JP6335671B2 - Image blur correction apparatus and image blur correction method - Google Patents

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Description

本発明は、像振れ補正装置に関し、特に撮影の際に生じる手ぶれに起因する像ぶれを補正する像振れ補正装置に関する。   The present invention relates to an image shake correction apparatus, and more particularly, to an image shake correction apparatus that corrects image blur caused by camera shake that occurs during shooting.

近年、ビデオ、デジタルスチル、放送用カメラ等の撮像装置では装置全体の小型化が進んでおり、小型化により大きくなる手ぶれで発生する像ぶれを防ぐために様々な防振機能が実現されている。撮影装置の大型化を防ぎつつ、静止画・動画撮影の両方で利用可能な防振手段として、レンズ系の一部をシフトさせて像ぶれを抑振する手法、特に光軸と垂直な方向にシフトさせる方法が広く一般的に普及している。   2. Description of the Related Art In recent years, image pickup apparatuses such as video, digital still, and broadcast cameras have been downsized as a whole, and various image stabilization functions have been realized in order to prevent image blur caused by camera shake that increases due to downsizing. As an anti-vibration means that can be used for both still image and movie shooting while preventing the enlargement of the photographic device, a method of shifting part of the lens system to suppress image blurring, especially in the direction perpendicular to the optical axis The method of shifting is widely and generally prevalent.

しかしながら、レンズ系の一部を光軸と垂直な方向にシフトさせる一般的な光学手段による防振では主に像の並進成分に関する像ぶれのみしか補正できない。そのため、特許文献1では、撮像素子と撮像光学系が内蔵された鏡筒ユニットをジンバル機構によりメカ的に回転駆動させ、光学的に像ぶれ補正する機構が提案されている。   However, the image stabilization based on the general optical means for shifting a part of the lens system in the direction perpendicular to the optical axis can mainly correct only the image blur related to the translational component of the image. For this reason, Patent Document 1 proposes a mechanism for optically correcting image blur by mechanically driving a lens barrel unit including an imaging element and an imaging optical system by a gimbal mechanism.

また動画用途においては、メカ・光学的な手段のみでなく、電子的な補正技術を活用し、並進成分以外の像ぶれ成分を補正する手法も提案されている。例えば、特許文献2では、まずレンズ系の一部をシフトさせる光学的手段により像ぶれの並進成分のみ抑振し、残留する像ぶれ成分、例えばCMOS撮像センサを利用することにより発生するローリングシャッタ歪を電子的に補正する。   For moving image applications, not only mechanical and optical means but also a method of correcting image blur components other than translational components using electronic correction technology has been proposed. For example, in Patent Document 2, first, only the translational component of image blur is suppressed by optical means for shifting a part of the lens system, and the remaining image blur component, for example, rolling shutter distortion generated by using a CMOS image sensor. Is corrected electronically.

また、レンズ系の一部を移動させて像ぶれを抑振するアプローチではボケ等の光学結像性能の低下を抑制し、像ぶれ補正角を拡大する方法がある。特許文献3では、レンズ系の一部を光軸上のある一点を中心として回動させる等、光軸と垂直な方向にシフトさせるだけでなく、一部のレンズ系の位置や姿勢を3次元的に移動・姿勢変化する高度な手法により補正可能角を拡大する手法が提案されている。   Further, in an approach of suppressing image blur by moving a part of the lens system, there is a method of suppressing a decrease in optical imaging performance such as blur and expanding an image blur correction angle. In Patent Document 3, a part of the lens system is not only shifted in a direction perpendicular to the optical axis, for example, by rotating a part of the lens system around a certain point on the optical axis. A method for enlarging the correctable angle by an advanced method that moves and changes the posture of the image has been proposed.

また、特許文献4では、レンズ系の複数の光学部材、例えば第1の光学素子及び第2の光学素子を、それぞれ独立して駆動することで、像振れ補正の補正可能角範囲を増加させる手法が提案されている。   Further, in Patent Document 4, a method of increasing a correctionable angle range of image blur correction by driving a plurality of optical members of a lens system, for example, a first optical element and a second optical element, independently of each other. Has been proposed.

特開平7−274056号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-274056 特開2006−186884号公報JP 2006-186884 A 特許第3003370号Japanese Patent No. 3003370 特開2009−258389号公報JP 2009-258389 A

しかし、特許文献1の手法を用いた場合は、鏡筒サイズの小型化が難しく、コンパクトカメラのような小型プラットフォームへの採用が難しいという課題がある。また重量のある鏡筒ユニットを駆動するため消費電力が大きくなるという課題も無視できなかった。   However, when the method of Patent Document 1 is used, there is a problem that it is difficult to reduce the size of the lens barrel and it is difficult to adopt it for a small platform such as a compact camera. In addition, the problem that the power consumption increases because the heavy barrel unit is driven cannot be ignored.

特許文献2の手法を用いた場合は、並進成分の像ぶれ成分のみ補正可能な限定的自由度の光学手段による抑振では、あおりや拡縮等の並進以外の像ぶれが残留し、蓄積ぶれやローリングシャッタ歪が生じてしまう。画像処理が大きく発達した今でも現状の技術水準では、リアルタイムの組込機能としてのボケやローリングシャタ歪の完全な補正は難しいという課題がある。また、高機能を求めると消費電力が大きくなるという課題もある。また、近年のRAW撮影の流れを考慮すると、蓄積ぶれやローリングシャッタ歪の補正を記録前に電子的に実施する特許文献2のようなアプローチは可能な限り回避できる方が好ましい。   When the technique of Patent Document 2 is used, image blur other than translation, such as tilting and expansion / contraction, remains due to suppression by optical means with a limited degree of freedom capable of correcting only the image blur component of the translational component, Rolling shutter distortion occurs. Even now that image processing is greatly developed, there is a problem that it is difficult to completely correct blur and rolling shutter distortion as a real-time built-in function at the current technical level. In addition, there is a problem that power consumption increases when high functionality is required. Considering the recent flow of RAW shooting, it is preferable that the approach as in Patent Document 2 in which correction of accumulated blur and rolling shutter distortion is electronically performed before recording can be avoided as much as possible.

特許文献3および特許文献4のような並進像ぶれ成分補正の補正角拡大にのみ注目した手法を用いると、実際には並進以外の像ぶれやそれに伴う蓄積ぶれ、ローリングシャッタ歪の残留の方が目に付いてしまい、期待する機能を発揮できないという課題があった。例えば、手振れよりも大きな補正角が要求される歩きぶれにおいては、並進以外の像ぶれ成分は無視できないほど大きい。   When using a method that focuses only on the correction angle expansion of translational image blur component correction, such as Patent Document 3 and Patent Document 4, in practice, image blur other than translation, accumulative blur associated therewith, and rolling shutter distortion remain. There was a problem that it was noticed and the expected function could not be exhibited. For example, in a shake that requires a correction angle larger than a camera shake, image blur components other than translation are so large that they cannot be ignored.

そこで本発明の目的は、あおり成分と拡大縮小成分を含んだ像振れの補正に有利な像振れ補正装置および像振れ補正方法を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image blur correction apparatus and an image blur correction method that are advantageous for correcting an image blur including a tilt component and an enlargement / reduction component.

本発明の一側面としての像振れ補正装置は、振れを検出する振れ検出手段と、前記振れ検出手段の検出結果に基づいて、前記振れにより発生する像振れのあおり成分および拡大縮小成分を補正するように、第1の光学素子を駆動する第1の像振れ補正手段と、前記第1の光学素子の駆動により生じる像振れの並進成分を補正するように、第2の光学素子を駆動する第2の像振れ補正手段と、を有することを特徴とする。   An image shake correction apparatus according to an aspect of the present invention corrects a shake detection unit that detects a shake, and a tilt component and an enlargement / reduction component of an image shake caused by the shake based on a detection result of the shake detection unit. As described above, the first image blur correction means for driving the first optical element and the second optical element for driving the second optical element so as to correct the translational component of the image blur caused by the driving of the first optical element. And image blur correction means.

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。   Other objects and features of the present invention are illustrated in the following examples.

本発明によれば、あおり成分と拡大縮小成分を含んだ像振れの補正に有利な像振れ補正装置および像振れ補正方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an image blur correction apparatus and an image blur correction method that are advantageous for correcting an image blur including a tilt component and an enlargement / reduction component.

本発明の第1の実施の形態の撮像装置の構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the structure of the imaging device of the 1st Embodiment of this invention. 第1の光学素子0011または第2の光学素子0012の駆動法を説明する図である。It is a figure explaining the drive method of the 1st optical element 0011 or the 2nd optical element 0012. 撮像装置100の回転により生じる像ぶれを説明する図である。6 is a diagram for explaining image blurring caused by rotation of the imaging apparatus 100. FIG. 第1の光学素子0011または第2の光学素子0012の3次元移動及び姿勢変化の種類と、それに対する像変化の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the kind of three-dimensional movement and attitude | position change of the 1st optical element 0011 or the 2nd optical element 0012, and the image change with respect to it. 制御量算出部005による補正のアルゴリズム概要を説明する図である。It is a figure explaining the algorithm outline | summary of the correction | amendment by the control amount calculation part 005. FIG. 本発明の第1の実施の形態の光学補正の手順を説明する図である。It is a figure explaining the procedure of the optical correction of the 1st Embodiment of this invention. 第1の光学素子0011による補正の特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram of correction by the first optical element 0011. 第2の光学素子0012による補正の特性図である。FIG. 10 is a characteristic diagram of correction by the second optical element 0012. 本発明の第3の実施の形態の撮像装置の構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the structure of the imaging device of the 3rd Embodiment of this invention. 制御量算出部905による補正のアルゴリズム概要を説明する図である。It is a figure explaining the algorithm outline | summary of the correction | amendment by the control amount calculation part 905. FIG. 本発明の第3の実施の形態の光学補正の手順を説明する図である。It is a figure explaining the procedure of the optical correction of the 3rd Embodiment of this invention.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に、本発明の第1の実施形態の撮像装置100のブロック図を示す。撮像装置100は、光学系001、撮像素子002、姿勢センサ003、光学防振制御・検出部004、制御量算出部005、画像処理部006からなる。   FIG. 1 is a block diagram of an imaging apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention. The imaging apparatus 100 includes an optical system 001, an imaging element 002, an attitude sensor 003, an optical image stabilization control / detection unit 004, a control amount calculation unit 005, and an image processing unit 006.

光学系001は、被写体Aから放射された光を撮像素子002上に結像させるコンポーネントであり、複数枚のレンズおよびミラーから構成される。光学的に防振を行う際には、像ぶれを補正するための第1の光学素子(第1の補正部材)0011及び第2の光学素子(第2の補正部材)0012である一部のレンズを3次元的に移動、姿勢変化させる。そうすることにより、撮像素子上の光学像の位置を移動させ、カメラの揺れによる映像の揺れ、いわゆるぶれを抑振する。第1の光学素子0011及び第2の光学素子0012の3次元的移動とは、光軸に垂直な面内方向への並行移動(偏心とも呼ばれる)、光軸方向の前後進の組み合わせにより実現される。また、第1の光学素子0011及び第2の光学素子0012の姿勢変化とは光学素子(レンズ)の光軸を系全体の光軸に対し傾けることにより実現される(そのため傾動とも呼ばれる)。   The optical system 001 is a component that forms an image of light emitted from the subject A on the image sensor 002, and includes a plurality of lenses and a mirror. When performing optical image stabilization, some of the first optical element (first correction member) 0011 and the second optical element (second correction member) 0012 for correcting image blurring are used. The lens is moved three-dimensionally and the posture is changed. By doing so, the position of the optical image on the image sensor is moved, and the shaking of the image due to the shaking of the camera, the so-called blurring, is suppressed. The three-dimensional movement of the first optical element 0011 and the second optical element 0012 is realized by a combination of parallel movement in an in-plane direction perpendicular to the optical axis (also referred to as eccentricity) and forward / backward movement in the optical axis direction. The In addition, the posture change of the first optical element 0011 and the second optical element 0012 is realized by tilting the optical axis of the optical element (lens) with respect to the optical axis of the entire system (and hence also called tilting).

なお、本実施例において、第1の光学素子0011および第2の光学素子0012は、それぞれ中間群レンズである。図2に第1の光学素子0011または第2の光学素子0012の3次元移動及び姿勢変化の例を示す。図1中では被写体Aと撮像素子002の関係に対し、第1の光学素子0011を上流側、第2の光学素子0012を下流側として図示しているが、その関係は逆でも良い。   In the present embodiment, each of the first optical element 0011 and the second optical element 0012 is an intermediate group lens. FIG. 2 shows an example of three-dimensional movement and posture change of the first optical element 0011 or the second optical element 0012. Although the first optical element 0011 is illustrated as the upstream side and the second optical element 0012 is illustrated as the downstream side with respect to the relationship between the subject A and the image sensor 002 in FIG. 1, the relationship may be reversed.

図2(a)は第1の光学素子0011または第2の光学素子0012を光軸に垂直な方向の平面内でシフトさせる軌道の例である。広く一般的に普及している方法の一つである。図2(b)は第1の光学素子0011または第2の光学素子0012を光軸上のある一点を中心として回動させる軌道の例である。図2(a)に示す並行移動のみの軌道を基準に考えると、変更に対するメカ的な負担が最も小さな例である。図2(c)は(b)から前後進を除いた軌道の例である。中間群は変倍群に対応する場合が多く、防振の像ぶれ補正による意図しない像の拡大縮小を防ぐ軌道に当たる。図2(d)は第1の光学素子0011または第2の光学素子0012の偏心、前後進、姿勢変化を任意に可変可能な場合である。図2(b)または(c)のような軌道をベースに撮像装置のズームステート、被写体距離に基づき、軌道を変化させて最適化する場合に用いられる。   FIG. 2A shows an example of a trajectory for shifting the first optical element 0011 or the second optical element 0012 in a plane perpendicular to the optical axis. This is one of the methods that are widely and widely used. FIG. 2B shows an example of a trajectory for rotating the first optical element 0011 or the second optical element 0012 around a certain point on the optical axis. Considering the trajectory of only parallel movement shown in FIG. 2A as a reference, this is an example in which the mechanical burden on the change is the smallest. FIG.2 (c) is an example of the track | orbit remove | excluding the forward / rearward movement from (b). The intermediate group often corresponds to the variable magnification group, and hits a trajectory that prevents unintentional image enlargement / reduction due to image blur correction for image stabilization. FIG. 2D shows a case where the eccentricity, forward / backward movement, and posture change of the first optical element 0011 or the second optical element 0012 can be arbitrarily changed. This is used when the trajectory is optimized by changing the trajectory based on the zoom state and subject distance of the image pickup apparatus based on the trajectory as shown in FIG. 2B or 2C.

撮像素子002はセンサ面上に結像された光学像を電子像に変換する素子である。   The imaging element 002 is an element that converts an optical image formed on the sensor surface into an electronic image.

姿勢センサ部003は、撮像装置の被写体に対する相対的な回転、並行移動による像ぶれ量を算出するセンサである。撮像装置の回転、並行移動といった部分的な情報から像ぶれへの影響を計算する基となる情報をセンシングする。換言すれば、姿勢センサ部003は、撮像装置の振れを検出する振れ検出手段として機能する。姿勢センサ部003は、例えばジャイロ等により構成され、光学系の光軸を基準に直交する任意の軸に取り付けられる。   The posture sensor unit 003 is a sensor that calculates the amount of image blur due to relative rotation and parallel movement of the imaging apparatus with respect to the subject. Sensing information that is a basis for calculating the influence on image blur from partial information such as rotation and parallel movement of the imaging device. In other words, the posture sensor unit 003 functions as a shake detection unit that detects the shake of the imaging apparatus. The attitude sensor unit 003 is configured by a gyro, for example, and is attached to an arbitrary axis orthogonal to the optical axis of the optical system.

そして姿勢変化の情報を計測し、制御量算出部005に情報を伝える。例えば姿勢センサが回転センサの場合、撮像装置のヨー方向、ピッチ方向の各軸に取り付けられ、各軸周りの回転による姿勢変化を計測する。姿勢センサは加速度センサ等の撮像装置の並行移動あるいは姿勢変化を計測するセンサでも良い。回転センサの場合と同様に、撮像装置の各軸に取り付けられ平行移動をセンシングする。また地磁気センサのように基準姿勢からのずれにより撮像装置の姿勢変化や平行移動を算出するセンサでも良い。あるいは画像ベクトルから撮像装置の被写体に対する相対的な回転、並行移動による像ぶれ量を算出するセンサであっても良い。像ぶれ量から撮像装置の被写体に対する相対的な回転、並行移動を例えばフィッティングにより算出しても良い。R.Szeliski,”Computer Vision: Algorithms and Applications”,p.p.278-283に記載されるように、フィッティングにカメラモデルを想定し、姿勢推定を行ってもよい。   Then, the posture change information is measured, and the information is transmitted to the control amount calculation unit 005. For example, when the posture sensor is a rotation sensor, the posture sensor is attached to each axis in the yaw direction and pitch direction of the imaging apparatus, and changes in posture due to rotation around each axis are measured. The posture sensor may be a sensor that measures parallel movement or posture change of an imaging device such as an acceleration sensor. As in the case of the rotation sensor, it is attached to each axis of the imaging device and senses the parallel movement. Further, a sensor that calculates a change in posture or a parallel movement of the imaging apparatus based on a deviation from the reference posture, such as a geomagnetic sensor, may be used. Alternatively, it may be a sensor that calculates the amount of image blur due to relative rotation and parallel movement of the imaging device with respect to the subject from the image vector. Relative rotation and parallel movement of the imaging device relative to the subject may be calculated from the amount of image blur, for example, by fitting. As described in R. Szeliski, “Computer Vision: Algorithms and Applications”, p.p.278-283, posture estimation may be performed assuming a camera model for fitting.

光学防振制御・検出部004は、計測された撮像装置の姿勢及び/または位置変化、またはそれらにより生じる像ぶれに基づき、光学防振を行う第1の光学素子0011及び第2の光学素子0012の3次元的移動及び姿勢変化を制御して防振を行う。光学防振制御・検出部004は、第1の光学素子0011および第2の光学素子0012のそれぞれを、独立して駆動できるように構成されている。電磁コイル等により第1の光学素子0011及び第2の光学素子0012を含むユニットを制御量算出部005の命令に従い、像ぶれを打ち消すように駆動する。   The optical image stabilization control / detection unit 004 includes a first optical element 0011 and a second optical element 0012 that perform optical image stabilization based on the measured posture and / or position change of the imaging apparatus or image blur caused by them. Vibration is controlled by controlling the three-dimensional movement and posture change. The optical image stabilization control / detection unit 004 is configured to be able to drive each of the first optical element 0011 and the second optical element 0012 independently. A unit including the first optical element 0011 and the second optical element 0012 is driven by an electromagnetic coil or the like in accordance with a command from the control amount calculation unit 005 so as to cancel image blur.

また、光学防振制御・検出部004は、第1の光学素子0011及び第2の光学素子0012の位置姿勢情報を検出する機能を持つ。ホール素子またはエンコーダ等を構成に含み、光学防振を行うレンズアセンブリユニットの軌道上の位置から第1の光学素子0011及び第2の光学素子0012の位置および姿勢情報を計測する。図2(a)、(b)のような固定的な軌道の場合、第1の光学素子0011または第2の光学素子0012の光軸に垂直な2軸の回転軸に対する補正角から偏心量、前後位置、姿勢情報の組を求めても良い。   The optical image stabilization control / detection unit 004 has a function of detecting position and orientation information of the first optical element 0011 and the second optical element 0012. The position and orientation information of the first optical element 0011 and the second optical element 0012 are measured from the position on the track of the lens assembly unit that includes a hall element or an encoder in the configuration and performs optical image stabilization. In the case of a fixed orbit as shown in FIGS. 2A and 2B, the amount of eccentricity is determined from the correction angle with respect to the two rotation axes perpendicular to the optical axis of the first optical element 0011 or the second optical element 0012. A set of front-rear position and posture information may be obtained.

また、偏心量、前後位置、姿勢情報の組と補正角が一対一で対応するため、補正角パラメータ自体を制御量算出部005への入力となる検出情報として扱っても良い。また、図2(c)で示す自由軌道の場合には偏心量、前後位置情報、姿勢情報の組をそれぞれ求める。またはズームステートや被写体距離により異なる固定軌跡の場合には該パラメータを補助変数とした補正角パラメータとして偏心量、前後位置、姿勢情報の組を扱っても良い。また、検出情報を近似的に光学防振制御の情報で代用して取得しても良い。   In addition, since the set of eccentricity, front / rear position, and orientation information and the correction angle correspond one-to-one, the correction angle parameter itself may be handled as detection information that is input to the control amount calculation unit 005. Further, in the case of the free trajectory shown in FIG. 2C, a set of eccentricity, front-rear position information, and posture information is obtained. Alternatively, in the case of a fixed trajectory that varies depending on the zoom state and subject distance, a set of eccentricity, front and rear position, and posture information may be handled as a correction angle parameter using the parameter as an auxiliary variable. Further, the detection information may be obtained by approximately replacing the information of optical image stabilization control.

制御量算出部005は、防振(像振れ補正)を行う第1の光学素子0011及び第2の光学素子0012の補正量を計算する部分である。姿勢センサ部003で計測された撮像装置の姿勢情報に基づき、像ぶれを打ち消す補正量を求める。不図示の撮像装置のメインCPUに保持されたズーム、被写体距離等の撮像装置の撮影条件(カメラパラメータとも呼ばれる)に基づき第1の光学素子0011及び第2の光学素子0012の軌道を変化させて補正量を計算しても良い。撮像装置の平行移動の場合には不図示のAF機構から得られるフォーカス距離等の被写体距離に関する情報を考慮し、平行移動による像ぶれを算出する。   The control amount calculation unit 005 is a part that calculates correction amounts of the first optical element 0011 and the second optical element 0012 that perform image stabilization (image blur correction). Based on the posture information of the imaging apparatus measured by the posture sensor unit 003, a correction amount for canceling image blur is obtained. The trajectories of the first optical element 0011 and the second optical element 0012 are changed based on imaging conditions (also called camera parameters) of the imaging apparatus such as zoom and subject distance held in the main CPU of the imaging apparatus (not shown). The correction amount may be calculated. In the case of parallel movement of the imaging apparatus, image blur due to the parallel movement is calculated in consideration of information on the subject distance such as a focus distance obtained from an AF mechanism (not shown).

なお、本実施例において、第1の光学素子0011、第2の光学素子0012、姿勢センサ部003、光学防振制御・検出部004、および制御量算出部005は、像振れ補正装置の一部として構成される。なお、本実施例では、撮像装置100として、カメラ本体とレンズ装置とが一体的に形成されたレンズ一体型の撮像装置を例示的に示すが、本発明はこれに限定されない。例えば、レンズ交換式一眼レフカメラ(カメラ本体)および交換レンズ(レンズ装置)から構成されるレンズ交換型の撮像装置を適用することも可能である。本発明がレンズ交換型の撮像装置である場合は、撮像装置(本体)側ではなく、交換レンズ(レンズ装置、光学装置)に像振れ補正装置が設けられていてもよい。   In this embodiment, the first optical element 0011, the second optical element 0012, the attitude sensor unit 003, the optical image stabilization control / detection unit 004, and the control amount calculation unit 005 are part of the image blur correction apparatus. Configured as In the present embodiment, as the imaging device 100, a lens-integrated imaging device in which a camera body and a lens device are integrally formed is exemplarily shown, but the present invention is not limited to this. For example, an interchangeable lens type imaging device including an interchangeable lens single-lens reflex camera (camera body) and an interchangeable lens (lens device) can be applied. When the present invention is an interchangeable lens imaging device, an image blur correction device may be provided on the interchangeable lens (lens device, optical device) instead of the imaging device (main body) side.

画像処理部006は、撮像素子002で光電変換されたアナログの画像信号(映像信号)をデジタル信号に変換した画像信号を得るためのフロントエンド部を有する。該フロントエンド部では、アナログの画像信号に対して相二重サンプリング(CDS)によるノイズ除去、オートゲインコントロール(AGC)でのゲインアップによる露出制御、黒レベル補正、A/D変換等の基礎的な処理を行う。この部分は、アナログ信号に対する前処理が主であるため、主要部はAFE(アナログフロントエンド)とも呼ばれる。デジタル出力センサと対で使われるものはDFE(デジタルフロントエンド)と呼ばれる。また、画像処理部006は、ベイヤー配列補間、線形化マトリクス処理、ホワイトバランス調整、YCC変換、色差・諧調・コントラスト補正、エッジ強調、等の入力デジタルの画像信号に対するバックエンドの画像処理を行う。該バックエンド処理は前処理部のAFE処理に対してDBE(デジタルバックエンド)処理と呼ばれる。フロントエンド処理及びバックエンド処理を行うことにより一枚の出力画像を生成可能である。   The image processing unit 006 has a front end unit for obtaining an image signal obtained by converting an analog image signal (video signal) photoelectrically converted by the image sensor 002 into a digital signal. In the front-end unit, the analog image signal is fundamentally subjected to noise removal by phase double sampling (CDS), exposure control by gain increase by auto gain control (AGC), black level correction, A / D conversion, and the like. Perform proper processing. Since this part is mainly pre-processing for analog signals, the main part is also called AFE (analog front end). What is used as a pair with a digital output sensor is called a DFE (digital front end). The image processing unit 006 performs back-end image processing on input digital image signals such as Bayer array interpolation, linearization matrix processing, white balance adjustment, YCC conversion, color difference / tone / contrast correction, and edge enhancement. The back end processing is called DBE (digital back end) processing with respect to the AFE processing of the preprocessing unit. A single output image can be generated by performing front-end processing and back-end processing.

そして、画像処理部006で防振された画像情報は、不図示のDRAM等から構成されるワークメモリにいったん保存、もしくは想定される後段処理部に直接伝送される。後段の処理部としては例えば、半導体メモリ等からなる記録部、液晶等のディスプレイ等から構成される表示部、無線LANやUSB等の有線ケーブル等を接続可能なI/F(インターフェース)から構成される外部入出力I/Fが挙げられる。   Then, the image information that has been shaken by the image processing unit 006 is temporarily stored in a work memory including a DRAM (not shown) or the like, or directly transmitted to an assumed subsequent processing unit. For example, the processing unit in the subsequent stage includes a recording unit made up of a semiconductor memory, a display unit made up of a display such as a liquid crystal, and an I / F (interface) that can be connected to a wired cable such as a wireless LAN or USB. External input / output I / F.

図3に、撮像装置100の回転により生じる像ぶれの説明を示す。本発明の第1の実施形態の説明においては、光軸に垂直な軸に関する回転ぶれにより生じる像ぶれの補正を中心に説明する。図3(a)は被写体Aと撮像装置100の相対関係を示す図である。そして、図3(b)は被写体Aに対し、撮像装置100がθ回転した様子を示す図である。撮像装置100は光学系001の主点であるカメラ中心を視点とし、撮像素子002に対応する撮像面を前面に反転させた焦点距離fのピンホールカメラモデルで置き換えて撮像装置を表現している。   FIG. 3 shows a description of image blur caused by the rotation of the imaging apparatus 100. In the description of the first embodiment of the present invention, description will be made centering on correction of image blur caused by rotational blurring about an axis perpendicular to the optical axis. FIG. 3A is a diagram illustrating a relative relationship between the subject A and the imaging apparatus 100. FIG. 3B is a diagram illustrating a state where the imaging apparatus 100 is rotated θ with respect to the subject A. The imaging apparatus 100 represents the imaging apparatus by replacing the imaging center corresponding to the imaging element 002 with a pinhole camera model having a focal length f with the camera center being the principal point of the optical system 001 as the viewpoint. .

図3(c)に示すように被写体Aの像P点はパンにより像面上で平行移動する。撮像装置100の回転θがぶれによるものである場合、像点Pのずれが像ぶれとなる。しかしながら、像における撮像装置100の回転の影響は並行移動だけではない。図3(d)に示すように、撮像装置100の回転による像の変化を分解すると、並進のみならず、あおりや拡大縮小といった像の変化が生じる。つまり、並行移動だけでなく、あおりや拡大縮小の成分の像ぶれも同時に発生している。   As shown in FIG. 3C, the image P point of the subject A is moved in parallel on the image plane by panning. When the rotation θ of the imaging apparatus 100 is caused by blurring, the shift of the image point P becomes image blurring. However, the influence of the rotation of the imaging device 100 on the image is not limited to parallel movement. As shown in FIG. 3D, when the change in the image due to the rotation of the imaging apparatus 100 is decomposed, not only the translation but also the change in the image such as tilt and enlargement / reduction occurs. That is, not only parallel movement, but also image blurring of the tilt and enlargement / reduction components occur at the same time.

従来の光学防振においては、姿勢センサ003により撮像装置の回転ぶれを検知し、光学素子0011を光軸に垂直な面内方向への並行移動させることにより、像ぶれの並行移動成分のみを補正していた。結果、あおりや拡大縮小の像ぶれ成分は無視し、残留させていた。近年のワイド側での歩き撮り対応を目的とした補正角拡大、近年の材料を含む光学およびメカ性能の向上によるテレ側を含む防振補正角拡大の流れに対し、該影響は大きい。   In the conventional optical image stabilization, the rotational movement of the image pickup device is detected by the attitude sensor 003, and the optical element 0011 is translated in the in-plane direction perpendicular to the optical axis, thereby correcting only the parallel movement component of the image blur. Was. As a result, the blurring and enlargement / reduction image blur components were ignored and remained. The influence is large against the recent trend of increasing the correction angle for the purpose of taking a walk on the wide side, and the recent expansion of the anti-shake correction angle including the tele side by improving the optical performance and mechanical performance including materials.

更に、特許文献3のボケ等の光学結像性能の低下を抑制し、像ぶれ補正角を拡大する方法では、光学素子0011を光軸に垂直な面内方向への並行移動に加え、レンズ系の一部を光軸上のある一点を中心として回動、つまり傾け(傾動)させている。これにより、光学結像性能低下を抑制している。   Furthermore, in the method of suppressing a decrease in optical imaging performance such as blurring in Patent Document 3 and enlarging the image blur correction angle, in addition to the parallel movement in the in-plane direction perpendicular to the optical axis, the lens element system 0011 Is rotated around a certain point on the optical axis, that is, tilted (tilted). Thereby, the optical imaging performance degradation is suppressed.

この際、ぶれの並進成分の観点では、焦点ボケにより制限されていた像ぶれ補正角を大きく拡大できるが、偏心収差によるあおりの像ぶれは多くの場合、光学素子0011を光軸に垂直な面内方向への並行移動させる場合よりも大きく増幅されてしまっていた。更に光軸上のある一点を中心として回動させるような場合には変倍作用が発生し、場合によっては変倍の像変化も増幅させる結果となる。特許文献3においては、像ぶれの並進補正の効果のみに着目し、これらの副作用を無視していた。しかしながら、本発明においては、これらあおりや拡大縮小といった像変形の効果を補正の観点から着目する。   At this time, from the viewpoint of the translational component of the blur, the image blur correction angle limited by the focal blur can be greatly enlarged. However, in many cases, the image blur due to the decentration aberration causes the optical element 0011 to be a surface perpendicular to the optical axis. It was amplified more than the case of parallel movement inward. Further, when the lens is rotated about a certain point on the optical axis, a zooming action occurs, and in some cases, a zooming image change is also amplified. In Patent Document 3, attention is paid only to the effect of translational correction of image blur, and these side effects are ignored. However, in the present invention, the effect of image deformation such as tilt and enlargement / reduction is focused from the viewpoint of correction.

図4は第1の光学素子0011または第2の光学素子0012の3次元移動及び姿勢変化の種類と、それに対する像変化の例を示す図である。図4(a)に示すように、簡略化のため、第1の光学素子0011または第2の光学素子0012に対応する中間群をひとつにまとめて説明する。図中の矢印のように、光軸に垂直な方向の平面内でシフト、光軸に平行な方向の平面内でシフト、傾動による姿勢変形に分けて説明する。   FIG. 4 is a diagram illustrating types of three-dimensional movement and posture change of the first optical element 0011 or the second optical element 0012, and examples of image changes corresponding thereto. As shown in FIG. 4A, for simplification, the intermediate group corresponding to the first optical element 0011 or the second optical element 0012 will be described together. As shown by the arrows in the figure, description will be made separately on shifting in a plane perpendicular to the optical axis, shifting in a plane parallel to the optical axis, and posture deformation by tilting.

図4(b)左図は光学素子0011あるいは0012を光軸に垂直な方向の平面内でシフトさせた場合である。図4(b)右図はその際の像の変化を表す図である。光学素子のシフトに応じ、像が並行移動する効果がある。レンズの設計によっては、偏心歪曲収差の影響により、ごく微小なあおりが加わる。しかし、このごく微小なあおりは、補正可能角範囲の制約、光学部材の選択や設計の工夫により、限りなく小さくすることが可能である。図4(c)左図は光学素子0011あるいは0012を光軸に平行な方向の平面内でシフトさせた場合を示す図である。光学素子が光学系において変倍部を担う場合、図4(c)右図に示す像変化の図のように、光学素子のシフト量に応じ、像に拡大縮小の変化が生じる。   The left figure of FIG.4 (b) is a case where the optical element 0011 or 0012 is shifted within the plane perpendicular to the optical axis. The right figure of FIG.4 (b) is a figure showing the change of the image in that case. There is an effect that the image moves in parallel according to the shift of the optical element. Depending on the design of the lens, a very slight tilt is added due to the influence of decentration distortion. However, this very small tilt can be made as small as possible by limiting the correctable angle range, selecting an optical member, and designing the design. The left figure of FIG.4 (c) is a figure which shows the case where the optical element 0011 or 0012 is shifted within the plane of the direction parallel to an optical axis. When the optical element serves as a zooming unit in the optical system, as shown in the image change diagram shown in the right diagram of FIG. 4C, an enlargement / reduction change occurs in the image according to the shift amount of the optical element.

更に、図4(d)左図は光学素子0011あるいは0012を光軸に対し傾動させた場合を示す図である。像変化としては並行移動とあおりが発生する。但し、傾動のみを行うと、光路が大きく光軸から離れてしまう。このため、図2(b)、(c)に示したように光学素子の光軸に垂直な方向の平面内でのシフトと組み合わせ、並行移動を打ち消すように用いる。この結果、図2(c)のような軌道で光学素子を動かした場合、図4(d)右図に示す像変化の図のように、あおりが主に生じる。また、図2(d)のような軌道で光学素子を動かした場合には拡大縮小も加わる。   Furthermore, the left figure of FIG.4 (d) is a figure which shows the case where the optical element 0011 or 0012 is tilted with respect to the optical axis. As image change, parallel movement and tilt occur. However, if only tilting is performed, the optical path is greatly separated from the optical axis. For this reason, as shown in FIGS. 2B and 2C, it is used in combination with a shift in a plane perpendicular to the optical axis of the optical element to cancel the parallel movement. As a result, when the optical element is moved along the trajectory as shown in FIG. 2C, the tilt mainly occurs as shown in the image change diagram in the right figure of FIG. Further, when the optical element is moved along the trajectory as shown in FIG.

上記、図4及び図2を用いた説明より、光学素子の位置や姿勢を3次元的に移動・姿勢変化することにより、撮像装置の回転ぶれによる像の変化である並行移動、拡大縮小、あおりを光学的に補正することが可能であることが類推できる。しかしながら実際には、高像高までの光線を撮像素子002まで導いたり、高像高までボケを生じさせないような結像と両立するためには、一つの光学素子の移動・姿勢変化では物理的に難しい。   From the above description using FIG. 4 and FIG. 2, by moving and changing the position and orientation of the optical element three-dimensionally, parallel movement, enlargement / reduction, and tilting, which are image changes due to rotational blur of the imaging device It can be analogized that it is possible to correct optically. However, in practice, in order to achieve compatibility with image formation that guides light rays up to a high image height to the image sensor 002 and does not cause blurring up to a high image height, physical movement or posture change of one optical element It is difficult.

そこで本発明の第1の実施形態においては、第1の光学素子0011の光軸に平行な方向の平面内でのシフト及び傾動により、像の拡大縮小、あおりを光学的に補正する。また、光軸に垂直な方向の平面内でシフトにより、後続の光学素子に高像高までの光線を導くように調節する。一方、像の拡大縮小、あおりの補正のために、第1の光学素子0011によってさらに加振されてしまった像の並行移動成分を第2の光学素子0012の光軸に垂直な方向の平面内でのシフトにより防振する。   Therefore, in the first embodiment of the present invention, image enlargement / reduction and tilt are optically corrected by shifting and tilting the first optical element 0011 in a plane parallel to the optical axis. In addition, adjustment is performed so that light rays up to a high image height are guided to the subsequent optical element by shifting in a plane perpendicular to the optical axis. On the other hand, the parallel movement component of the image further vibrated by the first optical element 0011 in the plane perpendicular to the optical axis of the second optical element 0012 is used to enlarge / reduce the image and correct the tilt. Anti-vibration by shifting at.

図5は、制御量算出部005による補正のアルゴリズム概要を説明する図である。   FIG. 5 is a diagram for explaining an outline of an algorithm for correction by the control amount calculation unit 005.

図5(a)は撮像装置の回転ぶれとその際の像の変化の様子を示す図である。図5(a)左図は撮像装置100と方形状の被写体Aとの相対関係を表す図である。この状態で回転ぶれの手ぶれが生じた場合を想定する。図5(a)右図はその際の像に生じるぶれの様子を示す図である。像の平行移動、拡大縮小、あおりが生じる。そして、図5(b)は従来技術であるカメラの回転ぶれを像ぶれの並行移動成分のみに着目して補正する場合である。図5(b)左図の下部のように、第1の光学素子0011または第2の光学素子0012を、並行移動(光軸に対し水平・垂直方向)及び傾動させ、像の並行移動成分のみに着目して補正した場合である。像の並行移動成分は補正されるが、回転ぶれによる像のあおりや拡大縮小の像ぶれ成分が残留し、そして補正による拡大縮小やあおり成分を更に加えたような像の動きが生じてしまう。これら残留または増幅させてしまった像ぶれ成分は、図5(c)で示すように、従来は電子補正で補正しなければならなかった。   FIG. 5A is a diagram illustrating a rotational shake of the image pickup apparatus and an image change at that time. 5A is a diagram illustrating a relative relationship between the imaging apparatus 100 and the rectangular object A. FIG. Assume a case in which a camera shake due to a rotational shake occurs in this state. The right figure of Fig.5 (a) is a figure which shows the mode of the blurring which arises in the image in that case. Image translation, scaling, and tilting occur. FIG. 5B shows a case in which the rotational shake of the camera, which is the prior art, is corrected by paying attention only to the parallel movement component of the image blur. As shown in the lower part of FIG. 5B, the first optical element 0011 or the second optical element 0012 is translated (horizontal / vertical direction with respect to the optical axis) and tilted so that only the translation component of the image is obtained. It is a case where it correct | amends paying attention to. Although the parallel movement component of the image is corrected, the image blur due to the rotation blur or the image blur component due to the enlargement / reduction remains, and the image movement such as the enlargement / reduction due to the correction or the tilt component further occurs. These residual or amplified image blur components had to be corrected by electronic correction as shown in FIG. 5C.

図5(d)、(e)を用いて本発明における補正の概要を説明する。図5(d)は本発明における第1の光学素子0011による補正の様子を説明する図である。図5(d)左下図のように、回転ぶれによる像ぶれのあおりおよび拡大縮小に着目し、あおりおよび拡大縮小を補正するように、第1の光学素子0011を、並行移動(光軸方向、および光軸に対し水平・垂直方向)及び傾動させる。換言すれば、光学防振制御・検出部004(第1の像振れ補正手段)は、姿勢センサ部003の検出結果に基づいて、撮像装置の振れにより発生する像振れのあおり成分および拡大縮小成分を補正するように、第1の光学素子0011を駆動する。   An outline of correction in the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5D is a diagram for explaining a state of correction by the first optical element 0011 in the present invention. As shown in the lower left diagram of FIG. 5D, paying attention to the tilt and enlargement / reduction of the image blur due to the rotation blur, the first optical element 0011 is moved in parallel (in the optical axis direction, so as to correct the tilt and the enlargement / reduction). And tilted horizontally and vertically) with respect to the optical axis. In other words, the optical image stabilization control / detection unit 004 (first image blur correction unit) is based on the detection result of the attitude sensor unit 003, and the tilt component and the enlargement / reduction component of the image blur caused by the shake of the imaging device. The first optical element 0011 is driven so as to correct the above.

なお、第1の像振れ補正手段は、必ずしも並行移動及び傾動させる必要はなく、第1の光学素子0011を、光軸方向、光軸と直交する方向、光軸に対し第1の光学素子0011の中心軸が傾く方向、のうち少なくとも1つの方向に駆動する。この結果、図5(d)右図のように像のあおりおよび拡大縮小成分は補正される一方、像の並行移動成分は残留する。更に光学系のズーム状態によるが、その多くの場合は像ぶれの並進を抑制する方向と逆に補正角を取ることになり、並進成分は増幅される。そこで、図5(e)に示すように第2の光学素子0012を用いて、第1の光学素子0011により増幅された像の並進成分を補正する。図5(e)左下図のように、第1の光学素子0011による補正で増幅された像の並進成分を第2の光学素子0012を光軸に対し垂直方向の平面内で動かすことにより防振する。   Note that the first image blur correction unit does not necessarily need to be translated and tilted, and the first optical element 0011 is arranged in the optical axis direction, the direction orthogonal to the optical axis, and the first optical element 0011 with respect to the optical axis. Is driven in at least one of the directions in which the central axis of the tilts. As a result, as shown in the right diagram of FIG. 5D, the tilt and enlargement / reduction components of the image are corrected, while the parallel movement component of the image remains. Further, depending on the zoom state of the optical system, in many cases, the correction angle is taken in the direction opposite to the direction in which the translation of the image blur is suppressed, and the translation component is amplified. Therefore, as shown in FIG. 5E, the translational component of the image amplified by the first optical element 0011 is corrected using the second optical element 0012. As shown in the lower left diagram of FIG. 5E, the translational component of the image amplified by the correction by the first optical element 0011 is moved by moving the second optical element 0012 in a plane perpendicular to the optical axis. To do.

換言すれば、光学防振制御・検出部004(第2の像振れ補正手段)は、第1の光学素子0011の駆動により生じる像振れの並進成分を補正するように、第2の光学素子0012を駆動する。加えて、第2の像振れ補正手段は、姿勢センサ部003の検出結果に基づいて、撮像装置の振れにより発生する像振れの並進成分を補正するように、第2の光学素子0012を駆動するようにしてもよい。第2の像振れ補正手段は、第2の光学素子0012を光軸と直交する方向に駆動する。結果、図5(e)右図のように第1の光学素子0011による補正の結果、残留していた像の並行移動成分を補正することができる。   In other words, the optical image stabilization control / detection unit 004 (second image blur correction unit) corrects the translational component of the image blur caused by driving the first optical element 0011, so that the second optical element 0012 is corrected. Drive. In addition, the second image shake correction unit drives the second optical element 0012 so as to correct the translational component of the image shake caused by the shake of the imaging device based on the detection result of the attitude sensor unit 003. You may do it. The second image blur correction unit drives the second optical element 0012 in a direction orthogonal to the optical axis. As a result, as shown in the right diagram of FIG. 5E, the parallel movement component of the image remaining as a result of the correction by the first optical element 0011 can be corrected.

図6は本発明の第1の実施形態の光学補正の手順を説明する図である。前述のように本発明の第1の実施形態の説明においては、主要な光軸に垂直な軸に関する回転ぶれにより生じる像ぶれの補正の手順を中心に説明する。   FIG. 6 is a diagram for explaining an optical correction procedure according to the first embodiment of the present invention. As described above, in the description of the first embodiment of the present invention, the description will focus on the procedure for correcting image blur caused by rotational blur about an axis perpendicular to the main optical axis.

S601はカメラぶれ検知ステップである。カメラ、すなわち撮像装置のぶれを検知するステップである。具体的には、撮像装置の回転ぶれを検知する。   S601 is a camera shake detection step. This is a step of detecting a shake of the camera, that is, the imaging device. Specifically, it detects rotation blur of the imaging device.

S602はあおり・拡縮補正ステップである。撮像装置の回転ぶれ量を基に、図7に示す、第1の光学素子0011による補正の特性図に基づいて、像ぶれのあおり・拡縮(拡大縮小)成分を補正する。図7(a)は補正角に対する像の並進補正量、図7(b)は補正角に対する像のあおり補正量、図7(c)は補正角に対する像の拡大縮小補正量を表す。図7(b)、(c)の特性図の補正角に対応する軸は、補正角に対する像ぶれの幾何変形のパラメータでも良いが、ここでは対応する補正角により補正される同等の撮像装置の回転ぶれ角が割り当てられているとする。こうすると撮像装置の回転ぶれに対し、像ぶれのあおり・拡縮の各成分を完全に補正するための第1の光学素子0011の補正角が一意に求まる。第1の光学素子0011が、図2(d)で示すように、偏心、前後進、姿勢変化を任意に可変可能な場合にはあおり・拡縮の各成分を同時に完全に補正可能である。   S602 is a tilt / enlargement / reduction correction step. Based on the rotation blur amount of the image pickup apparatus, the tilt / enlargement / reduction (enlargement / reduction) component of the image blur is corrected based on the characteristic chart of the correction by the first optical element 0011 shown in FIG. 7A shows the translation correction amount of the image with respect to the correction angle, FIG. 7B shows the tilt correction amount of the image with respect to the correction angle, and FIG. 7C shows the enlargement / reduction correction amount of the image with respect to the correction angle. The axis corresponding to the correction angle in the characteristic diagrams of FIGS. 7B and 7C may be a parameter of image blur geometric deformation with respect to the correction angle, but here, an equivalent imaging device corrected by the corresponding correction angle is used. Suppose that a rotation angle is assigned. In this way, the correction angle of the first optical element 0011 for completely correcting each of the image blur tilt and enlargement / reduction components with respect to the rotation blur of the imaging apparatus is uniquely determined. As shown in FIG. 2 (d), when the first optical element 0011 can arbitrarily change the eccentricity, forward / backward movement, and posture change, each of the tilt and expansion / contraction components can be completely corrected simultaneously.

図2(b)のように、回動する(円弧軌道を描く)場合には、補正角によるあおり・拡縮の補正される対応角度量が円弧軌道形状に依存するため、多くの場合、あおり・拡縮の両成分を同時に完全に補正できない。いずれかの成分を優先して補正することになる。像ぶれのあおり・拡縮成分の両方またはいずれかの補正特性図に基づき、第1の光学素子0011による補正の補正角を決定する。その際の並進成分に関する残留成分を、回転ぶれにより生じる並進の回転ぶれ量表現、第1の光学素子0011の補正角に対応する並進補正量の値の和から求める。これにより、第1の光学素子0011の補正で残留もしくは増幅された像ぶれの並進量が得られる。   As shown in FIG. 2 (b), when rotating (drawing an arc trajectory), the corresponding angular amount corrected for tilting / expansion / contraction depending on the correction angle depends on the arc trajectory shape. Both scaling components cannot be corrected completely at the same time. Either component is corrected with priority. A correction angle for correction by the first optical element 0011 is determined on the basis of correction characteristic diagrams of both or both of the image blur tilt and expansion / contraction components. The residual component related to the translation component at that time is obtained from the expression of the rotational shake amount of translation caused by the rotational shake and the sum of the translation correction amount values corresponding to the correction angle of the first optical element 0011. Thereby, the translation amount of the image blur remaining or amplified by the correction of the first optical element 0011 is obtained.

S603は並行移動補正ステップである。第1の光学素子0011の補正で残留もしくは増幅された像ぶれの並進を、図8に示す、第2の光学素子0012による補正の特性図に基づいて、補正する。第1の光学素子0011による補正で残留もしくは増幅された像ぶれ並進成分を、特性図の対応する補正量により第2の光学素子0012を駆動することで補正する。   S603 is a parallel movement correction step. The translation of the image blur remaining or amplified by the correction of the first optical element 0011 is corrected based on the characteristic diagram of the correction by the second optical element 0012 shown in FIG. The image blur translation component remaining or amplified by the correction by the first optical element 0011 is corrected by driving the second optical element 0012 with the corresponding correction amount in the characteristic diagram.

例えば第1の光学素子0011を回動させる場合、回動軌道の中心座標を工夫することで、多くの場合、第1の光学素子0011の補正角と、第2の光学素子0012の補正角は符号が逆転し、光軸に対称な補正部材の移動を実現できる。これにより、高像高までの光路の確保、収差の安定が可能となる。   For example, when the first optical element 0011 is rotated, the correction angle of the first optical element 0011 and the correction angle of the second optical element 0012 are often determined by devising the center coordinates of the rotation trajectory. The sign is reversed, and the movement of the correction member symmetrical to the optical axis can be realized. This makes it possible to secure an optical path up to a high image height and stabilize aberrations.

また、第1の光学素子0011による補正量が、撮像装置の回転ぶれ量に対し、補正可能角範囲の限界により制限される場合には、第2の光学素子0012による補正のうち、撮像装置の回転ぶれ量の像ぶれの並行移動成分のみ補正に制限をかけても良い。これにより、撮像装置の回転ぶれ量の拡大縮小もしくはあおり成分が部分的にしか補正されない中、撮像装置の回転ぶれ量の像ぶれの並行移動成分のみ完全に補正される不自然さを防ぐことができる。   Further, when the correction amount by the first optical element 0011 is limited by the limit of the correctable angle range with respect to the amount of rotation blur of the imaging device, The correction may be limited only to the parallel movement component of the image blur of the rotational blur amount. This prevents the unnaturalness in which only the parallel movement component of the image blur of the rotation blur amount of the imaging device is completely corrected while the rotation blur amount or the tilt component of the imaging device is only partially corrected. it can.

具体的には、図8の第2の光学素子0012による補正角算出の際、第1の光学素子0011による補正の際、拡大縮小もしくはあおり成分の補正限界により制約された補正角を基に、第2の光学素子0012による補正角の一部を求める。まず、拡大縮小もしくはあおり成分の補正限界により制約された補正角に基づき、対応する回転ぶれにより生じる補正対象となる並進の回転ぶれ量表現に対する第2の光学素子0012による補正角を求める。そして、第1の光学素子0011の補正角に対応する、第1の光学素子0011の補正により生じた並進量の値の分を別途、第2の光学素子0012による補正の特性図に基づいて求め、加算した補正角により補正を実行する。   Specifically, when calculating the correction angle by the second optical element 0012 in FIG. 8, when correcting by the first optical element 0011, based on the correction angle constrained by the scaling limit or the correction limit of the tilt component, A part of the correction angle by the second optical element 0012 is obtained. First, a correction angle by the second optical element 0012 for a translational rotational shake amount expression to be corrected caused by a corresponding rotational shake is obtained on the basis of a correction angle constrained by enlargement / reduction or the correction limit of the tilt component. Then, the value of the translation amount generated by the correction of the first optical element 0011 corresponding to the correction angle of the first optical element 0011 is obtained separately based on the characteristic diagram of the correction by the second optical element 0012. Then, correction is executed with the added correction angle.

逆に、第2の光学素子0012による像ぶれの並行移動成分の補正のみが補正可能限界に達してしまう場合は、前ステップである、あおり・拡縮補正ステップS602に一度戻る。そして、S602で、再度計算される第2の光学素子0012による像ぶれの並行移動成分の補正角が補正可能限界に収まるよう、第1の光学素子0011による補正角の補正可能範囲を縮小して再計算する。つまり、本発明では、第1の像振れ補正手段および第2の像振れ補正手段のうち一方の像振れ補正手段による補正が上限に達し制限されるとき、該一方の像振れ補正手段の制限される補正に応じて他方の像振れ補正手段による補正を制限する。このようにして、撮像装置の回転ぶれ量に対する像ぶれのあおり、拡大縮小成分、及び並行移動成分の補正量のバランスを取っても良い。   On the other hand, when only the correction of the parallel movement component of the image blur by the second optical element 0012 reaches the correction limit, the process returns once to the tilt / enlargement / reduction correction step S602, which is the previous step. In step S602, the correction range of the correction angle of the first optical element 0011 is reduced so that the correction angle of the parallel movement component of the image blur calculated by the second optical element 0012 is within the correction limit. Recalculate. In other words, in the present invention, when the correction by one of the first image blur correction unit and the second image blur correction unit reaches the upper limit and is limited, the one image blur correction unit is limited. The correction by the other image blur correction unit is limited according to the correction to be performed. In this way, there may be a balance between the amount of image blurring relative to the amount of rotational blurring of the imaging apparatus, the amount of correction of the enlargement / reduction component, and the parallel movement component.

また、第2の光学素子0012においては、撮像装置の被写体に対する相対的な並行移動により生じる像ぶれ成分、特に光軸に垂直な成分を、回転ぶれの平行移動ぶれ成分に置き換え加算し、同時に補正しても良い。例えば、撮像素子002上の像ぶれ成分が画素単位でTの場合、光学系の画素換算焦点距離をfとすると、回転ぶれの平行移動ぶれ成分に置き換えた像ぶれ並進成分量は、   Further, in the second optical element 0012, image blur components caused by relative parallel movement with respect to the subject of the imaging apparatus, particularly components perpendicular to the optical axis are replaced and added to the translation blur components of rotational blur, and correction is performed simultaneously. You may do it. For example, when the image blur component on the image sensor 002 is T in pixel units, and the pixel conversion focal length of the optical system is f, the image blur translation component amount replaced with the translation blur component of the rotation blur is

であらわされる。該並進成分量を第1の光学素子0011の補正の残留成分に加算して並行移動補正ステップS603を実施することで、撮像装置の被写体に対する相対的な並行移動により生じる像ぶれ成分、特に光軸に垂直な成分を補正可能である。 It is expressed. The translation component amount is added to the correction residual component of the first optical element 0011 and the parallel movement correction step S603 is performed, so that the image blur component generated by the relative parallel movement with respect to the subject of the imaging apparatus, particularly the optical axis The component perpendicular to can be corrected.

さらに、撮像装置の被写体に対する相対的な並行移動の光軸に一致する成分の補正について述べる。第1の光学素子0011による拡大縮小の補正により微小量を補正可能である。撮像装置の不図示のAF機構等から求まる被写体距離及び姿勢センサ003から求まる撮像装置の平行移動情報から制御量算出部005において、撮像装置の平行移動ぶれによる拡大縮小率を求める。もしくは姿勢センサ003で得られる画像ベクトルの変化から直接的に拡大縮小率を求める。そして、あおり・拡縮補正ステップS602において、図7(c)の拡大縮小に関する特性図に基づいて、第1の光学素子0011の補正量を制御することで拡大縮小量を補正可能である。回動軌道に基づくあおり、拡大縮小成分の同時補正に対する制約、第1の光学素子0011の補正可能限界もしくは第2の光学素子0012の補正可能限界に基づく制御は上記で述べた通りに適用可能である。   Furthermore, correction of components that coincide with the optical axis of relative translation relative to the subject of the imaging apparatus will be described. A minute amount can be corrected by the enlargement / reduction correction by the first optical element 0011. The control amount calculation unit 005 obtains the enlargement / reduction ratio due to the translational movement blur of the imaging apparatus from the subject distance obtained from the AF mechanism (not shown) of the imaging apparatus and the parallel movement information of the imaging apparatus obtained from the orientation sensor 003. Alternatively, the enlargement / reduction ratio is obtained directly from the change in the image vector obtained by the attitude sensor 003. In the tilt / enlargement / reduction correction step S602, the enlargement / reduction amount can be corrected by controlling the correction amount of the first optical element 0011 based on the characteristic diagram relating to enlargement / reduction shown in FIG. The control based on the rotation trajectory, the restriction on the simultaneous correction of the enlargement / reduction components, the correction limit of the first optical element 0011 or the correction limit of the second optical element 0012 can be applied as described above. is there.

また、図7及び図8で説明した特性図は撮像装置のズームステートにより変化するため、ズームが移動する際には入れ替えの必要がある。   Further, since the characteristic diagrams described with reference to FIGS. 7 and 8 change depending on the zoom state of the imaging apparatus, the zoom needs to be replaced when the zoom moves.

以上説明したように、従来では、光学防振において姿勢センサ003で検知した回転ぶれを、光学素子の並行移動で像ぶれの並行移動成分のみを補正し、結果として無視、残留させていたあおりや拡大縮小の像ぶれ成分があった。本発明の第1の実施の形態では、この残留させていたあおりや拡大縮小の像ぶれ成分を第1の光学素子0011及び第2の光学素子0012を用いた補正により、像ぶれの並行移動成分と同時に良好に補正することができる。このように、本願発明によれば、光学的な防振手段であおりと拡大縮小も含めた防振をおこなうことができる。   As described above, conventionally, the rotational shake detected by the attitude sensor 003 in the optical image stabilization is corrected only for the parallel movement component of the image blur by the parallel movement of the optical element, and as a result, the tilting is ignored and remains. There was an image blur component of enlargement / reduction. In the first embodiment of the present invention, this residual tilt and enlargement / reduction image blur component is corrected by using the first optical element 0011 and the second optical element 0012, so that the image blur translation component is corrected. At the same time, it can be corrected well. As described above, according to the present invention, it is possible to perform vibration isolation including enlargement / reduction with an optical vibration isolation means.

この結果、あおりや拡大縮小の成分の像ぶれにより引き起こされる蓄積ぶれやローリングシャッタ歪も抑制可能である。   As a result, accumulation blur and rolling shutter distortion caused by tilt and enlargement / reduction component image blur can be suppressed.

本発明の第2の実施形態の撮像装置の構成は、本発明の第1の実施形態の撮像装置100の撮像装置と同じため、説明を省略する。本発明の第2の実施形態は、本発明の第1の実施形態の撮像装置の場合よりも長焦点距離の場合を想定する。長焦点距離においては、撮像装置の回転ぶれに対する像ぶれ成分の主要な成分は並行移動成分であり、像の拡大縮小、あおり成分は非常に小さく、無視できるような影響なる。一方、この拡大縮小、あおり成分を第1の光学素子0011により補正することにより増幅される像ぶれの並行移動量は、第2の光学素子0012による補正の補正限界を簡単に超えてしまい易くなる。   Since the configuration of the imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention is the same as that of the imaging apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention, description thereof is omitted. The second embodiment of the present invention assumes a case where the focal length is longer than that of the imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. At a long focal length, the main component of the image blur component with respect to the rotational blur of the image pickup apparatus is a parallel movement component, and the enlargement / reduction of the image and the tilt component are very small and can be ignored. On the other hand, the parallel movement amount of the image blur amplified by correcting the enlargement / reduction and tilt component by the first optical element 0011 easily exceeds the correction limit of the correction by the second optical element 0012. .

そこで本発明の第2の実施形態の撮像装置においては、撮像装置のズームステートがテレ側寄りになる場合には、第1の光学素子0011による補正を止める。もしくは第1の光学素子0011による補正対象を回転ぶれによる像のあおりや拡大縮小の像ぶれ成分から、回転ぶれによる像の並行移動成分に変更する。換言すれば、光学防振制御・検出部004(第1の像振れ補正手段)は、撮像状態がテレ側であるときは、第1の光学素子0011によるあおり成分および拡大縮小成分の補正を制限する。そして、光学防振制御・検出部004(第2の像振れ補正手段)による第2の光学素子0012の駆動とともに、撮像装置の振れにより発生する像振れの並進成分を補正する。つまり、特許文献4で示されるような従来型の回転ぶれによる像の並行移動成分のみに着目し、複数の光学素子をそれぞれ独立して駆動することで、像振れ補正の補正可能角範囲を増加させる手法に切り替えを行う。   Therefore, in the image pickup apparatus according to the second embodiment of the present invention, when the zoom state of the image pickup apparatus is closer to the tele side, the correction by the first optical element 0011 is stopped. Alternatively, the object to be corrected by the first optical element 0011 is changed from the image blur component due to the rotation blur or the image blur component of the enlargement / reduction to the parallel movement component of the image due to the rotation blur. In other words, the optical image stabilization control / detection unit 004 (first image blur correction unit) limits the correction of the tilt component and the enlargement / reduction component by the first optical element 0011 when the imaging state is the telephoto side. To do. Then, along with the driving of the second optical element 0012 by the optical image stabilization control / detection unit 004 (second image blur correction unit), the translational component of the image blur generated by the shake of the imaging apparatus is corrected. In other words, paying attention only to the parallel movement component of the image due to the conventional type of rotational shake as shown in Patent Document 4, the plurality of optical elements are driven independently to increase the correctionable angle range of image blur correction. Switch to the method to be performed.

以上説明したように、テレ側の回転ぶれに対する像ぶれの成分の大半は並行移動成分となる。本発明の第2の実施形態では、撮像装置のズーム状態がテレ側の場合、第1の光学素子0011による拡大縮小、あおり成分の補正を止め、回転ぶれによる像の並行移動成分のみに着目し、複数の光学素子をそれぞれ独立して駆動させる。そうすることで、像振れ補正の補正可能角範囲を増加させる手法に切り替えることができる。   As described above, most of the image blur component with respect to the rotational blur on the tele side is a parallel movement component. In the second embodiment of the present invention, when the zoom state of the image pickup apparatus is the tele side, the enlargement / reduction by the first optical element 0011 and the correction of the tilt component are stopped, and only the parallel movement component of the image due to the rotation blur is focused. The plurality of optical elements are driven independently. By doing so, it is possible to switch to a method of increasing the correctable angle range of image blur correction.

以下、本発明の第3の実施形態における撮像装置について説明する。図9は、本発明の第3の実施形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。   Hereinafter, an imaging apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus according to the third embodiment of the present invention.

撮像装置900は、第1の光学素子(第1の補正部材)1011を含む光学系101、撮像素子902、姿勢センサ003、光学防振制御・検出部004、制御量算出部905、画像処理部006、撮像素子制御・検出部907からなる。本発明の第3の実施形態の撮像装置の構成のうち第1の実施形態の撮像装置または第2の実施形態の撮像装置と同じ構成手段については説明を省略する。   The imaging apparatus 900 includes an optical system 101 including a first optical element (first correction member) 1011, an imaging element 902, an attitude sensor 003, an optical image stabilization control / detection unit 004, a control amount calculation unit 905, and an image processing unit. 006, an image sensor control / detection unit 907. Of the configuration of the imaging apparatus according to the third embodiment of the present invention, the description of the same components as those of the imaging apparatus according to the first embodiment or the imaging apparatus according to the second embodiment will be omitted.

撮像素子902は、本発明の第1の実施形態と同様に、センサ面上に結像された光学像を電子像に変換する素子である。加えて、撮像素子902は、光軸に垂直な面内方向への並行移動可能な第2の光学素子(第2の補正部材、ぶれ補正機構)である。   The image sensor 902 is an element that converts an optical image formed on the sensor surface into an electronic image, as in the first embodiment of the present invention. In addition, the image sensor 902 is a second optical element (second correction member, shake correction mechanism) that can be translated in an in-plane direction perpendicular to the optical axis.

撮像素子制御・検出部907は計測された撮像装置の姿勢及び/または位置変化、またはそれらにより生じる像ぶれに基づき、光学的な防振を行う第2の光学素子902の位置を制御する。電磁コイル等により第2の光学素子902を含むユニットを制御量算出部905の命令に従い、像ぶれの並行移動成分を打ち消すように駆動する。また、撮像素子制御・検出部907は、第2の光学素子902の位置姿勢情報を検出する機能を持つ。ホール素子またはエンコーダ等を構成に含み、防振を行う撮像素子アセンブリユニットの軌道上の位置から第2の光学素子902の位置情報を計測する。なお、本実施例において、第1の光学素子1011は、実施例1と同様に、光学防振制御・検出部004により駆動制御(防振制御)される。第1の光学素子1011、第2の光学素子902、姿勢センサ部003、光学防振制御・検出部004、撮像素子制御・検出部907、および制御量算出部905は、像振れ補正装置の一部として構成される。   The image sensor control / detection unit 907 controls the position of the second optical element 902 that performs optical image stabilization based on the measured posture and / or position change of the image capturing apparatus or image blur caused by them. A unit including the second optical element 902 is driven by an electromagnetic coil or the like in accordance with a command from the control amount calculation unit 905 so as to cancel the parallel movement component of image blur. The image sensor control / detection unit 907 has a function of detecting position and orientation information of the second optical element 902. The position information of the second optical element 902 is measured from the position on the orbit of the imaging element assembly unit that includes a Hall element or an encoder in the configuration and performs vibration isolation. In this embodiment, the first optical element 1011 is drive-controlled (anti-vibration control) by the optical anti-shake control / detection unit 004 as in the first embodiment. The first optical element 1011, the second optical element 902, the attitude sensor unit 003, the optical image stabilization control / detection unit 004, the image sensor control / detection unit 907, and the control amount calculation unit 905 are one of the image blur correction apparatuses. Configured as part.

光軸に垂直な軸に対する回転ぶれにより生じる像ぶれの補正の手順は図6に示したステップと同様である。本発明の第1の実施形態における第2の光学素子0012に代わり本発明の第3の実施形態における第2の光学素子902を用いることにより、第1の光学素子1011の補正で残留もしくは増幅された像ぶれの並進を、補正する。補正の際は、図8に示す、本発明の第1の実施形態における第2の光学素子0012による補正の特性図と同様な、本発明の第3の実施形態における第2の光学素子902の補正の特性図に基づいて、補正する。   The procedure for correcting image blur caused by rotational blurring with respect to an axis perpendicular to the optical axis is the same as the steps shown in FIG. By using the second optical element 902 in the third embodiment of the present invention instead of the second optical element 0012 in the first embodiment of the present invention, residual or amplified by correction of the first optical element 1011 is achieved. Corrects the image blur translation. At the time of correction, the second optical element 902 in the third embodiment of the present invention is similar to the characteristic diagram of correction by the second optical element 0012 in the first embodiment of the present invention shown in FIG. The correction is made based on the correction characteristic diagram.

図10は本発明の第3の実施形態における第2の光学素子902を用いた、制御量算出部905による補正のアルゴリズム概要を説明する図である。図10(a)は図5(d)と同様に、第1の光学素子1011による補正の様子を説明する図である。回転ぶれによる像ぶれのあおりおよび拡大縮小を補正する。図10(b)は第2の光学素子902により、第1の光学素子1011による補正において残留、または増幅された像の並進成分を第2の光学素子902により防振する概要を説明する図である。結果、図10(b)右図のように第1の光学素子1011による補正の結果、残留していた像の並行移動成分を補正することができる。   FIG. 10 is a diagram for explaining an outline of an algorithm for correction by the control amount calculation unit 905 using the second optical element 902 according to the third embodiment of the present invention. FIG. 10A is a diagram for explaining the correction by the first optical element 1011 as in FIG. 5D. Corrects image blur and enlargement / reduction caused by rotation blur. FIG. 10B is a diagram for explaining an outline in which the second optical element 902 causes the second optical element 902 to prevent the translational component of the image remaining or amplified in the correction by the first optical element 1011 from occurring. is there. As a result, as shown in the right diagram of FIG. 10B, the parallel movement component of the image remaining as a result of the correction by the first optical element 1011 can be corrected.

また、撮像装置の光軸に一致する軸に対する回転ぶれ成分も光軸に一致する第2の光学素子902の中心軸を回転軸とした回転により防振可能である。   In addition, the rotational shake component with respect to the axis that coincides with the optical axis of the image pickup apparatus can also be prevented from vibration by rotation about the central axis of the second optical element 902 that coincides with the optical axis.

図11に手順を説明する図を示す。カメラぶれ検知ステップS601、あおり・拡縮補正ステップS602、並行移動補正ステップS603は、図6で説明した本発明の第1の実施形態の光学補正の手順と同じである。S1104の面内回転補正ステップは姿勢センサ部003で検出した撮像装置の光軸に一致する軸周りの回転ぶれ角を検出し、該回転ぶれ角分の補正を制御量算出部905を通して補正量を計算する。そして、撮像素子制御・検出部907により第2の光学素子902を駆動することで撮像装置の光軸に一致する軸に対する回転ぶれ成分を図10(c)で示すように補正する。具体的には、撮像素子制御・検出部907(第2の像振れ補正手段)は、第2の光学素子902を、該第2の光学素子の中心軸周りに回転させる。   FIG. 11 is a diagram for explaining the procedure. Camera shake detection step S601, tilt / enlargement / reduction correction step S602, and parallel movement correction step S603 are the same as the optical correction procedure of the first embodiment of the present invention described in FIG. In step S1104, the in-plane rotation correction step detects a rotation blur angle around an axis that matches the optical axis of the imaging apparatus detected by the posture sensor unit 003, and corrects the rotation shake angle by a control amount calculation unit 905. calculate. Then, by driving the second optical element 902 by the imaging element control / detection unit 907, the rotational shake component with respect to the axis that coincides with the optical axis of the imaging apparatus is corrected as shown in FIG. Specifically, the image sensor control / detection unit 907 (second image blur correction unit) rotates the second optical element 902 around the central axis of the second optical element.

以上説明したように、従来では、光学防振において姿勢センサ003で検知した回転ぶれを、光学素子の並行移動で像ぶれの並行移動成分のみを補正し、結果として無視、残留させていたあおりや拡大縮小の像ぶれ成分があった。本発明の第3の実施形態では、この残留させていたあおりや拡大縮小の像ぶれ成分を、第1の光学素子1011及び第2の光学素子902を用いた補正により、像ぶれの並行移動成分と同時に良好に補正することができる。また、撮像装置の光軸に一致する軸に対する回転ぶれ成分も同時に補正可能である。このように、本願発明によれば、光学的な防振手段であおりと拡大縮小も含めた防振をおこなうことができる。   As described above, conventionally, the rotational shake detected by the attitude sensor 003 in the optical image stabilization is corrected only for the parallel movement component of the image blur by the parallel movement of the optical element, and as a result, the tilting is ignored and remains. There was an image blur component of enlargement / reduction. In the third embodiment of the present invention, the residual tilt and enlargement / reduction image blur components are corrected by using the first optical element 1011 and the second optical element 902 to obtain the parallel movement component of the image blur. At the same time, it can be corrected well. In addition, a rotational shake component with respect to an axis that coincides with the optical axis of the imaging apparatus can be corrected at the same time. As described above, according to the present invention, it is possible to perform vibration isolation including enlargement / reduction with an optical vibration isolation means.

この結果、あおりや拡大縮小の成分の像ぶれにより引き起こされる蓄積ぶれやローリングシャッタ歪も抑性可能である。   As a result, it is possible to suppress accumulated blur and rolling shutter distortion caused by tilt and enlargement / reduction component image blur.

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。   Although the present invention has been described in detail based on preferred embodiments thereof, the present invention is not limited to these specific embodiments, and various forms within the scope of the present invention are also included in the present invention. included.

上述の実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、記録媒体から直接、或いは有線/無線通信を用いてプログラムを実行可能なコンピュータを有するシステム又は装置に供給し、そのプログラムを実行する場合も本発明に含む。   The present invention is also applicable to a case where a software program that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied directly from a recording medium to a system or apparatus having a computer that can execute the program using wired / wireless communication, and the program is executed. Included in the invention.

従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、インストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の機能処理を実現するための手順が記述されたコンピュータプログラム自体も本発明に含まれる。   Accordingly, the program code itself supplied and installed in the computer in order to implement the functional processing of the present invention by the computer also realizes the present invention. That is, the present invention includes a computer program itself in which a procedure for realizing the functional processing of the present invention is described.

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、OSに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光/光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリでもよい。   In this case, the program may be in any form as long as it has a program function, such as an object code, a program executed by an interpreter, or script data supplied to the OS. As a recording medium for supplying the program, for example, a magnetic recording medium such as a hard disk or a magnetic tape, an optical / magneto-optical storage medium, or a nonvolatile semiconductor memory may be used.

また、プログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を形成するコンピュータプログラムを記憶し、接続のあったクライアントコンピュータはがコンピュータプログラムをダウンロードしてプログラムするような方法も考えられる。   As a program supply method, a computer program that forms the present invention is stored in a server on a computer network, and a connected client computer downloads and programs the computer program.

本発明は、コンパクトデジタルカメラ、一眼レフカメラ、ビデオカメラなどの撮像装置に好適に利用できる。   The present invention can be suitably used for an imaging apparatus such as a compact digital camera, a single-lens reflex camera, and a video camera.

0011 第1の光学素子
0012 第2の光学素子
003 姿勢センサ
004 光学防振制御・検出部
902 撮像素子
907 撮像素子制御・検出部
First optical element 0012 Second optical element 003 Attitude sensor 004 Optical image stabilization control / detection unit 902 Imaging element 907 Imaging element control / detection unit

Claims (11)

振れを検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段の検出結果に基づいて、前記振れにより発生する像振れのあおり成分および拡大縮小成分を補正するように、第1の光学素子を駆動する第1の像振れ補正手段と、
前記第1の光学素子の駆動により生じる像振れの並進成分を補正するように、第2の光学素子を駆動する第2の像振れ補正手段と、
を有することを特徴とする像振れ補正装置。
Shake detection means for detecting shake;
First image blur correction means for driving the first optical element so as to correct a tilt component and an enlargement / reduction component of image blur caused by the shake based on a detection result of the shake detection unit;
Second image blur correction means for driving the second optical element so as to correct a translational component of image blur caused by driving the first optical element;
An image blur correction apparatus comprising:
前記第1の像振れ補正手段は、前記第1の光学素子を、光軸方向、光軸と直交する方向、光軸に対し前記第1の光学素子の中心軸が傾く方向、のうち少なくとも1つの方向に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。   The first image blur correction unit may be configured to place the first optical element in at least one of an optical axis direction, a direction orthogonal to the optical axis, and a direction in which the central axis of the first optical element is inclined with respect to the optical axis. The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein the image blur correction apparatus is driven in one direction. 前記第2の像振れ補正手段は、前記第2の光学素子を光軸と直交する方向に駆動することを特徴とする請求項1または2に記載の像振れ補正装置。   The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein the second image blur correction unit drives the second optical element in a direction orthogonal to the optical axis. 前記第2の像振れ補正手段は、さらに前記第2の光学素子を、該第2の光学素子の中心軸周りに回転させることを特徴とする請求項3に記載の像振れ補正装置。   4. The image blur correction apparatus according to claim 3, wherein the second image blur correction unit further rotates the second optical element around a central axis of the second optical element. 前記第2の像振れ補正手段は、前記振れ検出手段の検出結果に基づいて、前記振れにより発生する像振れの並進成分を補正するように、前記第2の光学素子を駆動することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の像振れ補正装置。   The second image blur correction unit drives the second optical element so as to correct a translational component of image blur caused by the blur based on a detection result of the blur detection unit. The image blur correction apparatus according to any one of claims 1 to 4. 前記第1の像振れ補正手段および前記第2の像振れ補正手段のうち一方の像振れ補正手段による補正が上限に達し制限されるとき、前記一方の像振れ補正手段の制限される補正に応じて他方の像振れ補正手段による補正を制限することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の像振れ補正装置。   When the correction by one of the first image blur correction unit and the second image blur correction unit reaches the upper limit and is limited, the correction is limited by the one image blur correction unit. 6. The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein the correction by the other image blur correction unit is limited. 前記第1の像振れ補正手段は、撮像状態がテレ側であるときは、前記あおり成分および拡大縮小成分の補正を制限することを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の像振れ補正装置。   The first image blur correction unit restricts correction of the tilt component and the enlargement / reduction component when the imaging state is the tele side. Image shake correction device. 前記第1の像振れ補正手段は、撮像状態がテレ側であるときは、前記第2の像振れ補正手段とともに、前記振れにより発生する像振れの並進成分を補正することを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の像振れ補正装置。   The first image blur correction unit corrects a translational component of image blur caused by the shake together with the second image blur correction unit when the imaging state is a tele side. The image blur correction apparatus according to any one of 1 to 7. 前記第2の光学素子は、レンズであることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の像振れ補正装置。   The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein the second optical element is a lens. 前記第2の光学素子は、撮像素子であることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の像振れ補正装置。   The image blur correction apparatus according to claim 1, wherein the second optical element is an imaging element. 振れを検出する振れ検出ステップと、
前記振れ検出ステップの検出結果に基づいて、前記振れにより発生する像振れのあおり成分および拡大縮小成分を補正するように、第1の光学素子を駆動する第1の像振れ補正ステップと、
前記第1の光学素子の駆動により生じる像振れの並進成分を補正するように、第2の光学素子を駆動する第2の像振れ補正ステップと、
を有することを特徴とする像振れ補正方法。
A shake detection step for detecting shake;
A first image blur correction step for driving the first optical element so as to correct the tilt component and the enlargement / reduction component of the image blur caused by the blur based on the detection result of the blur detection step;
A second image blur correction step for driving the second optical element so as to correct a translational component of the image blur caused by driving the first optical element;
An image blur correction method characterized by comprising:
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