JP6711099B2

JP6711099B2 - Imaging device

Info

Publication number: JP6711099B2
Application number: JP2016082084A
Authority: JP
Inventors: 村松　功一; 功一村松; 晶中野
Original assignee: Ricoh Imaging Co Ltd
Current assignee: Ricoh Imaging Co Ltd
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2016-04-15
Publication date: 2020-06-17
Anticipated expiration: 2036-04-15
Also published as: JP2017191284A

Description

本発明は、手振れなどに起因する像ブレを抑える像ブレ補正装置を備えた撮像装置に関し、特に、手振れによって検出される像ブレ量の演算処理に関する。 The present invention relates to an image pickup apparatus including an image blur correction device that suppresses image blur caused by camera shake, and more particularly, to a calculation process of an image blur amount detected by camera shake.

デジタルカメラなどでは、手振れによる画質低下を防ぐため、光学レンズ、あるいはＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサなどの撮像素子を光軸直交平面に沿って移動させる手振れ／像ブレ補正装置が設けられている。そこでは、カメラ本体の軸回転に伴う角度振れとともに、カメラの平行移動による並進振れ（平行ぶれ、シフトぶれともいう）から手振れ量を演算し、像ブレ補正処理が実行される。 A digital camera or the like is provided with a camera shake/image blur correction device that moves an optical lens or an image sensor such as a CCD or a CMOS sensor along a plane orthogonal to the optical axis in order to prevent deterioration of image quality due to camera shake. There, the amount of camera shake is calculated from the translational shake (also referred to as parallel shake or shift shake) due to the parallel movement of the camera as well as the angular shake associated with the axis rotation of the camera body, and the image shake correction process is executed.

具体的には、ジャイロセンサなどの角度振れを検出する角速度センサとともに、加速度センサを設置し、加速度センサの出力信号を２回積分することによって平行振れに対する像ブレ補正量を算出する。このとき、加速度センサからの出力値には重力加速度成分が含まれているため、加速度センサからの出力値をそのまま平行振れ成分とすることができない。そこで、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）を用いて、直流（ＤＣ）成分である重力加速度成分を取り除いてから並進ぶれを検出する。 Specifically, an acceleration sensor is installed together with an angular velocity sensor such as a gyro sensor that detects angular shake, and an output signal of the acceleration sensor is integrated twice to calculate an image shake correction amount for parallel shake. At this time, since the output value from the acceleration sensor includes the gravitational acceleration component, the output value from the acceleration sensor cannot be directly used as the parallel shake component. Therefore, a high-pass filter (HPF) is used to remove the gravitational acceleration component, which is a direct current (DC) component, and then the translational shake is detected.

しかしながら、ＨＰＦはおよそ１〜１０Ｈｚの範囲の手振れ成分も検出しなければならないため、カットオフ周波数を比較的低く設定する必要がある。そのため、カメラ本体の姿勢が変化して重力加速度成分が変化すると、その過度応答によって出力誤差が発生する。すなわち、その変化分が除去されて収束するまでに時間を要し、出力変化の除去が完了しない状態で積分演算処理を行うことになってしまう。 However, since the HPF must also detect a camera shake component in the range of approximately 1 to 10 Hz, it is necessary to set the cutoff frequency relatively low. Therefore, when the posture of the camera body changes and the gravitational acceleration component changes, an output error occurs due to the transient response. In other words, it takes time until the change is removed and converged, and the integration calculation process is performed in a state where the output change is not completely removed.

これに対処するため、角度ぶれに応じて、平行ぶれ成分検出手段のＨＰＦのフィルタ特性を変更する方法が知られている。具体的には、角度ぶれが所定値以上になった場合、ＨＰＦのカットオフ周波数を高くして重力加速度変化分を除去する（特許文献１参照）。 In order to deal with this, a method is known in which the filter characteristic of the HPF of the parallel shake component detecting means is changed according to the angle shake. Specifically, when the angle shake exceeds a predetermined value, the cutoff frequency of the HPF is increased to remove the gravity acceleration change (see Patent Document 1).

特開２００６−２０８６９１号公報JP, 2006-208691, A

カメラの姿勢変化は、必ずしもユーザによる手振れだけとは限らず、例えばカメラを並進移動させて構図（フレーミング）を変更することもある。このような場合、重力加速度成分は変化してもカメラ姿勢はほとんど変化しないため、角度ぶれが検出されない。その結果、加速度成分の顕著な変化に対処できず、誤検出してしまう。 The change in the posture of the camera is not limited to the hand shake caused by the user, and the composition (framing) may be changed by translating the camera, for example. In such a case, since the camera posture hardly changes even if the gravitational acceleration component changes, the angular blur is not detected. As a result, it is not possible to deal with a significant change in the acceleration component, resulting in erroneous detection.

したがって、フレーミング変更など様々なカメラの姿勢変化や動きに対しても、手振れの誤検出を防ぐことが求められる。 Therefore, it is required to prevent erroneous detection of camera shake even with respect to various camera posture changes and movements such as framing changes.

本発明の撮像装置は、装置の加速度を検出する加速度センサと、加速度センサの出力信号に基づき、並進振れによる像ブレ量を演算する演算部と、像ブレ量に応じて撮影光学系内のレンズもしくはイメージセンサを駆動し、像ブレ補正を実行する像ブレ補正処理部とを備え、演算部が、加速度センサの出力値もしくはそれにハイパスフィルタ演算処理を施した値など、出力値に応じた値の変化量が閾値を超える場合、一時的に演算処理方法を変更する。例えば、演算部は、所定時間間隔で加速度センサから出力される出力値の前後差分を変化量として閾値と比較する。また、演算部は、加速度センサの出力信号に基づく演算処理においてその算術の仕方や出力値の置き換え（ゼロなど一定値の設定）あるいは係数（＜１）の乗算などによって、誤検出が累積しないように演算処理方法を変更することが可能である。 An image pickup apparatus according to the present invention includes an acceleration sensor that detects an acceleration of the apparatus, a calculation unit that calculates an image blur amount due to translational shake based on an output signal of the acceleration sensor, and a lens in a photographing optical system according to the image blur amount. Alternatively, the image sensor includes an image blur correction processing unit that drives the image sensor to perform image blur correction, and the arithmetic unit outputs a value corresponding to the output value such as the output value of the acceleration sensor or a value obtained by performing a high-pass filter arithmetic process on the output value. When the amount of change exceeds the threshold value, the calculation processing method is temporarily changed. For example, the calculation unit compares the front-back difference of the output values output from the acceleration sensor with a predetermined time interval as a change amount and compares it with a threshold value. Further, in the arithmetic processing based on the output signal of the acceleration sensor, the arithmetic unit does not accumulate erroneous detections due to the arithmetic method, replacement of the output value (setting of a constant value such as zero) or multiplication of a coefficient (<1). It is possible to change the arithmetic processing method.

確実に後検出を防ぐため、演算部は、一定期間、並進ぶれによる像ブレ量をゼロにする、すなわち像ブレ量演算をＯＦＦにすることが可能である。 In order to reliably prevent the post-detection, the calculation unit can set the image blur amount due to translational shake to zero for a certain period, that is, turn off the image blur amount calculation.

一方、本発明の他の態様における撮像装置は、装置の加速度を検出する加速度センサと、加速度センサの出力信号に含まれる重力加速度成分を除去するフィルタ処理部を有し、加速度センサの出力信号に基づいて並進振れによる像ブレ量を演算する演算部と、像ブレ量に応じて撮影光学系内のレンズもしくはイメージセンサを駆動し、像ブレ補正を実行する像ブレ補正処理部とを備え、演算部が、加速度センサの出力値の変化量が閾値を超える場合、一時的に演算処理方法を変更する。例えば、演算部は、誤検出が累積しないように、フィルタ処理、フィルタ機能に関して演算処理方法を変更することが可能である。 On the other hand, an imaging device according to another aspect of the present invention includes an acceleration sensor that detects the acceleration of the device, and a filter processing unit that removes a gravitational acceleration component included in the output signal of the acceleration sensor. A calculation unit that calculates the amount of image blur due to translational shake based on this, and an image blur correction processing unit that drives the lens or image sensor in the shooting optical system according to the amount of image blur and executes image blur correction When the change amount of the output value of the acceleration sensor exceeds the threshold value, the unit temporarily changes the calculation processing method. For example, the arithmetic unit can change the arithmetic processing method regarding the filter processing and the filter function so that erroneous detections are not accumulated.

例えば、演算部は、一定期間、フィルタ処理部のカットオフ周波数をさらに高くすることができる。演算部のハイパスフィルタ配置構成は様々であり、加速度センサからの出力信号を、相対的にカットオフ周波数の高いメイン側ＨＰＦと相対的にカットオフ周波数の低いサブ側ＨＰＦとに分岐させ、メイン側ＨＰＦで並進ぶれによる像ブレ量を演算するとともに、サブ側ＨＰＦの演算値をメイン側ＨＰＦの演算値に置き換え可能な回路構成にすることが可能である。この場合、サブ側ＨＰＦのカットオフ周波数を高くすればよい。 For example, the arithmetic unit can further increase the cutoff frequency of the filter processing unit for a certain period. There are various arrangements of the high-pass filter in the calculation unit, and the output signal from the acceleration sensor is branched into the main HPF having a relatively high cutoff frequency and the sub HPF having a relatively low cutoff frequency, and the main side is divided. It is possible to have a circuit configuration capable of calculating the image blur amount due to translational shake by the HPF and replacing the calculated value of the sub-side HPF with the calculated value of the main-side HPF. In this case, the cutoff frequency of the sub HPF may be increased.

像ブレ量をゼロに設定、あるいはカットオフ周波数を上げる一定期間としては、フィルタ処理部の過度応答期間以上の期間を定めることが可能である。 As the fixed period in which the image blur amount is set to zero or the cutoff frequency is raised, a period longer than the transient response period of the filter processing unit can be set.

演算部が、装置の姿勢を検出し、装置の姿勢変化に応じて段階的あるいは連続的に変化する閾値を、検出した姿勢に応じた値に定めることが可能である。例えば、演算部が、垂直姿勢時の閾値と比べ、水平姿勢時の閾値を小さい値に定める。 The calculation unit can detect the posture of the device and set a threshold value that changes stepwise or continuously according to the change of the posture of the device to a value according to the detected posture. For example, the calculation unit sets the threshold value in the horizontal posture to a smaller value than the threshold value in the vertical posture.

閾値は、例えば０．１５〜０．３５ｍ／ｓ^２の範囲で定めることが可能である。 The threshold value can be set in the range of 0.15 to 0.35 m/s ² , for example.

演算部は、演算処理方法変更後、変化量閾値以下の状態が所定期間継続すると、演算処理方法を戻すことができる。例えば、演算部が、加速度センサの出力信号に含まれる重力加速度成分を除去するフィルタ処理部を有する場合、演算部が、変化量閾値以下の状態がフィルタ処理部の過度応答期間経過すると、演算処理方法を元に戻すことが可能である。 After changing the calculation processing method, the calculation unit can return the calculation processing method when the state of being equal to or less than the change amount threshold value continues for a predetermined period. For example, when the arithmetic unit has a filter processing unit that removes the gravitational acceleration component included in the output signal of the acceleration sensor, the arithmetic unit performs the arithmetic processing when the state equal to or less than the change amount threshold passes the transient response period of the filter processing unit. It is possible to undo the method.

また、演算部は、装置起動後の定められた期間において、変化量が閾値以下であっても演算処理方法を変更してもよい。 Further, the calculation unit may change the calculation processing method even if the amount of change is less than or equal to the threshold value during a predetermined period after the device is activated.

本発明の他の態様における像ブレ補正方法は、装置の加速度を検出する加速度センサの出力信号に基づき、並進振れによる像ブレ量を演算し、像ブレ量に応じて撮影光学系内のレンズもしくはイメージセンサを駆動し、像ブレ補正を実行する像ブレ補正方法であって、加速度センサの出力値もしくはそれに応じた値の変化量が閾値を超える場合、一時的に演算処理方法を変更する。 An image blur correction method according to another aspect of the present invention calculates an image blur amount due to translational shake based on an output signal of an acceleration sensor that detects an acceleration of an apparatus, and calculates a lens in a photographing optical system according to the image blur amount. An image blur correction method that drives an image sensor to perform image blur correction, and temporarily changes the arithmetic processing method when the output value of the acceleration sensor or the amount of change in the value corresponding thereto exceeds a threshold value.

本発明の他の態様における像ブレ補正方法は、装置の加速度を検出する加速度センサの出力信号に含まれる重力加速度成分を除去するフィルタ処理部を有し、加速度センサの出力信号に基づいて並進振れによる像ブレ量を演算し、像ブレ量に応じて撮影光学系内のレンズもしくはイメージセンサを駆動し、像ブレ補正を実行する像ブレ補正方法であって、加速度センサの出力値の変化量が閾値を超える場合、一時的に演算処理方法を変更する。 An image blur correction method according to another aspect of the present invention includes a filter processing unit that removes a gravitational acceleration component included in an output signal of an acceleration sensor that detects an acceleration of a device, and a translational shake based on an output signal of the acceleration sensor. An image blur correction method in which the image blur amount is calculated and the lens or image sensor in the photographing optical system is driven according to the image blur amount to perform image blur correction. If it exceeds the threshold value, the arithmetic processing method is temporarily changed.

このように本発明によれば、像ブレ補正処理を行うとき、並進ぶれによる像ブレ量の誤検出を防ぐことができる。 As described above, according to the present invention, when performing the image blur correction process, it is possible to prevent erroneous detection of the image blur amount due to translational shake.

第１の実施形態であるデジタルカメラの概略的背面図である。It is a schematic rear view of the digital camera which is 1st Embodiment. デジタルカメラの内部構成を概略的に示した図である。It is the figure which showed the internal structure of the digital camera roughly. デジタルカメラのブロック図である。It is a block diagram of a digital camera. 可動ステージを前方から見た平面図である。It is the top view which looked at the movable stage from the front. 演算部のブロック図である。It is a block diagram of a computing unit. ＨＰＦの電気回路図である。It is an electric circuit diagram of HPF. 進ぶれによる像ブレ量の演算処理を主とする撮影シーケンスのフローチャートである。9 is a flowchart of a shooting sequence mainly including a process of calculating an image blur amount due to a movement. 加速度センサの出力を時系列的に示したグラフである。It is a graph which showed the output of the acceleration sensor in time series. 第２の実施形態における、並進ぶれによる像ブレ量演算を主とする撮影シーケンスのフローチャートである。9 is a flowchart of a shooting sequence mainly including image blur amount calculation due to translational blurring in the second embodiment. 第３の実施形態における、並進ぶれによる像ブレ量演算を主とする撮影シーケンスのフローチャートである。9 is a flowchart of a shooting sequence mainly including image blur amount calculation due to translational blurring in the third embodiment. カメラの姿勢変化を示した図である。It is the figure which showed the attitude change of a camera. カメラを水平姿勢から回転させたときの重力成分変化を示した図である。It is a figure showing change of a gravitational component when a camera is rotated from a horizontal posture.

以下では、図面を参照して本実施形態について説明する。 The present embodiment will be described below with reference to the drawings.

図１は、第１の実施形態であるデジタルカメラの概略的背面図であり、図２は、デジタルカメラの内部構成を概略的に示した図である。図３は、デジタルカメラのブロック図である。 FIG. 1 is a schematic rear view of the digital camera according to the first embodiment, and FIG. 2 is a diagram schematically showing an internal configuration of the digital camera. FIG. 3 is a block diagram of a digital camera.

図１に示すように、デジタルカメラ１０は、カメラ本体２０と、カメラ本体２０に着脱自在に装着される撮影レンズ３０とを備え、撮影レンズ３０には、固定レンズ群３１Ａ、変倍レンズ群３１Ｂ、フォーカシングレンズ群３１Ｃを含む複数のレンズ群から成る撮影光学系３１が収納されている（図３参照）。カメラ上部にはレリーズボタン１１が設けられており、カメラ背面２０ＢにはＬＣＤなどの画像モニタ２４が設置されている。 As shown in FIG. 1, the digital camera 10 includes a camera body 20 and a taking lens 30 that is detachably attached to the camera body 20, and the taking lens 30 includes a fixed lens group 31A and a variable power lens group 31B. A photographic optical system 31 including a plurality of lens groups including a focusing lens group 31C is housed (see FIG. 3). A release button 11 is provided on the upper part of the camera, and an image monitor 24 such as an LCD is installed on the rear face 20B of the camera.

ＤＳＰ(Digital Signal Processor)などで構成されるシステムコントロール回路４０は、レリーズボタン１１さらには電源ボタン（図示せず）など操作部材に対する入力操作に応じて、撮影動作、画像記録処理、再生表示処理などカメラ全体の動作制御を行なう。カメラ動作制御に関するプログラムは、ＲＯＭ（図示せず）などのメモリに記憶されている。 The system control circuit 40 configured by a DSP (Digital Signal Processor) or the like responds to an input operation to operation members such as a release button 11 and a power button (not shown), a photographing operation, an image recording process, a reproduction display process, etc. Controls the operation of the entire camera. A program related to camera operation control is stored in a memory such as a ROM (not shown).

スルー画像を表示する場合、撮影光学系３１、絞り３２を通った被写体からの光が、イメージセンサ２２の受光面に結像する。システムコントロール回路４０では、イメージセンサ２２から順次読み出される１フィールド又は１フレーム分の画素信号に対し、ホワイトバランス調整、色変換処理などの画像信号処理などを施し、カラー画像データを生成する。生成された画像データにより、リアルタイムの動画像がスルー画像として画像モニタ２４に表示される。 When displaying a through image, the light from the subject that has passed through the photographing optical system 31 and the diaphragm 32 forms an image on the light receiving surface of the image sensor 22. The system control circuit 40 performs image signal processing such as white balance adjustment and color conversion processing on pixel signals for one field or one frame sequentially read from the image sensor 22 to generate color image data. With the generated image data, a real-time moving image is displayed on the image monitor 24 as a through image.

システムコントロール回路４０は、レリーズボタン１１が半押しされると、撮影操作スイッチ２６からの信号によって半押し操作を検出する。そして、コントラスト方式によるＡＦ処理を実行し、フォーカシングレンズ群３１Ｃを駆動して焦点調整を行う。また、生成される画像データから被写体像の明るさが検出されることにより、シャッタスピード、絞り値などの露出値を演算する。 When the release button 11 is half-pressed, the system control circuit 40 detects a half-press operation by a signal from the photographing operation switch 26. Then, the AF process by the contrast method is executed to drive the focusing lens group 31C to adjust the focus. In addition, the exposure value such as the shutter speed and the aperture value is calculated by detecting the brightness of the subject image from the generated image data.

さらにシステムコントロール回路４０は、撮影操作スイッチ２６からの信号によってレリーズボタン１１の全押しを検出すると、絞り／シャッタ駆動回路２３を制御し、演算された露出値に基づいて絞り３２、シャッタ２１等を駆動する。これによって、１フレーム分の画像信号がイメージセンサ２２から読み出される。 Further, when the system control circuit 40 detects that the release button 11 is fully pressed by a signal from the photographing operation switch 26, it controls the aperture/shutter drive circuit 23 to open the aperture 32, the shutter 21, etc. based on the calculated exposure value. To drive. As a result, the image signal for one frame is read from the image sensor 22.

システムコントロール回路４０は、読み出された１フレーム分の画素信号に基づいて静止画像データを生成する。生成された静止画像データは、画像メモリ２５に記録される。再生モードが設定されると、画像メモリ２５に記憶された一連の記録画像のうち選択された画像が読み出され、画像モニタ２４に再生表示される。 The system control circuit 40 generates still image data based on the read pixel signals for one frame. The generated still image data is recorded in the image memory 25. When the reproduction mode is set, the image selected from the series of recorded images stored in the image memory 25 is read and reproduced and displayed on the image monitor 24.

撮影レンズ３０は、撮影光学系３１の解像力、絞り３２の開口径などのレンズ情報のデータを記憶する通信用メモリ３３を備えている。撮影レンズ３０がカメラ本体２０に装着されると、記憶されたデータがシステムコントロール回路４０へ送られる。 The taking lens 30 includes a communication memory 33 that stores lens information data such as the resolving power of the taking optical system 31 and the aperture diameter of the diaphragm 32. When the taking lens 30 is attached to the camera body 20, the stored data is sent to the system control circuit 40.

図２に示すように、カメラ本体２０内には、像ブレ補正装置（手振れ補正装置）５０が撮影光学系３１の後方に配置されている。像ブレ補正装置５０は、光軸Ｌの垂直面に平行であって所定間隔離れた前側ヨーク板５１Ａ、後側ヨーク板５１Ｂから成る固定支持基板５１と、光軸Ｌの垂直平面に沿って移動可能な可動ステージ５４とを備え、前側ヨーク板５１Ａ、後側ヨーク板５１Ｂは、可動ステージ５４を間に挟むように対向配置されている。 As shown in FIG. 2, an image blur correction device (camera shake correction device) 50 is arranged in the camera body 20 behind the photographing optical system 31. The image blur correction device 50 moves along a plane perpendicular to the optical axis L, and a fixed support substrate 51 including a front yoke plate 51A and a rear yoke plate 51B that are parallel to the vertical plane of the optical axis L and are separated by a predetermined distance. A movable stage 54 that can be moved is provided, and the front yoke plate 51A and the rear yoke plate 51B are arranged to face each other with the movable stage 54 interposed therebetween.

カメラ１０に固定された固定支持基板５１には、可動ステージ５４の複数個所において光軸Ｌの方向に沿って接触する複数のボール対５３Ａと、各ボールを回転自在に保持するリテーナ５３Ｂとから構成されるガイド機構５３が設けられている。 The fixed support substrate 51 fixed to the camera 10 is composed of a plurality of ball pairs 53A that are in contact with each other along the direction of the optical axis L at a plurality of positions of the movable stage 54, and a retainer 53B that rotatably holds each ball. The guide mechanism 53 is provided.

図４は、可動ステージ５４を前方（撮影レンズ側）から見た平面図である。イメージセンサ２２の背面は回路基板２２ｂに装着されており、回路基板２２ｂの開口部５４ａ中央部に位置するように、回路基板２２ｂが可動ステージ５４に取り付け固定されている。回路基板２２ｂの背面にはイメージセンサ駆動用ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits ）５５が接続されている。 FIG. 4 is a plan view of the movable stage 54 as viewed from the front (on the side of the photographing lens). The back surface of the image sensor 22 is attached to the circuit board 22b, and the circuit board 22b is attached and fixed to the movable stage 54 so as to be positioned at the center of the opening 54a of the circuit board 22b. An image sensor driving FPC (Flexible Printed Circuits) 55 is connected to the back surface of the circuit board 22b.

可動ステージ５４の前面には、一対の駆動用巻き線コイル（ボイスコイル）Ｃ１、Ｃ２が、イメージセンサ２２の下方側に所定間隔離れて配置されており、また、イメージセンサ２２の左右両サイドに一対の駆動用巻き線コイルＣ３、Ｃ４が配置されている。巻き線コイルＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４は、可動ステージ５４の裏面に固定された駆動制御用ＦＰＣ５６に実装されており、可動ステージ５４に形成された開口部５４ｂ１、５４ｂ２、５４ｂ３、５４ｂ４から可動ステージ５４の前面側に露出している。 On the front surface of the movable stage 54, a pair of drive winding coils (voice coils) C1 and C2 are arranged below the image sensor 22 at a predetermined distance, and on both left and right sides of the image sensor 22. A pair of drive winding coils C3 and C4 are arranged. The winding coils C1, C2, C3, C4 are mounted on a drive control FPC 56 fixed to the back surface of the movable stage 54, and the movable stages 54 are opened through openings 54b1, 54b2, 54b3, 54b4. It is exposed on the front side of 54.

駆動制御用ＦＰＣ５６に実装された巻き線コイルＣ１、Ｃ２、Ｃ３の略中央には、ホールセンサＨ１、Ｈ２、Ｈ３が実装されている。前側ヨーク板５１Ａの裏面（イメージセンサ２２と向かい合う面）には、巻き線コイルＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４と対向する位置に永久磁石（図示せず）が配置されている。 Hall sensors H1, H2, H3 are mounted at substantially the center of the winding coils C1, C2, C3 mounted on the drive control FPC 56. On the back surface of the front yoke plate 51A (the surface facing the image sensor 22), permanent magnets (not shown) are arranged at positions facing the winding coils C1, C2, C3, C4.

巻き線コイルＣ３、Ｃ４に駆動電流が流れると、巻き線コイルＣ３、Ｃ４は電磁石として機能し、コイル近傍において磁界変化が生じる。前側ヨーク板５１Ａに設けられた永久磁石と巻き線コイルＣ３、Ｃ４との磁気相互作用により、可動ステージ５４がＸ方向（カメラ横方向）に沿って移動する。また、巻き線コイルＣ１、Ｃ２に駆動電流が流れると、同様に磁気相互作用によって可動ステージ５４がＹ方向（カメラ縦方向）に移動する。 When a drive current flows through the winding coils C3 and C4, the winding coils C3 and C4 function as electromagnets and a magnetic field change occurs near the coils. Due to the magnetic interaction between the permanent magnets provided on the front yoke plate 51A and the winding coils C3 and C4, the movable stage 54 moves in the X direction (horizontal direction of the camera). When a drive current flows through the winding coils C1 and C2, the movable stage 54 also moves in the Y direction (the camera vertical direction) due to the magnetic interaction.

ジャイロセンサ２８（図３参照）は、カメラ１０のヨーイング、ピッチングなど、手振れのうち装置軸回り（Ｘ軸、Ｙ軸回り）の角度振れが生じたときの角速度を検知する。演算器（演算部）８０は、ジャイロセンサ２８からの出力信号に基づいて角度振れによる像ブレ量（変位量）を算出する。一方、加速度センサ２９は、手振れのうち並進振れが生じたときの加速度を検知する。図２に示すように、加速度センサ２９は、イメージセンサ２２背面付近で光軸上に沿った場所に配置されており、可動ステージ５４に固定された支持板５４Ｃに取り付けられている。 The gyro sensor 28 (see FIG. 3) detects an angular velocity when an angular shake around the device axis (around the X-axis and the Y-axis) occurs due to camera shake such as yawing and pitching of the camera 10. The calculator (calculator) 80 calculates an image blur amount (displacement amount) due to angular shake based on the output signal from the gyro sensor 28. On the other hand, the acceleration sensor 29 detects the acceleration when translational shake occurs in the shake of the hand. As shown in FIG. 2, the acceleration sensor 29 is arranged near the back surface of the image sensor 22 along the optical axis, and is attached to a support plate 54C fixed to the movable stage 54.

なお、加速度センサ２９は、カメラ１０を通常姿勢でユーザが保持したときの水平方向に対応するＸ方向（カメラ横方向）に沿った加速度検出用のセンサと、それに垂直なＹ方向に沿った加速度検出用のセンサをそれぞれ備え、Ｘ方向、Ｙ方向に沿ってカメラ１０が変位したときの加速度をそれぞれ検出する。演算器（演算部）６０は、加速度センサ２９からの出力信号に基づいて像ブレ量を算出する。 The acceleration sensor 29 is a sensor for detecting acceleration along the X direction (horizontal direction of the camera) corresponding to the horizontal direction when the user holds the camera 10 in the normal posture, and the acceleration along the Y direction perpendicular thereto. Each of the sensors is provided with a detection sensor and detects the acceleration when the camera 10 is displaced along the X direction and the Y direction. The calculator (calculator) 60 calculates the image blur amount based on the output signal from the acceleration sensor 29.

システムコントロール回路４０は、ジャイロセンサ２８、加速度センサ２９からの出力信号に基づいて像ブレ補正量を演算する。そして、移動部材駆動回路５９へ駆動信号を出力し、手振れによる像ブレを相殺するように可動ステージ５４を移動させる。このとき、ホールセンサＨ１〜Ｈ３からの信号に基づいて可動ステージ５４の位置をフィードバック制御する。 The system control circuit 40 calculates the image blur correction amount based on the output signals from the gyro sensor 28 and the acceleration sensor 29. Then, a drive signal is output to the moving member drive circuit 59, and the movable stage 54 is moved so as to cancel the image blur caused by camera shake. At this time, the position of the movable stage 54 is feedback-controlled based on the signals from the hall sensors H1 to H3.

加速度センサ２９からの出力信号には、手振れによって生じる並進方向の加速度成分だけでなく、重力加速度成分が含まれている。演算部６０は、ジャイロセンサ２８からの出力信号を用いずに重力加速度成分を除去する。以下、これについて詳述する。 The output signal from the acceleration sensor 29 includes not only a translational acceleration component caused by camera shake but also a gravitational acceleration component. The calculation unit 60 removes the gravity acceleration component without using the output signal from the gyro sensor 28. Hereinafter, this will be described in detail.

図５は、演算部６０のブロック図である。ここでは、Ｙ方向に応じた加速度センサ出力信号に対する演算部の構成について説明する。Ｘ方向に応じた加速度センサ出力信号に対しても、同様の構成となる。 FIG. 5 is a block diagram of the calculation unit 60. Here, the configuration of the arithmetic unit for the acceleration sensor output signal according to the Y direction will be described. The same configuration is applied to the acceleration sensor output signal according to the X direction.

演算部６０は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６２とハイパスフィルタ（ＨＰＦ）６４とを備え、さらに、ＨＰＦ６６、積分器６８、ＨＰＦ７０、積分器７２とを備える。ＨＰＦ６４、６６は、重力加速度成分を除去する機能をもち、積分器６８、ＨＰＦ７０、積分器７２によって重力加速度成分を除いた並進振れ成分の像ブレ補正量を演算する。加速度センサ２９から出力された信号は、ＬＰＦ６２の側（以下、サブ側という）とＨＰＦ６６の側（以下、メイン側という）に分岐される。 The arithmetic unit 60 includes a low-pass filter (LPF) 62 and a high-pass filter (HPF) 64, and further includes an HPF 66, an integrator 68, an HPF 70, and an integrator 72. The HPFs 64 and 66 have a function of removing the gravitational acceleration component, and the integrator 68, the HPF 70, and the integrator 72 calculate the image shake correction amount of the translational shake component excluding the gravitational acceleration component. The signal output from the acceleration sensor 29 is branched into the LPF 62 side (hereinafter referred to as the sub side) and the HPF 66 side (hereinafter referred to as the main side).

演算部６０のサブ側では、ＬＰＦ６２によって高周波ノイズが除去された後、ＨＰＦ６４によって重力加速度成分が除去される。重力加速度（＝９．８ｍ／ｓ^２）は一定値であり、その周波数は極めて小さいものとみなせる。ＨＰＦ６４は、重力加速度成分を短時間で正確に取り除く機能を有し、ここではＨＰＦ６４のカットオフ周波数ｆｍが、比較的大きな５Ｈｚに定められている。 On the sub side of the calculation unit 60, the high frequency noise is removed by the LPF 62, and then the gravitational acceleration component is removed by the HPF 64. The gravitational acceleration (=9.8 m/s ² ) is a constant value, and its frequency can be regarded as extremely small. The HPF 64 has a function of accurately removing the gravitational acceleration component in a short time. Here, the cutoff frequency fm of the HPF 64 is set to a relatively large 5 Hz.

図６は、ＨＰＦ６４の電気回路図である。ＨＰＦ６４は、積分器６３を備えており、重力加速度成分に応じた値が積算される。カットオフ周波数ｆｍ＝５Ｈｚの場合、時定数（＝１／２πｆｍ）はおよそ０．０３秒となる。一般的に時定数の６倍で１００％近く収束することから、およそ０．１８秒程度で収束する。 FIG. 6 is an electric circuit diagram of the HPF 64. The HPF 64 includes an integrator 63 and integrates the values according to the gravity acceleration component. When the cutoff frequency fm=5 Hz, the time constant (=1/2πfm) is about 0.03 seconds. Generally, it converges near 100% at 6 times the time constant, so it converges in about 0.18 seconds.

一方、メイン側に送られた加速度センサ２９からの出力信号は、変化量演算部６５を経由してＨＰＦ６６へ入力され、重力加速度成分が除去される。重力加速度成分除去後の信号は、並進振れに応じた加速度成分に相当し、積分器６８、ＨＰＦ７０、積分器７２を経由することで２回積分され、また、撮影倍率補正部７３では撮影倍率に応じて補正される。これにより、手振れ（並進振れ）による像ブレ補正量の値がシステムコントロール回路４０へ入力される。システムコントロール回路４０では、像ブレ量が補正される。なお、演算部６０において撮影倍率に応じた補正部を設ける構成にしてもよい。 On the other hand, the output signal from the acceleration sensor 29 sent to the main side is input to the HPF 66 via the change amount calculation unit 65, and the gravity acceleration component is removed. The signal after the gravitational acceleration component is removed corresponds to the acceleration component corresponding to the translational shake, and is integrated twice through the integrator 68, HPF 70, and integrator 72. It is corrected accordingly. As a result, the value of the image blur correction amount due to camera shake (translation shake) is input to the system control circuit 40. The system control circuit 40 corrects the image blur amount. The calculation unit 60 may be provided with a correction unit according to the photographing magnification.

ＨＰＦ６６は、ＨＰＦ６４と同様の回路構成であって、加速度センサ２９からの出力信号が入力されると、重力加速度成分に応じた値が積分器に積算される。手振れの周波数が１Ｈｚ〜１０Ｈｚの範囲にあり、１Ｈｚ前後の並進振れ成分もＨＰＦ６６を通過させることから、ＨＰＦ６６のカットオフ周波数ｆｎは、サブ側のＨＰＦ６４と比べて小さく設定されている。ここでは、重力加速度成分を除去後の残り成分を完全に取り除くため、カットオフ周波数ｆｎが０．１Ｈｚに定められており、時定数はおよそ１．６秒程度、１００％収束するのに１０秒程度要する。 The HPF 66 has a circuit configuration similar to that of the HPF 64, and when the output signal from the acceleration sensor 29 is input, a value corresponding to the gravity acceleration component is integrated in the integrator. Since the frequency of camera shake is in the range of 1 Hz to 10 Hz, and the translational shake component around 1 Hz also passes through the HPF 66, the cutoff frequency fn of the HPF 66 is set smaller than that of the HPF 64 on the sub side. Here, the cutoff frequency fn is set to 0.1 Hz in order to completely remove the remaining component after removing the gravitational acceleration component, the time constant is about 1.6 seconds, and 10 seconds for 100% convergence. It takes about a degree.

ＨＰＦ６６の非常に小さいカットオフ周波数ｆｎでは、カメラ１０の姿勢変化が生じてから並進振れの検出を有効に行うまでに１０秒ほどかかり、その間有効に像ブレ補正を行うことができない。そこで本実施形態では、サブ側のＨＰＦ６４の積分値を利用したメイン側のＨＰＦ６６の演算処理を、撮影シーケンスに応じて行う。 With a very small cut-off frequency fn of the HPF 66, it takes about 10 seconds from the occurrence of the posture change of the camera 10 to the effective detection of translational shake, during which the image blur correction cannot be effectively performed. Therefore, in the present embodiment, the calculation processing of the HPF 66 on the main side using the integrated value of the HPF 64 on the sub side is performed according to the shooting sequence.

具体的には、電源がＯＮ状態になると、サブ側ではＨＰＦ６４までの演算処理と、メイン側ではＨＰＦ６６までの演算処理が行われる。そして、所定のタイミングに応じて、ＨＰＦ６４の積分器６３において収束した積分値に対して所定の係数を乗じた値を、ＨＰＦ６６の積分器に入力させる。係数は、ＨＰＦ６６のカットオフ周波数ｆｎとＨＰＦ６４のカットオフ周波数ｆｍとの比であり、ここでは５／０．１＝５０に設定される。 Specifically, when the power is turned on, the sub-side performs the arithmetic processing up to the HPF 64 and the main side performs the arithmetic processing up to the HPF 66. Then, at a predetermined timing, a value obtained by multiplying the integrated value converged by the integrator 63 of the HPF 64 by a predetermined coefficient is input to the integrator of the HPF 66. The coefficient is the ratio of the cutoff frequency fn of the HPF 66 to the cutoff frequency fm of the HPF 64, and is set to 5/0.1=50 here.

例えばレリーズボタン１１が半押しされると、ＨＰＦ６４の積分値をＨＰＦ６６の積分値に置き換えることが可能である。ＡＦ処理期間中、ＨＰＦ６６ではそれに基づいた重力加速度成分除去が行われる。そしてレリーズボタン全押し後、メイン側ＨＰＦ６４で求められる演算値を用いて像ブレ量を算出する。 For example, when the release button 11 is pressed halfway, the integrated value of the HPF 64 can be replaced with the integrated value of the HPF 66. During the AF process, the HPF 66 removes the gravitational acceleration component based on the HPF 66. Then, after the release button is pressed all the way down, the image blurring amount is calculated using the calculated value obtained by the main HPF 64.

レリーズボタン１１が半押しされてからおよそ１秒間以内にＡＦ処理（合焦動作）が実行され、シャッタスピード、絞り値などが演算される。そのため、短期間で収束するＨＰＦ６４の積分値に係数を乗じた値をＨＰＦ６６の積分値として用いることにより、短期間で重力加速度成分を除去する。また、レリーズボタン１１が半押しされている状態では、ユーザが撮影の構えをしているため、手振れ（並進振れ）の度合いが比較的小さい。そのため、ＨＰＦ６４の積分値を用いても正確な重力加速度成分の除去を行うことができる。 AF processing (focusing operation) is executed within about 1 second after the release button 11 is half pressed, and shutter speed, aperture value, etc. are calculated. Therefore, the gravity acceleration component is removed in a short period by using a value obtained by multiplying the integral value of the HPF 64 that converges in a short period by a coefficient as the integrated value of the HPF 66. Further, when the release button 11 is half pressed, the degree of camera shake (translation shake) is relatively small because the user is ready to shoot. Therefore, the gravitational acceleration component can be accurately removed even by using the integral value of the HPF 64.

あるいは、電源ＯＮ直後からＨＰＦ６４の積分値をＨＰＦ６６の積分値に用いることも可能である。この場合、電源ＯＮになってすぐにレリーズ全押し操作（撮影）が行われても、迅速に重力加速度成分を除去することができる。 Alternatively, the integrated value of the HPF 64 can be used as the integrated value of the HPF 66 immediately after the power is turned on. In this case, the gravitational acceleration component can be quickly removed even if the release full-press operation (imaging) is performed immediately after the power is turned on.

しかしながら、カメラ姿勢を大きく変化させ、あるいはカメラ位置を大きく移動させた直後に撮影した場合、サブ側のＨＰＦ６４にまた残っている重力加速度成分が大きい。例えば、姿勢変化後０．１秒後に撮影をすると、上述したように収束時間が０．１８秒であるため重力加速度成分が残る。特に、姿勢変化が大きいと重力加速度成分の残存量も大きくなる。収束していない状態で２回積分を行うことで像ブレ量の誤差が大きくなり、誤った像ブレ補正処理を実行してしまう。 However, when an image is taken immediately after the camera posture is largely changed or the camera position is largely moved, the gravitational acceleration component remaining in the HPF 64 on the sub side is large. For example, if an image is taken 0.1 seconds after the posture change, the gravitational acceleration component remains because the convergence time is 0.18 seconds as described above. In particular, if the posture change is large, the residual amount of the gravitational acceleration component also becomes large. By performing the integration twice in a state where the image has not converged, the error of the image blur amount becomes large, and an erroneous image blur correction process is executed.

本実施形態では、加速度センサ２９とメイン側のＨＰＦ６６との間に配置された変化量演算部（図５参照）において、加速度センサ２９の出力値の変化量（差分）を常時検出する。そして、変化量が閾値を超える場合、演算部６０の出力、すなわち並進ぶれによる像ブレ量を一定期間ゼロとする。以下、これについて詳述する。 In the present embodiment, the change amount calculation unit (see FIG. 5) arranged between the acceleration sensor 29 and the HPF 66 on the main side constantly detects the change amount (difference) in the output value of the acceleration sensor 29. When the amount of change exceeds the threshold, the output of the calculation unit 60, that is, the amount of image blur due to translational shake is set to zero for a certain period. Hereinafter, this will be described in detail.

図７は、並進ぶれによる像ブレ量の演算処理を主とする撮影シーケンスのフローチャートである。図８は、加速度センサの出力を時系列的に示したグラフである。 FIG. 7 is a flowchart of a shooting sequence mainly including a calculation process of an image blur amount due to translational shake. FIG. 8 is a graph showing the output of the acceleration sensor in time series.

電源がＯＮ状態に切り替わると、変化量演算部６５は、加速度センサ２９からの出力信号を所定時間間隔で取得する（Ｓ１０１）。ここでは、１００ｍｓｅｃごとに出力信号が検出される。そして、前後の出力値の差分が演算される（Ｓ１０２）。 When the power is switched to the ON state, the change amount calculation unit 65 acquires the output signal from the acceleration sensor 29 at predetermined time intervals (S101). Here, the output signal is detected every 100 msec. Then, the difference between the output values before and after is calculated (S102).

ステップＳ１０３では、算出された変化量（差分値）が閾値を超えているか否かが判断される。ただし、差分値の絶対値が閾値と比較判断される。閾値は０．１５〜０．３５ｍ／ｓ^２の範囲内の値に設定可能であり、ここでは閾値が０．２０ｍ／ｓ^２に定められている。 In step S103, it is determined whether or not the calculated change amount (difference value) exceeds a threshold value. However, the absolute value of the difference value is compared and judged with the threshold value. The threshold value can be set to a value within the range of 0.15 to 0.35 m/s ² , and the threshold value is set to 0.20 m/s ² here.

図８（Ａ）に示すように、加速度センサ２９からの出力は連続的に変化している。変化量演算部６５では、時系列的に前後（ｎ番目と（ｎ−１）番目）の出力値の差分を算出する。図８（Ｂ）の符号Ａの差分値は０．２ｍ／ｓ^２であり、符号Ｂの差分値は０．１ｍ／ｓ^２のである。したがって、符号Ａで示す変化量がある場合、閾値を超えていると判断される。 As shown in FIG. 8A, the output from the acceleration sensor 29 continuously changes. The change amount calculation unit 65 calculates the difference between the output values before and after (nth and (n-1)th) in time series. The difference value of the code A in FIG. 8B is 0.2 m/s ² , and the difference value of the code B is 0.1 m/s ² . Therefore, when there is a change amount indicated by the symbol A, it is determined that the threshold value is exceeded.

ステップＳ１０３において、変化量が閾値を超えていると判断されると、加速度センサ２９の出力信号に基づいた像ブレ量算出を行わず、ゼロに定める（Ｓ１０６）。すなわち、並進ぶれによる像ブレ量演算をＯＦＦ設定する。したがって、撮影動作が行われた場合（Ｓ１０７）、角度ぶれによる像ブレ量だけに基づく像ブレ補正処理が実行される。 If it is determined in step S103 that the change amount exceeds the threshold value, the image blur amount calculation based on the output signal of the acceleration sensor 29 is not performed, and is set to zero (S106). That is, the image blur amount calculation due to translational shake is set to OFF. Therefore, when the photographing operation is performed (S107), the image blur correction process based on only the image blur amount due to the angular blur is executed.

電源ＯＮ状態の間（Ｓ１０８）、加速度センサ２９の出力値が順次検出されるとともに、差分値が算出されて閾値と比較される。差分値が閾値を超えている状態が続く、すなわちカメラの大きな姿勢変化や並進移動が継続している間、並進ぶれによる像ブレ量はゼロに設定される。 While the power is on (S108), the output value of the acceleration sensor 29 is sequentially detected, and the difference value is calculated and compared with the threshold value. The image blur amount due to translational shake is set to zero while the state in which the difference value exceeds the threshold value continues, that is, while the large posture change and translational movement of the camera continue.

一方、ステップＳ１０３において変化量が閾値以下であると判断された場合、変化量閾値以下の状態が、所定期間継続しているか否かが判断される（Ｓ１０４）。ここでの所定期間は、ＨＰＦ６４の過度応答期間以上の期間（例えば、０．５秒間）に定められている。 On the other hand, when it is determined in step S103 that the change amount is equal to or less than the threshold value, it is determined whether the state of being equal to or less than the change amount threshold value continues for a predetermined period (S104). The predetermined period here is set to a period longer than the transient response period of the HPF 64 (for example, 0.5 seconds).

像ブレ量演算をＯＦＦに設定後（Ｓ１０６）、変化量が閾値以下になってそのまま元の演算方法によって像ブレ量を算出すると、まだ除去できていない重力加速度成分が残っており、収束しきれていない。そのため、変化量閾値以下の状態が収束に必要な期間、すなわち過度応答期間を経過していない場合、経過するまで加速度センサ２９の出力値に基づいた像ブレ量の演算を行わず、ゼロに定める。 After the image blur amount calculation is set to OFF (S106), when the amount of change becomes equal to or less than the threshold value and the image blur amount is calculated by the original calculation method as it is, the gravitational acceleration component that has not been removed remains, and the convergence cannot be completed. Not not. Therefore, if the period equal to or less than the change amount threshold has not passed the period required for convergence, that is, the transient response period, the image blur amount is not calculated based on the output value of the acceleration sensor 29 until the period elapses, and is set to zero. ..

一方、ステップＳ１０４において、変化量閾値以下の状態が所定期間継続していると判断された場合、加速度センサ２９からの出力値に基づいて並進ぶれによる像ブレ量が算出される（Ｓ１０５）。図８（Ｂ）のような加速度センサ２９の出力変化がある場合、符号Ａの変化量によって像ブレ量＝０に設定されるが、その後変化量が閾値以下である期間が所定期間（０．５秒間）経過していることから、符号Ｂの変化量が得られたときには像ブレ量を元の演算方法によって算出することができる。 On the other hand, when it is determined in step S104 that the state equal to or less than the change amount threshold value continues for the predetermined period, the image blur amount due to translational shake is calculated based on the output value from the acceleration sensor 29 (S105). When there is a change in the output of the acceleration sensor 29 as shown in FIG. 8B, the image blur amount is set to 0 according to the change amount of the code A, but thereafter, the period in which the change amount is equal to or less than the threshold value is a predetermined period (0. Since 5 seconds have passed, the image blur amount can be calculated by the original calculation method when the change amount of the code B is obtained.

なお、閾値については、ユーザなどに選択的な設定をさせてもよい。例えば、一般ユーザを想定して閾値を０．２５ｍ／ｓ^２と設定し、初心者の場合には手振れが比較的大きくなると予想して最も大きい閾値０．３５ｍ／ｓ^２を設定変更し、プロカメラマンの場合には最も小さい閾値０．１５ｍ／ｓ^２を設定させればよい。閾値の設定は、例えばユーザがメニュー画面においてカメラの入力部材操作によって設定できるようにすることが可能である。 The threshold value may be selectively set by the user. For example, assuming a general user, the threshold value is set to 0.25 m/s ^2, and in the case of a beginner, the maximum threshold value 0.35 m/s ² is set and changed by expecting that camera shake will be relatively large. In this case, the smallest threshold value of 0.15 m/s ² may be set. The threshold can be set, for example, by the user by operating the input member of the camera on the menu screen.

このように第１の実施形態によれば、像ブレ補正装置５０を備えたデジタルカメラ１０において、加速度センサ２９からの出力信号に基づいて並進ぶれによる像ブレ量を算出するとともに、ＨＰＦ６４、ＨＰＦ６６によって加速度センサ２９からの出力信号に含まれる重力加速度成分を除去する。加速度センサ２９からの出力信号を所定時間間隔で検出し、出力信号の変化量（差分）が閾値を超える場合、像ブレ量をゼロに定める。 As described above, according to the first embodiment, in the digital camera 10 including the image blur correction device 50, the image blur amount due to translational blur is calculated based on the output signal from the acceleration sensor 29, and the HPF 64 and the HPF 66 are used. The gravitational acceleration component included in the output signal from the acceleration sensor 29 is removed. The output signal from the acceleration sensor 29 is detected at predetermined time intervals, and when the change amount (difference) of the output signal exceeds the threshold value, the image blur amount is set to zero.

重力加速度成分が残っている状態で積分演算を行わないため、誤った像ブレ量で像ブレ補正を行うのを防ぐことができる。また、重力加速度成分を略完全に除去できる過度応答期間を経過してから元の演算方法に戻るため、演算再開後には正確な像ブレ量を算出することができる。 Since the integration calculation is not performed in the state where the gravitational acceleration component remains, it is possible to prevent the image blur correction with an incorrect image blur amount. Further, since the original calculation method is returned after the transient response period in which the gravitational acceleration component can be removed almost completely, the accurate image blur amount can be calculated after the calculation is restarted.

次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、加速度センサ出力の変化量が閾値を超える場合、メイン側ＨＰＦのカットオフ周波数を高くする。それ以外の構成については、実質的に第１の実施形態と同じである。 Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, when the amount of change in the acceleration sensor output exceeds the threshold value, the cutoff frequency of the main HPF is increased. The other configurations are substantially the same as those in the first embodiment.

図９は、第２の実施形態における、並進ぶれによる像ブレ量演算を主とする撮影シーケンスのフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart of a shooting sequence mainly including image blur amount calculation due to translational blurring in the second embodiment.

ステップＳ２０１〜Ｓ２０５の実行は、図７のステップＳ１０１〜Ｓ１０５の実行と同じである。すなわち、加速度センサ２９からの出力信号の差分値を演算し、差分値が閾値以下であってその状態が所定期間以上継続している場合、出力値に基づいて像ブレ量を算出する。 The execution of steps S201 to S205 is the same as the execution of steps S101 to S105 in FIG. That is, the difference value of the output signal from the acceleration sensor 29 is calculated, and when the difference value is equal to or less than the threshold value and the state continues for a predetermined period or more, the image blur amount is calculated based on the output value.

一方、ステップＳ２０３において差分値が閾値を超えると判断された場合、サブ側ＨＰＦ６４のカットオフ周波数が高周波数側に変更される（Ｓ２０６）。上述したように、電源ＯＮの時から、メイン側ＨＰＦ６６とサブ側ＨＰＦ６４両方で積分値が演算されており、レリーズ半押し、全押しなど所定のタイミングでサブ側ＨＰＦ６４の積分値がメイン側ＨＰＦ６６に利用される。 On the other hand, if it is determined in step S203 that the difference value exceeds the threshold value, the cutoff frequency of the sub HPF 64 is changed to the high frequency side (S206). As described above, the integrated value is calculated by both the main HPF 66 and the sub HPF 64 from the time of power-on, and the integrated value of the sub HPF 64 is transferred to the main HPF 66 at a predetermined timing such as half-pressing the release button or full-pressing. Used.

このとき、サブ側ＨＰＦ６４のカットオフ周波数がより高周波数側に変更されているため、より迅速に重力加速度成分除去がＨＰＦ６４において行われる。したがって、カメラ姿勢の大きな変化や大きな動きがあっても、ＨＰＦ６４の積分値を用いることで誤検出するのを防ぐことができる。また、第１の実施形態と異なり像ブレ量を算出するため、大きな姿勢変化、移動が生じても並進ぶれによる像ブレを精度よく相殺するように像ブレ補正処理を実行することができる。 At this time, since the cutoff frequency of the sub-side HPF 64 is changed to the higher frequency side, the gravity acceleration component removal is performed more quickly in the HPF 64. Therefore, even if there is a large change or large movement of the camera posture, it is possible to prevent erroneous detection by using the integral value of the HPF 64. Further, since the image blur amount is calculated unlike the first embodiment, the image blur correction process can be executed so as to accurately cancel the image blur caused by the translational blur even if a large posture change or movement occurs.

ＨＰＦ６４のカットオフ周波数を高めた後、変化量が閾値以下の状態が所定期間経過すると、ＨＰＦ６４のカットオフ周波数を元の周波数に戻す（Ｓ２０５）。すなわち、カットオフ周波数を第１の実施形態と同様のタイミングで元の演算方法に戻す。 After the cutoff frequency of the HPF 64 is increased, when the change amount is equal to or less than the threshold value for a predetermined period, the cutoff frequency of the HPF 64 is returned to the original frequency (S205). That is, the cutoff frequency is returned to the original calculation method at the same timing as in the first embodiment.

なお、第１、第２の実施形態では、メイン側ＨＰＦ６４、サブ側ＨＰＦ６６を設ける構成であるが、メイン側ＨＰＦ６６だけで構成してもよい。この場合、ＨＰＦ６６のカットオフ周波数を一時的に高くすればよい。また、重力加速度成分除去用のＨＰＦと重力加速度変化分除去用のＨＰＦを設けた演算部の構成を採用し、両方あるいは少なくとも一方のＨＰＦのカットオフ周波数を高めるようにしてもよい。 In the first and second embodiments, the main HPF 64 and the sub HPF 66 are provided, but the main HPF 66 may be used alone. In this case, the cutoff frequency of the HPF 66 may be temporarily increased. Alternatively, the HPF for removing the gravitational acceleration component and the HPF for removing the gravitational acceleration change amount may be employed to increase the cutoff frequency of both or at least one HPF.

次に、図１０〜１２を用いて、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、カメラ姿勢に応じて閾値を変化させる。それ以外の構成については、第２の実施形態と同じである。 Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. In the third embodiment, the threshold value is changed according to the camera posture. The other configuration is the same as that of the second embodiment.

図１０は、第３の実施形態における、並進ぶれによる像ブレ量演算を主とする撮影シーケンスのフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart of a shooting sequence mainly including image blur amount calculation due to translational blurring in the third embodiment.

ステップＳ３０１、Ｓ３０２は、図９のステップＳ２０１、Ｓ２０２の実行と同じであり、加速度センサ２９の出力値の差分値が算出される。一方、これに並列する処理として、カメラ姿勢が検出されるとともに、その姿勢に応じた閾値が設定される（Ｓ３０３、Ｓ３０４）。なお、直列的にＳ３０１〜Ｓ３０４を実行してもよい。 Steps S301 and S302 are the same as steps S201 and S202 of FIG. 9, and the difference value of the output values of the acceleration sensor 29 is calculated. On the other hand, as a process parallel to this, the camera posture is detected and a threshold corresponding to the posture is set (S303, S304). In addition, you may perform S301-S304 serially.

図１１は、カメラの姿勢変化を示した図である。図１２は、カメラを水平姿勢から回転させたときの重力成分変化を示した図である。 FIG. 11 is a diagram showing changes in the posture of the camera. FIG. 12 is a diagram showing changes in the gravity component when the camera is rotated from the horizontal posture.

図１２では、カメラ１０を水平状態から傾けたときの重力加速度成分の変化を示している。Ｙ軸の加速度センサからの出力信号に関しては、０°〜１５°傾けても変化量は比較的小さい。一方、Ｘ軸の加速度センサからの出力信号に関しては、同じ角度だけ傾けると重力加速度の半分ほど変化する。このように、カメラ１０の姿勢変化方向の違いによって、重力加速度成分の変化量も異なる。 FIG. 12 shows changes in the gravitational acceleration component when the camera 10 is tilted from the horizontal state. With respect to the output signal from the Y-axis acceleration sensor, the amount of change is relatively small even when tilted at 0° to 15°. On the other hand, with respect to the output signal from the X-axis acceleration sensor, if it is tilted by the same angle, it changes by about half the gravitational acceleration. As described above, the amount of change in the gravitational acceleration component also changes depending on the difference in the orientation change direction of the camera 10.

第３の実施形態では、カメラ１０の姿勢に応じて閾値を設定する。ステップＳ３０３では、カメラ１０の姿勢を、Ｘ軸の加速度センサ２９の出力信号とＹ軸の加速度センサ２９の出力信号との大小比較に基づいて検出する。ステップＳ３０４では、検出された姿勢に応じた閾値を設定する。ここでは、カメラ１０が水平姿勢のときは閾値は小さい値にされ、垂直方向に近くなるほど閾値を大きな値に設定する。 In the third embodiment, the threshold value is set according to the posture of the camera 10. In step S303, the attitude of the camera 10 is detected based on the magnitude comparison between the output signal of the X-axis acceleration sensor 29 and the output signal of the Y-axis acceleration sensor 29. In step S304, a threshold value corresponding to the detected posture is set. Here, the threshold value is set to a small value when the camera 10 is in the horizontal posture, and the threshold value is set to a larger value as the camera 10 is closer to the vertical direction.

例えば、閾値と姿勢（角度）との対応関係を示すルックアップテーブル（ＬＵＴ）のデータをあらかじめメモリに記憶させ、検出された姿勢に応じた閾値をメモリから読み出せばよい。あるいは、閾値を姿勢から求める関数を定義し、検出された姿勢を関数に代入することによって求めることができる。この場合、連続的な閾値設定によって量子化誤差が含まれない。 For example, data of a look-up table (LUT) indicating the correspondence between the threshold and the posture (angle) may be stored in the memory in advance, and the threshold corresponding to the detected posture may be read from the memory. Alternatively, it can be obtained by defining a function for obtaining the threshold value from the posture and substituting the detected posture into the function. In this case, the continuous threshold setting does not include the quantization error.

ステップＳ３０５〜Ｓ３１０の実行は、図９のステップＳ２０３〜Ｓ２０８の実行と同じである。なお、ＨＰＦ６４のカットオフ周波数を高める代わりに、第１の実施形態と同様、像ブレ量演算をＯＦＦに設定することも可能である。また、第１〜第３の実施形態において、電源ＯＮから過度応答期間が経過するまでの間、変化量が閾値以下であっても演算方法を変更させてもよい。これにより、電源ＯＮ直後の撮影にも迅速に対処することができる。 The execution of steps S305 to S310 is the same as the execution of steps S203 to S208 of FIG. Instead of increasing the cutoff frequency of the HPF 64, it is possible to set the image blur amount calculation to OFF, as in the first embodiment. Further, in the first to third embodiments, the calculation method may be changed even if the amount of change is less than or equal to the threshold value from the time the power is turned on until the transient response period elapses. As a result, it is possible to quickly deal with shooting immediately after the power is turned on.

なお、デジタルカメラに限定されず、携帯機器といった電子機器などにも適用可能である。 Note that the present invention is not limited to digital cameras, and can be applied to electronic devices such as mobile devices.

１０デジタルカメラ（撮像装置）
２２イメージセンサ
２９加速度センサ
４０システムコントロール回路（像ブレ補正処理部）
５０像ブレ補正装置（像ブレ補正処理部）
５４可動ステージ
５９移動部材駆動回路（像ブレ補正処理部）
６０演算部
６４ＨＰＦ（フィルタ処理部）
６６ＨＰＦ（フィルタ処理部） 10 Digital camera (imaging device)
22 image sensor 29 acceleration sensor 40 system control circuit (image blur correction processing unit)
50 Image blur correction device (image blur correction processing unit)
54 movable stage 59 moving member drive circuit (image blur correction processing section)
60 calculation unit 64 HPF (filter processing unit)
66 HPF (filter processing unit)

Claims

装置の加速度を検出する加速度センサと、
前記加速度センサの出力信号に基づき、並進振れによる像ブレ量を演算する演算部と、
像ブレ量に応じて撮影光学系内のレンズもしくはイメージセンサを駆動し、像ブレ補正を実行する像ブレ補正処理部とを備え、
前記演算部が、前記加速度センサの出力値もしくはそれに応じた値の変化量が閾値を超える場合、一時的に、誤検出が累積しないように像ブレ量を置き換えることによって演算処理方法を変更することを特徴とする撮像装置。 An acceleration sensor for detecting the acceleration of the device,
A calculation unit that calculates an image blur amount due to translational shake based on the output signal of the acceleration sensor;
An image blur correction processing unit that drives a lens or an image sensor in the photographing optical system according to the amount of image blur and executes image blur correction,
When the output value of the acceleration sensor or the amount of change in the value corresponding thereto exceeds a threshold value, the arithmetic unit temporarily changes the arithmetic processing method by replacing the image blur amount so that erroneous detections do not accumulate. An imaging device characterized by.

装置の加速度を検出する加速度センサと、
前記加速度センサの出力信号に含まれる重力加速度成分を除去するフィルタ処理部を有し、前記加速度センサの出力信号に基づいて並進振れによる像ブレ量を演算する演算部と、
像ブレ量に応じて撮影光学系内のレンズもしくはイメージセンサを駆動し、像ブレ補正を実行する像ブレ補正処理部とを備え、
前記フィルタ処理部は、前記加速度センサからの出力信号を、相対的にカットオフ周波数の低いメイン側ハイパスフィルタと相対的にカットオフ周波数の高いサブ側ハイパスフィルタに分岐し、前記メイン側ハイパスフィルタで並進振れによる像ブレ量を演算するとともに前記メイン側ハイパスフィルタの演算値を前記サブ側ハイパスフィルタの演算値に置き換え可能であって、
前記演算部が、前記加速度センサの出力値の変化量が閾値を超える場合、一時的に、前記サブ側ハイパスフィルタのカットオフ周波数をさらに高くし、前記メイン側ハイパスフィルタの演算値を前記サブ側ハイパスフィルタの演算値に置き換えることによって演算処理方法を変更することを特徴とする撮像装置。 An acceleration sensor for detecting the acceleration of the device,
A calculation unit that has a filter processing unit that removes a gravitational acceleration component included in the output signal of the acceleration sensor, and that calculates an image blur amount due to translational shake based on the output signal of the acceleration sensor;
An image blur correction processing unit that drives a lens or an image sensor in the photographing optical system according to the amount of image blur and executes image blur correction,
The filter processing unit branches the output signal from the acceleration sensor into a main-side high-pass filter having a relatively low cutoff frequency and a sub-side high-pass filter having a relatively high cut-off frequency. It is possible to replace the calculated value of the main-side high-pass filter with the calculated value of the sub-side high-pass filter while calculating the image blur amount due to translational shake.
When the amount of change in the output value of the acceleration sensor exceeds a threshold value, the calculator temporarily increases the cutoff frequency of the sub-side high-pass filter, and the calculated value of the main-side high-pass filter is changed to the sub-side. An image pickup apparatus, characterized in that an arithmetic processing method is changed by replacing with an arithmetic value of a high-pass filter .

前記演算部が、一定期間、並進ぶれによる像ブレ量をゼロにすることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。 The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the arithmetic unit sets the image blur amount due to translational shake to zero for a certain period.

前記演算部が、一定期間、前記サブ側ハイパスフィルタのカットオフ周波数をさらに高くすることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。 The image pickup apparatus according to claim 2, wherein the arithmetic unit further increases the cutoff frequency of the sub-side high-pass filter for a certain period.

前記演算部が、前記加速度センサの出力信号に含まれる重力加速度成分を除去するフィルタ処理部を有し、
前記一定期間が、前記フィルタ処理部の過度応答期間以上の期間であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。 The calculation unit has a filter processing unit that removes a gravitational acceleration component included in the output signal of the acceleration sensor,
The image pickup apparatus according to claim 3 , wherein the certain period is a period longer than a transient response period of the filter processing unit.

前記演算部が、装置の姿勢を検出し、装置の姿勢変化に応じて段階的あるいは連続的に変化する閾値を、検出した姿勢に応じた値に定めることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の撮像装置。 6. The calculation unit according to claim 1, wherein the calculation unit detects the posture of the device, and sets a threshold value that changes stepwise or continuously according to a change in the posture of the device to a value according to the detected posture. The image pickup apparatus according to any one of claims.

前記演算部が、垂直姿勢時の閾値と比べ、水平姿勢時の閾値を小さい値に定めることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 6, wherein the arithmetic unit sets the threshold value in the horizontal posture to a smaller value than the threshold value in the vertical posture.

閾値が、０．１５〜０．３５ｍ／ｓ^２の範囲で定められることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の撮像装置。 The image pickup device according to claim 1, wherein the threshold value is set in a range of 0.15 to 0.35 m/s ² .

前記演算部が、演算処理方法変更後、変化量閾値以下の状態が所定期間継続すると、演算処理方法を元に戻すことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の撮像装置。 9. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the arithmetic unit returns the arithmetic processing method to the original state when the state of being equal to or less than the change amount threshold continues for a predetermined period after the arithmetic processing method is changed.

前記演算部が、前記加速度センサの出力信号に含まれる重力加速度成分を除去するフィルタ処理部を有し、
前記演算部が、変化量閾値以下の状態が前記フィルタ処理部の過度応答期間経過すると、演算処理方法を元に戻すことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。 The calculation unit has a filter processing unit that removes a gravitational acceleration component included in the output signal of the acceleration sensor,
The imaging apparatus according to claim 1 , wherein the arithmetic unit returns the arithmetic processing method to the original state when the transient response period of the filter processing unit elapses in a state of a change amount threshold or less.

前記演算部が、装置起動後の定められた期間において、変化量が閾値以下であっても演算処理方法を変更することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の撮像装置。 11. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the calculation unit changes the calculation processing method even when the amount of change is less than or equal to a threshold value during a predetermined period after the device is activated.

前記演算部が、所定時間間隔で前記加速度センサから出力される出力値の前後差分を変化量として閾値と比較することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の撮像装置。 The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the arithmetic unit compares a front-back difference of output values output from the acceleration sensor at a predetermined time interval as a change amount with a threshold value.

装置の加速度を検出する加速度センサの出力信号に基づき、並進振れによる像ブレ量を演算し、
像ブレ量に応じて撮影光学系内のレンズもしくはイメージセンサを駆動し、像ブレ補正を実行する像ブレ補正方法であって、
前記加速度センサの出力値もしくはそれに応じた値の変化量が閾値を超える場合、一時的に、誤検出が累積しないように像ブレ量を置き換えることによって演算処理方法を変更することを特徴とする像ブレ補正方法。 Based on the output signal of the acceleration sensor that detects the acceleration of the device, calculate the image blur amount due to translational shake,
An image blur correction method of driving a lens or an image sensor in a photographing optical system according to an image blur amount to execute image blur correction,
When the output value of the acceleration sensor or the amount of change in the value corresponding thereto exceeds a threshold value, the calculation processing method is temporarily changed by replacing the image blur amount so that false detections do not accumulate. Image stabilization method.

装置の加速度を検出する加速度センサの出力信号に含まれる重力加速度成分を、フィルタ処理部によって除去し、
前記加速度センサの出力信号に基づいて並進振れによる像ブレ量を演算し、
像ブレ量に応じて撮影光学系内のレンズもしくはイメージセンサを駆動し、像ブレ補正を実行する像ブレ補正方法であって、
前記フィルタ処理部は、前記加速度センサからの出力信号を、相対的にカットオフ周波数の低いメイン側ハイパスフィルタと相対的にカットオフ周波数の高いサブ側ハイパスフィルタに分岐し、前記メイン側ハイパスフィルタで並進振れによる像ブレ量を演算するとともに前記メイン側ハイパスフィルタの演算値を前記サブ側ハイパスフィルタの演算値に置き換え可能であって、
前記加速度センサの出力値の変化量が閾値を超える場合、一時的に、前記サブ側ハイパスフィルタのカットオフ周波数をさらに高くし、前記メイン側ハイパスフィルタの演算値を前記サブ側ハイパスフィルタの演算値に置き換えることによって演算処理方法を変更することを特徴とする像ブレ補正方法。 The gravitational acceleration component included in the output signal of the acceleration sensor that detects the acceleration of the device is removed by the filter processing unit,
Calculate the image blur amount due to translational shake based on the output signal of the acceleration sensor,
An image blur correction method of driving a lens or an image sensor in a photographing optical system according to an image blur amount to execute image blur correction,
The filter processing unit branches the output signal from the acceleration sensor into a main high-pass filter having a relatively low cutoff frequency and a sub-side highpass filter having a relatively high cutoff frequency. It is possible to replace the calculated value of the main-side high-pass filter with the calculated value of the sub-side high-pass filter while calculating the image blur amount due to translational shake.
When the amount of change in the output value of the acceleration sensor exceeds a threshold value, the cutoff frequency of the sub-side high-pass filter is further increased, and the calculated value of the main-side high-pass filter is set to the calculated value of the sub-side high-pass filter. An image blur correction method, characterized in that the calculation processing method is changed by replacing with .