JP4724493B2

JP4724493B2 - Optical apparatus, imaging apparatus, and attitude detection method of optical apparatus

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Publication number: JP4724493B2
Application number: JP2005244853A
Authority: JP
Inventors: 幸輝矢野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-08-25
Filing date: 2005-08-25
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2025-08-25
Also published as: JP2007057981A

Description

本発明は、光学機器、撮像装置、及び光学機器の姿勢検知方法に関し、特に、光学機器の姿勢を検出するために用いて好適なものである。 The present invention relates to an optical apparatus, an imaging apparatus , and an optical apparatus attitude detection method , and is particularly suitable for use in detecting the attitude of an optical apparatus.

近年、デジタルスチルカメラ等の撮像装置では、小型化、軽量化、光学ズームの高倍率化が進んでいる。このことから、デジタルスチルカメラ等の撮像装置の使い勝手が格段に向上した。しかしながら、撮像装置の小型化、軽量化、光学ズームの高倍率化は、撮影時に手ぶれが生じると、安定した画像が得られなくなる原因になっていた。 In recent years, in an imaging apparatus such as a digital still camera, miniaturization, weight reduction, and high magnification of an optical zoom are progressing. For this reason, the usability of an imaging apparatus such as a digital still camera has been greatly improved. However, the reduction in size and weight of the image pickup device and the increase in the magnification of the optical zoom have caused a problem that a stable image cannot be obtained when camera shake occurs.

このため、手ぶれによるトラブルを少なくする手ぶれ補正装置を搭載するカメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオ、及びデジタルビデオカメラ等が多く開発され、既に商品化されている。手ぶれ補正装置では、補正レンズ群を光軸と垂直な２方向に動かすことにより、ユーザによる手ぶれを補正し、安定な画像を得る方法が一般的に使用されている（特許文献１を参照）。 For this reason, many cameras, digital still cameras, videos, digital video cameras, and the like equipped with a camera shake correction device that reduces trouble caused by camera shake have been developed and commercialized. In a camera shake correction apparatus, a method of correcting a camera shake by a user and moving a correction lens group in two directions perpendicular to the optical axis to obtain a stable image is generally used (see Patent Document 1).

一方、縦撮りした画像を自動的に９０°回転して天地を合わせる処理を行う機能を持つデジタルスチルカメラ等も実現している（特許文献２を参照）。このようにすれば、撮影された画像を撮像装置に設けられた液晶画面などの画像表示手段でプレビューしたり、撮影された画像をパソコンに取り込んで確認したりする際に、ユーザが見易いようにすることができる。さらに、撮影時の姿勢によってホワイトバランスや露出補正等の画像補正値を変化させるような処理を行う機能を持つデジタルスチルカメラ等も実現している。このように、撮影された画像が縦撮りされたものなのか、それとも正立位置で撮影されたものなのかを検知し、検知した情報を利用してユーザの利便性を向上させるための処理を行うことへの需要が高まっている。 On the other hand, a digital still camera or the like having a function of automatically rotating a vertically shot image by 90 ° and aligning the top and bottom is also realized (see Patent Document 2). In this way, when the captured image is previewed on an image display means such as a liquid crystal screen provided in the imaging apparatus, or when the captured image is captured and confirmed on a personal computer, it is easy for the user to see. can do. Furthermore, a digital still camera or the like having a function of performing processing for changing image correction values such as white balance and exposure correction depending on the posture at the time of shooting is also realized. In this way, processing for detecting whether the captured image is taken vertically or taken in an upright position and using the detected information to improve user convenience is performed. There is an increasing demand for doing.

特開２００１−４８９７号公報JP 2001-4897 A 特開２００４−４０４９６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-40696

しかしながら、従来の技術では、撮影時の姿勢を検知するには、撮像装置の姿勢を検知するためのセンサが別に必要になる。ところが、前述したように撮像装置は小型化が望まれているので、このセンサの配置位置が限られてくる。すなわち、撮像装置の姿勢を検知するセンサを撮像装置に配置しようとすると、レイアウト上の制約が生じる。
以上のように従来の技術では、撮影時の姿勢を検知するには、撮像装置の姿勢を検知するためのセンサが必要であることから、種々の制約が生じてしまうという問題点があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、撮像装置の姿勢を検出するための部品を少なくすることを目的とする。 However, in the conventional technology, in order to detect the posture at the time of shooting, a sensor for detecting the posture of the imaging device is separately required. However, as described above, since the image pickup apparatus is desired to be downsized, the arrangement position of the sensor is limited. In other words, if a sensor that detects the attitude of the imaging apparatus is arranged in the imaging apparatus, a layout restriction occurs.
As described above, in the conventional technique, in order to detect the posture at the time of photographing, a sensor for detecting the posture of the imaging apparatus is necessary, and thus there are problems that various restrictions occur.
The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to reduce the number of components for detecting the attitude of the imaging apparatus.

本発明の光学機器は、振れ補正ユニットを駆動して撮影画像のブレを補正する振れ補正機能を備えた光学機器であって、前記光学機器の振れを検出する振れ検出手段と、前記振れ補正ユニットの実位置を検出する位置検出手段と、前記検出手段と前記位置検出手段の検出結果に応じて前記振れ補正ユニットの目標位置を決定する決定手段と、前記光学機器の姿勢を検知する姿勢検知手段とを有し、前記決定手段は、前記検出手段の検出結果に対して比例制御と積分制御と微分制御とを実行することで前記目標位置を決定し、前記姿勢検知手段は、前記積分制御にて得られる信号のみを抽出し、該抽出された積分制御にて得られる信号を用いて前記光学機器の姿勢を検知することを特徴とする。 Optical apparatus of the present invention, the shake correction unit an optical apparatus having a shake correction function for correcting the blur of the photographed image by driving, a shake detecting means for detecting a shake of said optical apparatus, wherein the shake correction unit position detecting means for detecting the actual position of a determining means for determining a target position of the shake correction unit according to a detection result of said detecting means and the position detection means, position detection for detecting a position of pre-Symbol optics have a means, said determining means, said determining a target position by running a differentiation control and proportional control and integral control with respect to the detection result of said detecting means, said position detecting means, the integral control Only the signal obtained in step (1) is extracted, and the posture of the optical device is detected using the extracted signal obtained by integral control .

本発明の光学機器の姿勢検知方法は、振れ補正ユニットを駆動して撮影画像のブレを補正する振れ補正機能を備えた光学機器の姿勢検知方法であって、前記光学機器の振れを検出する検出工程と、前記振れ補正ユニットの実位置を検出する位置検出工程と、前記検出工程と前記位置検出工程での検出結果に応じて前記振れ補正ユニットの目標位置を決定する決定工程と、前記光学機器の姿勢を検知する姿勢検知工程とを有し、前記決定工程において、比例制御と積分制御と微分制御とを実行し、前記姿勢検知工程において、前記積分制御の結果のみを抽出し、該抽出された積分制御にて得られる信号を用いて前記光学機器の姿勢を検知することを特徴とする。 Posture detection known method of an optical apparatus of the present invention, there is provided a deflection position detection method for an optical apparatus having a correction function for correcting the blur of the photographed image by driving the shake correction unit detects a shake of the optical apparatus a detecting step, a position detection step of detecting the actual position of the shake correction unit, a determination step of determining a target position of the shake correction unit according to a detection result in the detecting step and the position detection step, before Symbol have a an attitude detection step of detecting a posture of the optical apparatus, in the determination step, executes a differential control and integral control and proportional control, in the attitude detection step, extracts only results of the integral control, the The posture of the optical device is detected using a signal obtained by the extracted integration control .

本発明によれば、光学機器の姿勢を検知するために、センサを新たに設ける必要がなくなる、これにより、光学機器の姿勢を検出するための部品を少なくすることができ、装置の小型化と、コストダウンとを実現することができる。 According to the present invention, it is not necessary to newly provide a sensor in order to detect the attitude of the optical device . This makes it possible to reduce the number of parts for detecting the attitude of the optical device and reduce the size of the apparatus. Cost reduction can be realized.

（第１の実施形態）
次に、図面を参照しながら、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、撮影レンズ鏡筒が取り付けられた撮像装置の外観構成の一例を示す図である。
撮像装置１の背面には、液晶表示パネルが表示されており、ユーザは、撮影レンズ鏡筒２で得られた画像データをこの液晶表示パネルでプレビューすることができるようになっている。ユーザは、この液晶表示パネルを見て所望の画像が得られたらレリーズボタン３を全押しする。そうすると、撮像装置１は、その画像に基づく画像データを生成して記録媒体に記憶する。
撮影レンズ鏡筒２は、撮像装置１に取り付けられて、被写体を撮像する。本実施形態では、撮影レンズ鏡筒２は、固定筒１１０と、２段カム筒１０９と、１群鏡筒１０８とを備えて構成されている。 (First embodiment)
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an external configuration of an imaging apparatus to which a photographing lens barrel is attached.
A liquid crystal display panel is displayed on the rear surface of the image pickup apparatus 1, and the user can preview the image data obtained by the photographing lens barrel 2 on the liquid crystal display panel. The user presses the release button 3 fully when a desired image is obtained by looking at the liquid crystal display panel. Then, the imaging device 1 generates image data based on the image and stores it in the recording medium.
The photographic lens barrel 2 is attached to the imaging device 1 and images a subject. In the present embodiment, the taking lens barrel 2 includes a fixed barrel 110, a two-stage cam barrel 109, and a first group barrel 108 .

図２は、撮影レンズ鏡筒２の構成の概略の一例を示す断面図である。
図２において、撮像素子１０１は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）である。鏡筒取り付け地板１０２は、撮像素子１０１や、後述の鏡筒を構成する各部品を保持する。光学ＬＰＦ（ローパスフィルタ）１０３は、水晶の複屈折効果を利用して、輝度モアレや偽色の発生を防止する。
本実施形態では、撮影レンズ鏡筒２の光学系は、２段沈胴の３群構成である。具体的に、第１群レンズ１０４がコンペンセータレンズ、第２群レンズ１０５がバリエータレンズ、第３群レンズ１０６がフォーカスモータ１１２を用いて駆動されるフォーカシングレンズという構成である。
第１群レンズ１０４と、第２群レンズ１０５との間には、絞り・シャッター機構１０７が配置されている。絞り・シャッター機構１０７は、撮影時における光量等を制限する絞りと、露出時間を制御するシャッターとを備えている。この絞り・シャッター機構１０７は、ユーザの操作に基づく変倍動作に伴って、不図示のカム機構により、光軸Ｉ方向に移動する。 Figure 2 is a sectional view showing a schematic example of a configuration shadow lens barrel 2 Taking.
In FIG. 2, an image sensor 101 is, for example, a CCD (Charge Coupled Device). The lens barrel mounting base plate 102 holds the image sensor 101 and each component constituting a lens barrel described later. The optical LPF (low-pass filter) 103 uses the birefringence effect of quartz to prevent the generation of luminance moire and false colors.
In the present embodiment, the optical system of the photographic lens barrel 2 has a three-group configuration with a two-stage retractable lens. Specifically, the first group lens 104 is a compensator lens, the second group lens 105 is a variator lens, and the third group lens 106 is a focusing lens driven by using a focus motor 112.
A diaphragm / shutter mechanism 107 is disposed between the first group lens 104 and the second group lens 105. The aperture / shutter mechanism 107 includes an aperture that limits the amount of light during shooting and a shutter that controls the exposure time. The diaphragm / shutter mechanism 107 is moved in the direction of the optical axis I by a cam mechanism (not shown) along with a zooming operation based on a user operation.

また、本実施形態においては、撮影レンズ鏡筒２が取り付けられている撮像装置１の振れに応じて、第２群レンズ１０５が、光軸Ｉと垂直方向に微小移動するように、防振ユニット２００が構成されている。
ここで、防振ユニット２００について詳細に説明する。図３は、防振ユニット２００の構成の一例を示し、防振ユニット２００が分解された様子を示す斜視図である。また、図４は、防振ユニット２００の構成の概略の一例を示す断面図である。なお、図４では、説明の都合上、防振ユニット２００の構造のうち、防振動作するための主要な構造のみを簡略化して示している。 In the present embodiment, the image stabilization unit is configured so that the second lens group 105 slightly moves in the direction perpendicular to the optical axis I according to the shake of the image pickup apparatus 1 to which the photographing lens barrel 2 is attached. 200 is configured.
Here, the image stabilization unit 200 will be described in detail. FIG. 3 is a perspective view illustrating an example of the configuration of the image stabilization unit 200 and a state in which the image stabilization unit 200 is disassembled. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an example of a schematic configuration of the image stabilization unit 200. In FIG. 4, for convenience of explanation, only the main structure for performing the image stabilization operation among the structures of the image stabilization unit 200 is shown in a simplified manner.

防振地板２０１には、その外周に光軸Ｉを中心としてほぼ１２０度間隔を置いて３本のガイドピンが圧入あるいは接着等により一体に突設されている。このガイドピンによって、防振ユニット２００全体が、撮影レンズ鏡筒２の内面に切られたカム溝１０９ａと摺接されるようになっており、カム筒１０９の回転動作に伴い、光軸Ｉ方向に移動する。 Three guide pins are integrally protruded from the anti-vibration ground plate 201 by press-fitting or bonding at intervals of approximately 120 degrees around the optical axis I. With this guide pin, the entire image stabilizing unit 200 is slidably contacted with a cam groove 109 a cut in the inner surface of the photographic lens barrel 2, and in the optical axis I direction as the cam barrel 109 rotates. Move to.

さらに、防振地板２０１には、互いに直交して配置したマグネット２０３ａ、２０３ｂと、それに接触するように互いに対向して配置されたバックヨーク２０４ａ、２０４ｂとが固定されている。また、上ヨーク２０５ａ、２０５ｂもマグネット２０３ａ、２０３ｂと一定間隔を有するように２群保持枠２０２に固定されている。これらの固定は接着によるものであっても、マグネット２０３ａ、２０３ｂと上ヨーク２０５ａ、２０５ｂとの間に生じる磁気付勢力によるものであってもよい。これらの間には互いに対向して配置されたコイル２０６ａ、２０６ｂが設けられている。コイル２０６ａ、２０６ｂは、２群保持枠２０２と一体となって保持されている。このように構成されたコイル２０６ａ、２０６ｂに通電することで電磁力が発生し、第２群レンズ１０５を光軸Ｉに垂直な方向に移動するための力が発生する。 Furthermore, magnets 203a and 203b arranged orthogonal to each other and back yokes 204a and 204b arranged so as to face each other are fixed to the vibration-proof ground plate 201. Further, the upper yokes 205a and 205b are also fixed to the second group holding frame 202 so as to have a certain distance from the magnets 203a and 203b. These fixations may be performed by adhesion, or may be performed by a magnetic urging force generated between the magnets 203a and 203b and the upper yokes 205a and 205b. Between these, coils 206a and 206b are provided so as to face each other. The coils 206 a and 206 b are held integrally with the second group holding frame 202. By energizing the coils 206a and 206b configured as described above, an electromagnetic force is generated, and a force for moving the second group lens 105 in a direction perpendicular to the optical axis I is generated.

また、防振地板２０１には、３枚の金属板２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃが矩形穴形状にはめ込まれている。２群保持枠２０２には、金属板２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃと、それぞれ互いに対向して配置された金属板２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃとが固定されている。金属板２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃと、金属板２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃとの間には、金属球２０９ａ、２０９ｂ、２０９ｃが挟まれている。これら金属板２０７、２０８及び金属球２０９は、表面が滑らかに加工されたものであるのが好ましい。これら金属板２０７、２０８及び金属球２０９の摺動によって、２群保持枠２０２が、防振地板２０１に対して滑らかに移動することができるからである。 In addition, on the anti-vibration ground plate 201, three metal plates 207a, 207b, and 207c are fitted into a rectangular hole shape. Fixed to the second group holding frame 202 are metal plates 207a, 207b, and 207c and metal plates 208a, 208b, and 208c arranged to face each other. Metal balls 209a, 209b, and 209c are sandwiched between the metal plates 207a, 207b, and 207c and the metal plates 208a, 208b, and 208c. The metal plates 207 and 208 and the metal sphere 209 are preferably processed with a smooth surface. This is because the second group holding frame 202 can move smoothly with respect to the anti-vibration ground plate 201 by sliding of the metal plates 207 and 208 and the metal ball 209.

また、２群保持枠２０２には、ピッチ方向（垂直方向）と、ヨー方向（水平方向）とのそれぞれにおいて各２箇所、計４箇所の突起部が設けられている。それに対して、防振地板２０１には、前記突起形状に対して壁となる壁部が４箇所設けられている。この壁部によって、２群保持枠２０２の移動量を規制している。 The second group holding frame 202 is provided with a total of four protrusions, two each in the pitch direction (vertical direction) and the yaw direction (horizontal direction). In contrast, the anti-vibration ground plate 201 is provided with four wall portions serving as walls with respect to the protrusion shape. The amount of movement of the second group holding frame 202 is regulated by this wall portion.

次に、レンズ群が駆動した時の光軸Ｉに垂直な方向に対する防振ユニット２００（第２群レンズ１０５）の位置を検出する位置検出器について説明する。
マグネット２１０ａ、２１０ｂには、位置検出のためにヨークが接触している。また、マグネット２１０ａ、２１０ｂは、互いに直交して配置され、且つ２群保持枠２０２の駆動方向に磁気勾配を持つように着磁されている。さらにマグネット２１０ａ、２１０ｂは、センサマグネットホルダ２１１に保持されている。 Next, a position detector that detects the position of the image stabilization unit 200 (second group lens 105) in the direction perpendicular to the optical axis I when the lens group is driven will be described.
A yoke is in contact with the magnets 210a and 210b for position detection. The magnets 210 a and 210 b are arranged orthogonal to each other and are magnetized so as to have a magnetic gradient in the driving direction of the second group holding frame 202. Further, the magnets 210 a and 210 b are held by the sensor magnet holder 211.

ホール素子２１２ａ、２１２ｂは、マグネット２１０ａ、２１０ｂと対向した位置に、ある間隙を設けて互いに直交して配置されている。センサホルダ２１３は、ホール素子２１２ａ、２１２ｂを保持する。センサホルダ２１３自身は、防振地板２０１に保持されている。なお、第２群レンズ１０５の位置を検出する方法は、必ずしもホール素子２１２ａ、２１２ｂを用いる方式に限定されるものではないということは言うまでもない。例えば、ＰＳＤ（位置検出素子）とｉＲＥＤ（赤外発光ダイオード）との間に、ｉＲＥＤからの光束を制限するためのスリット板を設け、このスリット板の移動によって移動するＰＳＤ上の光の位置を検出する方式のもの等、様々な方式のものを用いることができる。
また、押え板金２１４は、ホール素子２１２ａ、２１２ｂ及び不図示のフレキシブル基板を押えて保持するためのものである。押え板金２１５もまた、不図示のフレキシブル基板及びバックヨーク２０４ａ、２０４ｂを保持するためのものである。 The Hall elements 212a and 212b are arranged orthogonal to each other with a certain gap at positions facing the magnets 210a and 210b. The sensor holder 213 holds the Hall elements 212a and 212b. The sensor holder 213 itself is held on the anti-vibration ground plate 201. Needless to say, the method of detecting the position of the second lens group 105 is not necessarily limited to the method using the Hall elements 212a and 212b. For example, a slit plate for limiting the luminous flux from iRED is provided between PSD (position detecting element) and iRED (infrared light emitting diode), and the position of the light on the PSD that is moved by the movement of the slit plate is determined. Various systems such as a detection system can be used.
The presser metal plate 214 is for holding and holding the Hall elements 212a and 212b and a flexible substrate (not shown). The presser metal plate 215 is also for holding a flexible substrate (not shown) and the back yokes 204a and 204b.

このように構成された防振ユニット２００は、絞り・シャッター機構１０７と、３群鏡筒１１１との間に配置される。なお、本実施形態では、第２群レンズ１０５を保持する２群保持枠２０２を光軸Ｉと垂直方向に駆動するために、ボイスコイルモータを用いている。ただし、ボイスコイルモータ以外のアクチュエータを用いてもよいことは言うまでもない。例えば、パルスモータやブラシレスモータ等のＤＣモータや、超音波モータ等の圧電モータを用いることができる。 The anti-vibration unit 200 configured as described above is disposed between the aperture / shutter mechanism 107 and the third group barrel 111. In the present embodiment, a voice coil motor is used to drive the second group holding frame 202 that holds the second group lens 105 in a direction perpendicular to the optical axis I. However, it goes without saying that actuators other than the voice coil motor may be used. For example, a DC motor such as a pulse motor or a brushless motor, or a piezoelectric motor such as an ultrasonic motor can be used.

続いて、本実施形態における光学機器の構成の一例を、図５を参照しながら説明する。
図５において、ＩＳマイコン３０１は、撮影レンズ鏡筒２を統括制御するためのものである。
ドライバ３１２は、防振ユニット２００に含まれるコイル２０６ａ、２０６ｂを駆動するための駆動信号を生成するためのものである。アンプ（ＡＭＰ）３０４は、ホール素子２１２ａ、２１２ｂから出力された第２群レンズ１０５の位置を示す現在位置信号を増幅するためのものである。ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３０５は、アンプ３０４で増幅された信号の通過帯域を制限するためのものである。ローパスフィルタ３０５を通過した現在位置信号は、デジタル信号に変換されてからＩＳマイコン３０１で処理される。 Next, an example of the configuration of the optical apparatus in the present embodiment will be described with reference to FIG.
In FIG. 5, an IS microcomputer 301 is for overall control of the photographic lens barrel 2.
The driver 3 1 2 is for generating a drive signal for driving the coils 206 a and 206 b included in the image stabilization unit 200. The amplifier (AMP) 304 is for amplifying a current position signal indicating the position of the second group lens 105 output from the Hall elements 212a and 212b. The low-pass filter (LPF) 305 is for limiting the pass band of the signal amplified by the amplifier 304. The current position signal that has passed through the low-pass filter 305 is converted into a digital signal and then processed by the IS microcomputer 301.

振れ検出装置３０３は、撮影レンズ鏡筒２が取り付けられている撮像装置１の振れを検出するためのものである。この振れ検出装置３０３は、ＩＳマイコン３０１に接続されている。具体的にこの振れ検出装置３０３は、例えばジャイロセンサを用いて構成される。なお、図２に示した断面図では、この振れ検出装置３０３が表れていないが、振れ検出装置３０３は、撮影レンズ鏡筒２に設けられている。 The shake detection device 303 is for detecting the shake of the imaging device 1 to which the photographing lens barrel 2 is attached. This shake detection device 303 is connected to the IS microcomputer 301. Specifically, the shake detection device 303 is configured using, for example, a gyro sensor. Although the shake detection device 303 does not appear in the cross-sectional view shown in FIG. 2, the shake detection device 303 is provided in the photographing lens barrel 2.

ジャイロフィルタ処理回路３０８は、振れ検出装置３０３で検出された撮像装置１の振れを示す振れ信号を入力し、入力した振れ信号に対してフィルタ処理を施し、フィルタ処理を施した振れ信号をデジタル信号に変換する。そして、例えば、そのデジタル信号と、焦点距離を検出するためのズームエンコーダを用いて検出される焦点距離と、被写体までの距離を検出するためのエンコーダを用いて検出される被写体距離と、第１〜第３群レンズ１０４〜１０６の仕様等を示すレンズデータとを用いて、第２群レンズ１０５の目標位置を示す目標位置信号を生成する。 The gyro filter processing circuit 308 inputs a shake signal indicating the shake of the imaging device 1 detected by the shake detection device 303, performs a filter process on the input shake signal, and outputs the shake signal subjected to the filter process as a digital signal. Convert to For example, the digital signal, the focal length detected using a zoom encoder for detecting the focal length, the subject distance detected using an encoder for detecting the distance to the subject, and the first Using the lens data indicating the specifications of the third group lenses 104 to 106, a target position signal indicating the target position of the second group lens 105 is generated.

減算器３０６は、ローパスフィルタ３０５から入力された現在位置信号から、ジャイロフィルタ処理回路３０８から入力された目標位置信号を減算する。
信号処理回路３０２は、減算器３０６から出力された信号を用いて、撮影レンズ鏡筒２が取り付けられている撮像装置１の姿勢を検出すると共に、その撮像装置１における振れ（手ぶれ）に応じた第２レンズ群１０５の移動量を検出する。 The subtractor 306 subtracts the target position signal input from the gyro filter processing circuit 308 from the current position signal input from the low pass filter 305.
The signal processing circuit 302 uses the signal output from the subtractor 306 to detect the posture of the imaging device 1 to which the photographic lens barrel 2 is attached and responds to the shake (camera shake) in the imaging device 1. The amount of movement of the second lens group 105 is detected.

具体的に信号処理回路３０２は、乗算器３０２ａ〜３０２ｃと、積分器３０２ｄと、微分器３０２ｅと、加算器３０２ｆと、ＤＡ変換器３０２ｇとを備えており、ＰＩＤ制御を実行する回路である。
乗算器３０２ａは、減算器３０６から出力された信号に比例係数Ｋｐを乗算する。
積分器３０２ｄは、減算器３０６から出力された信号と、その信号の１サンプリング前に減算器３０６から出力された信号とを加算して積分動作を行う。乗算器３０２ｂは、積分器３０２ｄから出力された信号に積分係数Ｋｉを乗算する。 Specifically, the signal processing circuit 302 includes multipliers 302a to 302c, an integrator 302d, a differentiator 302e, an adder 302f, and a DA converter 302g, and executes PID control.
Multiplier 302a multiplies the signal output from subtractor 306 by proportional coefficient Kp.
The integrator 302d performs an integration operation by adding the signal output from the subtracter 306 and the signal output from the subtractor 306 before one sampling of the signal. Multiplier 302b multiplies the signal output from integrator 302d by integration coefficient Ki.

微分器３０２ｅは、減算器３０６から出力された信号と、その信号の１サンプリング前に減算器３０６から出力された信号とを減算して微分動作を行う。乗算器３０２ｂは、微分器３０２ｅから出力された信号に微分係数Ｋｄを乗算する。なお、図５において、ｚは、ｚ変換を表し、ｚ^-1は、１サンプリング前の情報を表す。
加算器３０２ｆは、乗算器３０２ａ〜３０２ｃから出力された信号を加算する。
ＤＡ変換器３０２ｇは、加算器３０２ｆで加算された信号をアナログ信号に変換する。このアナログ信号が、前記駆動信号となりドライバ３１２に出力される。 The differentiator 302e performs a differentiation operation by subtracting the signal output from the subtracter 306 and the signal output from the subtractor 306 before one sampling of the signal. The multiplier 302b multiplies the signal output from the differentiator 302e by the differential coefficient Kd. In FIG. 5, z represents z conversion, and z ⁻¹ represents information before one sampling.
The adder 302f adds the signals output from the multipliers 302a to 302c.
The DA converter 302g converts the signal added by the adder 302f into an analog signal. This analog signal is output becomes driver 3 12 and the drive signal.

比較演算処理回路３０７は、積分器３０２ｄで積分動作が行われることにより得られるピッチ方向における積分値と、ヨー方向における積分値とを比較し、比較した結果を用いて、撮影レンズ鏡筒２が取り付けられている撮像装置１の姿勢を検出し、検出した結果を示す姿勢信号Ｓを、例えば撮像装置１に配設されたカメラマイコン３１０に出力する。なお、撮像装置１には、レリーズスイッチ３１１等の操作部が設けられている。このレリーズスイッチ３１１は、レリーズボタン３がユーザにより半押しされると、撮影準備動作の開始をカメラマイコン３１０に要求する。また、レリーズスイッチ３１１は、レリーズボタン３がユーザにより全押しされると、撮影（露光）動作の開始をカメラマイコン３１０に要求する。 The comparison calculation processing circuit 307 compares the integration value in the pitch direction obtained by performing the integration operation in the integrator 302d with the integration value in the yaw direction, and using the comparison result, the photographing lens barrel 2 The posture of the attached imaging device 1 is detected, and a posture signal S indicating the detection result is output to, for example, the camera microcomputer 310 provided in the imaging device 1. Note that the imaging apparatus 1 is provided with an operation unit such as a release switch 311. The release switch 311 requests the camera microcomputer 310 to start a shooting preparation operation when the release button 3 is half-pressed by the user. The release switch 311 requests the camera microcomputer 310 to start a photographing (exposure) operation when the release button 3 is fully pressed by the user.

以上の構成において、振れ検出装置３０３により検出された撮像装置１の振れを示す振れ信号が、ＩＳマイコン３０１に入力される。そして、信号処理回路３０２は、その振れ信号により示される撮像装置１の振れが打ち消されるように、防振ユニット２００に含まれるコイル２０６ａ、２０６ｂを駆動するための駆動信号を生成する。この駆動信号は、ドライバ３１２を介してコイル２０６ａ、２０６ｂに通電され、第２群レンズ１０５にフィードバックされる。 In the above configuration, a shake signal indicating the shake of the imaging device 1 detected by the shake detection device 303 is input to the IS microcomputer 301. The signal processing circuit 302, as the shake of the image pickup apparatus 1 indicated by the blur signal is canceled, for generating a driving signal for driving the coils 206a, 206b included in the image-stabilizing unit 200. The drive signal is, the coil 206a through a driver 3 12, is energized 206 b, it is fed back to the second lens 105.

以上のようにして防振システムが構成される。なお、防振システムを構成する部分のうち、ホール素子２１２、コイル２０６、信号処理回路３０２、振れ検出装置３０３、アンプ３０４、ローパスフィルタ３０５、及びジャイロフィルタ処理回路３０８については、前述した位置検出器に対応して、ピッチ方向における処理を担当するものと、ヨー方向における処理を担当するものとの２セットが配置されている。 The anti-vibration system is configured as described above. Among the components constituting the image stabilization system, the Hall element 212, the coil 206, the signal processing circuit 302, the shake detection device 303, the amplifier 304, the low-pass filter 305, and the gyro filter processing circuit 308 are the position detectors described above. Corresponding to the above, two sets are arranged, one in charge of processing in the pitch direction and one in charge of processing in the yaw direction.

ここで、本実施形態の要点の一つについて説明する。すなわち、前述したように、信号処理回路３０２で行われるＰＩＤ制御で生成された信号のうち、積分器３０２ｄで積分動作が行われることにより得られる信号（積分値）を取り出し、取り出した積分値を撮像装置１全体の姿勢を判断するのに利用する原理を説明する。 Here, one of the main points of this embodiment will be described. That is, as described above, among the signals generated by the PID control performed by the signal processing circuit 302 extracts the obtained signal (integral value) by integrating operation in the integrator 302d is performed, extraction integral value The principle of using the image to determine the attitude of the entire imaging apparatus 1 will be described.

大概の撮影姿勢においては、防振レンズである第２群レンズ１０５の位置は常に重力の影響を受ける。したがって、第２群レンズ１０５の位置を制御するための位置制御信号（本実施形態では、減算器３０６から出力される信号）の積分値は、重力の作用による第２群レンズ１０５の移動分の補償量と比例している。
つまり、第２群レンズ１０５が重力の影響を大きく受ける程、前記補償量は大きくなるから、第２群レンズ１０５が重力の影響を大きく受ける程、前記位置制御信号の積分値は大きくなる。そこで、この積分値を比較演算処理回路３０７で比較演算処理をして、撮像装置１の姿勢を判別し、判別した結果を撮像装置１の姿勢を示す姿勢信号Ｓとして撮像装置１に出力する。出力された姿勢信号Ｓは、画像補正や、画像表示の際の傾き補正を撮像装置１で行う場合の判断基準となる。 In most shooting postures, the position of the second lens group 105, which is an anti-vibration lens, is always affected by gravity. Therefore, the integral value of the position control signal for controlling the position of the second group lens 105 (the signal output from the subtractor 306 in this embodiment) is the amount of movement of the second group lens 105 due to the action of gravity. It is proportional to the compensation amount.
In other words, the compensation amount increases as the second group lens 105 is more affected by gravity. Therefore, the integrated value of the position control signal increases as the second group lens 105 is more affected by gravity. Therefore, the comparison calculation processing circuit 307 performs comparison calculation processing on the integrated value to determine the attitude of the imaging apparatus 1, and outputs the determined result to the imaging apparatus 1 as an attitude signal S indicating the attitude of the imaging apparatus 1. The output attitude signal S is a criterion for image correction and tilt correction at the time of image display performed by the imaging apparatus 1.

次に、図６のフローチャートを参照しながら、前記位置制御信号の積分値から撮像装置１の姿勢を判断する際のＩＳマイコン３０１の動作の一例を説明する。
まず、積分器３０２ｄは、前記位置制御信号について積分処理する（ステップＳ４０１）。前述したように、ピッチ方向及びヨー方向のそれぞれについて、前記位置制御信号の積分値が得られる。 Next, an example of the operation of the IS microcomputer 301 when determining the attitude of the imaging device 1 from the integrated value of the position control signal will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, the integrator 302d integrates the position control signal (step S401). As described above, the integrated value of the position control signal is obtained for each of the pitch direction and the yaw direction.

次に、比較演算処理回路３０７は、ピッチ方向及びヨー方向における前記位置制御信号の積分値の絶対値を比較する（ステップＳ４０２）。このとき、前記ピッチ方向における位置制御信号の絶対値が、前記ヨー方向における位置制御信号の絶対値よりも大きければ（ステップＳ４０２のＹＥＳ）、撮像装置１は、縦撮りしていることになる。 Next, the comparison calculation processing circuit 307 compares the absolute values of the integrated values of the position control signals in the pitch direction and the yaw direction (step S402). At this time, if the absolute value of the position control signal in the pitch direction is larger than the absolute value of the position control signal in the yaw direction (YES in step S402), the imaging apparatus 1 is shooting vertically.

次に、比較演算処理回路３０７は、前記位置制御信号の積分値について、中心位置を０とした場合の符号を判断し、撮像装置１が、縦撮り方向の２つの向きのうち、どちらを向いて撮影されたのか（撮像装置１のどの方向に重力が作用しているのか）を判断する（ステップＳ４０３）。前記ヨー方向における位置制御信号の絶対値が、前記ピッチ方向における位置制御信号の絶対値よりも大きい場合（ステップＳ４０２のＮＯの場合）も同様に、比較演算処理回路３０７は、前記位置制御信号の積分値の符号を判断し、撮像装置１が、横撮り方向の２つの向きのうち、どちらを向いて撮影されたのか（撮像装置１のどの方向に重力が作用しているのか）を判断する（ステップＳ４０４）。 Next, the comparison calculation processing circuit 307 determines the sign when the center position is set to 0 with respect to the integral value of the position control signal, and the imaging apparatus 1 faces which of the two directions in the vertical shooting direction. (In which direction of the imaging apparatus 1 gravity is acting) is determined (step S403). Similarly, when the absolute value of the position control signal in the yaw direction is larger than the absolute value of the position control signal in the pitch direction (in the case of NO in step S402), the comparison calculation processing circuit 307 similarly calculates the position control signal. The sign of the integral value is determined, and it is determined which of the two directions of the horizontal shooting direction the image capturing apparatus 1 is capturing (in which direction of the image capturing apparatus 1 gravity is acting). (Step S404).

このようにして、比較演算処理回路３０７は、４方向の姿勢のうち、撮像装置１がどの方向を向いて撮像されたのかを判断し、判断した結果に基づいて姿勢信号Ｓを生成して、撮像装置１に設けられたカメラマイコン３１０に出力する（ステップＳ４０５〜Ｓ４０８）。図６に示す例では、姿勢信号Ｓが「１」〜「４」の何れかの値を示すようにすることにより、撮像装置１の方向を特定することができるようにしている。
以上のようにして姿勢信号Ｓが出力されると、撮像装置１に設けられたカメラマイコン３１０は、例えば、姿勢信号Ｓを撮像された画像データに付加し、その姿勢信号Ｓを用いて画像処理を行ったり、画像の表示の向きに補正をかけたりする。 In this way, the comparison arithmetic processing circuit 307 determines which direction the imaging apparatus 1 is imaged among the orientations in the four directions, generates the orientation signal S based on the determined result, It outputs to the camera microcomputer 310 provided in the imaging device 1 (steps S405 to S408). In the example illustrated in FIG. 6, the orientation signal S indicates any value from “1” to “4” so that the direction of the imaging device 1 can be specified.
When the attitude signal S is output as described above, the camera microcomputer 310 provided in the imaging apparatus 1 adds the attitude signal S to the captured image data, and performs image processing using the attitude signal S, for example. Or correct the image display orientation.

以上のように本実施形態では、比較演算処理回路３０７は、第２群レンズ１０５の位置をＰＩＤ制御するための位置制御信号の積分値を、ピッチ方向及びヨー方向のそれぞれについて積分器３０２ｄから取り出す。比較演算処理回路３０７は、取り出したピッチ方向及びヨー方向の位置制御信号の積分値の絶対値を比較して、縦撮り又は横撮りされたのかを判断する。そして、縦撮りされたと判断した場合には、中心位置を０（ゼロ）として、前記位置制御信号の積分値の符号を判断し、撮像装置１が、縦撮り方向の２つの向きのうち、どちら向きで撮影されたのかを判断する。一方、横撮りされたと判断した場合には、中心位置を０（ゼロ）として、前記位置制御信号の積分値の符号を判断し、撮像装置１が、横撮り方向の２つの向きのうち、どちら向きで撮影されたのかを判断する。
以上のようにすることで、撮像装置１の姿勢を検知するための特別なセンサを新たに設けなくても、撮像装置１の姿勢を正確に検知することができる。 As described above, in the present embodiment, the comparison arithmetic processing circuit 307 takes out the integrated value of the position control signal for performing PID control of the position of the second group lens 105 from the integrator 302d in each of the pitch direction and the yaw direction. . The comparison operation processing circuit 307 compares the absolute values of the integrated values of the extracted position control signals in the pitch direction and the yaw direction, and determines whether the image is taken vertically or horizontally. When it is determined that the vertical shooting is performed, the central position is set to 0 (zero), the sign of the integrated value of the position control signal is determined, and the imaging device 1 determines which of the two directions of the vertical shooting direction. Judge whether it was taken in the direction. On the other hand, when it is determined that the image is taken horizontally, the center position is set to 0 (zero), the sign of the integrated value of the position control signal is determined, and the imaging device 1 determines which of the two directions of the landscape shooting direction. Judge whether it was taken in the direction.
By doing as described above, it is possible to accurately detect the posture of the imaging device 1 without newly providing a special sensor for detecting the posture of the imaging device 1.

なお、本実施形態では、前述したように、前記ピッチ方向及びヨー方向の位置制御信号の積分値の絶対値を比較した結果と、前記位置制御信号の符号とに基づいて撮像装置１の姿勢を判断するようにした。しかしながら、前記位置制御信号を用いて撮像装置１の姿勢を判断する方法はこのような方法に限定されない。例えば、前記ピッチ方向及びヨー方向の位置制御信号の積分値に対するしきい値を、ＩＳマイコン３０１に設けられたＲＯＭに記録しておき、前記ピッチ方向及びヨー方向の位置制御信号の積分値と、しきい値とを比較する演算を行うようにしてもよい。この場合、しきい値は、前述した４つの姿勢のそれぞれについて設けるようにするのが好ましい。 In the present embodiment, as described above, the attitude of the imaging device 1 is determined based on the result of comparing the absolute values of the integrated values of the position control signals in the pitch direction and the yaw direction and the sign of the position control signal. I decided to judge. However, the method for determining the attitude of the imaging device 1 using the position control signal is not limited to such a method. For example, the threshold value for the integrated value of the position control signal in the pitch direction and the yaw direction is recorded in a ROM provided in the IS microcomputer 301, and the integrated value of the position control signal in the pitch direction and the yaw direction is You may make it perform the calculation which compares with a threshold value. In this case, it is preferable to provide a threshold value for each of the four postures described above.

また、本実施形態では、防振ユニット２００における防振制御機能（手ぶれを補償する機能）をオン（ＯＮ）している場合を例に挙げて説明したが、この防振制御機能をオフ（ＯＦＦ）して、防振制御を行っていないときにも撮像装置１の姿勢を判断することができる。本実施形態の撮像装置１においては、防振制御を行わないと判断した場合には、所望の光学性能を得るために、第２群レンズ１０５が常に光軸Ｉの中心に位置するように、第２群レンズ１０５の位置制御を行う。すなわち、防振制御機能をオンした場合とオフした場合とでは、前述した目標位置信号が異なるだけである。したがって、防振制御を行っていないときにも、前記位置制御信号の積分値は出力されるので、防振制御を行っているときと同様に、その位置制御信号の積分値を撮像装置１の姿勢を判断するのに用いることができる。 In the present embodiment, the case where the image stabilization control function (function for compensating for camera shake) in the image stabilization unit 200 is turned on (ON) has been described as an example. However, the image stabilization control function is turned off (OFF). Thus, the posture of the imaging apparatus 1 can be determined even when the image stabilization control is not performed. In the imaging apparatus 1 of the present embodiment, when it is determined that the image stabilization control is not performed, in order to obtain a desired optical performance, the second group lens 105 is always positioned at the center of the optical axis I. The position control of the second group lens 105 is performed. That is, the above-described target position signal only differs between when the image stabilization control function is turned on and when it is turned off. Therefore, since the integral value of the position control signal is output even when the image stabilization control is not performed, the integral value of the position control signal is used for the imaging device 1 as in the case where the image stabilization control is performed. Can be used to determine posture.

さらに、本実施形態では、撮影レンズ鏡筒２が撮像装置１に取り付けられる場合を例に挙げて説明したが、撮影レンズ鏡筒２が撮像装置１と一体化していてもよい。また、図１に示したレリーズボタン３以外の操作子が撮像装置１や撮影レンズ鏡筒２に設けられてもよいということは言うまでもない。
また、本実施形態のように、撮影レンズ鏡筒２が撮像装置１に取り付けられる構成である場合、撮影レンズ鏡筒２における信号処理部（例えば比較演算処理回路３０７）が、撮像装置１側（例えばカメラマイコン３１０）に設けられているようにしてもよい。 Furthermore, in the present embodiment, the case where the photographing lens barrel 2 is attached to the imaging device 1 has been described as an example, but the photographing lens barrel 2 may be integrated with the imaging device 1. Needless to say, an operator other than the release button 3 shown in FIG. 1 may be provided in the imaging device 1 or the photographing lens barrel 2.
Further, when the photographic lens barrel 2 is attached to the imaging device 1 as in this embodiment, the signal processing unit (for example, the comparison calculation processing circuit 307) in the photographic lens barrel 2 is connected to the imaging device 1 side ( For example, it may be provided in the camera microcomputer 310).

また、ＩＳマイコン３０１は、撮影レンズ鏡筒２を制御するためのプログラムを記録したＲＯＭと、そのプログラムを実行するＣＰＵと、ＣＰＵがプログラムを実行する際のワークエリア等となるＲＡＭとを有している。よって、前述したＩＳマイコン３０１の構成の一部又は全部をソフトウェアにより実現することも可能である。 The IS microcomputer 301 has a ROM that records a program for controlling the taking lens barrel 2, a CPU that executes the program, and a RAM that serves as a work area when the CPU executes the program. ing. Therefore, part or all of the configuration of the IS microcomputer 301 described above can be realized by software.

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態と前述した第１の実施形態とは、前記位置制御信号の積分値を姿勢信号Ｓとして採用するタイミングが異なるだけである。したがって、以下の説明において、第１の実施形態と同一の部分については、図２〜図６に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
図７は、ホール素子２１２の出力と、積分器３０２ｄにおける積分動作により得られる前記位置制御信号の積分値との時間に対する変化の一例を示した図である。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment differs from the first embodiment described above only in the timing at which the integrated value of the position control signal is adopted as the attitude signal S. Therefore, in the following description, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIGS.
FIG. 7 is a diagram showing an example of a change with time of the output of the Hall element 212 and the integrated value of the position control signal obtained by the integrating operation in the integrator 302d.

第２群レンズ１０５が、前記目標位置信号に基づく目標値６０１の位置まで駆動されるまでの間の時間は、前記位置制御信号の積分値６０２自体も安定していない。このとき、撮像素子１０１の姿勢も変動する可能性も高い。それに対して、ある程度ホール素子２１２の出力６０３が目標値６０１近辺で安定している期間は、前記位置制御信号の積分値６０２も安定し、撮像装置１の姿勢も安定している状態にあるといえる。つまり、この撮像装置１が安定している期間に、撮像装置１の姿勢を判断できる状態にすれば、撮像装置１の姿勢を誤って検知してしまうことを防ぐことが出来る。 During the time until the second group lens 105 is driven to the position of the target value 601 based on the target position signal, the integrated value 602 of the position control signal itself is not stable. At this time, there is a high possibility that the posture of the image sensor 101 also changes. On the other hand, when the output 603 of the Hall element 212 is stabilized to some extent near the target value 601, the integrated value 602 of the position control signal is also stable, and the posture of the imaging device 1 is also stable. I can say that. That is, if the posture of the imaging device 1 can be determined while the imaging device 1 is stable, the posture of the imaging device 1 can be prevented from being erroneously detected.

そのために、本実施形態では、比較演算処理回路３０７は、ホール素子２１２の出力６０３と、目標値６０１との差が所定値以下の場合にのみ、前記位置制御信号の積分値６０２を判別し、撮像装置１の姿勢を判断するようにする。このようにすることによって、より一層精度の高い姿勢検知を行うことが出来る。 Therefore, in this embodiment, the comparison calculation processing circuit 307 determines the integral value 602 of the position control signal only when the difference between the output 603 of the Hall element 212 and the target value 601 is equal to or less than a predetermined value. The posture of the imaging device 1 is determined. By doing so, posture detection with higher accuracy can be performed.

なお、前記位置制御信号の積分値６０２が出力されてから、安定するまでの時間が予め推測できる場合には、その時間を予め記憶しておき、前記位置制御信号の積分値６０２が出力されてから、記憶しておいた時間が経過してから、前記位置制御信号の積分値６０２を判別し、撮像装置１の姿勢を判断するようにしてもよい。
また、前記位置制御信号の積分値６０２の変動が閾値以下になってから、前記位置制御信号の積分値６０２を判別し、撮像装置１の姿勢を判断するようにしてもよい。 In addition, when the time until the stabilization after the integration value 602 of the position control signal is output can be estimated in advance, the time is stored in advance, and the integration value 602 of the position control signal is output. Then, after the stored time elapses, the integrated value 602 of the position control signal may be determined to determine the attitude of the imaging device 1.
Further, after the fluctuation of the integrated value 602 of the position control signal becomes equal to or less than a threshold value, the integrated value 602 of the position control signal may be determined to determine the attitude of the imaging apparatus 1.

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態と前述した第１及び第２の実施形態とは、前記位置制御信号の積分値を姿勢信号Ｓとして採用するタイミングが異なるだけである。したがって、以下の説明において、第１及び第２の実施形態と同一の部分については、図２〜図７に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. This embodiment differs from the first and second embodiments described above only in the timing at which the integrated value of the position control signal is adopted as the attitude signal S. Therefore, in the following description, the same parts as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals as those in FIGS.

前述したように、撮像装置１にはレリーズスイッチ３１１が設けられている。本実施形態では、レリーズボタン３が半押しされると撮影準備動作の開始をカメラマイコン３１０に要求する第１のスイッチＳＷ１と、レリーズボタン３が全押しされると、撮影（露光）動作の開始をカメラマイコン３１０に要求する第２のスイッチＳＷ２とをレリーズスイッチ３１１が有している。 As described above, the image pickup apparatus 1 is provided with the release switch 311. In the present embodiment, the first switch SW1 that requests the camera microcomputer 310 to start the shooting preparation operation when the release button 3 is half-pressed, and the shooting (exposure) operation starts when the release button 3 is fully pressed. The release switch 311 has a second switch SW2 for requesting the camera microcomputer 310 to transmit the second switch SW2.

そして、第１のスイッチＳＷ１又は第２のスイッチＳＷ２によりレリーズボタン３の操作が検出されてから、前記位置制御信号の積分値６０２の判断を、第１及び第２の実施形態と同様にして行う。このようにすることにより、撮影時には、第２群レンズ１０５がほぼ目標値６０１に基づく位置に達している状態であり、前記位置制御信号の積分値６０２も安定する。したがって、撮影時の撮像装置１の姿勢についてより確実に判断することが出来る。 Then, after the operation of the release button 3 is detected by the first switch SW1 or the second switch SW2, the integral value 602 of the position control signal is determined in the same manner as in the first and second embodiments. . By doing so, at the time of photographing, the second group lens 105 is in a state of substantially reaching the position based on the target value 601, and the integrated value 602 of the position control signal is also stabilized. Therefore, it is possible to more reliably determine the posture of the imaging device 1 at the time of shooting.

次に、図８のフローチャートを参照しながら、前記位置制御信号の積分値から撮像装置１の姿勢を判断する際のＩＳマイコン３０１及びカメラマイコン３１０の動作の一例を説明する。
まず、カメラマイコン３１０は、レリーズスイッチ３１１の第１のスイッチＳＷ１により、レリーズボタン３が半押しされたことが検出されるまで待機する（ステップＳ６０１）。レリーズボタン３が半押しされると、比較演算処理回路３０７は、前記位置制御信号の積分値を判別し、判別した結果に基づいて姿勢信号Ｓを生成する処理を行う（ステップＳ６０２）。この処理は、例えば、図６に示したステップＳ４０２〜Ｓ４０８を行うことにより実現される。 Next, an example of the operations of the IS microcomputer 301 and the camera microcomputer 310 when determining the attitude of the imaging device 1 from the integrated value of the position control signal will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, the camera microcomputer 310 waits until the first switch SW1 of the release switch 311 detects that the release button 3 is half-pressed (step S601). When the release button 3 is half-pressed, the comparison calculation processing circuit 307 determines the integral value of the position control signal, and performs a process of generating the attitude signal S based on the determined result (step S602). This processing is realized, for example, by performing steps S402 to S408 shown in FIG.

次に、比較演算処理回路３０７は、ステップＳ６０２で生成した姿勢信号Ｓをカメラマイコン３１０に出力する。
次に、カメラマイコン３１０は、レリーズスイッチ３１１の第２のスイッチＳＷ２により、レリーズボタン３が全押しされたことが検出されたか否かを判断する（ステップＳ６０４）。この判断の結果、レリーズボタン３が全押しされたことが検出されなければ（ステップＳ６０４のＮＯ）、検出されるまでステップＳ６０１〜Ｓ６０４を繰り返し行う。 Next, the comparison calculation processing circuit 307 outputs the attitude signal S generated in step S <b> 602 to the camera microcomputer 310.
Next, the camera microcomputer 310 determines whether or not the release button 3 has been fully pressed by the second switch SW2 of the release switch 311 (step S604). As a result of this determination, if it is not detected that the release button 3 is fully pressed (NO in step S604), steps S601 to S604 are repeated until it is detected.

一方、レリーズボタン３が全押しされたことが検出されると、カメラマイコン３１０は、撮影された画像データに姿勢信号Ｓを付与する（ステップＳ６０５）。 On the other hand, when it is detected that the release button 3 is fully pressed, the camera microcomputer 310 gives the attitude signal S to the captured image data (step S605).

以上のように、第１のスイッチＳＷ１によりレリーズボタン３が半押しされ、撮影準備動作が行われている時間に、前記位置制御信号の積分値を判別して撮像装置１の姿勢を検出しておき、第２のスイッチＳＷ２によりレリーズボタン３が全押しされ、撮影（露光）動作が開始されてから撮像装置１の姿勢を確定するようにしたので、撮影時の撮像装置１の姿勢についてより確実に判断することができると共に、処理時間や計算負荷を軽減させることができ、撮像装置１の姿勢を、効率よく且つ精度よく検出することができる。 As described above, when the release button 3 is half-pressed by the first switch SW1 and the shooting preparation operation is performed, the integrated value of the position control signal is determined to detect the posture of the imaging device 1. In addition, since the release button 3 is fully pressed by the second switch SW2 and the posture of the imaging device 1 is determined after the photographing (exposure) operation is started, the posture of the imaging device 1 at the time of photographing is more sure. In addition, the processing time and calculation load can be reduced, and the attitude of the imaging apparatus 1 can be detected efficiently and accurately.

なお、本実施形態では、第１のスイッチＳＷ１によりレリーズボタン３が半押しされ、撮影準備動作が行われている時間に、前記位置制御信号の積分値を判別して処理時間や計算負荷を軽減させるようにした。しかしながら、より高い精度で撮像装置１の姿勢を検出する場合には、第２のスイッチＳＷ２によりレリーズボタン３が全押しされたことが検出されてから、前記位置制御信号の積分値を判別するようにしてもよい。 In this embodiment, the release button 3 is half-pressed by the first switch SW1 and the integral value of the position control signal is determined to reduce the processing time and calculation load during the time when the shooting preparation operation is performed. I tried to make it. However, when detecting the attitude of the imaging apparatus 1 with higher accuracy, it is determined that the integrated value of the position control signal is determined after the second switch SW2 detects that the release button 3 is fully pressed. It may be.

（本発明の他の実施形態）
前述した実施形態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるように、該各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、前記実施形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って前記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。 (Other embodiments of the present invention)
In order to operate various devices to realize the functions of the above-described embodiments, program codes of software for realizing the functions of the above-described embodiments are provided to an apparatus or a computer in the system connected to the various devices. What is implemented by operating the various devices according to a program supplied and stored in a computer (CPU or MPU) of the system or apparatus is also included in the scope of the present invention.

また、この場合、前記ソフトウェアのプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えば、かかるプログラムコードを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。 In this case, the program code of the software itself realizes the functions of the above-described embodiments, and the program code itself and means for supplying the program code to the computer, for example, the program code are stored. The recorded medium constitutes the present invention. As a recording medium for storing the program code, for example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.

また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、前述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して前述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。 Further, by executing the program code supplied by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also the OS (operating system) or other application software in which the program code is running on the computer, etc. It goes without saying that the program code is also included in the embodiment of the present invention even when the functions of the above-described embodiment are realized in cooperation with the embodiment.

さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもない。 Further, after the supplied program code is stored in the memory provided in the function expansion board of the computer or the function expansion unit connected to the computer, the CPU provided in the function expansion board or function expansion unit based on the instruction of the program code Needless to say, the present invention includes a case where the functions of the above-described embodiment are realized by performing part or all of the actual processing.

なお、前述した各実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 Note that each of the above-described embodiments is merely a specific example for carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as being limited thereto. . That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.

本発明の第１の実施形態を示し、撮影レンズ鏡筒が取り付けられた撮像装置の外観構成の一例を示す図である。1 is a diagram illustrating an example of an external configuration of an imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention to which a photographing lens barrel is attached. 本発明の第１の実施形態を示し、撮影レンズ鏡筒の構成の概略の一例を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating an example of a schematic configuration of a photographing lens barrel according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態を示し、防振ユニットの構成の一例を示し、防振ユニットが分解された様子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 1st Embodiment of this invention, shows an example of a structure of an anti-vibration unit, and shows a mode that the anti-vibration unit was decomposed | disassembled. 本発明の第１の実施形態を示し、防振ユニットの構成の概略の一例を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating an example of a schematic configuration of a vibration isolation unit according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態を示し、光学機器の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention and shows an example of a structure of an optical instrument . 本発明の第１の実施形態を示し位置制御信号の積分値から撮像装置の姿勢を判断する際のＩＳマイコンの動作の一例を説明するフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an example of an operation of the IS microcomputer when determining the attitude of the imaging apparatus from the integral value of the position control signal according to the first embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態を示し、ホール素子の出力と、積分器における積分動作により得られる前記位置制御信号の積分値との時間に対する変化の一例を示した図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a change with respect to time of an output of a Hall element and an integrated value of the position control signal obtained by an integrating operation in an integrator according to the second embodiment of the present invention. 本発明の第３の実施形態を示し、位置制御信号の積分値から撮像装置の姿勢を判断する際のＩＳマイコン及びカメラマイコンの動作の一例を説明するフローチャートである。12 is a flowchart illustrating an example of operations of the IS microcomputer and the camera microcomputer when determining the attitude of the imaging apparatus from the integral value of the position control signal according to the third embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１撮像装置
２撮影レンズ鏡筒
３レリーズボタン
１０１撮像素子
１０２鏡筒取り付け地板
１０３光学ローパスフィルタ
１０４第１群レンズ
１０５第２群レンズ
１０６第３群レンズ
１０７絞り・シャッター機構
１０８１群鏡筒
１０９群カム筒
１１０固定筒
１１１３群鏡筒
１１２フォーカスモータ
２０１防振地板
２０２２群保持枠
２０３マグネット
２０４バックヨーク
２０５上ヨーク
２０６コイル
２０７、２０８金属板
２０９金属球
２１０マグネット
２１１センサマグネットホルダ
２１２ホール素子
２１３センサホルダ
２１４、２１５押え板金
３０１ＩＳマイコン
３０２信号処理回路
３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ乗算器
３０２ｄ積分器
３０２ｅ微分器
３０２ｆ加算器
３０３振れ検出装置
３０４ＡＭＰ
３０６減算器
３０７比較演算処理回路
３０８ジャイロフィルタ処理回路
３１０カメラマイコン
３１１レリーズスイッチ
３１２ドライバ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image pick-up device 2 Shooting lens barrel 3 Release button 101 Image pick-up element 102 Tube mounting base plate 103 Optical low-pass filter 104 First group lens 105 Second group lens 106 Third group lens 107 Aperture / shutter mechanism 108 First group barrel 109 group Cam cylinder 110 Fixed cylinder 111 Third group lens barrel 112 Focus motor 201 Anti-vibration ground plate 202 Second group holding frame 203 Magnet 204 Back yoke 205 Upper yoke 206 Coils 207, 208 Metal plate 209 Metal ball 210 Magnet 211 Sensor magnet holder 212 Hall element 213 The sensor holder 214, 215 holding the sheet metal 301 IS microcomputer 302 signal processing circuit 302a, 302b, 302c multiplier 302d integrator 302e differentiator 302f adder 303 shake detector 304 AMP
306 Subtractor 307 Comparison calculation processing circuit 308 Gyro filter processing circuit 310 Camera microcomputer 311 Release switch
312 driver

Claims

振れ補正ユニットを駆動して撮影画像のブレを補正する振れ補正機能を備えた光学機器であって、
前記光学機器の振れを検出する振れ検出手段と、
前記振れ補正ユニットの実位置を検出する位置検出手段と、
前記検出手段と前記位置検出手段の検出結果に応じて前記振れ補正ユニットの目標位置を決定する決定手段と、
前記光学機器の姿勢を検知する姿勢検知手段とを有し、
前記決定手段は、前記検出手段の検出結果に対して比例制御と積分制御と微分制御とを実行することで前記目標位置を決定し、
前記姿勢検知手段は、前記積分制御にて得られる信号のみを抽出し、該抽出された積分制御にて得られる信号を用いて前記光学機器の姿勢を検知することを特徴とする光学機器。 An optical apparatus having a correction function shake correcting a blur of the photographed image by driving the vibration correction unit,
A shake detection means for detecting a shake of said optical apparatus,
Position detecting means for detecting the actual position of the shake correction unit;
Determining means for determining a target position of the shake correction unit according to detection results of the detecting means and the position detecting means ;
It possesses the attitude detection means for detecting the attitude of the previous Symbol optical instruments,
The determining means determines the target position by executing proportional control, integral control, and differential control on the detection result of the detecting means,
The optical device characterized in that the posture detection means extracts only a signal obtained by the integration control and detects the posture of the optical device using the extracted signal obtained by the integration control .

前記振れ検出手段は、撮影光軸に直交する方向の互いに直交する２方向の振れを検出し、The shake detecting means detects shakes in two directions perpendicular to each other in a direction perpendicular to the photographing optical axis,
前記決定手段は、前記２方向の振れの検出結果に対してそれぞれ比例制御と積分制御と微分制御とを実行し、The determination means performs proportional control, integral control, and differential control on the detection result of the two-direction shake,
前記姿勢検知手段は、前記２方向の前記積分制御にて得られる信号のみを抽出し、該抽出された積分制御にて得られる信号をそれぞれ用いて前記光学機器の姿勢を検知することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。The posture detection means extracts only a signal obtained by the integration control in the two directions, and detects the posture of the optical device using each of the extracted signals obtained by the integration control. The optical apparatus according to claim 1.

前記姿勢検知手段は、前記積分制御の結果のうち、前記２方向の積分値の絶対値を比較して前記光学機器の姿勢を検知することを特徴とする請求項２に記載の光学機器。 The optical apparatus according to claim 2, wherein the attitude detection unit detects the attitude of the optical apparatus by comparing absolute values of integral values in the two directions among the results of the integration control.

前記姿勢検知手段は、前記積分制御の結果のうち、積分値と予め定められた閾値とを前記２方向についてそれぞれ比較して前記光学機器の姿勢を検知することを特徴とする請求項２に記載の光学機器。3. The posture detection unit detects the posture of the optical device by comparing an integrated value and a predetermined threshold value in the two directions, respectively, among the results of the integration control. Optical equipment.

前記姿勢検知手段は、前記積分制御の結果のうち、前記２方向の積分値の符号を比較して前記光学機器の姿勢の向きを検知することを特徴とする請求項２ないし４の何れか１項に記載の光学機器。The posture detection means detects the orientation of the posture of the optical device by comparing the signs of the integral values in the two directions among the results of the integration control. The optical device according to Item.

前記姿勢検知手段は、前記位置検出手段の出力と前記振れ補正ユニットの目標位置である目標値との差が所定値以下の場合に、前記光学機器の姿勢を検知することを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の光学機器。The posture detection unit detects the posture of the optical device when a difference between an output of the position detection unit and a target value that is a target position of the shake correction unit is a predetermined value or less. The optical apparatus according to any one of 1 to 5.

請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光学機器と、The optical apparatus according to any one of claims 1 to 6,
撮影準備動作および撮影動作を指示する指示部材と、An instruction member for instructing a shooting preparation operation and a shooting operation;
前記光学機器の制御を少なくとも行う制御手段を有する撮像装置。An imaging apparatus having a control means for at least controlling the optical apparatus.

前記姿勢検知手段は、前記指示部材によって撮影準備動作もしくは撮影動作が指示されると、前記姿勢の検出を開始することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。The imaging apparatus according to claim 7, wherein the posture detection unit starts detection of the posture when a photographing preparation operation or a photographing operation is instructed by the instruction member.

前記制御手段は、前記姿勢検知手段によって検出された姿勢を、前記撮像装置によって撮像された画像データに付加することを特徴とする請求項７または８に記載の撮像装置。The image pickup apparatus according to claim 7 or 8, wherein the control unit adds the posture detected by the posture detection unit to image data picked up by the image pickup device.

前記制御手段は、前記姿勢検知手段によって検出された姿勢を用いて、前記撮像装置によって撮像された画像データに対して画像処理を行うことを特徴とする請求項７または８に記載の撮像装置。The image pickup apparatus according to claim 7 or 8, wherein the control means performs image processing on image data picked up by the image pickup apparatus using the posture detected by the posture detection means.

前記制御手段は、前記姿勢検知手段によって検出された姿勢を用いて、前記撮像装置によって撮像された画像データを表示する際の画像の表示向きを補正することを特徴とする請求項７または８に記載の撮像装置。9. The control unit according to claim 7, wherein the control unit corrects a display direction of the image when displaying the image data captured by the imaging device, using the posture detected by the posture detection unit. The imaging device described.

振れ補正ユニットを駆動して撮影画像のブレを補正する振れ補正機能を備えた光学機器の姿勢検知方法であって、
前記光学機器の振れを検出する検出工程と、
前記振れ補正ユニットの実位置を検出する位置検出工程と、
前記検出工程と前記位置検出工程での検出結果に応じて前記振れ補正ユニットの目標位置を決定する決定工程と、
前記光学機器の姿勢を検知する姿勢検知工程とを有し、
前記決定工程において、比例制御と積分制御と微分制御とを実行し、
前記姿勢検知工程において、前記積分制御の結果のみを抽出し、該抽出された積分制御にて得られる信号を用いて前記光学機器の姿勢を検知することを特徴とする光学機器の姿勢検知方法。 A position detection method for an optical apparatus shake a correction function for correcting the blur of the photographed image by driving the correction unit shake,
A detection step of detecting a shake of said optical apparatus,
A position detection step of detecting an actual position of the shake correction unit;
A determination step of determining a target position of the shake correction unit according to detection results in the detection step and the position detection step ;
Possess the attitude detection step of detecting the attitude of the previous Symbol optical instruments,
In the determination step, proportional control, integral control and differential control are executed,
In the posture detection step, only the result of the integration control is extracted, and the posture of the optical device is detected using a signal obtained by the extracted integration control .