JP2016024211A - 像振れ補正装置、その制御方法および撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態の撮像装置の構成例を示す図である。
図1に示す撮像装置は、デジタルスチルカメラである。なお、本実施形態の撮像装置が、動画撮影機能を有していてもよい。
この例では、第1振動センサ201は、角速度センサである。第1振動センサ201は、通常姿勢(画像の長さ方向が水平方向とほぼ一致する姿勢)における、撮像装置の垂直方向(ピッチ方向)の振動を検出する。第2振動センサ202は、角速度センサであり、通常姿勢における撮像装置の水平方向(ヨー方向)の振動を検出する。すなわち、第1信号センサ201、第2振動センサ202は、装置に加えられる振れを検出する検出手段として機能する。第1像振れ補正制御部203は、ピッチ方向における像振れ補正レンズの補正位置制御信号を出力し、像振れ補正レンズの駆動を制御する。第2像振れ補正制御部204は、ヨー方向における像振れ補正レンズの補正位置制御信号を出力し、像振れ補正レンズの駆動を制御する。
第1像振れ補正制御部203、第1振動センサ201から撮像装置のピッチ方向の振れを表す振れ信号(角速度信号)が供給される。また、第2像振れ補正制御部204には、第2振動センサ202から撮像装置のヨー方向の振れを表す振れ信号(角速度信号)が供給される。
像振れ補正レンズ駆動部104は、第1像振れ補正レンズ103、可動鏡筒122、固定地板123、転動ボール124、第1電磁駆動部207、第2の電磁駆動部208を備える。また、像振れ補正レンズ駆動部104は、付勢ばね127、第1位置センサ209、第2位置センサ210、センサーホルダー129を備える。
図4には、説明の便宜上、像振れ補正レンズ駆動部の一部を分解、省略して示す。可動鏡筒132は、中央の開口部に第2像振れ補正レンズ113を保持する像振れ補正レンズ駆動部104が備える第2の可動部である。固定地板133は、第2像振れ補正レンズ113を備える像振れ補正レンズ駆動部104が有する第2の固定部材である。第2像振れ補正レンズ113を備える像振れ補正レンズ駆動部104は、レンズの形状およびそれを保持する可動鏡筒132の形状以外は、第1像振れ補正レンズ103を備える像振れ補正レンズ駆動部104と同様の構成であるため、詳しい説明は省略する。
図5には、ピッチ方向の振れ信号を補正する機構を示す。第2像振れ補正制御部204、第2レンズ位置制御部206、第4レンズ位置制御部212、第2ドライブ部208、第4ドライブ部215によって実現されるヨー方向の振れ信号を補正する機構については、図5に示す機構と同様であるので、説明を省略する。
図6(A)は、周波数に応じた、入力信号に対する出力信号の位相差特性を示す。横軸は周波数、縦軸は、入力信号に対する出力信号の位相差特性を示す。図6(B)は、周波数に応じた、入力信号に対する出力信号の振幅の倍率をデシベル単位で示す。図6(A)、(B)で示される周波数特性は、ローパスフィルタ501から出力された手振れ角度信号に対する第1ホール素子209にて検出された第1像振れ補正レンズの位置信号までの閉ループ伝達特性(周波数特性)を示している。第1像振れ補正レンズモデル502は、第1像振れ補正レンズ103の目標位置に対する第1像振れ補正レンズ103の位置の位相差および振幅差の周波数特性(位相特性とゲイン特性)を示す数式モデルによって構成される。具体的には、第1像振れ補正レンズモデル502は、デジタルフィルタや電気回路により構成される。
像振れ補正制御演算は、一定周期間隔で実行される。まず、処理が開始すると(ステップS101)、第1振動センサ201が、像振れ信号を取得する(ステップS102)。続いて、LPF501が、取得された像振れ信号の出力値を積分し、角速度情報から角度情報(像振れ角度信号)へ変換して出力する(ステップS103)。
図8は、実施例2の像振れ補正装置の内部構成を示す図である。
実施例2の像振れ補正装置は、像振れ補正制御部203以外の構成については、実施例1と同様であるため、その説明を省略する。第2像振れ補正制御部204、第2レンズ位置制御部206、及び第4レンズ位置制御部212は、図8に示す構成と同様であるので、その説明を省略する。
ステップS102乃至S104は、図7のステップS102乃至S104と同様である。ステップS901において、制御部119が、第1ホール素子209により取得された第1像振れ補正レンズの位置情報をLPF502に入力し、高周波成分をカットする(ステップS901)。そして、制御部119が、高周波成分をカットした第1像振れ補正レンズ位置情報を第3レンズ位置制御部へ入力する(ステップS902)。これにより、第2像振れ補正レンズが、第1像振れ補正レンズ位置に追従するように駆動される。LPF502により第1像振れ補正レンズの位置情報から高周波成分をカットするのは、第1像振れ補正レンズの位置情報に含まれる高周波ノイズにより、第2像振れ補正レンズが高周波で駆動してしまうのを防ぐためである。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。この場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
113 第2像振れ補正レンズ
119 制御部
Claims (8)
- 装置に加えられる振れを検出する検出手段と、
前記振れにより生ずる被写体像の像振れを補正するための第1、第2の補正手段と、
前記第1、第2の補正手段の駆動による前記像振れの補正を、前記第1補正手段と前記第2補正手段との駆動ずれを補正した上で実行する制御手段とを備える
ことを特徴とする像振れ補正装置。 - 前記制御手段は、
前記検出手段により検出された振れを示す振れ信号に基づいて、前記第1の補正手段を駆動し、
前記第1の補正手段の目標位置に対する駆動特性を有するレンズモデルを用いて前記振れ信号を処理し、前記処理された振れ信号に基づいて、前記第2の補正手段を駆動する
ことを特徴とする請求項1に記載の像振れ補正装置。 - 前記レンズモデルは、前記第1の補正手段の目標位置に対する前記第1の補正手段の位置の位相差および振幅差の周波数特性を示す数式モデルによって構成され、
前記制御手段は、前記数式モデルを用いて前記振れ信号を処理することで、前記第2の補正手段を前記第1の補正手段と同期駆動させるための前記第2の補正手段の目標位置信号を出力し、前記目標位置信号に基づいて、前記第2の補正手段を駆動する
ことを特徴とする請求項2に記載の像振れ補正装置。 - 少なくとも温度変化、駆動振幅、またはレンズ焦点距離のうちのいずれかを含む駆動条件ごとに前記レンズモデルが設けられており、
前記制御手段は、前記駆動条件に応じて、前記振れ信号の処理に用いるレンズモデルを変更する
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の像振れ補正装置。 - 前記制御手段は、
前記検出手段により検出された振れを示す振れ信号に基づいて、前記第1の補正手段を駆動し、
前記駆動する第1の補正手段の位置を示す位置信号を検出し、当該検出された位置信号の高周波成分をカットした信号に基づいて、前記第2の補正手段を駆動する
ことを特徴とする請求項1に記載の像振れ補正装置。 - 前記制御手段は、
前記検出手段により検出された振れを示す振れ信号に基づいて算出される制御信号を用いて前記第1の補正手段を駆動し、
前記駆動する第1の補正手段の位置を示す位置信号を検出し、当該検出された位置信号の高周波成分をカットした信号と、前記第1の補正手段の駆動に用いた前記制御信号とに基づいて、前記第2の補正手段を駆動する
ことを特徴とする請求項1に記載の像振れ補正装置。 - 装置に加えられる振れを検出する検出手段と、前記振れにより生ずる被写体像の像振れを補正するための第1、第2の補正手段とを備える像振れ補正装置の制御方法であって、
前記第1、第2の補正手段の駆動による前記像振れの補正を、前記第1補正手段と前記第2補正手段との駆動ずれを補正した上で実行する工程を有する
ことを特徴とする制御方法。 - 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の像振れ補正装置を備える撮像装置。
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