1A.
  • the shake correction drive signals DVy and DVp are generated using the reflected values (outputs of the multipliers 44y and 44p).
  • the correction angle with respect to the rotation angle of the movable lens unit 20 (the angle to be corrected) is the rotation angle (shake angle) of the housing 1A. It is a certain ratio. Therefore, the ratio is reflected in the shake correction drive signal.
  • shake correction drive signals DVy and DVp reflecting a correction angle corresponding to the relationship of the optical characteristics can be generated from the shake information of the movable lens unit 20.
  • the movable lens unit 20 is disposed in a sealed state in the housing 1 ⁇ / b> A of the imaging device 1.
  • the fixed lens unit 10 is fixedly attached to the housing 1A, thereby forming a sealed structure in which no gap is generated in the housing 1A.
  • the imaging device 1 excellent in dust resistance and waterproofness can be configured, and the imaging device 1 suitable for use in various activity scenes can be provided.
  • an image pickup optical system for example, a lens unit having various lenses, a diaphragm mechanism, an image sensor, and the like is configured as a movable unit in the image pickup apparatus casing and image blur correction is performed
  • the hermeticity is insufficient. Since the lens barrel portion configured as the lens unit rotates within the imaging device, the front of the lens unit (subject side) cannot be fixedly covered with the casing of the imaging device. This is because of this. This is disadvantageous in terms of dust resistance and waterproofness.
  • the object side of the movable lens unit 20 is sealed by the fixed lens unit 10. With this configuration, it is possible to realize an imaging device that is excellent in dust resistance and waterproofness.
  • the object side is hermetically sealed using the fixed lens unit 10, but it may be sealed with, for example, protective glass instead.
  • the subject side (object side) of the movable lens unit 20 is attached to the housing 1A so that the fixed lens unit 10 which is another lens unit separately covers the movable lens unit 20, and the movable lens unit 20 is mounted. Further effects can be obtained by arranging 20 in a sealed state in the housing 1A. That is, an imaging optical system is formed by the fixed lens unit 10 and the movable lens unit 20, and in this case, the fixed lens unit 10 is fixed to the housing 1A. Since the object side is closed by the fixed side lens unit 10, the movable side lens unit 20 supported rotatably is not directly exposed as viewed from the outside of the housing 1A.
  • the movable side lens unit 20 that is rotatably supported can be reduced in size and weight. Can promote. As a result, it is possible to promote downsizing of the drive system for shake correction, improvement in drivability, downsizing of the imaging apparatus 1, reduction in power consumption due to reduction in drive power, and the like.
  • the weight of the movable side lens unit 20 that is driven when blur correction or changing the field of view can be reduced. This is advantageous for suppressing power consumption during driving.
  • the image processing unit 4 obtains the difference value between the pieces of detection information of the rotation detection units 9 and 24 obtained by the shake correction calculation unit 3, that is, distortion correction information SDy and SDp that are outputs of the subtractors 41y and 41p.
  • the image distortion correction is performed on the captured image signal.
  • the imaging optical system is separated as a lens unit that is rotatably supported and another lens unit fixed to the housing 1A, dynamic image distortion occurs according to the shake.
  • the difference value between the pieces of detection information of the rotation detection units 9 and 24 is used as the distortion correction information SDy and SDp. Is appropriate.
  • the rotation detectors 9 and 24 are angular velocity sensors. Thereby, rotation detection can be performed simply and precisely. In particular, when the rotation of the movable lens unit 20 is detected by an angular velocity sensor, the movement of the movable lens unit 20 in the optical axis direction is not detected. Therefore, the detection accuracy is not lowered due to the fluctuation in the optical axis direction.
  • the rotation detector 9 is an angular velocity sensor
  • the rotation detector 24 is a position sensor using a Hall element.
  • a Hall element can be used as the rotation detection unit 24 that detects the shake of the movable lens unit 20 with respect to the housing 1A. Thereby, rotation detection is performed simply and precisely.
  • the movable lens unit 20 is rotatably supported in both the yawing direction and the pitching direction, and the drive unit 12 drives the movable lens unit 20 in either the yawing direction or the pitching direction.
  • the drive unit 12 drives the movable lens unit 20 in either the yawing direction or the pitching direction.
  • the movable lens unit 20 is rotatably supported only in the yawing direction and is driven to rotate only in the yawing direction by the drive unit 12 is also conceivable.
  • the movable lens unit 20 is rotatably supported only in the pitching direction and is driven to rotate only in the pitching direction by the drive unit 12 is also conceivable.
  • this technique can also take the following structures.
  • a lens unit that is rotatably supported in at least one of a yawing direction and a pitching direction in a housing;
  • a first rotation detector that detects rotation applied to the housing;
  • a second rotation detector for detecting rotation generated in the lens unit in the housing;
  • a shake correction calculation unit that generates a shake correction drive signal using detection information from the first rotation detection unit and detection information from the second rotation detection unit;
  • An imaging apparatus comprising: a drive unit that drives the lens unit in at least one of a yawing direction and a pitching direction based on the shake correction drive signal.
  • the shake correction calculation unit The imaging apparatus according to (1), wherein the shake correction drive signal is generated using a difference value between pieces of detection information of the first rotation detection unit and the second rotation detection unit.
  • Another lens unit is disposed on the subject side of the lens unit, and an imaging optical system is formed by the lens unit and the other lens unit,
  • the shake correction calculation unit The shake correction using a difference value of each detection information of the first rotation detection unit and the second rotation detection unit and a value reflecting a ratio of the correction angle of the lens unit to the rotation angle of the housing.
  • (4) The imaging device according to any one of (1) to (3), wherein the lens unit is disposed in a sealed state in the housing.
  • the object side of the lens unit is attached to the housing so that the other lens unit closes, so that the lens unit is disposed in a sealed state in the housing.
  • (1) to (4) an image processing unit that performs image processing on the captured image signal obtained by the lens unit;
  • the image processing unit performs image distortion correction on the captured image signal using a difference value between detection information of the first rotation detection unit and the second rotation detection unit obtained by the shake correction calculation unit.
  • Or (5) Or (7) The imaging device according to any one of (1) to (6), wherein the first rotation detection unit and the second rotation detection unit are angular velocity sensors.
  • the first rotation detection unit is an angular velocity sensor
  • the imaging device according to any one of (1) to (6), wherein the second rotation detection unit is a position sensor using a Hall element.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

撮像画像の像振れを補正するためのレンズユニットの適切な駆動制御の実現する。撮像装置は筐体内でヨーイング方向とピッチング方向の少なくとも一方に回転可能に支持されているレンズユニットを有し、このレンズユニットは、駆動部により振れ補正駆動信号に基づいてヨーイング方向とピッチング方向の少なくとも一方に駆動される。この場合に、筐体に加わる回転の検出情報と、筐体内でレンズユニットに生じる回転の検出情報を用いて振れ補正駆動信号を生成する。

Description

撮像装置、像振れ補正方法
　本技術は撮像装置及び撮像装置における像振れ補正方法に関する。
　ビデオカメラやスチルカメラ等の撮像装置においては、撮像時の手振れ等によって生じる撮像画像の像振れを補正するための技術が各種提案されている。像振れの補正手法の一つとして、撮像装置に加わった振れに対して撮像光学系を物理的に回転移動させることで振れをキャンセルする手法が知られている。
　例えば特許文献１に記載の手振れ補正装置は、レンズと撮像素子を有するレンズユニットがピッチング方向、ヨーイング方向に回転可能とされている。ピッチング方向はレンズの光軸に直交する第１の支点軸の軸回り方向で、第２の方向は、光軸および第１の支点軸にともに直交する第２の支点軸の軸回り方向である。レンズユニットは、第１の支点軸を支点としてヨーイング方向へ回転されると共に第２の支点軸を支点としてピッチング方向へ回転されて、像振れの補正が行われる。
特開平７－２７４０５６号公報
　ところで撮像光学系、例えば各種のレンズや絞り機構、撮像素子等を有するレンズユニットを撮像装置筐体内において可動ユニットとして構成して像振れ補正を行う場合、可動ユニットの適切な駆動のために、像振れを生じさせる回転を、より正確に検出することが求められる。
　そこで本開示では、可動ユニットとされたレンズユニットを、より適切に駆動するための回転検出を実現することを目的とする。
　本技術に係る撮像装置は、筐体内でヨーイング方向及びピッチング方向の少なくとも一方に回転可能に支持されているレンズユニットと、前記筐体に加わる回転を検出する第１の回転検出部と、前記筐体内で前記レンズユニットに生じる回転を検出する第２の回転検出部と、前記第１の回転検出部による検出情報及び前記第２の回転検出部の検出情報を用いて振れ補正駆動信号を生成する振れ補正演算部と、前記振れ補正駆動信号に基づいて前記レンズユニットをヨーイング方向及びピッチング方向の少なくとも一方に駆動する駆動部と、を備えている。
　撮像装置における撮像画像の像振れを補正する場合に、レンズユニットの振れ、即ちヨーイング方向の回転とピッチング方向の回転を適切に検出することが求められる。そこで筐体全体に加わる回転と、筐体に対するレンズユニットの回転の検出情報を用いることで、像振れ補正のためにレンズユニットを駆動すべき量を求めるようにする。
　上記した本技術に係る撮像装置においては、前記振れ補正演算部は、前記第１の回転検出部と前記第２の回転検出部の各検出情報の差分値を用いて前記振れ補正駆動信号を生成することが考えられる。
　第１の回転検出部による検出情報は、撮像装置の振れの角度の情報となる。第２の回転検出部による検出情報は、撮像装置の振れ角度と、撮像装置内のレンズユニットの振れの角度を合成した情報となる。
　上記した本技術に係る撮像装置においては、前記レンズユニットの被写体側に他のレンズユニットが配置され、前記レンズユニットと前記他のレンズユニットにより撮像光学系が形成され、前記振れ補正演算部は、前記第１の回転検出部と前記第２の回転検出部の各検出情報の差分値と、前記筐体の回転角に対する前記レンズユニットの補正角の比率を反映させた値を用いて前記振れ補正駆動信号を生成することが考えられる。
　レンズユニットと他のレンズユニットの光学特性の関係により、レンズユニットの回転角に対する補正角（補正駆動すべき角度）は、筐体の回転角（振れ角）に対して或る比率となる。そこで振れ補正駆動信号に当該比率を反映させる。
　上記した本技術に係る撮像装置においては、前記レンズユニットは、前記筐体内に密閉状態で配置されていることが考えられる。
　即ちレンズユニットは、筐体外部からみて一部が直接表出した状態で回転駆動される構造とはされていない。
　上記した本技術に係る撮像装置においては、前記レンズユニットの被写体側を、他のレンズユニットが塞ぐように前記筐体に装着されることで、前記レンズユニットが前記筐体内に密閉状態で配置されることが考えられる。
　即ちレンズユニットと他のレンズユニットにより撮像光学系が形成されるようにする。この場合に他のレンズユニットは、筐体に固定される状態とする。
　他のレンズユニットにより被写体側が塞がれることで、回転可能に支持されているレンズユニットは、筐体外部からみて直接表出しない。
　上記した本技術に係る撮像装置においては、前記レンズユニットによって得られた撮像画像信号に対する画像処理を行う画像処理部を備え、前記画像処理部は、前記振れ補正演算部が求める前記第１の回転検出部と前記第２の回転検出部の各検出情報の差分値を用いて撮像画像信号に対する画像歪み補正を行うことが考えられる。
　回転可能に支持されているレンズユニットと、筐体に固定された他のレンズユニットとして撮像光学系を分離している場合、振れに応じて動的な画像歪みが生ずる。これを画像処理により補正する。
　上記した本技術に係る撮像装置においては、前記第１の回転検出部及び前記第２の回転検出部は角速度センサであることが考えられる。
　例えば第１の回転検出部は、２軸の角速度センサ（ジャイロセンサ）によって得られる筐体のヨーイング方向及びピッチング方向の角速度として、筐体の回転を検出する。
　第２の回転検出部も、２軸の角速度センサ（ジャイロセンサ）によって得られるレンズユニットのヨーイング方向及びピッチング方向の角速度として、レンズユニットの回転を検出する。
　上記した本技術に係る撮像装置においては、前記第１の回転検出部は角速度センサであり、前記第２の回転検出部はホール素子を用いた位置センサであることが考えられる。
　筐体に対するレンズユニットの振れを検出する第２の回転検出部としては、ホール素子を用いた位置センサとしてもよい。
　本技術に係る像振れ補正方法は、筐体内でヨーイング方向及びピッチング方向の少なくとも一方に回転可能に支持されているレンズユニットと、振れ補正駆動信号に基づいて前記レンズユニットをヨーイング方向及びピッチング方向の少なくとも一方に駆動する駆動部と、を備えた撮像装置の像振れ補正方法であり、前記筐体に加わる回転の検出情報と、前記筐体内で前記レンズユニットに生じる回転の検出情報を用いて前記振れ補正駆動信号を生成する処理を行う。
　本技術によれば像振れ補正のためのレンズユニットの駆動制御のための適切な構成を実現できる。即ち、レンズユニットの正確な駆動のために、像振れを生じさせる回転をより正確に検出できる。
　なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本技術の実施の形態のレンズユニット構成の説明図である。 実施の形態のレンズユニットのレンズ群の説明図である。 実施の形態の可動側レンズユニットの斜視図である。 実施の形態の可動側レンズユニットの正面図である。 実施の形態のユニット保持部の断面概略図である。 実施の形態の駆動部を示す斜視図である。 実施の形態の駆動部の動作の説明図である。 実施の形態の撮像装置のブロック図である。 第１の実施の形態の振れ補正演算部のブロック図である。 実施の形態のサーボ演算部のブロック図である。 動的画像歪みの説明図である。 第２の実施の形態の振れ補正演算部のブロック図である。
　以下、実施の形態を次の順序で説明する。
＜１．レンズユニット回転による像振れ補正の概要＞
＜２．可動側レンズユニットの構造例＞
＜３．第１の実施の形態の撮像装置構成＞
＜４．第２の実施の形態の撮像装置構成＞
＜５．まとめ及び変形例＞
＜１．レンズユニット回転による像振れ補正の概要＞
　図１Ａ、図１Ｂは本実施の形態の撮像装置１に搭載されている固定側レンズユニット１０と可動側レンズユニット２０を模式的に示している。
　本実施の形態の撮像装置１では、撮像光学系が固定側レンズユニット１０と可動側レンズユニット２０に分割されている。即ち固定側レンズユニット１０内の各種レンズ等と、可動側レンズユニット２０内の各種レンズ等により、被写体光を撮像素子に集光する撮像光学系が形成されている。
　当該撮像光学系の構成の一例を図２Ｂに示す。ここでは固定側レンズユニット１０は広角レンズとする例としている。例えば固定側レンズユニット１０には物体側より順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状の第１レンズＬ１と、負の屈折力を有する第２レンズＬ２と、正の屈折力を有する第３レンズＬ３を有する構成とする。この構成を採用することによって、レンズ全系の焦点距離が短い広角レンズを実現することが可能となる。
　可動側レンズユニット２０は、例えば物体側より順に、正の屈折力を有する第４レンズＬ４と、負の屈折力を有する第５レンズＬ５と、正の屈折力を有する第６レンズＬ６と、光軸近傍で負の屈折力を有し像側のレンズ面が光軸近傍で像側に凹形状で、かつ周辺部で像側に凸形状となる第７レンズＬ７とで構成する。
　この構成を採用する場合、可動側レンズユニット２０で発生する収差をバランスよく補正しつつ全長を短縮することが可能となり、撮像装置１の小型化に有利となる。
　また可動側レンズユニット２０には、像面に配置される撮像素子３０１や、撮像素子保護用のシールガラスＳＧが配置される。また開口絞りＳｔが、可動側レンズユニット２０の最も物体側のレンズ面（第４レンズＬ４）の近傍に配置されている。
　もちろん図示以外に、各種の光学フィルタ等の光学部材が配置されていてもよい。
　例えばこのような固定側レンズユニット１０と可動側レンズユニット２０を有する本実施の形態の撮像装置１では、撮像装置１の筐体１Ａ内において可動側レンズユニット２０は像振れ補正を行うためにピッチング方向、ヨーイング方向に回転可能とされている。
　固定側レンズユニット１０は可動側レンズユニット２０の前方の被写体側（＝物体側）に配置されるように、撮像装置１の筐体１Ａに固定装着される。なお固定側レンズユニット１０は撮像装置１の筐体１Ａに着脱可能とされるものでもよい。
　図１Ａは撮像装置１の筐体１Ａに回転が加わっていない状態、図１Ｂは撮像装置１の筐体１Ａに手ぶれ等によって角度θ１の回転が加わった状態を示している。
　このような回転による像振れを解消するために、可動側レンズユニット２０が駆動される。例えば筐体１Ａ内で角度θ２の回転を行うように可動側レンズユニット２０が駆動される。
　図２Ａ、図２Ｃは、可動側レンズユニット２０が角度θ２の回転を行うように駆動されている状態を示している。
　図２Ｂは、回転が加わっていない図１Ａの状態に対応している。固定側レンズユニット１０の光軸Ｚ１と、可動側レンズユニット２０の光軸Ｚ２は一致している。
　撮像装置１は、筐体１Ａに回転が加わった場合、固定側レンズユニット１０の光軸Ｚ１に対して可動側レンズユニット２０が傾くように、可動側レンズユニット２０を回転駆動することで、撮像画像の振れ補正を行う。図２Ａは撮像装置１の筐体１Ａに角度＋θ１の回転が与えられたことに応じて、可動側レンズユニット２０を角度＋θ２だけ回転させた状態を示している。図２Ｃは撮像装置１の筐体１Ａに角度－θ１の回転が与えられたことに応じて、可動側レンズユニット２０を角度－θ２だけ回転させた状態を示している。
　なお、図ではヨーイング方向、ピッチング方向の一方の回転のみを表現しているが、実際には、これら両方の方向についての可動側レンズユニット２０の駆動が行われる。
　撮像装置１の筐体１Ａに加わる回転の角度θ１（つまり装置のブレとしての振り角）と、可動側レンズユニット２０を駆動する補正量としての角度θ２の関係は、光学系構成による画角に応じて異なる。
　今、固定側レンズユニット１０がワイドコンバージョンレンズとしての役割を持ち、可動側レンズユニット２０が本線光学系としての役割を持つ構成と仮定すると、固定側レンズユニット１０の倍率が小さくなると画角が広角化し、角度θ１と角度θ２の比率が大きくなる。
　逆に、固定側レンズユニット１０の倍率が１倍（＝ワイドコンバージョンレンズとしての役割を果たさない状態）を考えると、ワイドコンバージョンレンズの画角は本線光学系の画角と同じになる。この場合、角度θ１＝角度θ２となる。
　例えば固定側レンズユニット１０の倍率が０．５であれば、θ１：θ２＝２：１となる。
　なお以上は一例であり、可動側レンズユニット２０の補正角は、各種の光学バランス設計等で変動する。
　ここで図１Ｃ、図１Ｄには、比較のために撮像光学系の全体を含むユニット１０１を搭載し、振れ補正のために回転駆動する撮像装置１００の例を示している。ユニット１０１には、各種レンズや光学フィルタ、撮像素子等が搭載されている。この場合、撮像装置１００の筐体１００Ａに加わった回転（角度θ１）に対して、ユニット１０１全体を駆動して像振れを補正する。
　このような機構に比較して、図１Ａ、図１Ｂの本実施の形態の撮像装置１の場合、撮像光学系の構成要素を固定側レンズユニット１０と可動側レンズユニット２０に分割して搭載し、可動側レンズユニット２０のみを駆動する構成としている。
　可動側レンズユニット２０は全ての光学系構成部品を搭載するものではないことや、例えば広角用のレンズなどの比較的大型のレンズも搭載しなくてもよいことなどから、可動部分の小型化、軽量化を図ることができる。
　これによって撮像装置１は、駆動機構の小型化を実現でき、ひいては撮像装置１の小型化に有利となる。
　また可動部分（可動側レンズユニット２０）を小型軽量とすることで、駆動電力の低減も可能で、低消費電力化を促進できる。
　また、図１Ｃ、図１Ｄの撮像装置１００の場合、ユニット１０１として撮像光学系の全体を可動部分としていることから、ユニット１０１の物体側の端部を撮像装置１００の筐体１００Ａに固定できず、筐体１００Ａに隙間が生じてしまう。このため、防塵性、防水性に不利となる。
　これに対して図１Ａ、図１Ｂの実施の形態の撮像装置１は、固定側レンズユニット１０を筐体１Ａに固定装着することで、筐体１Ａに隙間を生じない密閉構造とする。
　従って防塵性、防水性についても有利な構造とすることができる。
　これらのことから実施の形態の撮像装置１は、特に人体に装着するウェアラブルカメラ、スポーツその他のアクティビティにおける器具・用具・乗り物等に装着する小型カメラ等としても好適である。
　但し、実施の形態の撮像装置１は、筐体１Ａに加わる回転だけでなく、筐体１Ａ内での可動側レンズユニット２０に生じた回転も検知して、適切に上記の角度θ２の駆動を行うことが求められる。そこで図１Ａ、図１Ｂに示すように、撮像装置１の筐体１Ａに加わる回転を検出する回転検出部９と、可動側レンズユニット２０において回転を検出する回転検出部２４を備えるようにしている。そして後述するように、回転検出部９による検出情報及び回転検出部２４の検出情報を用いて振れ補正駆動信号を生成して可動側レンズユニット２０を駆動することとしている。
　また、本実施の形態では図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃに示すように、可動側レンズユニット２０を回転移動させる際の回転移動中心Ｐ１が、固定側レンズユニット１０のレンズ群の光軸上における開口絞りＳｔが配置された位置近傍の点であるようにしている。これにより、回転移動中心Ｐ１が、入射瞳近傍の点となる。
　この場合、開口絞りＳｔも、可動側レンズユニット２０に設けて、レンズＬ４～Ｌ７のレンズ群及び撮像素子３０１と共に一体に回転移動させることが望ましい。
　撮像光学系の入射瞳近傍の点を中心に可動側レンズユニット２０を回転させること、つまり可動側レンズユニット２０のレンズ群（Ｌ４～Ｌ７）と撮像素子３０１とを一体に回転移動させることで、ぶれ補正や視野を変化させる際の不要な視野変動を抑制することが可能となる。
　もし入射瞳位置から大きく異なる点を中心に、レンズ群（Ｌ４～Ｌ７）と撮像素子３０１とを一体に回転移動させた場合、回転移動に伴う光軸Ｚ１に垂直な方向へのシフト成分が発生し、これによる視野変動が発生する。
　後段の画像処理演算（例えば後述の画像処理部４の処理）によって、発生した視野変動を補正することも可能ではあるが、画像処理演算による補正を簡素化し、かつ回転移動でのぶれ補正量や視野の変化量をできるだけ大きく確保するためには、こうしたシフト成分が発生しないように開口絞りＳｔが配置された光軸近傍の点を中心に、レンズ群（Ｌ４～Ｌ７）と撮像素子３０１を一体に回転移動させることが望ましいこととなる。
　また、開口絞りＳｔは、固定側レンズユニット１０と可動側レンズユニット２０との間、特に、可動側レンズユニット２０の最も物体側のレンズＬ４のレンズ面の近傍に配置されていることが望ましい。これにより、撮像光学系の入射瞳をより物体側に配置することが可能となる。その結果、固定側レンズユニット１０のレンズ群（Ｌ１～Ｌ３）を構成するレンズの外径サイズを抑制することができ、撮像装置１全体の小型化が達成できる。
＜２．可動側レンズユニットの構造例＞
　実施の形態の撮像装置１における可動側レンズユニット２０の構造例を説明する。なお、筐体１Ａ内でヨーイング方向及びピッチング方向に回転可能に支持される可動側レンズユニット２０の構造は各種考えられ、以下説明する構造例はその一例である。
　図３は像振れ補正のための機構を斜視図で示している。ここでは可動側レンズユニット２０と、可動側レンズユニット２０を支持するユニット保持部６０、及び駆動部６５を示している。
　ユニット保持部６０、可動側レンズユニット２０をヨーイング方向およびピッチング方向へ回転可能に支持した状態で保持する。
　駆動部６５は、後述する振れ補正演算部３からの振れ補正駆動信号に基づき可動側レンズユニット２０をヨーイング方向およびピッチング方向へ回転して、可動側レンズユニット２０に加わる振れによって生ずる撮像画像の像振れを補正する。
　図４は、ユニット保持部６０により保持されている可動側レンズユニット２０の正面図、図５はユニット保持部６０の断面概略図（図３のＡ－Ａ’断面）である。
　可動側レンズユニット２０の鏡筒５１には、撮像レンズの光軸上の所定の位置を中心位置ＣＰとした球面の一部である凸面が、転動面５２として、鏡筒５１の表面の周方向に帯状に形成されている。
　ユニット保持部６０において、鏡筒５１に形成された転動面５２と対向する面にはボール保持部６３が形成されており、ボール保持部６３によってボール６４が転動面５２上を転動可能に保持されている。ボール保持部６３は、転動面５２の頭頂部を挟むように複数形成されている。例えば図５では、転動面５２の頭頂部を挟むように２つ形成されている。さらにボール保持部６３は、鏡筒５１の位置が径方向に移動することのないように、ユニット保持部６０に対して鏡筒５１の周方向に複数設けられている。例えば図４に示すように、ボール保持部６３の間隔が１２０度となるように設けられている。
　したがって、可動側レンズユニット２０は、ユニット保持部６０に保持された状態で、転動面５２の中心位置ＣＰを基準として、ヨーイング方向およびピッチング方向へ回転可能となる。なおユニット保持部６０は、例えば図７のように駆動筐体６１に形成されている。
　図６は可動側レンズユニット２０をヨーイング方向およびピッチング方向に回転駆動する駆動部６５の構成を示す斜視図である。駆動部６５は、図７のように、駆動筐体６１における可動側レンズユニット２０の後端面と対向する面６１１に設けられている。
　駆動部６５は、図６のように、可動側レンズユニット２０をヨーイング方向に回転させる駆動コイル６５ｙａ，６５ｙｂと、可動側レンズユニット２０をピッチング方向に回転させる駆動コイル６５ｐａ，６５ｐｂを用いて構成されている。
　また、可動側レンズユニット２０の後端面には、駆動コイル６５ｙａと対応する位置にマグネット５５ｙａが設けられている。同様に、駆動コイル６５ｙｂ，６５ｐａ，６５ｐｂと対応する位置にマグネット５５ｙｂ，５５ｐａ，５５ｐｂが設けられている。
　マグネット５５ｙａは、駆動コイル６５ｙａと対向する面の磁極がＳ極であるマグネットとＮ極であるマグネットを水平方向に並べた構成とされている。なお図６では、駆動コイルと対向する面の磁極がＳ極であるマグネットを斜線で示している。マグネット５５ｙｂは、駆動コイル６５ｙｂと対向する面の磁極がＳ極であるマグネットとＮ極であるマグネットを水平方向に並べた構成とされている。
　マグネット５５ｐａは、駆動コイル６５ｐａと対向する面の磁極がＳ極であるマグネットとＮ極であるマグネットを垂直方向に並べた構成とされている。マグネット５５ｐｂは、駆動コイル６５ｐｂと対向する面の磁極がＳ極であるマグネットとＮ極であるマグネットを垂直方向に並べた構成とされている。
　マグネット５５ｙａ（５５ｙｂ）と駆動コイル６５ｙａ（６５ｙｂ）は、可動側レンズユニット２０が中央位置（回転範囲の中央位置）とされている状態で、マグネット５５ｙａ（５５ｙｂ）において水平方向に並んだ２つのマグネット間の中央位置が駆動コイル６５ｙａ（６５ｙｂ）の中央位置となるように配設されている。
　同様に、マグネット５５ｐａ（５５ｐｂ）と駆動コイル６５ｐａ（６５ｐｂ）は、可動側レンズユニット２０が中央位置とされている状態で、マグネット５５ｐａ（５５ｐｂ）において垂直方向に並んだ２つのマグネット間の中央位置が駆動コイル６５ｐａ（６５ｐｂ）の中央位置となるように配設されている。
　なお図６では、駆動コイル６５ｙａ（６５ｙｂ），６５ｐａ（６５ｐｂ）の内側には、マグネット５５ｙａ（５５ｙｂ），５５ｐａ（５５ｐｂ）によって生じた磁界を検出することで、可動側レンズユニット２０の回転位置を判別するためのホール素子６６ｙａ（６６ｙｂ），６６ｐａ（６６ｐｂ）を設けた例を示している。ホール素子６６ｙａ（６６ｙｂ），６６ｐａ（６６ｐｂ）は回転検出部２４として、可動側レンズユニット２０の回転位置（角度）を検出する。
　このようにホール素子６６ｙａ（６６ｙｂ），６６ｐａ（６６ｐｂ）が設けられる例は、後述する第２の実施の形態に対応する。第１の実施の形態では、回転検出部２４は角速度センサとされ、可動側レンズユニット２０に取り付けられている例を述べるが、その場合は、この図６のようにホール素子を配置することは不要である。
　図７で駆動部６５の動作を説明する。なお図７は、ピッチング方向（図中の矢印方向）の回転動作を例示しており、マグネット５５ｐａ（５５ｐｂ）と駆動コイル６５ｐａ（６５ｐｂ）を示している。図のわかりやすさを考慮して、マグネット５５ｙａ（５５ｙｂ）と駆動コイル６５ｙａ（６５ｙｂ）は図示を省略している。
　可動側レンズユニット２０は、上述のように転動面５２とユニット保持部６０のボール保持部６３の間にボール６４が設けられていることから、転動面５２の中心位置ＣＰを回転支点として、回転可能に保持されている。
　また、可動側レンズユニット２０が中央位置（回転可能範囲の中央位置）とされている状態で、マグネット５５ｐａ（５５ｐｂ）において垂直方向に並んだ２つのマグネット間の中央位置が駆動コイル６５ｐａ（６５ｐｂ）の中央位置となるように配設されている。
　ここで、駆動コイル６５ｐａ（６５ｐｂ）に電流を供給すると、供給された電流に応じて磁界が発生して、発生した磁界によってマグネット５５ｐａ（５５ｐｂ）が垂直方向に移動される。すなわち、可動側レンズユニット２０に加わるピッチング方向の振れに応じて、駆動コイル６５ｐａ（６５ｐｂ）に電流を供給して可動側レンズユニット２０を回転させることで、ピッチング方向の像振れを補正することができる。
　また図示していないが、可動側レンズユニット２０に加わるヨーイング方向の振れに応じて、駆動コイル６５ｙａ（６５ｙｂ）に電流を供給して可動側レンズユニット２０を回転させることで、ヨーイング方向の像振れを補正することができる。
　このように駆動部６５によって可動側レンズユニット２０を回転させることで像振れを補正する。
　なお、可動側レンズユニット２０をヨーイング方向およびピッチング方向に回転する構成は図３乃至図７に示した構成に限られない。例えば次のような構成でもよい。
　可動側レンズユニットに対して垂直方向（水平方向）に第１回転軸を設けて、第１回転軸を内フレームで回転自在に保持する。また、第１回転軸をモータ等でヨーイング方向（ピッチング方向）に回転させる。さらに、内フレームに対して水平方向（垂直方向）に第２回転軸を設けて、第２回転軸を外フレームで回転自在に保持する。また、第２回転軸をモータ等でピッチング方向（ヨーイング方向）に回転させる。
　このように、可動側レンズユニット２０を第１回転軸と第２回転軸で回転自在に支持して、第１回転軸と第２回転軸をそれぞれモータ等で回転させる構成であっても像振れ補正のための駆動が可能である。
＜３．第１の実施の形態の撮像装置構成＞
　第１の実施の形態としての撮像装置１の構成を図８，図９で説明する。なお、撮像装置１は例えば上述の構造例のように、固定側レンズユニット１０と可動側レンズユニット２０を有し、可動側レンズユニット２０が筐体１Ａ内でヨーイング方向及びピッチング方向に回転可能に支持されている構成である。
　図８は第１の実施の形態の撮像装置１の構成のブロック図である。撮像装置１は固定側レンズユニット１０、可動側レンズユニット２０、制御部２、振れ補正演算部３、画像処理部４、記録部５、表示部６、通信部７、操作部８、回転検出部９、駆動部１２を有する。
　固定側レンズユニット１０は撮像装置１の筐体１Ａに固定されている。レンズ交換等を想定した着脱可能な構成とされていてもよい。ここでいう「固定」とは、撮像装置１の筐体１Ａ内で可動側レンズユニット２０のように回転可能とされているものではないという意味である。
　固定側レンズユニット１０には、撮像光学系の一部を構成する光学部品が搭載されている。例えば図２Ｂで説明したようなレンズＬ１～Ｌ３のような広角撮像のための光学系でもよいし、魚眼レンズ、ズームレンズその他の光学系でもよい。
　可動側レンズユニット２０には、可動側光学系２１、撮像部２２、光学系駆動部２３、回転検出部２４が搭載されている。
　可動側光学系２１には、固定側レンズユニット１０におけるレンズとともに撮像光学系を形成する光学部品が搭載されている。例えば図２Ｂで例示したように１又は複数のレンズや光学フィルタ、開口絞り等が設けられている。
　撮像部２２は、撮像素子、前処理部、撮像駆動部等で構成されている。
　物体側からの光は、固定側レンズユニット１０から可動側光学系２１に入射し、可動側光学系２１によって撮像素子の撮像面に光学像が結像される。撮像素子は光電変換処理を行い、撮像面に結像された光学像を電気信号に変換する。
　この撮像素子は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、またはＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサ等が用いられる。
　前処理部は、撮像素子で生成された電気信号に対してＣＤＳ（correlated double sampling：相関２重サンプリング）等のノイズ除去処理を行う。また前処理部は電気信号の信号レベルを所望の信号レベルとするゲイン調整を行う。さらに前処理部はＡ／Ｄ変換処理を行い、ノイズ除去処理やゲイン調整が行われた電気信号であるアナログの画像信号を、ディジタルの画像信号に変換して、画像処理部４へ出力する。
　撮像駆動部は、制御部２からの制御信号に基づき、撮像素子を駆動するために必要な動作パルス等の生成を行う。例えば、電荷を読み出すための電荷読出パルス、垂直方向や水平方向の転送を行うための転送パルス、電子シャッター動作を行うためのシャッターパルス等の生成を行う。
　光学系駆動部２３は、制御部２からの制御信号に基づき、可動側光学系２１の光学部品の駆動を行う。例えばフォーカスレンズを光軸方向に移動させてフォーカス調整を行う。またズームレンズが搭載される場合、光学系駆動部２３はズームレンズを光軸方向に移動させて焦点距離を可変する。さらに光学系駆動部２３は、メカニカルな絞り機構が搭載される場合に、その駆動を行う。
　回転検出部２４は、図１Ａ、図１Ｂで説明したように可動側レンズユニット２０に搭載され、筐体１Ａ内の可動側レンズユニット２０に生じた回転を検出する。
　具体的には、回転検出部２４には２軸のジャイロセンサ（角速度センサ）が用いられる。これにより回転検出部２４はヨーイング方向の回転に応じた角速度の検出情報ｄ２ｙと、ピッチング方向の回転に応じた角速度の検出情報ｄ２ｐを生成し、振れ補正演算部３に供給する。
　駆動部１２は、振れ補正演算部３から供給された振れ補正駆動信号に基づき、上記のように可動側光学系２１、撮像部２２、光学系駆動部２３、回転検出部２４が搭載されている可動側レンズユニット２０を回転駆動する。具体的には振れ補正演算部３からの振れ補正駆動信号ＤＶｙにより可動側レンズユニット２０をヨーイング方向に回転させ、また振れ補正駆動信号ＤＶｐにより可動側レンズユニット２０をピッチング方向に回転させる。
　図６に示した駆動部６５は、図８の駆動部１２の具体的な構成の一例である。この場合、駆動コイル６５ｐａ（６５ｐｂ）に供給する電流が振れ補正駆動信号ＤＶｐに相当し、駆動コイル６５ｙａ（６５ｙｂ）に供給する電流が振れ補正駆動信号ＤＶｙに相当する。
　回転検出部９は、図１Ａ、図１Ｂで説明したように撮像装置１の筐体１Ａに搭載され、筐体１Ａに加わる回転を検出する。
　具体的には、回転検出部９には２軸のジャイロセンサ（角速度センサ）が用いられる。これにより回転検出部２４はヨーイング方向の回転に応じた角速度の検出情報ｄ１ｙと、ピッチング方向の回転に応じた角速度の検出情報ｄ１ｐを生成し、振れ補正演算部３に供給する。
　画像処理部４は、撮像部２２から出力されたディジタルデータとしての画像信号に対してカメラプロセス処理等を行う。
　画像処理部４は、例えば画像信号に対してガンマ補正やニー補正等の非線形処理、動的歪み補正、色補正処理、輪郭強調処理、解像度変換処理、コーデック処理等を行う。画像処理部４は処理後の画像信号を表示部６、記録部５、通信部７へ出力する。
　なお、画像処理部４において画像処理による像振れに対する補正を合わせて行うようにしてもよい。
　記録部５は、画像処理部４から出力された画像信号を記録媒体に記録する。記録媒体としては、メモリカードや光ディスク、磁気テープ等のように着脱可能であってもよく、固定タイプのＨＤＤ（Hard Disk Drive）や半導体メモリモジュール等であってもよい。
　また記録部５にエンコーダやデコーダを設けて画像信号の圧縮符号化や伸張復号化を行い、記録媒体には符号化信号を記録するようにしてもよい。
　表示部６は、表示パネルや電子ビューファインダを構成しており、画像処理部４から出力された画像信号に基づきカメラスルー画像の表示等を行う。
　また、表示部６は、撮像装置１の動作設定を行うためのメニュー表示や動作状態表示等も行う。
　また表示部６では、記録部５において記録媒体に記録されている画像信号や符号化信号を読み出した場合に、その再生画像を表示するようにしてもよい。
　なお、表示部６は、表示画素数が撮像画像よりも少ない場合、撮像画像を表示画像数の表示画像に変換する処理を行う。
　通信部７は図示しない外部機器との間の有線又は無線による通信を行う。例えば画像信号や制御データの送信や受信を行う。これにより撮像装置１は図示しない外部機器に画像信号や制御データの送信を行ったり、外部機器から供給される画像信号を取得して記録や表示等の処理を行うことができる。
　通信部７は、例えばＷＩＦＩ（Wireless Fidelity）やブルートゥース等の無線通信規格等の通信方式による通信を行うことが考えられる。
　また通信部７は、ネットワーク通信部として、例えばインターネット、ホームネットワーク、ＬＡＮ（Local Area Network）等の各種のネットワークによる通信を行い、ネットワーク上のサーバ、端末等との間で各種データ送受信を行うようにしてもよい。
　操作部８は、ユーザの操作を入力する入力機能を有し、入力された操作に応じた信号を制御部２へ送る。
　この操作部８としては、例えば撮像装置１の筐体１Ａ上に設けられた各種操作子や、タッチパッド、表示部６に形成されたタッチパネルなどとして実現される。
　筐体１Ａ上の操作子としては、再生メニュー起動ボタン、決定ボタン、十字キー、キャンセルボタン、ズームキー、スライドキー、シャッターボタン（レリーズボタン）、フォーカスリング等が考えられる。
　またタッチパネルと表示部６に表示させるアイコンやメニュー等を用いたタッチパネル操作により、各種の操作が可能とされてもよい。
　或いはタッチパッド等によりユーザのタップ操作を検出する形態もある。
　制御部２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリなどを備えたマイクロコンピュータ（演算処理装置）により構成される。
　ＣＰＵがＲＯＭやフラッシュメモリ等に記憶されたプログラムを実行することで、この撮像装置１全体を統括的に制御する。
　ＲＡＭは、ＣＰＵの各種データ処理の際の作業領域として、データやプログラム等の一時的な格納に用いられる。
　ＲＯＭやフラッシュメモリ（不揮発性メモリ）は、ＣＰＵが各部を制御するためのＯＳ（Operating System）や、画像ファイル等のコンテンツファイルの他、各種動作のためのアプリケーションプログラムや、ファームウエア等の記憶に用いられる。本例においては特に、ステート検出及びそれに応じたモード制御のための処理を実行するためのプログラムも記憶される。
　このような制御部２は、画像処理部４における各種信号処理の指示、ユーザの操作に応じた撮像動作や記録動作、記録した画像ファイルの再生動作、ズーム、フォーカス、露光調整等のカメラ動作、像振れの補正動作、ユーザインターフェース動作等について、必要各部を制御する。
　振れ補正演算部３は、回転検出部９による検出情報ｄ１ｙ，ｄ１ｐ及び回転検出部２４の検出情報ｄ２ｙ，ｄ２ｐを用いて、駆動部１２に対する振れ補正駆動信号ＤＶｙ，ＤＶｐを生成する。即ち振れ補正演算部３は、撮像装置１に回転が加わった際に画像信号に生じる像振れを減少させるように可動側レンズユニット２０を回転させるための振れ補正駆動信号ＤＶｙ，ＤＶｐを生成する。
　また振れ補正演算部３は、歪み補正情報ＳＤｙ、ＳＤｐを画像処理部４に供給する。
　図９は振れ補正演算部３の構成例を示している。
　振れ補正演算部３には、ヨーイング方向の回転に対応する第１演算部３ｙとピッチング方向の回転に対応する第２演算部３ｐを有する。
　第１演算部３ｙは、減算器４１ｙ，４２ｙ，４３ｙ、乗算器４４ｙ、サーボ演算部４５ｙ、駆動信号出力部４６ｙを有する。
　第２演算部３ｐは、減算器４１ｐ，４２ｐ，４３ｐ、乗算器４４ｐ、サーボ演算部４５ｐ、駆動信号出力部４６ｐを有する。
　つまり第１演算部３ｙと第２演算部３ｐは同一の構成であり、それぞれがヨーイング方向とピッチング方向に対応するものとして設けられている。
　第１演算部３ｙの動作を説明する。
　減算器４１ｙには、回転検出部９からの検出情報（角速度）ｄ１ｙと、回転検出部２４からの検出情報（角速度）ｄ２ｙが入力され、減算器４１ｙはｄ２ｙ－ｄ１ｙの結果を出力する。
　ここで検出情報ｄ１ｙは撮像装置１の筐体１Ａに加わったヨーイング方向の回転の角速度であり、検出情報ｄ２ｙは、筐体１Ａに加わったヨーイング方向の回転と可動側レンズユニット２０の同方向の回転の合成した回転の角速度である。従って減算器４１ｙの出力は、可動側レンズユニット２０のヨーイング方向の回転の角速度となる。この値は減算器４２ｙに供給される。
　乗算器４４ｙは、検出情報ｄ１ｙの値に固定の係数を乗算する。この係数は図１Ｂに示した角度θ１，θ２の比率の値である。例えばθ１：θ２＝２：１であれば、乗算器４４ｙは検出情報ｄ１ｙの値に係数として“０．５”を乗算する。
　つまり乗算器４４ｙは、撮像装置１の筐体１Ａに加わったヨーイング方向の回転の角度θ１からヨーイング方向の補正角としての角度θ２を求めるための乗算を行うもので、この場合、補正角としての角度θ２に相当する角速度の値を求めることになる。
　減算器４２ｙは、減算器４１ｙの出力、即ち可動側レンズユニット２０の回転の角速度から、乗算器４４ｙの出力、即ち補正角としての角度θ２に相当する角速度を減算する。これによって実際の可動側レンズユニット２０に生じた回転の角速度と補正角に相当する角速度の差分が得られる。ここでいう補正角とは、可動側レンズユニット２０をヨーイング方向に回転させるべき角度である。
　減算器４３ｙは、目標値ＴＧＶから減算器４２ｙの出力を減算する。目標値ＴＧＶとは、目標角速度であり、具体的には“０”である。
　従って減算器４３ｙの出力は、可動側レンズユニット２０の実際の回転角度の補正角の差分を解消するための駆動量に相当する。換言すれば、可動側レンズユニット２０の回転量を、筐体１Ａに加わったヨーイング方向の回転の例えば１／２の回転（角度θ２）にするための誤差量となる。
　この減算器４３ｙの出力はサーボ演算部４５ｙに供給される。
　サーボ演算部４５ｙは詳しくは後述するようにサーボ演算動作を行い、減算器４３ｙから出力される誤差量が「０」となるように制御信号を生成して駆動信号出力部４６ｙへ出力する。
　駆動信号出力部４６ｙは、サーボ演算部４５ｙから供給された制御信号に基づき振れ補正駆動信号ＤＶｙを生成して駆動部１２に供給することで、可動側レンズユニット２０が補正量としての角度θ２の回転（ヨーイング方向の回転）となるように、駆動部１２により可動側レンズユニット２０を駆動させる。
　第２演算部３ｐの各部の動作も概略同様である。
　第２演算部３ｐの場合は、減算器４１ｐには、回転検出部９からの検出情報（角速度）ｄ１ｐと、回転検出部２４からの検出情報（角速度）ｄ２ｐが入力され、減算器４１ｐはｄ２ｐ－ｄ１ｐの結果を出力する。
　検出情報ｄ１ｐは撮像装置１の筐体１Ａに加わったピッチング方向の回転の角速度であり、検出情報ｄ２ｐは、筐体１Ａに加わったピッチング方向の回転と可動側レンズユニット２０の同方向の回転の合成した回転の角速度である。従って減算器４１ｐの出力は、可動側レンズユニット２０のピッチング方向の回転の角速度となる。この値は減算器４２ｐに供給される。
　乗算器４４ｐは、検出情報ｄ１ｐの値に固定の係数（例えば“０．５”）を乗算する。
　減算器４２ｐは、減算器４１ｐの出力、即ち可動側レンズユニット２０の回転の角速度から、乗算器４４ｐの出力、即ち補正角としての角度θ２に相当する角速度を減算する。
　これによって実際の可動側レンズユニット２０に生じた回転の角速度と補正角に相当する角速度の差分が得られる。ここでいう補正角とは、可動側レンズユニット２０をピッチング方向に回転させるべき角度である。
　減算器４３ｐは、目標値ＴＧＶ（＝０）から減算器４２ｐの出力を減算する。
　従って減算器４３ｐの出力は、可動側レンズユニット２０の実際の回転角度の補正角の差分を解消するための駆動量に相当する。換言すれば、可動側レンズユニット２０のピッチング方向の回転量を、筐体１Ａに加わったピッチング方向の回転の例えば１／２の回転（角度θ２）にするための誤差量となる。
　サーボ演算部４５ｐはサーボ演算動作を行い、減算器４３ｐから出力される誤差量が「０」となるように制御信号を生成して駆動信号出力部４６ｐへ出力する。
　駆動信号出力部４６ｐは、サーボ演算部４５ｐから供給された制御信号に基づき振れ補正駆動信号ＤＶｐを生成して駆動部１２に供給することで、可動側レンズユニット２０が補正量としての角度θ２の回転（ピッチング方向の回転）となるように、駆動部１２により可動側レンズユニット２０を駆動させる。
　以上のように振れ補正演算部３は、回転検出部９，２４からの検出情報（ｄ１ｙ、ｄ１ｐ、ｄ２ｙ、ｄ２ｐ）を用いてフィードバック制御を行い、撮像部２２で像振れが補正された撮像画像の画像信号を生成できるようにしている。
　サーボ演算部４５ｙ，４５ｐについて説明する。
　サーボ演算部４５ｙ，４５ｐは、例えば比例制御（Ｐ制御）と積分制御（Ｉ制御部）および微分制御（Ｄ制御）を選択的に組み合わせたＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential）制御によるフィードバック制御を行う。
　ＰＩＤ制御において、微分制御（Ｄ制御）は、比例制御（Ｐ制御）の過制御によるゲイン余裕および位相余裕の低下を改善して、フィードバック制御の安定性を向上させるために用いられる。
　積分制御（Ｉ制御）は、フィードバック制御のオフセット特性を改善するために用いられる。これらの比例制御と微分制御と積分制御を、必要に応じて選択して組み合わせることでＰＩＤ制御が行われる。
　比例制御では、式（１）の演算を行い制御出力を算出する。
　　偏差×比例ゲイン＝比例制御出力　　　　　　　　　　　・・・（１）
　微分制御では、式（２）の演算を行い制御出力を算出する。 
　（偏差－前回演算時の偏差）×微分ゲイン＝微分制御出力　・・・（２）
 　積分制御では、式（３）の演算を行い制御出力を算出する。
　（偏差の積分値＋偏差）×積分ゲイン＝積分制御出力　　　・・・（３）
　図１０はサーボ演算部４５ｙ（又はサーボ演算部４５ｐ）の構成例を示している。
　サーボ演算部４５ｙ（４５ｐ）は、増幅部４５１，４５４，４５７、遅延部４５２，４５６、減算器４５３、加算器４５５，４５９を有している。
　増幅部４５１は、減算器４３ｙ（４３ｐ）から供給された誤差信号に比例ゲインＫｐを乗じて比例制御出力である比例制御信号を生成する。増幅部４５１は、生成した比例制御信号を加算器４５９へ出力する。
　遅延部４５２は、減算器４３ｙ（４３ｐ）から供給された誤差信号を１サンプリング期間遅延して減算器４５３へ出力する。
　減算器４５３は、減算器４３ｙ（４３ｐ）から供給された誤差信号に対して、遅延部４５２から出力された誤差信号を減算する演算処理を行い、誤差の微分信号を生成して増幅部４５４へ出力する。
　増幅部４５４は、減算器４５３から供給された微分信号に、微分ゲインＫｄを乗じて微分制御出力である微分制御信号を生成する。増幅部４５４は、生成した微分制御信号を加算器４５９へ出力する。
　加算器４５５は、減算器４３ｙ（４３ｐ）から供給された誤差信号に対して、遅延部４５６から出力された信号を加算する処理を行い、誤差の積分信号を生成して増幅部４５７へ出力する。
　遅延部４５６は、加算器４５５から供給された積分信号を１サンプリング期間遅延して加算器４５５へ出力する。
　増幅部４５７は、加算器４５５から供給された積分信号に、積分ゲインＫｉを乗じて積分制御出力である積分制御信号を生成する。増幅部４５７は、生成した積分制御信号を加算器４５９へ出力する。
　加算器４５９は、増幅部４５１から供給された比例制御信号と、増幅部４５４から供給された微分制御信号と、増幅部４５７から供給された積分制御信号を加算して、加算後の制御信号を駆動信号出力部４６ｙ（４６ｐ）へ出力する。
　サーボ演算部４５ｙ、４５ｐは例えば以上の構成により、ＰＩＤ制御による制御信号を生成する。
　なお、制御方式はＰＩＤ制御に限らず他の制御方式を用いるようにしてもよい。例えばＰ（Proportional）制御、ＰＩ（Proportional-Integral）制御、ＰＤ（Proportional-Differential）制御等が採用できる。
　ところで図８に示したように振れ補正演算部３は、歪み補正情報ＳＤｙ、ＳＤｐを画像処理部４に供給している。
　図９に示すように、振れ補正演算部３は、減算器４１ｙの出力を歪み補正情報ＳＤｙとして出力し、また減算器４１ｐの出力を歪み補正情報ＳＤｐとして出力する。
　減算器４１ｙの出力は、可動側レンズユニット２０のヨーイング方向の回転の角速度であり、減算器４１ｐの出力は、可動側レンズユニット２０のピッチング方向の回転の角速度である。
　撮像光学系の構成や設計にもよるが、可動側レンズユニット２０を回転させることによって、撮像部２２で得られる画像信号に、図１１に模式的に示すような動的歪みが発生する場合がある。
　図１１Ａは歪みがない画像を表している。これに対し、例えばピッチング方向の回転（振れ）がある場合、その回転方向（ピッチング方向の＋方向／－方向）に応じて図１１Ｂ、図１１Ｃのように画像が歪む。またヨーイング方向の回転（振れ）がある場合、その回転方向（ヨーイング方向の＋方向／－方向）に応じて図１１Ｄ、図１１Ｅのように画像が歪む。（なお、図では説明のため、画像歪みの様子を極端に示している）
　このような歪みを画像処理部４で補正することとする場合は、可動側レンズユニット２０のヨーイング方向の回転の情報と、ピッチング方向の回転の情報が必要になる。
　そこで振れ補正演算部３は、減算器４１ｙ、４１ｐの出力を、可動側レンズユニット２０のヨーイング方向の回転の情報（歪み補正情報ＳＤｙ）と、ピッチング方向の回転の情報（歪み補正情報ＳＤｐ）を画像処理部４に出力している。
　これにより画像処理部４で動的歪み補正を適切に実行できる。
　例えばこのような構成を設けて回転の情報に基づいて、振れ補正に合わせた歪み補正を行うようにしてもよい。
＜４．第２の実施の形態の撮像装置構成＞
　第２の実施の形態を説明する。第２の実施の形態は、回転検出部２４を、ホール素子を用いた位置センサとする例である。例えば回転検出部２４は、図６に示したホール素子６６ｙａ（６６ｙｂ），６６ｐａ（６６ｐｂ）を有する構成とする。これにより回転検出部２４は、可動側レンズユニット２０のヨーイング方向の回転位置（角度）の検出情報Ｈｄｙ、及びピッチング方向の回転位置（角度）の検出情報Ｈｄｐを振れ補正演算部３に出力する（図８参照）。
　この場合の振れ補正演算部３の構成を図１２に示す。
　図１２において図９と異なるのは、角速度算出部４７ｙ，４７ｐを追加した点である。
　角速度算出部４７ｙでは、回転検出部２４から供給された検出情報（回転角度）Ｈｄｙを加速度の値に変換し、減算器４１ｙに供給する。
　角速度算出部４７ｐでは、回転検出部２４から供給された検出情報（回転角度）Ｈｄｐを加速度の値に変換し、減算器４１ｐに供給する。
　これにより図９の場合と同様に、角速度としての検出情報ｄ２ｙ、ｄ２ｐが得られ、減算機４１ｙ，４１ｐに供給される。以降の構成及び動作は図９の例と同様である。
　このような構成により、可動側レンズユニット２０の回転をホール素子によって検出するようにしてもよい。
＜５．まとめ及び変形例＞
　以上の第１，第２の実施の形態の撮像装置１は、筐体１Ａ内でヨーイング方向及びピッチング方向に回転可能に支持されている可動側レンズユニット２０と、筐体１Ａに加わる回転を検出する第１の回転検出部９と、筐体１Ａ内で可動側レンズユニット２０に生じる回転を検出する第２の回転検出部２４を備えている。また撮像装置１は、回転検出部９による検出情報ｄ１ｙ、ｄ１ｐ及び回転検出部２４の検出情報ｄ２ｙ、ｄ２ｐ（又はＨｄｙ，Ｈｄｐ）を用いて振れ補正駆動信号ＤＶｙ，ＤＶｐを生成する振れ補正演算部３と、振れ補正駆動信号ＤＶｙ，ＤＶｐに基づいて可動側レンズユニット２０をヨーイング方向及びピッチング方向に駆動する駆動部１２とを備えている。
　撮像装置１における撮像画像の像振れを補正する場合に、可動側レンズユニット２０の振れ、即ちヨーイング方向の回転とピッチング方向の回転を適切に検出することが求められる。そこで筐体１Ａ全体に加わる回転と、筐体１Ａに対する可動側レンズユニット２０の回転の検出情報を用いる。回転検出部２４の検出情報は、筐体１Ａの振れの角度と筐体１Ａ内でのレンズユニットの振れの角度を合成した情報であるため、回転検出部９，２４の検出情報の演算により、可動側レンズユニット２０を回転駆動すべき量を適切に求めることが可能となる。つまり像振れを生じさせる回転をより正確に検出できる。これにより適切な像振れの補正が実現される。
　また実施の形態では、振れ補正演算部３は、回転検出部９と回転検出部２４の各検出情報の差分値（減算器４１ｙ，４１ｐの出力）を用いて振れ補正駆動信号ＤＶｙ，ＤＶｐを生成するようにしている。
　上記差分値として可動側レンズユニット２０の振れの情報を得ることができ、差分の値はレンズユニットの振れに対する補正のための振れ補正駆動信号の生成に適した情報となる。
　また実施の形態では、可動側レンズユニット２０の被写体側（物体側）に固定側レンズユニット１０が配置され、可動側レンズユニット２０と固定側レンズユニット１０により撮像光学系が形成されている。そして振れ補正演算部３は、回転検出部９，２４の各検出情報の差分値（減算器４２ｙ，４２ｐの出力）と、筐体１Ａの回転角に対する可動側レンズユニット２０の補正角の比率を反映させた値（乗算器４４ｙ，４４ｐの出力）を用いて振れ補正駆動信号ＤＶｙ，ＤＶｐを生成している。
　可動側レンズユニット２０と固定側レンズユニット１０との光学特性の関係により、可動側レンズユニット２０の回転角に対する補正角（補正駆動すべき角度）は、筐体１Ａの回転角（振れ角）に対して或る比率となる。そこで振れ補正駆動信号に当該比率を反映させる。
　これにより可動側レンズユニット２０の振れの情報から、さらに光学特性の関係に応じた補正角を反映した振れ補正駆動信号ＤＶｙ，ＤＶｐを生成できる。
　また実施の形態においては、可動側レンズユニット２０は、撮像装置１の筐体１Ａ内に密閉状態で配置されている。つまり図１Ａ、図１Ｂで説明したように、例えば固定側レンズユニット１０を筐体１Ａに固定装着することで、筐体１Ａに隙間を生じない密閉構造としている。
　これにより防塵性、防水性に優れた撮像装置１を構成でき、多様なアクティビティシーンでの使用に好適な撮像装置１を提供できる。
　通常、撮像光学系、例えば各種のレンズや絞り機構、撮像素子等を有するレンズユニットを撮像装置筐体内において可動ユニットとして構成して像振れ補正を行う場合、密閉性が不十分になる。当該レンズユニットとして構成される鏡筒部分が撮像装置内での回転移動を行うことから、レンズユニットの前方（被写体側）の周囲を撮像装置の筐体で固定的に覆うことができず、隙間が生ずるためである。これによって防塵性、防水性の点で不利となる。本実施の形態では、例えば固定側レンズユニット１０によって可動側レンズユニット２０の被写体側を密閉している。
　この構成により防塵性、防水性に優れた撮像装置を実現する。
　なお、実施の形態では固定側レンズユニット１０を用いて物体側を密閉するようにしたが、例えばこれに変えて保護ガラス等により密閉しても良い。
　また、上記のように可動側レンズユニット２０の被写体側（物体側）を、別体の他のレンズユニットである固定側レンズユニット１０が塞ぐように筐体１Ａに装着して、可動側レンズユニット２０が筐体１Ａ内に密閉状態で配置されることで、さらなる効果が得られる。
　即ち固定側レンズユニット１０と可動側レンズユニット２０により撮像光学系が形成されるようにし、この場合に固定側レンズユニット１０が筐体１Ａに固定される状態とする。
　固定側レンズユニット１０により被写体側が塞がれることで、回転可能に支持されている可動側レンズユニット２０は、筐体１Ａの外部からみて直接表出しない。
　これにより上記のように防塵性、防水性に優れた撮像装置を構成できることに加え、撮像光学系を分割することで、回転可能に支持されている可動側レンズユニット２０の小型化、軽量化が促進できる。これにより振れ補正のための駆動系の小型化や駆動性の向上、撮像装置１の小型化、駆動電力の低減による低消費電力化等を促進できる。
　なお、可動側レンズユニット２０を構成するレンズの一部あるいは全部をプラスチックレンズで構成することで、ぶれ補正や視野を変化させるときに駆動する可動側レンズユニット２０の重量を軽くすることができ、駆動時の消費電力の抑制に有利となる。
　また実施の形態では、画像処理部４は、振れ補正演算部３が求める回転検出部９，２４の各検出情報の差分値、即ち減算器４１ｙ，４１ｐの出力である歪み補正情報ＳＤｙ，ＳＤｐを用いて撮像画像信号に対する画像歪み補正を行うようにしている。
　回転可能に支持されているレンズユニットと、筐体１Ａに固定された他のレンズユニットとして撮像光学系を分離している場合、振れに応じて動的な画像歪みが生ずる。この場合に、画像歪みは、筐体１Ａに対する可動側レンズユニット２０の振れ角に応じたものとなるため、回転検出部９，２４の各検出情報の差分値を歪み補正情報ＳＤｙ、ＳＤｐとして用いることが適切となる。
　第１の実施の形態では、回転検出部９，２４は角速度センサであるとした。これにより簡易かつ精密に回転検出を行うことができる。
　特に可動側レンズユニット２０の回転を角速度センサで検出する場合、可動側レンズユニット２０の光軸方向の動きは検出しないため、光軸方向の揺れが生じることによる検出精度の低下は生じない。
　第２の実施の形態では、回転検出部９は角速度センサであり、回転検出部２４はホール素子を用いた位置センサとした。
　筐体１Ａに対する可動側レンズユニット２０の振れを検出する回転検出部２４としては、ホール素子を用いることもできる。これにより簡易かつ精密に回転検出を行う。
　実施の形態では、可動側レンズユニット２０がヨーイング方向とピッチング方向の両方に回転可能に支持され、駆動部１２は、可動側レンズユニット２０をヨーイング方向とピッチング方向のいずれの方向にも駆動する例を挙げたが、これに限られない。
　例えば可動側レンズユニット２０がヨーイング方向のみに回転可能に支持され、駆動部１２によってヨーイング方向のみに回転駆動される例も考えられる。
　同様に、可動側レンズユニット２０がピッチング方向のみに回転可能に支持され、駆動部１２によってピッチング方向のみに回転駆動される例も考えられる。
　なお、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
　なお本技術は以下のような構成も採ることができる。
　（１）筐体内でヨーイング方向及びピッチング方向の少なくとも一方に回転可能に支持されているレンズユニットと、
　前記筐体に加わる回転を検出する第１の回転検出部と、
　前記筐体内で前記レンズユニットに生じる回転を検出する第２の回転検出部と、
　前記第１の回転検出部による検出情報及び前記第２の回転検出部の検出情報を用いて振れ補正駆動信号を生成する振れ補正演算部と、
　前記振れ補正駆動信号に基づいて前記レンズユニットをヨーイング方向及びピッチング方向の少なくとも一方に駆動する駆動部と、を備えた
　撮像装置。
　（２）前記振れ補正演算部は、
　前記第１の回転検出部と前記第２の回転検出部の各検出情報の差分値を用いて前記振れ補正駆動信号を生成する
　上記（１）に記載の撮像装置。
　（３）前記レンズユニットの被写体側に他のレンズユニットが配置され、前記レンズユニットと前記他のレンズユニットにより撮像光学系が形成され、
　前記振れ補正演算部は、
　前記第１の回転検出部と前記第２の回転検出部の各検出情報の差分値と、前記筐体の回転角に対する前記レンズユニットの補正角の比率を反映させた値を用いて前記振れ補正駆動信号を生成する
　上記（１）又は（２）に記載の撮像装置。
　（４）前記レンズユニットは、前記筐体内に密閉状態で配置されている
　上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の撮像装置。
　（５）前記レンズユニットの被写体側を、他のレンズユニットが塞ぐように前記筐体に装着されることで、前記レンズユニットが前記筐体内に密閉状態で配置される
　上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の撮像装置。
　（６）前記レンズユニットによって得られた撮像画像信号に対する画像処理を行う画像処理部を備え、
　前記画像処理部は、前記振れ補正演算部が求める前記第１の回転検出部と前記第２の回転検出部の各検出情報の差分値を用いて撮像画像信号に対する画像歪み補正を行う
　上記（３）又は（５）に記載の撮像装置。
　（７）前記第１の回転検出部及び前記第２の回転検出部は角速度センサである
　上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の撮像装置。
　（８）前記第１の回転検出部は角速度センサであり、
　前記第２の回転検出部はホール素子を用いた位置センサである
　上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の撮像装置。
　（９）筐体内でヨーイング方向及びピッチング方向の少なくとも一方に回転可能に支持されているレンズユニットと、振れ補正駆動信号に基づいて前記レンズユニットをヨーイング方向及びピッチング方向の少なくとも一方に駆動する駆動部と、を備えた撮像装置の像振れ補正方法として、
　前記筐体に加わる回転の検出情報と、前記筐体内で前記レンズユニットに生じる回転の検出情報を用いて前記振れ補正駆動信号を生成する
　像振れ補正方法。
　１…撮像装置、２…制御部、３…振れ補正演算部、３ｙ…第１演算部、３ｐ…第２演算部、４…画像処理部、５…記録部、６…表示部、７…通信部、８…操作部、９，２４…回転検出部、１０…固定側レンズユニット、１２…駆動部、２０…可動側レンズユニット、２１…可動側光学系、２２…撮像部、２３…光学系駆動部、４１ｙ，４２ｙ，４３ｙ，４１ｐ，４２ｐ，４３ｐ…減算器、４４ｙ，４４ｐ…乗算器、４５ｙ，４５ｐ…サーボ演算部、４６ｙ，４６ｐ…駆動信号出力部、４７ｙ，４７ｐ…角速度算出部

Claims (9)

  1. 　筐体内でヨーイング方向及びピッチング方向の少なくとも一方に回転可能に支持されているレンズユニットと、
    　前記筐体に加わる回転を検出する第１の回転検出部と、
    　前記筐体内で前記レンズユニットに生じる回転を検出する第２の回転検出部と、
    　前記第１の回転検出部による検出情報及び前記第２の回転検出部の検出情報を用いて振れ補正駆動信号を生成する振れ補正演算部と、
    　前記振れ補正駆動信号に基づいて前記レンズユニットをヨーイング方向及びピッチング方向の少なくとも一方に駆動する駆動部と、を備えた
    　撮像装置。
  2. 　前記振れ補正演算部は、
    　前記第１の回転検出部と前記第２の回転検出部の各検出情報の差分値を用いて前記振れ補正駆動信号を生成する
    　請求項１に記載の撮像装置。
  3. 　前記レンズユニットの被写体側に他のレンズユニットが配置され、前記レンズユニットと前記他のレンズユニットにより撮像光学系が形成され、
    　前記振れ補正演算部は、
    　前記第１の回転検出部と前記第２の回転検出部の各検出情報の差分値と、前記筐体の回転角に対する前記レンズユニットの補正角の比率を反映させた値を用いて前記振れ補正駆動信号を生成する
    　請求項１に記載の撮像装置。
  4. 　前記レンズユニットは、前記筐体内に密閉状態で配置されている
    　請求項１に記載の撮像装置。
  5. 　前記レンズユニットの被写体側を、他のレンズユニットが塞ぐように前記筐体に装着されることで、前記レンズユニットが前記筐体内に密閉状態で配置される
    　請求項１に記載の撮像装置。
  6. 　前記レンズユニットによって得られた撮像画像信号に対する画像処理を行う画像処理部を備え、
    　前記画像処理部は、前記振れ補正演算部が求める前記第１の回転検出部と前記第２の回転検出部の各検出情報の差分値を用いて撮像画像信号に対する画像歪み補正を行う
    　請求項３に記載の撮像装置。
  7. 　前記第１の回転検出部及び前記第２の回転検出部は角速度センサである
    　請求項１に記載の撮像装置。
  8. 　前記第１の回転検出部は角速度センサであり、
    　前記第２の回転検出部はホール素子を用いた位置センサである
    　請求項１に記載の撮像装置。
  9. 　筐体内でヨーイング方向及びピッチング方向の少なくとも一方に回転可能に支持されているレンズユニットと、振れ補正駆動信号に基づいて前記レンズユニットをヨーイング方向及びピッチング方向の少なくとも一方に駆動する駆動部と、を備えた撮像装置の像振れ補正方法として、
    　前記筐体に加わる回転の検出情報と、前記筐体内で前記レンズユニットに生じる回転の検出情報を用いて前記振れ補正駆動信号を生成する
    　像振れ補正方法。
PCT/JP2017/012058 2016-05-16 2017-03-24 撮像装置、像振れ補正方法 WO2017199582A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/088,382 US10979641B2 (en) 2016-05-16 2017-03-24 Imaging device and image shake correcting method
JP2018518133A JP6868787B2 (ja) 2016-05-16 2017-03-24 撮像装置、像振れ補正方法
EP17799016.5A EP3460568B1 (en) 2016-05-16 2017-03-24 Imaging device and image blur correction method
CN201780028794.4A CN109196417B (zh) 2016-05-16 2017-03-24 成像装置和图像抖动校正方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016097718 2016-05-16
JP2016-097718 2016-05-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017199582A1 true WO2017199582A1 (ja) 2017-11-23

Family

ID=60325920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/012058 WO2017199582A1 (ja) 2016-05-16 2017-03-24 撮像装置、像振れ補正方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10979641B2 (ja)
EP (1) EP3460568B1 (ja)
JP (1) JP6868787B2 (ja)
CN (1) CN109196417B (ja)
WO (1) WO2017199582A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021131429A (ja) * 2020-02-19 2021-09-09 鎌倉光機株式会社 防振光学装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019184842A (ja) * 2018-04-11 2019-10-24 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 撮像装置、電子機器
JP2021120706A (ja) * 2020-01-30 2021-08-19 日本電産株式会社 振れ補正機能付き光学ユニット
CN113228613B (zh) * 2020-08-28 2023-08-18 深圳市大疆创新科技有限公司 拍摄模组及其控制方法、拍摄装置、电子设备和可读存储介质
JP2022100782A (ja) * 2020-12-24 2022-07-06 日本電産サンキョー株式会社 振れ補正機能付き光学ユニット

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07274056A (ja) 1994-03-25 1995-10-20 Sony Corp カメラの手振れ補正装置
JPH10186434A (ja) * 1996-12-24 1998-07-14 Sony Corp 手振れ補正装置
JP2009025481A (ja) * 2007-07-18 2009-02-05 Samsung Electronics Co Ltd 像ぶれ補正装置および撮像装置
JP2013026681A (ja) * 2011-07-15 2013-02-04 Sony Corp ぶれ補正装置、撮像装置、ぶれ補正方法及び撮像方法
JP2013251862A (ja) * 2012-06-04 2013-12-12 Sony Corp 撮像装置とその制御方法およびプログラム
WO2014010303A1 (ja) * 2012-07-12 2014-01-16 ソニー株式会社 像振れ補正装置と像振れ補正方法および撮像装置
WO2016167063A1 (ja) * 2015-04-15 2016-10-20 ソニー株式会社 撮像ユニットおよび撮像装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0798466A (ja) * 1993-09-28 1995-04-11 Asahi Optical Co Ltd カメラの像ブレ補正装置
JP4006178B2 (ja) * 2000-12-25 2007-11-14 キヤノン株式会社 レンズ鏡筒、撮影装置および観察装置
JP2005189654A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Konica Minolta Photo Imaging Inc 手振れ補正機構を備えたカメラ
JP4488041B2 (ja) * 2007-08-02 2010-06-23 ソニー株式会社 像ぶれ補正装置及び撮像装置
CN101772730B (zh) * 2008-07-24 2014-12-03 松下电器（美国）知识产权公司 照相机驱动装置
JP5487722B2 (ja) * 2009-05-25 2014-05-07 ソニー株式会社 撮像装置と振れ補正方法
JP5846346B2 (ja) * 2009-08-21 2016-01-20 ミツミ電機株式会社 カメラの手振れ補正装置
JP5780818B2 (ja) * 2011-04-21 2015-09-16 オリンパス株式会社 駆動装置およびそれを用いた画像装置
JP6045430B2 (ja) * 2013-04-18 2016-12-14 オリンパス株式会社 撮像装置及びその像ブレ補正方法
JP6448184B2 (ja) * 2013-11-27 2019-01-09 キヤノン株式会社 像振れ補正装置およびその制御方法
CN108828874A (zh) * 2013-12-11 2018-11-16 旭化成微电子株式会社 照相机模块及其光学元件的位置控制方法
JP6284377B2 (ja) 2014-01-30 2018-02-28 オリンパス株式会社 カメラシステム
JP6454869B2 (ja) * 2014-03-24 2019-01-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 撮像装置
WO2017122235A1 (ja) 2016-01-15 2017-07-20 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ブレ補正方法、それを備えた撮像装置、交換レンズ装置及びカメラ本体

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07274056A (ja) 1994-03-25 1995-10-20 Sony Corp カメラの手振れ補正装置
JPH10186434A (ja) * 1996-12-24 1998-07-14 Sony Corp 手振れ補正装置
JP2009025481A (ja) * 2007-07-18 2009-02-05 Samsung Electronics Co Ltd 像ぶれ補正装置および撮像装置
JP2013026681A (ja) * 2011-07-15 2013-02-04 Sony Corp ぶれ補正装置、撮像装置、ぶれ補正方法及び撮像方法
JP2013251862A (ja) * 2012-06-04 2013-12-12 Sony Corp 撮像装置とその制御方法およびプログラム
WO2014010303A1 (ja) * 2012-07-12 2014-01-16 ソニー株式会社 像振れ補正装置と像振れ補正方法および撮像装置
WO2016167063A1 (ja) * 2015-04-15 2016-10-20 ソニー株式会社 撮像ユニットおよび撮像装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3460568A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021131429A (ja) * 2020-02-19 2021-09-09 鎌倉光機株式会社 防振光学装置
JP7410559B2 (ja) 2020-02-19 2024-01-10 鎌倉光機株式会社 防振光学装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP6868787B2 (ja) 2021-05-12
EP3460568A1 (en) 2019-03-27
EP3460568A4 (en) 2019-03-27
US10979641B2 (en) 2021-04-13
JPWO2017199582A1 (ja) 2019-03-14
CN109196417B (zh) 2021-10-26
US20200304715A1 (en) 2020-09-24
EP3460568B1 (en) 2021-09-15
CN109196417A (zh) 2019-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017199582A1 (ja) 撮像装置、像振れ補正方法
US9225903B2 (en) Image blur correction apparatus, method of correcting image blur, and imaging apparatus
US9185298B2 (en) Image blur correction apparatus, image blur correction method, and imaging apparatus
US9635258B2 (en) Image pickup apparatus, method of controlling image pickup apparatus, image processing apparatus, and image processing method
US9883104B2 (en) Control apparatus, image pickup apparatus, control method, and non-transitory computer-readable storage medium which are capable of performing tilt correction
WO2015156042A1 (ja) 焦点調節装置、カメラシステム、および撮像装置の焦点調節方法
JP4488041B2 (ja) 像ぶれ補正装置及び撮像装置
WO2013145481A1 (ja) 位置制御装置
US20170155841A1 (en) Image-shake correction apparatus and control method thereof
JP2018189730A (ja) 像ブレ補正装置及びその制御方法、プログラム、記憶媒体
CN105376475A (zh) 图像稳定装置及图像稳定装置的控制方法
JP2015075617A (ja) 像ブレ補正装置、レンズ装置、撮像装置、像ブレ補正装置の制御方法、プログラム、および、記憶媒体
JP2011139169A (ja) 撮像装置
JPH0313074A (ja) 画像処理システム
US9690167B2 (en) Image shake correcting device and control method therefor, lens barrel, optical apparatus, and image pickup apparatus
JP6643095B2 (ja) 像ブレ補正装置及びその制御方法、プログラム、記憶媒体
JP5604178B2 (ja) 複合低域遮断フィルタ、およびそれを用いた撮像装置
JP2017044876A (ja) 撮像装置及び像ブレ補正方法
JP6005370B2 (ja) 位置制御装置、手振れ補正装置、撮像装置
JP2013223223A (ja) 録音装置
WO2022163046A1 (ja) 撮像装置、撮像装置の作動方法、及びプログラム
JP7132844B2 (ja) 像振れ補正装置、及びそれを備えた撮像装置、並びに像振れ補正方法
JP2011254212A (ja) 撮像装置，これを搭載する携帯端末機，撮像装置の制御方法，およびプログラム
JP5442159B2 (ja) 撮像装置、及び撮像装置の制御方法
JP2015126530A (ja) 撮像装置、その制御方法、および制御プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2018518133

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17799016

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017799016

Country of ref document: EP

Effective date: 20181217