JP3389617B2 - カメラ用ブレ補正装置 - Google Patents
カメラ用ブレ補正装置Info
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- 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
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- 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
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カメラの手ブレを検出
し、光学系の一部を駆動させて手ブレを補正し像ブレを
防止する手ブレ補正機能付きカメラに関する。 【0002】 【従来の技術】従来のカメラの手ブレ補正装置は、コリ
オリの力を利用した角速度センサや圧電素子などより作
製される加速度センサなどの振動検出装置により手ブレ
によるカメラの振動を検出し、その検出された振動よ
り、ブレの適正な補正量の演算を行い、補正用レンズを
上下左右に移動させて光路の補正を行う。 【0003】また、補正用レンズを駆動するためのアク
チュエータとしてはボイスコイルやモータ等が用いられ
ている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、それら
のブレ補正装置に使用される角速度センサ・速度センサ
等のブレ検出用センサの出力は、センサ自身の特性・温
度によって、ドリフト(センサの出力が時間と共に変化
すること)してしまい、速度「0」の時の出力が一定に
ならないため、センサの静止の判定また正確な角速度・
速度の検出が困難であり、そのブレ検出用のセンサ出力
のドリフトは、補正誤差になっていた。 【0005】本発明は、ブレ検出用のセンサの出力がド
リフトしても、センサの静止の判定または正確な角速度
・速度の検出が困難となることなく、ドリフトによる補
正誤差を生じないブレ補正装置を提供することを目的と
する。 【0006】 【課題を解決するための手段】そこで本発明では、ブレ
検出用センサの角速度・速度の出力を2回微分し、角加
速度・加速度を微分した値を求め、その値が「0」にな
った時に角速度・速度を「0」であるとし、ブレ検出用
センサの速度、加速度の補正を行うようにした。 【0007】 【作用】本発明によれば、たとえブレ検出用の角速度セ
ンサの出力がドリフトしたとしても、角速度が「0」に
なったときに、角速度センサの速度・加速度の補正を行
なうので、センサの静止の判定または正確な角速度・速
度の検出ができ、補正誤差を生じることはない。 【0008】 【実施例】本発明の実施例を図を参照しながら説明す
る。図1は、実施例を示す全体構成図である。本制御系
は、カメラの制御するためのCPU11と、レンズを制
御するためのCPU7を備える。手ブレによって生じた
振動の角速度を検出するためのセンサ1の検出信号は、
A/D変換器2に入力される。A/D変換器2の出力は
CPU7に入力される。またA/D変換器2の出力は微
分器6を介して手ブレの角加速度を微分した値としてC
PU7に入力される。CPU7はA/D変換器2を介し
てセンサ1より入力された手ブレの振動の角速度、レン
ズの焦点距離などから手ブレのよる像面での像の移動速
度を演算し、その演算結果より適正なブレの補正量の演
算を行う。 【0009】また、CPU7の出力をもってドライバ4
を介してブレ補正用モータ5を駆動させ、補正用レンズ
3をCPU7により演算された像のブレの補正量分シフ
トさせてブレの補正を行っている。CPU11には、カ
メラ本体に設けられたレリーズ釦の信号が入力され、同
レリーズ釦の半押しで測光測距スイッチ12(SW1)
ONとなり、さらに押し込むことによりレリーズスイッ
チ13(SW2)がONとよってシャッタ15が開閉し
撮影が行われる。CPU11の出力をもってシャッタ制
御回路14を介してシャッタ15の先幕、後幕の駆動を
行う。CPU11の出力をもって絞り制御回路16を介
して絞り17の絞り込み・開放を行う。CPU11の出
力をもって表示制御回路20を介してLCD等の表示
に、撮影情報・ブレの警告等の表示を行う。 【0010】被写体の輝度情報を検出するための、測光
素子19の出力信号はA/D変換器18を介してCPU
11に入力される。CPU7とCPU11は、インター
フェイス8・接点9・インターフェイス10を介して信
号の授受を行っている。CPU11はCPU7より防振
機能装備のレンズかどうかの判別、レンズの焦点距離、
開放絞り値を入力する。また、CPU7はCPU11よ
り半押し信号、レリーズ信号、露光終了信号を入力す
る。 【0011】図2は角速度センサ1により検出される角
速度および角速度より求められる角加速度・角加速度を
微分した値を示す図である。図2のグラフ1に示すよう
に角速度センサより検出される角速度を 【0012】 【数1】ω=ω0 SIN2πft(1) とすると角加速度はグラフ2に示すように 【0013】 【数2】dω/dt=a0 COS2πft(2) となる。また角加速度を微分した値はグラフ3に示すよ
うに 【0014】 【数3】d2 ω/dt2 =−b0 SIN2πft(3) となる。グラフ1・グラフ3より角速度が「0」の時
(時間t=0,t2,t4 の時)角加速度を微分した値は
「0」になっている。従って、角速度センサより入力さ
れる角速度を2回微分し、その値が「0」になった時
は、角速度は「0」になっている。 【0015】図3は、角速度センサの出力が何らかの原
因でドリフトした場合の角速度及び、角速度より求めら
れる角加速度・角加速度を微分した値を示す図である。
角速度センサの出力がCだけドリフトした角速度を 【0016】 【数4】ω2 =ω0 SIN2πft+C(4) とすると、角加速度は図3のグラフ6に示すようにドリ
フトがない場合の式(2)と同様に 【0017】 【数5】dω2 /dt=a0 COS2πft(5) となる。また角加速度を微分した値はグラフ6に示すよ
うにドリフトがない場合の式(3)と同様に 【0018】 【数6】d2 ω/dt2 =−b0 SIN2πft(6) となり、たとえ角速度センサがドリフトしたとしても、
角加速度・角加速度を微分した値は変わらない。従っ
て、角速度センサの出力がドリフトし誤差が生じたとし
ても角加速度・角加速度を微分した値は実際のドリフト
していない値と変わらない。従って、角加速度を微分し
た値が「0」の時(t =0 ,t2,t4 ,t6)には、実際の
角速度は「0」として、ドリフトにより生じた誤差の補
正を行えば、誤差が少なくなる。 【0019】故にCPU6は角速度センサ1より入力さ
れる角速度の信号を微分器2により2回微分し角加速度
を微分した値を求めて、その角加速度を微分した値が
「0」になった時、角速度を「0」とし、補正用レンズ
3の速度を「0」にすることにより誤差の補正を行う。
次に、図4のフローチャートに従って、本発明のカメラ
動作の説明を行う。 【0020】(ステップS1)測光測距スイッチ12が
ONしているかどうかの判断をし、OFFしているなら
ば直ちに動作を終了する。 (ステップS2)ステップS1において測光測距スイッ
チがONされた場合、レンズCPU7に対してカメラが
半押状態になったことを知らせるために、半押信号を出
力する (ステップS3)測光ルーチンに入り、被写体輝度の測
光情報が取り込まれ、適正露光を得るための、絞りとシ
ャッタースピードの値が決定される。 【0021】(ステップS4)AF(自動焦点)ルーチ
ンに入り、測距情報が取り込まれ、ピント合わせが行わ
れる。 (ステップS5)ステップS3で決定されたシャッター
スピードや絞り値などの表示を行う。 【0022】(ステップS6)レリーズスイッチSW2
がONされたかどうかの判断を行い、OFFであればス
テップS2に戻り、ステップS1〜S5のシーケンスを
SW1がOFFになるまで繰り返す。 (ステップS7)ステップS6において、レリーズスイ
ッチ13がONであれば、レリーズスイッチ13がON
されたことをレンズCPU7に知らせるために、レリー
ズ信号を出力する。 【0023】(ステップS8)ステップS3にて決定さ
れた絞り値に、絞り制御回路16を介して絞り17の絞
り込みを行い、ミラーアップを行い、絞り込み・ミラー
アップ終了後、シャッタ制御回路14を介して、S3に
て決定されたシャッタースピードに基づいてシャッタ1
5の先幕・後幕の駆動を行う。 【0024】(ステップS9)露光制御後、レンズのC
PU7に対して、露光が終了したことを知らせるための
補正終了信号を出力する。図5のフローチャートに従っ
て、本実施例のレンズ動作の説明を行う。 (ステップS22)半押し信号がCPU11より入力さ
れるのを待つ。 【0025】(ステップS23)半押し信号がCPU1
1より入力された場合、保持されていた補正レンズ等の
補正光学系を開放する。 (ステップS24)補正レンズ3等の補正光学系を初期
位置にセットする。 【0026】(ステップS25)ブレ検出用センサ1に
よりブレ角速度の検出を開始する。 (ステップS26)ブレ検出用センサ1により入力され
る角速度を、微分器6により2回微分し、角加速度を微
分した値を求め、その値が「0」になるのを待つ。 【0027】(ステップS27)ステップS26におい
て角加速度を微分した値が「0」になった場合、つまり
前記にて説明したように角速度「0」のなったと考えら
れる時、補正レンズ3を初期位置よりモータ5により駆
動させて、ブレの補正を開始する。 (ステップS28)ブレ検出用センサ1により入力され
るブレの角速度を、微分器6により2回微分し角加速度
を微分した値を求め、その値が「0」になったか判断を
行う。 【0028】(ステップS29)ステップS28におい
て角加速度を微分した値が「0」になった場合、補正レ
ンズ3の速度を「0」にして速度の補正を行う。 (ステップS30)ステップS28において角加速度を
微分した値が「0」でない場合、またステップS29に
おいて補正光学系を初期位置にセットされた場合、レリ
ーズ信号がCPU11より入力されるのを待つ。CPU
11よりレリーズ信号が入力されない場合は、ステップ
S28〜S29をレリーズ信号が入力されるまで繰り返
す。 【0029】(ステップS31)ステップS30におい
てCPU11よりレリーズ信号が入力された場合、露光
終了信号がCPU11より入力されるのを待つ。 (ステップS32)ステップS31においてCPU11
より露光終了信号が入力された場合、ブレ検出用センサ
によるブレ量の検出を終了する。 【0030】(ステップS33)補正用モータ5の駆動
を停止し、ブレの補正を終了する。 (ステップS34)補正レンズ3等の補正光学系を初期
位置にセットする。 (ステップS35)補正レンズ3等の補正光学系を保持
する。 【0031】また、本実施例は角速度に述べているが、
速度に関しても同様なことが言える。 【0032】 【発明の効果】本発明によれば、たとえブレ検出用の角
速度センサの出力がドリフトしたとしても、角速度が
「0」になったときに、角速度センサの速度・加速度の
補正を行なうので、センサの静止の判定または正確な角
速度・速度の検出ができ、補正誤差を生じることはな
い。
し、光学系の一部を駆動させて手ブレを補正し像ブレを
防止する手ブレ補正機能付きカメラに関する。 【0002】 【従来の技術】従来のカメラの手ブレ補正装置は、コリ
オリの力を利用した角速度センサや圧電素子などより作
製される加速度センサなどの振動検出装置により手ブレ
によるカメラの振動を検出し、その検出された振動よ
り、ブレの適正な補正量の演算を行い、補正用レンズを
上下左右に移動させて光路の補正を行う。 【0003】また、補正用レンズを駆動するためのアク
チュエータとしてはボイスコイルやモータ等が用いられ
ている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、それら
のブレ補正装置に使用される角速度センサ・速度センサ
等のブレ検出用センサの出力は、センサ自身の特性・温
度によって、ドリフト(センサの出力が時間と共に変化
すること)してしまい、速度「0」の時の出力が一定に
ならないため、センサの静止の判定また正確な角速度・
速度の検出が困難であり、そのブレ検出用のセンサ出力
のドリフトは、補正誤差になっていた。 【0005】本発明は、ブレ検出用のセンサの出力がド
リフトしても、センサの静止の判定または正確な角速度
・速度の検出が困難となることなく、ドリフトによる補
正誤差を生じないブレ補正装置を提供することを目的と
する。 【0006】 【課題を解決するための手段】そこで本発明では、ブレ
検出用センサの角速度・速度の出力を2回微分し、角加
速度・加速度を微分した値を求め、その値が「0」にな
った時に角速度・速度を「0」であるとし、ブレ検出用
センサの速度、加速度の補正を行うようにした。 【0007】 【作用】本発明によれば、たとえブレ検出用の角速度セ
ンサの出力がドリフトしたとしても、角速度が「0」に
なったときに、角速度センサの速度・加速度の補正を行
なうので、センサの静止の判定または正確な角速度・速
度の検出ができ、補正誤差を生じることはない。 【0008】 【実施例】本発明の実施例を図を参照しながら説明す
る。図1は、実施例を示す全体構成図である。本制御系
は、カメラの制御するためのCPU11と、レンズを制
御するためのCPU7を備える。手ブレによって生じた
振動の角速度を検出するためのセンサ1の検出信号は、
A/D変換器2に入力される。A/D変換器2の出力は
CPU7に入力される。またA/D変換器2の出力は微
分器6を介して手ブレの角加速度を微分した値としてC
PU7に入力される。CPU7はA/D変換器2を介し
てセンサ1より入力された手ブレの振動の角速度、レン
ズの焦点距離などから手ブレのよる像面での像の移動速
度を演算し、その演算結果より適正なブレの補正量の演
算を行う。 【0009】また、CPU7の出力をもってドライバ4
を介してブレ補正用モータ5を駆動させ、補正用レンズ
3をCPU7により演算された像のブレの補正量分シフ
トさせてブレの補正を行っている。CPU11には、カ
メラ本体に設けられたレリーズ釦の信号が入力され、同
レリーズ釦の半押しで測光測距スイッチ12(SW1)
ONとなり、さらに押し込むことによりレリーズスイッ
チ13(SW2)がONとよってシャッタ15が開閉し
撮影が行われる。CPU11の出力をもってシャッタ制
御回路14を介してシャッタ15の先幕、後幕の駆動を
行う。CPU11の出力をもって絞り制御回路16を介
して絞り17の絞り込み・開放を行う。CPU11の出
力をもって表示制御回路20を介してLCD等の表示
に、撮影情報・ブレの警告等の表示を行う。 【0010】被写体の輝度情報を検出するための、測光
素子19の出力信号はA/D変換器18を介してCPU
11に入力される。CPU7とCPU11は、インター
フェイス8・接点9・インターフェイス10を介して信
号の授受を行っている。CPU11はCPU7より防振
機能装備のレンズかどうかの判別、レンズの焦点距離、
開放絞り値を入力する。また、CPU7はCPU11よ
り半押し信号、レリーズ信号、露光終了信号を入力す
る。 【0011】図2は角速度センサ1により検出される角
速度および角速度より求められる角加速度・角加速度を
微分した値を示す図である。図2のグラフ1に示すよう
に角速度センサより検出される角速度を 【0012】 【数1】ω=ω0 SIN2πft(1) とすると角加速度はグラフ2に示すように 【0013】 【数2】dω/dt=a0 COS2πft(2) となる。また角加速度を微分した値はグラフ3に示すよ
うに 【0014】 【数3】d2 ω/dt2 =−b0 SIN2πft(3) となる。グラフ1・グラフ3より角速度が「0」の時
(時間t=0,t2,t4 の時)角加速度を微分した値は
「0」になっている。従って、角速度センサより入力さ
れる角速度を2回微分し、その値が「0」になった時
は、角速度は「0」になっている。 【0015】図3は、角速度センサの出力が何らかの原
因でドリフトした場合の角速度及び、角速度より求めら
れる角加速度・角加速度を微分した値を示す図である。
角速度センサの出力がCだけドリフトした角速度を 【0016】 【数4】ω2 =ω0 SIN2πft+C(4) とすると、角加速度は図3のグラフ6に示すようにドリ
フトがない場合の式(2)と同様に 【0017】 【数5】dω2 /dt=a0 COS2πft(5) となる。また角加速度を微分した値はグラフ6に示すよ
うにドリフトがない場合の式(3)と同様に 【0018】 【数6】d2 ω/dt2 =−b0 SIN2πft(6) となり、たとえ角速度センサがドリフトしたとしても、
角加速度・角加速度を微分した値は変わらない。従っ
て、角速度センサの出力がドリフトし誤差が生じたとし
ても角加速度・角加速度を微分した値は実際のドリフト
していない値と変わらない。従って、角加速度を微分し
た値が「0」の時(t =0 ,t2,t4 ,t6)には、実際の
角速度は「0」として、ドリフトにより生じた誤差の補
正を行えば、誤差が少なくなる。 【0019】故にCPU6は角速度センサ1より入力さ
れる角速度の信号を微分器2により2回微分し角加速度
を微分した値を求めて、その角加速度を微分した値が
「0」になった時、角速度を「0」とし、補正用レンズ
3の速度を「0」にすることにより誤差の補正を行う。
次に、図4のフローチャートに従って、本発明のカメラ
動作の説明を行う。 【0020】(ステップS1)測光測距スイッチ12が
ONしているかどうかの判断をし、OFFしているなら
ば直ちに動作を終了する。 (ステップS2)ステップS1において測光測距スイッ
チがONされた場合、レンズCPU7に対してカメラが
半押状態になったことを知らせるために、半押信号を出
力する (ステップS3)測光ルーチンに入り、被写体輝度の測
光情報が取り込まれ、適正露光を得るための、絞りとシ
ャッタースピードの値が決定される。 【0021】(ステップS4)AF(自動焦点)ルーチ
ンに入り、測距情報が取り込まれ、ピント合わせが行わ
れる。 (ステップS5)ステップS3で決定されたシャッター
スピードや絞り値などの表示を行う。 【0022】(ステップS6)レリーズスイッチSW2
がONされたかどうかの判断を行い、OFFであればス
テップS2に戻り、ステップS1〜S5のシーケンスを
SW1がOFFになるまで繰り返す。 (ステップS7)ステップS6において、レリーズスイ
ッチ13がONであれば、レリーズスイッチ13がON
されたことをレンズCPU7に知らせるために、レリー
ズ信号を出力する。 【0023】(ステップS8)ステップS3にて決定さ
れた絞り値に、絞り制御回路16を介して絞り17の絞
り込みを行い、ミラーアップを行い、絞り込み・ミラー
アップ終了後、シャッタ制御回路14を介して、S3に
て決定されたシャッタースピードに基づいてシャッタ1
5の先幕・後幕の駆動を行う。 【0024】(ステップS9)露光制御後、レンズのC
PU7に対して、露光が終了したことを知らせるための
補正終了信号を出力する。図5のフローチャートに従っ
て、本実施例のレンズ動作の説明を行う。 (ステップS22)半押し信号がCPU11より入力さ
れるのを待つ。 【0025】(ステップS23)半押し信号がCPU1
1より入力された場合、保持されていた補正レンズ等の
補正光学系を開放する。 (ステップS24)補正レンズ3等の補正光学系を初期
位置にセットする。 【0026】(ステップS25)ブレ検出用センサ1に
よりブレ角速度の検出を開始する。 (ステップS26)ブレ検出用センサ1により入力され
る角速度を、微分器6により2回微分し、角加速度を微
分した値を求め、その値が「0」になるのを待つ。 【0027】(ステップS27)ステップS26におい
て角加速度を微分した値が「0」になった場合、つまり
前記にて説明したように角速度「0」のなったと考えら
れる時、補正レンズ3を初期位置よりモータ5により駆
動させて、ブレの補正を開始する。 (ステップS28)ブレ検出用センサ1により入力され
るブレの角速度を、微分器6により2回微分し角加速度
を微分した値を求め、その値が「0」になったか判断を
行う。 【0028】(ステップS29)ステップS28におい
て角加速度を微分した値が「0」になった場合、補正レ
ンズ3の速度を「0」にして速度の補正を行う。 (ステップS30)ステップS28において角加速度を
微分した値が「0」でない場合、またステップS29に
おいて補正光学系を初期位置にセットされた場合、レリ
ーズ信号がCPU11より入力されるのを待つ。CPU
11よりレリーズ信号が入力されない場合は、ステップ
S28〜S29をレリーズ信号が入力されるまで繰り返
す。 【0029】(ステップS31)ステップS30におい
てCPU11よりレリーズ信号が入力された場合、露光
終了信号がCPU11より入力されるのを待つ。 (ステップS32)ステップS31においてCPU11
より露光終了信号が入力された場合、ブレ検出用センサ
によるブレ量の検出を終了する。 【0030】(ステップS33)補正用モータ5の駆動
を停止し、ブレの補正を終了する。 (ステップS34)補正レンズ3等の補正光学系を初期
位置にセットする。 (ステップS35)補正レンズ3等の補正光学系を保持
する。 【0031】また、本実施例は角速度に述べているが、
速度に関しても同様なことが言える。 【0032】 【発明の効果】本発明によれば、たとえブレ検出用の角
速度センサの出力がドリフトしたとしても、角速度が
「0」になったときに、角速度センサの速度・加速度の
補正を行なうので、センサの静止の判定または正確な角
速度・速度の検出ができ、補正誤差を生じることはな
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本実施例におけるカメラの手ブレ補正
装置の全体構成図である。 【図2】図2は、角速度センサにより検出される角速度
および角速度より求められる角加速度・角加速度を微分
した値を示す図である。 【図3】図3は、角速度センサの出力が何らかの原因で
ドリフトした場合の角速度及び角速度より求められる角
加速度・角加速度を微分した値を示す図である。 【図4】図4は、本実施例におけるカメラ動作を示すフ
ローチャートである。 【図5】図5は、本実施例におけるレンズ動作を示すフ
ローチャートである。
装置の全体構成図である。 【図2】図2は、角速度センサにより検出される角速度
および角速度より求められる角加速度・角加速度を微分
した値を示す図である。 【図3】図3は、角速度センサの出力が何らかの原因で
ドリフトした場合の角速度及び角速度より求められる角
加速度・角加速度を微分した値を示す図である。 【図4】図4は、本実施例におけるカメラ動作を示すフ
ローチャートである。 【図5】図5は、本実施例におけるレンズ動作を示すフ
ローチャートである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
G03B 5/00
G02B 27/64
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】手ブレよって生じた振動の角速度を検出す
るための振動角速度検出手段と;前記角振動速度検出手段 の検出結果を2回微分し、角加
速度の変化量を求める微分手段と; ブレの補正を行うために駆動可能なブレ補正用レンズ
と;前記振動角速度検出手段 の検出結果よりブレ補正量の演
算を行うブレ補正量演算手段と; 前記ブレ補正量演算手段によって演算された補正量に従
って、像ブレを生じない方向に前記ブレ補正用レンズを
駆動させる補正レンズ駆動手段と; 前記微分手段の出力が「0」であるとき、角速度を
「0」として前記振動角速度検出手段の出力の補正を行
う補正手段とを含むことを特徴とするカメラ用ブレ補正
装置。
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JP27128892A JP3389617B2 (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | カメラ用ブレ補正装置 |
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