JP6045154B2 - 像ぶれ補正装置、およびそれを備えた光学機器、撮像装置および像ぶれ補正装置の制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態に係る像ぶれ補正装置を備えた撮像装置の機能構成例を示すブロック図である。本実施形態において撮像装置としてのデジタルカメラ100はデジタルスチルカメラとするが、静止画撮影機能に加えて動画撮影機能を有していてもよい。
図2は、像ぶれ補正レンズ駆動部104の機能構成例を示すブロック図である。
次に、図2に示す像ぶれ補正レンズ駆動部104による像ぶれ補正レンズ103の駆動制御動作について説明する。
図3は、防振レンズ103、防振レンズ駆動部104、絞り・シャッタユニット105、絞り・シャッタ駆動部106に相当する振れ補正機構の具体的構成例を示す分解斜視図である。
図4は、第1像ぶれ補正制御部203の内部構成を示すブロック図である。なお、第2像ぶれ補正制御部204も203と同一の内部構成を有しているため第2像ぶれ補正制御部204の説明は省略する。
まず、ステップS201にて動画撮影中であるか否かを判定する。動画撮影中(動画撮影時)であればS111へ進み、積分補償係数の変更を行う事なしに露光が開始される。これは、動画撮影中である場合、静止画撮影時に比べて、歩きながらの撮影やまた乗り物に乗りながらの撮影が多く振れが大きいため、像ぶれ補正レンズがメカ端付近まで駆動しやすくなるためである。
露光開始直後の積分制御量=(積分補償積算値×第1の積分補償係数/第2の積分補償係数)×第2の積分補償係数
ただし、「第1の積分補償係数」は第1の制御方法の場合の積分補償係数であり、「第2の積分補償係数」は第2の制御方法の場合の積分補償係数である。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、本実施形態に係る撮像装置は、本実施形態ではフォーカスレンズの駆動にボイスコイルモータ(フォーカスVCM)を用いている事以外は第1実施形態と同様なため、撮像装置の全体構成に関する説明は省略する。なお、本実施形態では、フォーカスレンズが第1実施形態での補正部材としての役割を果たし、ボイスコイルモータの駆動によってピントのずれによる像ぶれを補正する。
固定のセンサ1023aに対し、スケール1023bを固定した3群レンズ保持部材1007が移動すると、センサ1023aから例えば90degの位相差を有する正弦波信号が出力される。これらの2相の出力により、スケール1023bの移動量と移動方向を判定することができる。
Claims (13)
- 光軸に直交する方向もしくは光軸に平行な方向に予め定められた範囲を移動することで撮影時の像ぶれを軽減するための振れ補正部材と、
振れを検出する検出手段と、
前記振れに応じて前記振れ補正部材の目標位置を決定する決定手段と、
前記振れ補正部材の位置を検出する位置検出手段と、
前記振れ補正部材の位置が前記振れ補正部材の目標位置に収束するように帰還制御を行い、制御発振に対して制御安定性が高い第1の制御方法と、第1の制御方法に比べて、前記振れ補正部材の追従特性は高いが、制御発振に対して制御安定性が低い第2の制御方法とを変更可能な帰還制御手段と、
予め定められた条件を満たすときは、前記第1の制御方法から前記第2の制御方法へと変更を行う変更手段と、を備え、
前記帰還制御手段は、比例制御、微分制御、積分制御からなるPID制御を実行するものであり、前記第1の制御方法では前記帰還制御手段が予め決定された積分補償係数にて積分制御を行い、前記第2の制御方法では前記第1の制御方法に比べて大きくなるような値に設定された積分補償係数に基づいて積分制御を行うことを特徴とする像ぶれ補正装置。 - 前記予め定められた条件を満たすとは、前記振れ補正部材の位置が前記予め定められた範囲内のとき、または前記予め定められた範囲の端に近づく恐れがないときであることを特徴とする請求項1に記載の像ぶれ補正装置。
- 前記予め定められた条件を満たすとは、前記振れ補正部材の実位置あるいは、前記検出手段によって検出された振れに応じて決定された前記振れ補正部材の目標位置が、予め定められた所定位置を超えていないことを検出することであることを特徴とする請求項1に記載の像ぶれ補正装置。
- 前記予め定められた条件を満たすとは、前記検出手段によって検出された振れが所定値よりも小さく、パンニングあるいはチルティング動作中ではないと判断されることであることを特徴とする請求項1に記載の像ぶれ補正装置。
- 前記振れ補正部材が光軸に直交する方向に移動する場合、前記予め定められた条件を満たすとは、静止画撮影における露光時間が所定時間以内であると判断されることであることを特徴とする請求項1に記載の像ぶれ補正装置。
- 前記振れ補正部材が光軸に直交する方向に移動する場合、前記予め定められた条件を満たすとは、動画撮影時ではないと判断されることであることを特徴とする請求項1に記載の像ぶれ補正装置。
- 撮像装置に加わる加速度を検出する加速度検出手段をさらに備え、前記加速度検出手段の出力が所定値よりも小さい場合に前記第2の制御方法を実行し、前記所定値よりも大きい場合に前記第1の制御方法を実行することを特徴とする請求項1に記載の像ぶれ補正装置。
- 前記予め定められた条件が満たされて前記第1の制御方法から前記第2の制御方法に変更する際、あるいは前記第2の制御方法から前記第1の制御方法に変更する際に、前記第1の制御方法で用いられる第1の積分補償係数と前記第2の制御方法で用いられる第2の積分補償係数の変化割合を、前記積分制御に使用される前記位置検出手段によって検出された実位置と前記決定手段によって決定された目標位置との差分の積算値に乗ずることを特徴とする請求項1に記載の像ぶれ補正装置。
- 前記振れ補正部材を駆動するための指令信号が、所定時間の間、所定値を超えたことを検出することにより前記振れ補正部材が駆動可能範囲を超えたことを検出する駆動限界検出手段をさらに備え、
前記駆動限界検出手段により、前記振れ補正部材が駆動限界位置にあると検出した際には、前記振れ補正部材の位置と前記目標位置との差分の積算値を0にクリアした後に前記第1の制御方法を実行することを特徴とする請求項1に記載の像ぶれ補正装置。 - 前記振れ補正部材は、光軸に直交する方向に予め定められた範囲を移動することで撮影時の手ぶれによる像ぶれを軽減するか、光軸に平行な方向に予め定められた範囲を移動することでフォーカスを変更することを特徴とする請求項1ないし9の何れか1項に記載の像ぶれ補正装置。
- 請求項1ないし10の何れか1項に記載の像ぶれ補正装置を備えた光学機器。
- 請求項1ないし10の何れか1項に記載の像ぶれ補正装置を備えた撮像装置。
- 光軸に直交する方向もしくは光軸に平行な方向に予め定められた範囲を移動することで撮影時の像ぶれを軽減するための振れ補正部材を備える像ぶれ補正装置の制御方法であって、
振れを検出する検出ステップと、
前記振れに応じて前記振れ補正部材の目標位置を決定する決定ステップと、
前記振れ補正部材の位置を検出する位置検出ステップと、
前記振れ補正部材の位置が前記振れ補正部材の目標位置に収束するように帰還制御を行い、制御発振に対して制御安定性が高い第1の制御方法と、第1の制御方法に比べて、前記振れ補正部材の追従特性は高いが、制御発振に対して制御安定性が低い第2の制御方法とを変更可能な帰還制御ステップと、
予め定められた条件を満たすときは、前記第1の制御方法から前記第2の制御方法へと変更を行う変更ステップと、を有し、
前記帰還制御ステップは、比例制御、微分制御、積分制御からなるPID制御を実行するものであり、前記第1の制御方法では前記帰還制御ステップが予め決定された積分補償係数にて積分制御を行い、前記第2の制御方法では前記第1の制御方法に比べて大きくなるような値に設定された積分補償係数に基づいて積分制御を行うことを特徴とする像ぶれ補正装置の制御方法。
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