JP3548285B2 - Camera image stabilizer - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、カメラ、光学機等において、手振れ等により発生する像ぶれを防止するために作用するカメラの像ぶれ防止装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来この種の防振装置としては図9に示した様に、カメラ本体300内に、図に示したカメラのフィルム面に平行な2つの垂直軸、Y軸、及びP軸周りの回転振れを検出するセンサ301,302が配置され、この両センサからの出力に基づき、所定の駆動手段303,304を介して、補正光学系が駆動される事により、像面306で生ずる像振れ(即ち撮影者の手振れによるもの)が小さくなるように構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
通常撮影者の手振れ周波数の帯域はせいぜい20Hz程度であり、この程度の周波数であれば現状のセンサ(例えば振動ジャイロ等)及び補正光学系(例えば後述するシフト光学系)で充分追従出来る範囲である。
【0004】
しかしながら、フォーカルプレーンタイプのシャッタを持つカメラ等では、先幕と後幕の走行によってそれぞれ100Hz程度(この周波数はシャッタ幕の走行スピードにより決まる。即ち走行開始と走行完了で振れの周期が決定される)の周波数が発生する為、この周波数に対しては現状のセンサ及び補正系では充分追従出来るとは言えない。
【0005】
図10はこのシャッタ走行時の振れ波形の様子を示したものであり、(a)で示した先幕走行開始のタイミングで(c)で示した本来の振れ波形は下方向に急速に低下し、先幕走行完了のタイミングでこの波形は今度は上方向に急速に上昇する。
【0006】
これに対し実際のセンサ及び補正系の動き出力は(d)で示したように本来の振れに対して遅れが生ずる為、結果として実際の像面上に生ずる振れは、(e)に示した様に先幕の走行開始から所定時間経過する迄非常に大きいものになってしまう。又、後幕走行の場合も同様に(b)に示した後幕走行開始及び後幕走行終了に同期して振れが発生し、像面上に振れが生ずるが、後幕の場合は露光完了に近いタイミングなので先幕走行に比べるとその影響度は少ない。
【0007】
このようなシャッタ振れの影響は低速シャッタになれば全体の露光時間に比べてこの影響が生ずる時間の割合が少なくなるので問題がなくなってくるし、又より高速シャッタの場合には露光時間そのものが短いのでこの場合も問題はない。従ってシャッタ速度が1/30〜1/250秒程度の中速シャッタで大きな問題となる。
【0008】
本発明は上述したような事情に鑑みて為されたもので、通常のセンサや補正系では適正に検出、補正出来ない様な振れ、例えば上述のような高周波数の振れが発生しているときでも適正な像ぶれ防止を可能にするカメラの像ぶれ防止装置を提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述したような目的を達成するために、カメラの像振れを検出する振れ検出手段の出力に基づいて像振れを補正するカメラの像ぶれ防止装置において、所定のタイミングで信号を生成する信号生成手段と、カメラの露光開始タイミングに応じて前記振れ検出手段の出力と前記信号生成手段にて生成される信号とを合成演算する演算手段と、前記演算手段による演算結果に基づいて振れ補正する振れ補正手段を有し、前記信号生成手段にて生成される信号は、前記振れ検出手段の出力が最大となるまでは単調的に増加もしくは減少して、最大となる以降は前記増加もしくは減少が停止し一定となる信号波形であることを特徴とするものである。
【0010】
【実施例】
(第1の実施例)
図1は本発明の第1の実施例のカメラの全体構成の概要を示すブロック図であり、この構成を以下に説明する。なお、外観及び各構成の配置は図9に示したものと同様である。
【0011】
1はカメラ全体の振れを検出する振れセンサであり、一般的にはコリオリカを利用した角速度センサとして振動ジャイロが用いられる。
【0012】
振れセンサ1の出力は、フィルタ回路2を通して不要信号成分が除去、増巾された後、積分回路3に入力され、ここで角速度から各変位へ変換が行われる。
【0013】
この積分回路3の出力と、シーケンス制御回路16からの所定タイミングで任意の波形を発生する任意タイミング発生回路4の出力とが加算回路5に於て加算され、その加算回路5からの出力はレンズ駆動変換回路6にて振れ補正に必要な補正系駆動量に変換された後、減算回路7へ入力される。
【0014】
減算回路7のもう一方の入力は、補正光学系位置検出手段8からの出力に接続されるが、ここで実際の補正光学系9、補正光学系駆動手段10、駆動コイル11の具体的構成については図2を用いて説明を行う。
【0015】
図2は図1の補正光学系9とそれを駆動するための構成の詳細を示すものである。同図に示されている補正光学系は、レンズを光軸と垂直なxy方向に平行シフトとすることにより、カメラの撮影光学系に入射する光路を偏心駆動させるシフト光学系の構成を示したもので、30及び31はそれぞれ実際のx,y軸方向の駆動源となる磁気回路ユニットを構成するヨーク部であり、又32,33はこのヨークと対をなすコイルを表している。よって、このコイル部分に図1に示した補正光学系駆動手段10から必要な電力が供給される事により、撮影レンズの一部を為す補正レンズ34がx,y軸方向に偏心駆動される。
【0016】
更に35は上記レンズ34を固定するための支持枠及び支持アームであり、このシフトレンズの実際の動きは、レンズと一体となって動くiRED36,37及びシフトレンズ全体を保持する鏡筒部40に取り付けられたPSD42,43との組合わせによって非接触に検出される。
【0017】
又は、38はこのシフト系への通電を停止した時にレンズを略光軸中心位置に保持する為のメカロック機構を、39はチャージピンを、41はこのシフト系の倒れ方向を規制する為のあおり止めとしての支持球をそれぞれ表している。
【0018】
以上の様に、像ぶれ補正のために駆動される補正光学系の動きは補正光学系位置検出手段8を通して減算回路7への入力となり、ここで前述したセンサからの信号入力との減算が実行され、その結果が上記補正光学系駆動手段10を通して補正光学系9への駆動信号となる為、結果としてセンサ出力に等しくなる様に補正光学系9が駆動される。従って、補正光学系9及び撮影光学系12を通して、フィルム面20に結像する像は、撮影者による手振れ等の影響を受けずに常にほぼ同じ位置にある事になる。ここで撮影レンズ12のズーム/フォーカス等撮影倍率に関わるレンズ位置情報は、レンズ位置検出手段13を介してシーケンス制御16に取り込まれる。
【0019】
一方、カメラのSW1の操作(レリーズ釦の半押し操作)に連動するスイッチ手段18のON動作に伴ない測光手段17からの測光情報は、シーケンス制御回路に取り込まれ所定のシャッタ速度情報に変換され更にカメラのSW2の操作(レリーズ釦の完全押し操作)に連動するスイッチ手段19のON動作に伴い実際の露光動作の開始に従って、シャッタ制御手段15を通してシャッタ14の走行動作が行われる構成となっている。又、点線で囲まれたAの部分は全て1つのCPUで構成することも可能である。
【0020】
次に実際の制御動作について制御回路16の制御動作を示す図3のフローチャート及び図4のタイミング図を用いて説明を行う。
【0021】
まず、図3ステップ100では図1のスイッチ手段18がONであるか否か、つまりカメラのSW1(レリーズ釦の半押し)がONしているか否かの判定が為され、OFFの場合にはそのままだが、ONしている場合にはステップ101へ進み、ここで図1で示した様に振れセンサ1の出力に従って補正光学系9の駆動が開始される。従って、この時点で通常の手振れによる像振れ補正が行われるようになる訳である。
【0022】
次にステップ102では、図1に示される測光手段17からの被写体輝度情報に基づき、最適な露出を実現する為の実際の絞りやシャッタ速度が演算決定される。
【0023】
続いてステップ103では、図1のスイッチ手段19がONであるか否か、つまり、カメラのSW2(レリーズ釦完全押し)がONしているか否かの判定が為され、まだONしていない場合にはステップ104へ進んで、ここで再びステップ100と同様にカメラのSW1の状態判定が行われる。
【0024】
ステップ104でSW1がONしている場合には再びステップ103へ戻るが、OFFとなっている場合には、ステップ105へ進んで補正光学系9の駆動が停止(通常は図2に示したメカロック機構38によりレンズをメカニカルに固定)する為、この時点で手振れによる像振れ補正動作は停止する。
【0025】
一方、ステップ103でカメラのSW2がONしていると判断された場合には、まずステップ106で、シーケンス制御回路16内部にあるタイマがリセットされ、後述する各タイミングの初期設定動作が行われる。次にステップ107では、シャッタ制御手段15を介してシャッター14のうち先幕の駆動が開始される。
【0026】
ここで、先幕駆動時の振れ状況、振れ信号等の状態を図4のタイミングチャートを用いて説明する。
【0027】
図4のタイミングチャートは、シャッタ先幕、後幕駆動に伴う実際の振れ状態、振れセンサ出力等の変動を示すものである。なお、同図において、(a)はシャッタ先幕駆動状況、(b)はシャッタ後幕駆動状況、(c)は実際のカメラの振れ状態、(d)振れセンサ出力や補正系の変位、(e)は後述する補正データ、(f)は振れセンサ出力と補正データとを加算した結果、及びそれに応じて動作する補正系の変位、(g)は(f)に示されるように補正系が動作した場合の像面上の像面残り量をそれぞれ示している。
【0028】
図4(c)に示される様に先幕の駆動、走行開始時には、カメラ本体には手振れに比べるとはるかにスピードの速い振れが下向きに発生し、先幕走行が終了すると同時に今度は上向きに振れが生ずる様になる。
【0029】
これはあくまで、先幕の走行、停止の反作用よりカメラ本体が動いている事によるものである。
【0030】
一方、これに対して実際の振れセンサ出力は(d)の実線で示した様に振れの発生タイミング及びピークタイミング(本来の振れピークからセンサ出力ピークまでの遅れt1)がそれぞれ遅れているが、これは振れセンサ自体の高周波性能の悪化によるものである。更に、この振れセンサ出力に基づき補正光学系が駆動された場合の駆動変位図1の補正光学系位置検出手段8の出力が、図4(d)の点線で示した様になっており、この波形は振れセンサ出力に比較して更に遅れが生じるているが、これは補正系自体の高周波性能の悪化によるものである。
【0031】
次にステップ108では、先幕走行開始からT0が経過したか否かの判定が為され、T0に達してしない場合には、ステップ109で任意タイミング波形発生回路4の波形出力はクリアされたままとなり、センサ出力に加算されるデータは0のままとなる。
【0032】
一方ステップ108でタイマの値がT0を超えていると判断された場合は、次にステップ110へ進んで今度はタイマの値がT1(≧T0)を超えているか否かの判定が為される。またT1を経過していない場合には、ステップ111へ進んでここで任意タイミング波形発生回路4の出力が図4(e)に示した様に発生し、加算回路5を介して振れセンサ出力に加算される。ここでは、T0時間経過後よりある一定の傾きで単調増加する任意波形が発生している。
【0033】
更に、ステップ110でタイマの値がT1を超えていると判断された場合は、ステップ112で任意タイミング波形発生回路の出力増加が停止し、以降露光期間中その値が保持される事になる。この様なある所定の単調増加の後レベル保持するような任意波形が振れセンサ出力に加算された結果が図4(f)に示されているが、図4(d)と比較しても明らかな様に、先幕走行完了からΔtの期間、(c)で示した本来の波形に対して(d)の場合は逆方向に補正が為されているのに対し、(f)の場合は完全に追従していないものの(c)の実際の振れと同方向に補正が為されてていることが判る。この様な補正動作によって得られる最終的な像面上の振れ量が図4(g)に示されているが、これを図10(e)と比較すると、シャッタ全開となる前のタイミングでは却って補正残りが大きくなっているが、この期間の実際の露光に寄与する割合は全開状態に比べるとわずかであり、一方シャッタ全開後は図10(e)と比較するとはるかに像振れ補正残り量が小さくなっており、実際の露光での振れ低減が可能となる。
【0034】
なお、上述した設定時間T0、T1は、予め分かっている図4(b)のようなシャッタ幕走行により生じるカメラの振れ特性及び振れセンサの応答遅れ特性を考慮して設定される。例えば、本実施例の場合は、T0はシャッタ先幕走行開始からシャッタ先幕走行の影響がカメラの振れとして表れ始めるまでの時間になるように設定され、また、T1は、シャッタ先幕走行開始から振れセンサの出力がピークに達する時点(シャッタ先幕走行により生じる振れがピークに達する時点から図4におけるt1だけ遅れた時点)までの時間になるように設定されている。
【0035】
再び図3のフローチャートに於て、ステップ113ではタイマの値が測光レベルより決定されるシャッタ制御時間T2に達しているか否かの判定が為され、経過していない場合は再びステップ108へ戻るが、経過したと判断した場合はステップ114へ進んで後幕走行開始動作が行われる。
【0036】
後幕走行の場合も先幕走行の場合と同様に図4(c)で示した様な振れ波形が生じるが、シャッタ幕が閉じていく方向なので実際の露光への影響は先幕に比べて小さいものとなる。本実施例では、この為後幕での補正動作は行われていないが、先幕と同様の振れセンサ出力補正を行った場合にはより一層の改善が期待される事は言う迄もない。
【0037】
ステップ115ではタイマの値がT3に達したか否か判定が為され、達していると判断された場合はステップ116へ進んでここで先幕、後幕の駆動を行ったアクチュエータに対する通電がシャッタ制御手段15による制御のもと停止される。
【0038】
続いてステップ117では、前述した任意タイミング発生回路がクリアされその出力が0となり、加算回路5に対する補正データの加算は停止する。以上の動作が終了すると、ステップ118で不図示の給送回路によりフィルム給送が行われ、給送が完了した時点で再びステップ103へ戻る事になる。
【0039】
図5は上述した図4(e)の補正データの変形例を示したものであるが、まず(a)は直線の傾きが2段階(若しくは2段階以上)変化している場合で、最初の傾きは本来の振れと補正系の動きが反対となるのを防止し、後半のゆるい傾きは本来の振れと補正系の動きが同一方向となった時の過補正を防止する。
【0040】
更に、(b)のような指数関数的に増加する曲線波形を用いれば、上記と同様の効果が期待出来る。
【0041】
(第2の実施例)
次に本発明の第2の実施例についての説明を行う。図6は、シャッタ駆動が伴う実際の振れ状態、振れセンサ出力等の変動を示すタイミングチャートで、(a)〜(e)は前出の図4における(a)〜(e)と同様のものを示す。
【0042】
図6は、シャッタ速度が前述の第1の実施例の図4に示されたものに比べて速い場合を示したものであるが、この場合先幕の走行と後幕の走行がタイミング的に重なる為に、(c)の振れ波形は図4に比較して大きなものとなっている。またこのような場合、振れセンサ出力、及びその振れセンサ出力に応じた補正系駆動の遅れによる像面補正残りも大きくなる傾向にある。
【0043】
つまりシャッタ速度によってシャッタ駆動により発生する振れ特性、振れセンサ出力及び補正光学系駆動の遅れ特性が変化するので当然の事ながら併用するシャッタ速度により補正データを変更する必要が生ずる。
【0044】
図7,8はシャッタ速度により補正タイミングの方法を変更した場合の制御方法を示すフローチャートでステップ200〜205については前述した第1の実施例の図3のステップ100〜105と全く同様なのでここでの説明は省略する。
【0045】
ステップ206に於て、ステップ202の測光演算にて決定されたシャッタ速度に対応する情報、例えばシャッタ速度が1/250から1/125と1段変化した場合にnの値は1増加するというように、ある所定の整数値が決定される。
【0046】
次にステップ207〜209ではこの整数値がnに対応する各補正データのパラメータ値が補正データテーブルより導き出され、まずステップ207でテーブルデータf(n)の値が第1の実施例で説明したT0の値として、次にステップ208では同様にテーブルデータg(n)の値がT1として、ステップ209では図6で示した様に補正データの最大振幅Dに対応する量h(n)が、CPU内部のレジスタLに各々転送される。
【0047】
更にステップ210ではこのレジスタLの値が図1の任意のタイミング波形発生回路4に転送され、実際のシャッタ制御時に発生すべき補正データ量が決定される事になる。次に実際の露光中の動作についてはステップ211〜223に示しているが、この動作については図3のステップ106〜118と全く同様なのでここでの説明は省略する。
【0048】
この様にしてシャッタ速度に応じて補正すべきデータを変更した場合、図6(e)で示した様に、波形が立上がるタイミングT0、波形の増加、減少が停止するタイミングT1、及び波形の最大振幅Dが変化し、本来の振れに対応した最適な補正データが設定する事が出来る。
【0049】
尚、本実施例では使用されるシャッタ速度のみに対応して補正データを変更する様にしているが、図1に示されるレンズ位置検出手段13で検出されるズーム、フォーカス情報に応じて、この補正データを変更する事も有効である。これはズームの焦点距離が長くなる程、シャッタ振れの像面への影響が大きくなる事を防ぐ為であり、この場合、図5等に示されるより振れ波形に近い補正データを使用する必要もある。
【0050】
又、シャッタ速度以外に図1に示される絞り制御手段21を介して、レンズ中に配置された絞り径を制御する場合にも絞り値に応じて絞り駆動時間が異なる事によって振れ波形が異なる事から、設定絞りにより異なる補正データを持つ事も有効である。
【0051】
また上述した各実施例においては、シャッタ幕の停止を時間で予測するようにしているが、実際のシャッタ幕の動きを直接検出して、その検出結果に基づいて振れセンサ出力補正のための信号の発生または状態変更を制御するようにしてもよい。
【0052】
また上述した各実施例においては、フォーカルプレーンシャッタの駆動の影響により発生する振れに対処した例を示したが、その他の振れを引き起こす構成、例えば他のタイプのシャッタまたは一眼レフカメラのクイックリターンミラーまたはフィルム給送機構等の駆動の影響に対処するような構成とすることもできる。また、この場合も、振れを引き起こす構成の駆動状況に応じて対処の仕方を変える(上述した第2の各実施例のように振れセンサ出力補正データの波形や、発生タイミングを変える)ようにしてもよい。
【0053】
本発明は、振れ検出手段として、角加速度計、加速度計、角速度計、速度計、角変位計、変位計、振れが検出できるものであればどのようなものであってもよい。
【0054】
本発明は、振れ補正手段として、光軸に垂直な面内で光学部材を動かすシフト光学系の他にも、可変頂角プリズム等の他の光束変更手段や、光軸に垂直な面内で撮影面を動かすもの、更には画像処理により振れを補正するもの等、振れが防止できるものであればどのようなものであってもよい。
【0055】
本発明は、振れ補正手段として直接振れを補正するものに限られるものではなく、振れが発生していること、または発生する可能性があることを光、音等により警告して使用者にそのことを注意させることにより間接的に振れが発生しないようにするものであってもよい。
【0056】
本発明は、一眼レフカメラ、レンズシャッタカメラ、ビデオカメラ、更にはカメラ以外の光学機器や他の装置、更には構成ユニットとしても適用できるものである。
【0057】
本発明は、クレームまたは実施例の各構成また一部の構成が別個の装置に設けられていてもよい。例えば、振れ検出手段がカメラ本体に、振れ補正手段が前記カメラに装着されるレンズ鏡筒に設けられていてもよい。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、カメラの露光開始タイミングに応じて振れ検出手段の出力と、振れ検出手段の出力が最大となるまでは単調的に増加もしくは減少して、最大となる以降はその増加もしくは減少が停止し一定となる信号とを合成演算し、その演算結果に基づいて振れ補正するようにしたので振れ検出手段の出力のみでは適正な像ぶれ防止ができないとき、例えば、振れ検出手段が適性に検出できる周波数より高周波数の振れが発生する場合等においても、適正な像ぶれ防止が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のカメラの全体構成の概略を示すブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施例のカメラの像ぶれ補正に係わる構成の詳細を示す斜視図である。
【図3】本発明の第1の実施例のカメラの動作を示すフローチャートである。
【図4】本発明の第1の実施例のカメラの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図5】本発明の第1の実施例のカメラの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図6】本発明の第2の実施例のカメラの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図7】本発明の第2の実施例のカメラの動作を示すフローチャートである。
【図8】本発明の第2の実施例のカメラの動作を示すフローチャートである。
【図9】従来の像ぶれ防止機能付きカメラの概略を示した斜視図である。
【図10】従来の像ぶれ防止機能付きカメラの問題点を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 振れセンサ
4 任意タイミング波形発生回路
5 加算回路
9 補正光学系
10 補正光学系駆動手段
16 シーケンス制御回路[0001]
[Industrial applications]
BACKGROUND OF THE
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a vibration isolator of this type, as shown in FIG. 9, rotational shake around two vertical axes parallel to the film surface of the camera shown in FIG.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Normally, the camera shake frequency band of the photographer is at most about 20 Hz, and such a frequency is a range that can be sufficiently followed by a current sensor (for example, a vibration gyro) and a correction optical system (for example, a shift optical system described later). .
[0004]
However, in a camera or the like having a focal plane type shutter, each of the front curtain and the rear curtain travels at about 100 Hz (this frequency is determined by the traveling speed of the shutter curtain. That is, the period of the shake is determined by the start of travel and the completion of travel. ), The current sensor and correction system cannot sufficiently follow this frequency.
[0005]
FIG. 10 shows the state of the shake waveform during the shutter running. At the timing of the start of the front curtain running shown in (a), the original shake waveform shown in (c) rapidly decreases in the downward direction. This waveform rapidly rises upward at the timing of the completion of the front curtain running.
[0006]
On the other hand, since the actual motion output of the sensor and the correction system is delayed with respect to the original shake as shown in (d), the resulting shake on the actual image plane is shown in (e). In this way, it becomes very large until a predetermined time elapses from the start of traveling of the front curtain. Also, in the case of the trailing curtain running, a shake is generated in synchronization with the start and trailing end of the trailing curtain shown in (b), and a shake occurs on the image plane. Because the timing is close to, the influence is less than that of the front curtain driving.
[0007]
The effect of such shutter shake is eliminated when the shutter speed is low, since the proportion of the time during which the effect occurs is reduced compared to the entire exposure time. In the case of a high-speed shutter, the exposure time itself is short. There is no problem in this case. Therefore, there is a serious problem with a medium-speed shutter having a shutter speed of about 1/30 to 1/250 second.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and when a shake that cannot be properly detected and corrected by a normal sensor or a correction system, for example, a high-frequency shake as described above occurs. However, an object of the present invention is to provide an image blur prevention device for a camera which enables appropriate image blur prevention.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention generates a signal at a predetermined timing in a camera image stabilization device that corrects image shake based on an output of a camera shake detection unit that detects image shake of a camera. A signal generating unit, an arithmetic unit for combining an output of the shake detecting unit with a signal generated by the signal generating unit in accordance with an exposure start timing of a camera, and a shake correction based on a calculation result by the arithmetic unit The signal generated by the signal generation means monotonically increases or decreases until the output of the shake detection means reaches a maximum, and thereafter increases or decreases after the maximum. Is a signal waveform that stops and becomes constant .
[0010]
【Example】
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of an overall configuration of a camera according to a first embodiment of the present invention, and this configuration will be described below. The appearance and the arrangement of each component are the same as those shown in FIG.
[0011]
[0012]
The output of the
[0013]
The output of the
[0014]
The other input of the subtraction circuit 7 is connected to the output from the correction optical system position detection means 8. Here, the specific configuration of the actual correction
[0015]
FIG. 2 shows details of the correction
[0016]
[0017]
Alternatively, 38 is a mechanical lock mechanism for holding the lens substantially at the center of the optical axis when power supply to this shift system is stopped, 39 is a charge pin, and 41 is a tilt for regulating the falling direction of the shift system. Each of the supporting spheres serves as a stop.
[0018]
As described above, the movement of the correction optical system driven for image blur correction is input to the subtraction circuit 7 through the correction optical system position detection means 8, where the subtraction from the signal input from the sensor is performed. Then, the result becomes a drive signal to the correction
[0019]
On the other hand, the photometric information from the
[0020]
Next, the actual control operation will be described with reference to the flowchart of FIG. 3 showing the control operation of the
[0021]
First, in
[0022]
Next, in step 102, the actual aperture and shutter speed for realizing the optimal exposure are calculated and determined based on the subject luminance information from the photometry means 17 shown in FIG.
[0023]
Subsequently, at
[0024]
If SW1 is ON in
[0025]
On the other hand, when it is determined in
[0026]
Here, the state of the shake, the shake signal, and the like at the time of driving the front curtain will be described with reference to the timing chart of FIG.
[0027]
The timing chart of FIG. 4 shows the fluctuation of the actual shake state, the shake sensor output, and the like accompanying the driving of the shutter first curtain and the rear curtain. In this figure, (a) shows the driving state of the shutter front curtain, (b) shows the driving state of the shutter rear curtain, (c) shows the actual camera shake state, (d) the output of the shake sensor and the displacement of the correction system, e) is the correction data to be described later, (f) is the result of adding the shake sensor output and the correction data, and the displacement of the correction system that operates accordingly, and (g) is the correction system as shown in (f). The respective image plane remaining amounts on the image plane when operating are shown.
[0028]
As shown in FIG. 4 (c), when the front curtain is driven and running, the camera body has a downward shake which is much faster than the camera shake. Swing occurs.
[0029]
This is due to the fact that the camera body is moving due to the reaction of the front curtain running and stopping.
[0030]
On the other hand, in the actual shake sensor output, as shown by the solid line in (d), the occurrence timing of the shake and the peak timing (the delay t 1 from the original shake peak to the sensor output peak) are respectively delayed. This is due to the deterioration of the high frequency performance of the shake sensor itself. Further, drive displacement when the correction optical system is driven based on the output of the shake sensor The output of the correction optical system position detecting means 8 in FIG. 1 is as shown by a dotted line in FIG. The waveform has a further delay compared to the output of the shake sensor, but this is due to the deterioration of the high frequency performance of the correction system itself.
[0031]
In
[0032]
On the other hand, if it is determined in
[0033]
Further, if the value of the timer is determined to be beyond the T 1 in
[0034]
The above-described set times T 0 and T 1 are set in consideration of the shake characteristics of the camera and the response delay characteristics of the shake sensor caused by the running of the shutter curtain as shown in FIG. For example, in the case of the present embodiment, T 0 is set to be the time from the start of running of the shutter front curtain to the time when the influence of the running of the shutter front curtain starts to appear as camera shake, and T 1 is the time of the shutter front curtain. the output of the shake sensor from running start is set to be the time until the time to peak (the time when the vibration caused by the shutter front curtain is delayed by t 1 in FIG. 4 from the time to peak).
[0035]
Again At a flow chart of FIG. 3, the value of the timer at
[0036]
In the case of rear-curtain travel, a shake waveform as shown in FIG. 4C is generated as in the case of front-curtain travel. However, since the shutter curtain is closing, the effect on actual exposure is smaller than that of the front curtain. It will be small. In the present embodiment, therefore, the correction operation is not performed in the rear curtain, but it is needless to say that further improvement is expected when the shake sensor output correction similar to that in the front curtain is performed.
[0037]
The value of step 115 a timer is made is determined whether or not reached T 3, reached if it is determined that the front curtain here proceeds to step 116, the energization to the actuator performing the driving of the rear curtain The shutter is stopped under the control of the shutter control means 15.
[0038]
Subsequently, in step 117, the above-mentioned arbitrary timing generation circuit is cleared and its output becomes 0, and the addition of the correction data to the
[0039]
FIG. 5 shows a modification of the correction data shown in FIG. 4 (e). FIG. 5 (a) shows a case where the inclination of the straight line changes by two steps (or two or more steps). The inclination prevents the original shake and the movement of the correction system from being opposite to each other, and the gentle inclination in the latter half prevents overcorrection when the original shake and the movement of the correction system are in the same direction.
[0040]
Further, if a curved waveform that increases exponentially as shown in FIG. 3B is used, the same effect as described above can be expected.
[0041]
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a timing chart showing the actual shake state and the fluctuation of the shake sensor output and the like accompanying the shutter drive, wherein (a) to (e) are the same as (a) to (e) in FIG. Is shown.
[0042]
FIG. 6 shows a case where the shutter speed is faster than that of the first embodiment shown in FIG. 4, and in this case, the traveling of the front curtain and the traveling of the rear curtain are timing-dependent. Because of the overlap, the deflection waveform in (c) is larger than that in FIG. In such a case, the output of the shake sensor and the remaining image plane correction due to the delay of the driving of the correction system corresponding to the output of the shake sensor tend to increase.
[0043]
In other words, since the shake characteristic, the shake sensor output, and the delay characteristic of the correction optical system drive generated by the shutter drive change depending on the shutter speed, it is naturally necessary to change the correction data according to the shutter speed used together.
[0044]
FIGS. 7 and 8 are flowcharts showing a control method when the method of the correction timing is changed according to the shutter speed.
[0045]
In
[0046]
Next, in
[0047]
Further, in
[0048]
If you change the data to be corrected in accordance with the shutter speed in this manner, as shown in FIG. 6 (e), the timing T 0 the waveform rises, the timing T 1 increases in waveform, reduction is stopped and, The maximum amplitude D of the waveform changes, and optimal correction data corresponding to the original shake can be set.
[0049]
In this embodiment, the correction data is changed only in accordance with the shutter speed to be used. However, according to the zoom and focus information detected by the lens position detecting means 13 shown in FIG. Changing the correction data is also effective. This is to prevent the effect of the shutter shake on the image plane from increasing as the focal length of the zoom becomes longer. In this case, it is necessary to use correction data closer to the shake waveform shown in FIG. is there.
[0050]
Also, when controlling the diameter of the aperture disposed in the lens via the aperture control means 21 shown in FIG. 1 in addition to the shutter speed, the fluctuation waveform varies due to the different aperture drive time according to the aperture value. Therefore, it is also effective to have different correction data depending on the set aperture.
[0051]
In each of the above-described embodiments, the stop of the shutter curtain is predicted by time. However, the actual movement of the shutter curtain is directly detected, and a signal for correcting the shake sensor output is detected based on the detection result. May be controlled or the state change may be controlled.
[0052]
In each of the above-described embodiments, an example has been described in which a shake caused by the influence of the driving of the focal plane shutter is dealt with. However, a configuration that causes other shakes, for example, another type of shutter or a quick return mirror of a single-lens reflex camera. Alternatively, the configuration may be such that the influence of driving of a film feeding mechanism or the like is dealt with. Also in this case, the method of coping is changed in accordance with the driving condition of the configuration causing the shake (the waveform of the shake sensor output correction data and the generation timing are changed as in the above-described second embodiments). Is also good.
[0053]
In the present invention, any type of shake detecting means may be used as long as it can detect an angular accelerometer, an accelerometer, an angular velocity meter, a speedometer, an angular displacement meter, a displacement meter, and a shake.
[0054]
The present invention provides, in addition to a shift optical system that moves an optical member in a plane perpendicular to the optical axis as shake correction means, other light beam changing means such as a variable apex prism, and a plane perpendicular to the optical axis. Any object may be used as long as it can prevent shake, such as a device that moves a shooting surface, a device that corrects shake by image processing, and the like.
[0055]
The present invention is not limited to the means for directly correcting the shake as the shake correction means, but warns the user that the shake is occurring or may occur by light, sound, etc. By paying attention to this, the shake may not be generated indirectly.
[0056]
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a single-lens reflex camera, a lens shutter camera, a video camera, an optical device other than a camera, another device, and a constituent unit.
[0057]
In the present invention, each component or a part of the components of the claims or the embodiments may be provided in a separate device. For example, the shake detection means camera body, may be kicked set in the lens barrel stabilization means is mounted on the camera.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the output of the shake detecting means according to the exposure start timing of the camera, monotonically increases or decreases until the output of the shake detecting means becomes maximum, Is calculated by synthesizing a signal whose increase or decrease stops and becomes constant, and shake correction is performed based on the calculation result. Therefore, when it is not possible to properly prevent image shake only by the output of the shake detection means, for example, Appropriate image blur prevention can be achieved even in the case where a shake of a frequency higher than the frequency that can be appropriately detected by the detection means occurs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an outline of an overall configuration of a camera according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing details of a configuration relating to image blur correction of the camera according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing an operation of the camera according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the camera according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the camera according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the camera according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation of the camera according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the camera according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view schematically showing a conventional camera with an image blur prevention function.
FIG. 10 is a timing chart for explaining a problem of a conventional camera with an image blur prevention function.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS
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