2007/08/27

デジカメ手ぶれ補正の構造

最近のデジカメには「手ぶれ補正」がついていますが、その原理を少し調べてみました。

参考:デジタル一眼レフカメラ「α アルファ」の手ぶれ補正機能を詳しく解説!

手ぶれ補正検知には「ジャイロセンサー」を使います。ジャイロセンサーとは「回転運動(角速度)を検知するセンサー」のことです。もう一歩踏み込むと、「振動させている素子の回転運動から発生するコリオリ力を検知し、そのコリオリ力を電圧に変換するセンサー」のことを言います。

このセンサーが、カメラを構えた時の「上下方向の回転検知」、「左右方向の回転検知」に1つずつ搭載されており、そこから得られる情報をマイコン等で処理し回転角度を計算して、その回転を打ち消す方向にCCDあるいはレンズを2次元駆動させると手ぶれが補正できてしまう、ということみたいです。

コリオリ力は振動速度vに比例して大きくなるので、

ジャイロセンサーの振動速度が速くする
→取り出せるコリオリ力が大きくなる
→小さいブレでも検知できるようになる
→高精度な手ぶれ補正

となりますが「ジャイロを速く振動させる=消費電力大」なので、この辺はカメラのバッテリー容量とご相談というところでしょう。設計者の思想次第でこの辺のさじ加減は変わってくると思います。センサー出力はA/D変換されてマイコン等の処理部に送られるので、A/Dの手前あたりでゲインをかけてしまうという手もありそうですが、誤差見積もりがめんどくさそう。

手ぶれ検知の手法はどこも似たようなものですが、「ジャイロセンサーの選択」と「駆動系の工夫」がカメラ各社の個性となって現れてくるのだと思います。

こんな機能が本体内部に入るのも、小さくて高品質な圧電セラミックが安価で手に入る時代になったからでしょう。同じ原理でZ軸ブレをAFにフィードバックさせたりすると、高精度なフォーカスも実現できそう。夢が広がりますね。

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<追伸>
無知な者と無知でない者との差が、「あることを知ってるか知らないか」だけなのだとしたら、その差なんてすぐ埋まるでしょう、知ればいいだけなのだから。ただ知ってるだけのにわか知識では、新たな物は生み出せない。じゃあ、新たな物を生み出した奴が偉いのか?と問われると、それはわからないが、その人はあきらかに金を稼ぐ。その差もまあ大したことないんでしょうな、きっと。