JP6559366B2 - ブレ補正装置、撮像装置、及びブレ補正方法 - Google Patents
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Description
<デジタルカメラの構成>
図1は、第1の実施形態に係るデジタルカメラ100(撮像装置)の構成を示すブロック図である。図1に示すように、デジタルカメラ100は撮像光学系10(撮像光学系)及びカメラ本体20から構成され、撮像光学系10は撮像レンズ12、絞り14、及びブレ補正レンズ16を含む。一方、カメラ本体20は撮像素子22(撮像素子)、AFE24(AFE:Analog Front End)、A/D変換器26(A/D:Analog to Digital)、DSP28(DSP:Digital Signal Processor)、画像処理部30、メモリ32、モニタ34、AE/AWB検出回路36(AE:Auto Exposure、AWB:Auto White Balance)、CPU40(CPU:Central Processing Unit)、及び操作部42を備えている。
次に、第1の実施形態に係るデジタルカメラ100によるブレ補正処理について説明する。デジタルカメラ100は、上述したように、手振れによって発生する角度ブレθとシフトブレYをブレ補正装置44によって算出し、これらブレに対する補正を行う。
図3は、第1の実施形態に係るデジタルカメラ100のブレ補正処理に関連する部分(ブレ補正装置44)の構成を示すブロック図である。図3に示すように、ブレ補正装置44は加速度センサ50(加速度検出部)及び角速度センサ60(角速度検出部)を備え、加速度センサ50の出力信号(以下、加速度信号と言う。)及び角速度センサ60の出力信号(以下、角速度信号と言う。)に基づいてブレ量を算出し、算出されたブレ量に基づいてブレ補正レンズ16の移動方向及び移動量を制御する。
次に、上述した構成のブレ補正装置44によるブレ補正処理について説明する。図4は第1の実施形態におけるブレ補正処理(ブレ補正方法)を示すフローチャートである。
以上説明したように、第1の実施形態に係るデジタルカメラ100によれば、補正の極性、及び回転半径算出しきい値を考慮することにより、平行ブレを精度良く補正することができ、また極性の頻繁な変更による誤作動を防止することができる。
次に、本発明のブレ補正装置、撮像装置、及びブレ補正方法の第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様に補正の極性、及び回転半径の変化に対するしきい値を考慮するのに加えて回転半径の信頼度を考慮する(信頼度がしきい値より高いか否か)ことにより、平行ブレを精度良く補正することができると共に、極性の頻繁な変更による誤作動を防止することができる。
次に、本発明のブレ補正装置、撮像装置、及びブレ補正方法の第3の実施形態について説明する。
第3の実施形態によれば、回転半径が変化し、その結果補正の極性が変化したことが確実である(算出した回転半径と補正量がゼロとなる回転半径との差がしきい値よりも大きい)場合に、算出した回転半径をブレ補正に用いる回転半径として決定するので、平行ブレを精度良く補正することができ、また極性の頻繁な変更による誤作動を防止することができる。なお、ここではブレ補正装置44Aが信頼度算出部74を備えブレ補正ではステップS103の処理を行う場合について説明したが、第3の実施形態ではこれらを省略してもよい。
次に、本発明のブレ補正装置、撮像装置、及びブレ補正方法の第4の実施形態について説明する。
第4の実施形態によれば、平行ブレを精度良く補正することができると共に、あらかじめ記憶された回転半径に対する極性と逆の極性で補正を行うことがないので、極性の頻繁な変更による誤作動を防止することができる。なお、ここではブレ補正装置44Aが信頼度算出部74を備えブレ補正ではステップS103の処理を行う場合について説明したが、第4の実施形態ではこれらを省略してもよい。
次に、本発明のブレ補正装置、撮像装置、及びブレ補正方法の第5の実施形態について説明する。図15は第5の実施形態に係るデジタルカメラ200の構成を示すブロック図である。上述した第1〜第4の実施形態ではブレ補正装置44,44Aによりブレ補正レンズ16を駆動してブレ補正を行っていたが、第5の実施形態に係るデジタルカメラ200では、カメラ本体20Aが備えるブレ補正装置44Bにより撮像素子22を駆動してブレ補正を行う。ブレ補正装置44Bの構成はブレ補正装置44,44Aと同様にすることができる。また、信頼度算出部74を設けて回転半径の信頼度を算出し、これに基づく処理(図10,11,13のステップS103を参照)を行ってもよい。
上述した第1〜第5の実施形態ではブレ補正レンズ16または撮像素子22を駆動してブレを補正する場合について説明したが、ブレ補正レンズ16と撮像素子22の双方を駆動してもよい。この場合、ブレ補正レンズ16と撮像素子22のそれぞれについて、回転半径の更新により補正の極性が変化するか否かを考慮してもよい。また、撮像光学系10は交換レンズとして構成してもよい。さらに、本発明のブレ補正装置、撮像装置、及びブレ補正方法は通常のデジタルカメラだけでなくスマートフォンやタブレット端末等の電子機器に搭載されたカメラ機能にも適用することができる。
12 撮像レンズ
14 絞り
16 ブレ補正レンズ
20 カメラ本体
20A カメラ本体
22 撮像素子
24 AFE
26 A/D変換器
28 DSP
30 画像処理部
32 メモリ
34 モニタ
36 AE/AWB検出回路
38 AF検出回路
40 CPU
42 操作部
44 ブレ補正装置
44A ブレ補正装置
44B ブレ補正装置
50 加速度センサ
52 姿勢角算出部
54 重力成分算出部
56 BPF
58 積分回路
60 角速度センサ
62 HPF
64 積分回路
66 HPF
67 BPF
68 位相補償回路
70 回転半径算出部
72 補正演算部
74 信頼度算出部
76 回転半径決定部
77 位置制御部
78 補正機構
100 デジタルカメラ
200 デジタルカメラ
C 回転中心
IS 像面
L 光軸
L1A シフト量
L1B シフト量
L2A シフト量
L2B シフト量
L3A シフト量
L3B シフト量
L4B シフト量
L5B シフト量
L5X シフト量
R 回転半径
R1A 回転半径
R1B 回転半径
R2A 回転半径
R2B 回転半径
R3A 回転半径
R3B 回転半径
R4B 回転半径
R5A 回転半径
R5B 回転半径
R5X 回転半径
RR 範囲
S100〜S114 ブレ補正処理の各ステップ
V 並進速度
Y シフトブレ
α 並進加速度
θ 角度ブレ
ω 角速度
Claims (9)
- ブレの角速度を検出する角速度検出部と、
前記ブレの加速度を検出する加速度検出部と、
前記検出した角速度及び加速度に基づいて、前記ブレの基準面まわりの回転半径を算出する回転半径算出部と、
前記算出された回転半径に基づいて、前記ブレに対する単位ブレ角度当たりの補正量及び補正の極性を算出する補正演算部と、
前記算出した回転半径と、前記算出した回転半径に対応する前記極性があらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なるか否かと、に基づいて前記ブレの補正に用いる回転半径を決定する回転半径決定部と、
前記決定した回転半径に対応する補正量及び極性に基づいて前記ブレに対する補正を行うブレ補正部と、
を備えるブレ補正装置。 - 前記補正演算部は、回転半径と単位ブレ角度あたりの補正量及び補正の極性との関係を参照して前記ブレに対する前記補正量及び前記極性を算出する請求項1に記載のブレ補正装置。
- 前記回転半径決定部は、前記算出した回転半径に対応する前記極性が前記あらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なる場合において、前記算出した回転半径と前記あらかじめ記憶された回転半径との差が回転半径算出しきい値よりも大きい場合は、前記算出した回転半径を前記ブレの補正に用いる回転半径として決定する請求項1または2に記載のブレ補正装置。
- 前記回転半径決定部は、前記算出した回転半径に対応する前記極性が前記あらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なる場合において、前記算出した回転半径と前記補正量がゼロとなる回転半径との差がしきい値よりも大きい場合は、前記算出した回転半径を前記ブレの補正に用いる回転半径として決定する請求項1または2に記載のブレ補正装置。
- 前記回転半径決定部は、前記算出した回転半径に対応する前記極性が前記あらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なる場合は、あらかじめ記憶された回転半径と補正量がゼロとなる回転半径との間に設定した回転半径を前記ブレの補正に用いる回転半径として決定する請求項1または2に記載のブレ補正装置。
- 前記回転半径の信頼度を算出する信頼度算出部をさらに備え、
前記回転半径決定部は、前記算出した信頼度がしきい値以下の場合は、前記算出した回転半径に代えて前記あらかじめ記憶された回転半径を前記ブレの補正に用いる回転半径として決定する請求項1から5のいずれか1項に記載のブレ補正装置。 - 前記回転半径決定部は、前記あらかじめ記憶された回転半径を前記決定した回転半径に基づいて更新する請求項1から6のいずれか1項に記載のブレ補正装置。
- 撮像光学系と、前記撮像光学系により被写体の光学像が結像される撮像素子と、請求項1から7のいずれか1項に記載のブレ補正装置と、を備え、
前記ブレ補正部は、前記撮像光学系の光軸と垂直な面内において、前記撮像光学系と前記撮像素子とのうち少なくとも一方を前記算出した補正量及び極性で駆動することにより前記ブレに対する補正を行う撮像装置。 - ブレの角速度を検出する角速度検出工程と、
前記ブレの加速度を検出する加速度検出工程と、
前記検出した角速度及び加速度に基づいて、前記ブレの基準面まわりの回転半径を算出する回転半径算出工程と、
前記算出された回転半径に基づいて、前記ブレに対する単位ブレ角度当たりの補正量及び補正の極性を算出する補正演算工程と、
前記算出した回転半径と、前記算出した回転半径に対応する前記極性があらかじめ記憶された回転半径に対応する極性と異なるか否かと、に基づいて前記ブレの補正に用いる回転半径を決定する回転半径決定工程と、
前記決定した回転半径に対応する補正量及び極性に基づいて前記ブレに対する補正を行うブレ補正工程と、
を備えるブレ補正方法。
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