DE10348567A1

DE10348567A1 - Bildunschärfekorrektureinrichtung

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Publication number: DE10348567A1
Application number: DE10348567A
Authority: DE
Inventors: Aiko Higurashi; Kenji Hishinuma
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2002-10-22
Filing date: 2003-10-20
Publication date: 2004-05-13
Also published as: US20070146488A1; US7292270B2; US20040085464A1

Abstract

Wenn die Kamera den Schwenk- bzw. Neigevorgang beim Durchführen einer Bildunschärfekorrektur durchführt, wird die Bildunschärfekorrektur beendet, und eine Schwingungsschutzlinse (10, 110) wird mit einer Geschwindigkeit, welche gemäß einer Brennweite des Zoomobjektivs geändert wird und insbesondere vermindert wird, wenn das Zoomobjektiv auf einen Weitwinkelbereich eingestellt wird, zu einer Referenzposition zurückgeführt, um Irritationsempfindungen aufgrund eines Rückschwingens bei dem Schwenk- bzw. Neigevorgang zu vermeiden. Die Schwingungsschutzlinse kann für eine festgelegte Zeit in einer festen Position gehalten und zu der Referenzposition zurückgeführt werden, nachdem die festgelegte Zeit vergangen ist, um Unregelmäßigkeiten eines Bildes abzuschwächen. Das Steuerungselement (110) zum Korrigieren der Bildunschärfe kann durch eine vorbestimmte Funktion, deren Variable die Zeit ist, zu der Referenzposition zurückgeführt werden, um eine Steuerung nach Beenden der Bildunschärfekorrektur bei dem Schwenk- bzw. Neigevorgang geeignet auszuführen, wie dies beabsichtigt ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildunschärfekorrektureinrichtung, und insbesondere eine Bildunschärfekorrektureinrichtung zum Korrigieren (Verhindern) einer Bildunschärfe einer Kamera aufgrund von Schwingungen.

Beispielsweise, etwa für eine Bildunschärfekorrektureinrichtung einer Fernsehkamera, gibt es eine bekannte Ausführung, wobei eine Schwingungsschutzlinse derart angeordnet wird, daß diese in einer Fläche, welche lotrecht zu einer optischen Achse eines optischen Bildaufnahmesystems verläuft, beweglich ist, und, wenn Schwingungen auf die Kamera (das optische Bildaufnahmesystem davon) wirken, die Schwingungsschutzlinse durch einen Stellantrieb in einer geeigneten Richtung zum Dämpfen der Schwingungen angetrieben wird, um eine Bildunschärfe zu korrigieren. Bei einer derartigen Bildunschärfekorrektureinrichtung werden die Schwingungen, welche auf die Kamera wirken, durch einen Unschärfeerfassungssensor (Winkelgeschwindigkeitssensor, Beschleunigungssensor, etc.) erfaßt, so daß ein Verschiebungsbetrag der Schwingungsschutzlinse zum Korrigieren der Bildunschärfe gemäß einem Bildunschärfesignal, welches von dem Unschärfeerfassungssensor ausgegeben wird, erhalten wird (siehe beispielsweise die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2002-229089).

Die Unschärfesignale, welche von dem Unschärfeerfassungssensor ausgegeben werden, umfassen Signale, welche durch eine absichtliche Kamerabedienung eines Verwenders verursacht wer den, wie etwa einen Schwenk- bzw. Neigevorgang, in Verbindung mit den Signalen, welche durch die zu korrigierenden Schwingungen verursacht werden, wie etwa eine manuell verursachte Unschärfe. Daher wird, wenn die Schwingungsschutzlinse lediglich gemäß den Unschärfesignalen angetrieben wird, eine Bildunschärfekorrektur selbst bei dem Schwenk- bzw. Neigevorgang durchgeführt. Wird die Bildunschärfekorrektur bei dem Schwenk- bzw. Neigevorgang durchgeführt, so ist dies jedoch nicht wünschenswert, da die Bildunschärfe nach Beenden des Schwenk- bzw. Neigevorgangs auftritt, so daß Kamerabedienung und -bild Irritationsempfindungen auslösen können.

Daher wurde in der Vergangenheit eine Einrichtung vorgeschlagen, bei welcher automatisch entschieden wird, ob das Unschärfesignal, welches von dem Unschärfeerfassungssensor ausgegeben wird, durch den Schwenk- bzw. Neigevorgang verursacht wird oder nicht, und wenn entschieden wird, daß dies der Fall ist, die Bildunschärfekorrektur beendet wird und die Schwingungsschutzlinse zur Mitte eines Bewegungsbereichs (Referenzposition mit Verschiebungsbetrag 0) zurückgeführt und angehalten wird (siehe beispielsweise die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 5-142614).

Zur Steuerung der Schwingungsschutzlinse beim Korrigieren der Bildunschärfe gemäß den Fällen der Vergangenheit wird das Unschärfesignal von dem Unschärfesensor mit einem IIR-Filter oder ähnlichem gefiltert, und die Schwingungsschutzlinse wird dadurch bewegt, daß das Ergebnis davon als Positionssignal geliefert wird, um die Bildunschärfe zu korrigieren. Bei dem Schwenk- bzw. Neigevorgang wird eine Filterkonstante geändert, um die Schwingungsschutzlinse zu der Referenzposition zurückzuführen.

Selbst in dem Fall, daß eine Bildunschärfekorrektur bei einem Schwenk- bzw. Neigevorgang beendet wird, wie oben be schrieben, besteht jedoch das Problem, daß eine Erscheinung (Rückschwingen) auftritt, wobei ein Bild aufgrund eines Rückführvorgangs einer Schwingungsschutzlinse zu einer Position mit Verschiebungsbetrag 0 (Referenzposition) schwankt (ruckt), als ob die Geschwindigkeit des Schwenk- bzw. Neigevorgangs plötzlich geändert würde. Das Rückschwingen verursacht nicht soviel Irritationsempfindung, wenn der Schwenk- bzw. Neigevorgang unter Einstellung eines Zoomobjektivs im Teleobjektivsbereich erfolgt, da sich die Bilder schnell ändern. In dem Fall, daß das Zoomobjektiv im Weitwinkelbereich eingestellt wird, besteht jedoch das Problem, daß das Rückschwingen auffällig erscheint, selbst wenn der Schwenk- bzw. Neigevorgang mit der gleichen Geschwindigkeit wie beim Einstellen davon im Teleobjektivsbereich erfolgt, und Kamerabedienung und -bild Irritationsempfindungen auslösen.

In dem Fall, daß eine Filterkonstante eines Filters, wie etwa eines IIR-Filters, geändert wird, um die Schwingungsschutzlinse bei dem Schwenk- bzw. Neigevorgang zu der Referenzposition zurückzuführen, besteht das Problem, daß es aufgrund der Tatsache, daß die Betätigung von der Art des Filters abhängt, derart schwierig ist, die Zeit und die Position zu steuern, daß die Schwingungsschutzlinse durch absichtliche Steuerung nicht zu der Referenzposition zurückgeführt werden kann.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf derartige Umstände verwirklicht, und es ist deren Aufgabe, eine Bildunschärfekorrektureinrichtung zum Lösen des Problems, daß die Irritationsempfindung aufgrund des Rückschwingens bei dem Schwenk- bzw. Neigevorgang entsteht, zu schaffen. Es ist eine weitere Aufgabe, eine Bildunschärfekorrektureinrichtung zu schaffen, welche geeignet ist, eine Steuerung nach einem Been den der Bildunschärfekorrektur bei dem Schwenk- bzw. Neigevorgang geeignet durchzuführen, wie dies beabsichtigt ist.

Um die oben erwähnte Aufgabe zu lösen, betrifft die vorliegende Erfindung eine Bildunschärfekorrektureinrichtung, umfassend: ein optisches Bildaufnahmesystem einer Kamera, welches geeignet ist, die Brennweite zu ändern; eine Bildunschärfeerfassungsvorrichtung, welche eine Bildunschärfe eines Bildes erfaßt, welches durch das optische Bildaufnahmesystem erzeugt wird; eine Bildunschärfekorrekturvorrichtung, welche einen Aufnahmebereich des optischen Bildaufnahmesystems gemäß der Bildunschärfe, welche durch die Bildunschärfeerfassungsvorrichtung erfaßt wird, geeignet verschiebt, um die Bildunschärfe zu korrigieren; und eine Bildunschärfekorrekturbeendigungsvorrichtung, welche, wenn entschieden wird, daß die Kamera mindestens entweder den Schwenk- oder den Neigevorgang durchführt, die Bildunschärfekorrektur durch die Bildunschärfekorrekturvorrichtung beendet und den Aufnahmebereich des optischen Bildaufnahmesystems, welcher durch die Bildunschärfekorrekturvorrichtung verschoben wurde, zu einer Referenzposition zurückführt, wobei die Bildunschärfekorrekturbeendigungsvorrichtung die Geschwindigkeit, mit welcher der Aufnahmebereich des optischen Bildaufnahmesystems zu der Referenzposition zurückgeführt wird, entsprechend der Brennweite des optischen Bildaufnahmesystems ändert.

Vorzugsweise ändert die Bildunschärfekorrekturbeendigungsvorrichtung die Geschwindigkeit, mit welcher der Aufnahmebereich des optischen Bildaufnahmesystems zu der Referenzposition zurückgeführt wird, derart, daß die Geschwindigkeit in einem Fall, in welchem die Brennweite des optischen Aufnahmesystems kurz ist, langsamer als die Geschwindigkeit in einem Fall, in welchem die Brennweite lang ist, ist.

Vorzugsweise verschiebt die Bildunschärfekorrekturvorrichtung den Aufnahmebereich durch Verschieben einer Korrekturlinse, welche in dem optischen Aufnahmesystem angeordnet ist, in einer Ebene, welche lotrecht zu einer optischen Achse des optischen Bildaufnahmesystems verläuft.

Erfindungsgemäß wird in dem Fall, daß entschieden wird, daß die Kamera einen Schwenk- bzw. Neigevorgang durchführt und der Aufnahmebereich, welcher durch die Bildunschärfekorrekturvorrichtung verschoben wurde, zu der Referenzposition zurückgeführt wird, die Geschwindigkeit davon entsprechend der Brennweite geändert, und diese kann vermindert werden, insbesondere bei einer Einstellung im Weitwinkelbereich. Daher verhindert dies das Problem, daß eine Irritationsempfindung aufgrund des Rückschwingens bei dem Schwenk- bzw. Neigevorgang entsteht.

Um die oben erwähnte Aufgabe zu lösen, betrifft die vorliegende Erfindung ferner eine Bildunschärfekorrektureinrichtung, umfassend: eine Bildunschärfeerfassungsvorrichtung, welche eine Bildunschärfe eines Bildes, welches durch ein optisches Bildaufnahmesystem einer Kamera erzeugt wird, erfaßt; eine Bildunschärfekorrekturvorrichtung, welche einen Aufnahmebereich des optischen Bildaufnahmesystems entsprechend der Bildunschärfe, welche durch die Bildunschärfeerfassungsvorrichtung erfaßt wird, geeignet verschiebt, um die Bildunschärfe zu korrigieren; und eine Bildunschärfekorrekturbeendigungsvorrichtung, welche, wenn entschieden wird, daß die Kamera mindestens entweder einen Schwenkvorgang oder einen Neigevorgang durchführt, die Bildunschärfekorrektur durch die Bildunschärfekorrekturvorrichtung beendet, sodann den Aufnahmebereich des optischen Bildaufnahmesystems in einer festen Position hält, bis eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, und sodann beginnt, den Aufnahmebereich des optischen Bildaufnahmesystems, welcher durch die Bildunschärfekorrekturvorrichtung verschoben wurde, zu einer Referenzposition zurückzuführen, nachdem die vorbestimmte Zeit vergangen ist.

Vorzugsweise verschiebt die Bildunschärfekorrekturvorrichtung den Aufnahmebereich durch Verschieben einer Korrekturlinse, welche in dem optischen Bildaufnahmesystem angeordnet ist, in einer Ebene, welche lotrecht zu einer optischen Achse des optischen Bildaufnahmesystems verläuft.

Erfindungsgemäß wird in dem Fall, daß entschieden wird, daß die Kamera einen Schwenk- bzw. Neigevorgang durchführt und der Aufnahmebereich, welcher durch die Bildunschärfekorrektur verschoben wurde, zu der Referenzposition zurückgeführt wird, der Aufnahmebereich in der festen Position gehalten, bis die vorbestimmte Zeit vergangen ist, und daher wird der Aufnahmebereich nicht abrupt in umgekehrter Richtung verschoben, so daß Unregelmäßigkeiten der Bilder verhindert werden.

Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, betrifft die vorliegende Erfindung ferner eine Bildunschärfekorrektureinrichtung, umfassend: eine Bildunschärfeerfassungsvorrichtung, welche ein Unschärfesignal gemäß einer Bildunschärfe eines Bildes, welches durch ein optisches Bildaufnahmesystem einer Kamera erzeugt wird, ausgibt; eine Filterverarbeitungsvorrichtung, welche das Unschärfesignal, welches durch die Bildunschärfeerfassungsvorrichtung ausgegeben wird, filtert und eine Korrekturposition zum Korrigieren der Bildunschärfe berechnet; eine Bildunschärfekorrekturvorrichtung, welche ein vorbestimmtes Steuerungselement zum Verschieben eines wirksamen Aufnahmebereichs des optischen Bildaufnahmesystems zu der Korrekturposition, welche durch die Filterverarbeitungsvorrichtung berechnet wird, verschiebt, um die Bildunschärfe zu korrigieren; eine Schwenk-/Neigevorgangs-Bestimmungsvorrichtung, welche entscheidet, ob mindestens entweder ein Schwenkvorgang oder ein Neigevorgang der Kamera erfolgt oder nicht; und eine Schwenk-/Neigevorgangs-Zeitsteuerungsvorrichtung, welche die Korrekturposition des Steuerungselements der Bildunschärfekorrekturvorrichtung mit einer vorbestimmten Funktion, deren Variable die Zeit ist, berechnet, wenn die Schwenk-/Neigevorgangs-Bestimmungsvorrichtung entscheidet, daß mindestens entweder der Schwenkvorgang oder der Neigevorgang der Kamera erfolgt, und das Steuerungselement zu der berechneten Korrekturposition verschiebt, um das Steuerungselement in einer vorbestimmten Zeit, welche ab einem Zeitpunkt vergeht, bei welchem entschieden wird, daß mindestens entweder der Schwenkvorgang oder der Neigevorgang der Kamera erfolgt, zu eier vorbestimmten Referenzposition zurückzuführen.

Vorzugsweise ist die vorbestimmte Funktion eine Sinusfunktion oder eine quadratische Funktion.

Vorzugsweise umfaßt das Steuerungselement eine Korrekturlinse, welche in dem optischen Bildaufnahmesystem angeordnet ist und in einer Ebene, welche lotrecht zu einer optischen Achse des optischen Bildaufnahmesystems verläuft, verschoben wird, um den Aufnahmebereich zu verschieben.

Erfindungsgemäß wird in dem Fall, daß entschieden wird, daß die Kamera den Schwenk- bzw. Neigevorgang durchführt, das Steuerungselement durch die vorbestimmte Funktion, deren Variable die Zeit ist, zu der Korrekturposition zurückgeführt, und daher ist es möglich, eine Steuerung nach Beenden der Bildunschärfekorrektur bei dem Schwenk- bzw. Neigevorgang geeignet durchzuführen, wie dies beabsichtigt ist.

Sowohl das Prinzip der vorliegenden Erfindung als auch weitere Aufgaben und Vorteile davon werden im folgenden unter Verweis auf die beigefügte Zeichnung erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen in den gesamten Figuren gleiche bzw. ähnliche Abschnitte bezeichnen und wobei:
1 ein Blockschaltbild ist, welches ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bildunschärfekorrektureinrichtung darstellt;
2 ein Diagramm ist, welches ein Beispiel eines Winkelgeschwindigkeitssignals, welches durch einen Winkelgeschwindigkeitssensor ausgegeben wird, darstellt;
3 ein Diagramm ist, welches ein Signal, welches von einem Tiefpaßfilter ausgegeben wird, darstellt;
4 ein erläuterndes Diagramm ist, welches zum Beschreiben einer Festlegung einer Filterkennlinie verwendet wird;
5 ein Flußdiagramm ist, welches ein Verfahren zum Festlegen der Filterkennlinie des Tiefpaßfilters in einer CPU (A.d.Ü.: CPU für: central processing unit = zentrale Datenverarbeitungseinheit) darstellt;
6 ein Blockschaltbild ist, welches ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bildunschärfekorrektureinrichtung darstellt;
7 ein Diagramm ist, welches eine Bewegungskurve einer Schwingungsschutzlinse bei einem Schwenkvorgang einer Kamera darstellt;
8 ein Flußdiagramm ist, welches einen Verfahrensablauf der CPU darstellt;
9 ein Diagramm ist, welches die Bewegungskurve der Schwingungsschutzlinse bei dem Schwenkvorgang einer Kamera darstellt; und
10 ein Flußdiagramm ist, welches den Verfahrensablauf der CPU darstellt.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Im folgenden werden bevorzuge Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Bildunschärfekorrektureinrichtung durch Verweis auf die beigefügte Zeichnung genau beschrieben.
1 ist ein Blockschaltbild, welches das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bildunschärfekorrektureinrichtung darstellt. Die Bildunschärfekorrektureinrichtung ist beispielsweise an einer Linseneinrichtung (Aufnahmeobjektiv) für eine Fernsehkamera, Filmkamera oder Standbildkamera etc. angebracht. Eine Schwingungsschutzlinse 10, welche in 1 dargestellt ist, ist geeignet angeordnet, um nach oben und unten (vertikale Richtung) und nach rechts und links (horizontale Richtung) in einer Ebene, welche lotrecht zu einer optischen Achse der Linseneinrichtung bzw. eines optischen Bildaufnahmesystems der Kamera, woran diese Einrichtung angebracht ist, verläuft, beweglich zu sein. Die Schwingungsschutzlinse 10 wird durch einen Motor 12 vertikal bzw. horizontal angetrieben, und wenn Schwingungen auf die Kamera (das optische Bildaufnahmesystem) wirken, wird diese durch den Motor 12 zu einer geeigneten Position zum Verhindern einer Bildunschärfe (einer Position zum Schwingungsausgleich) bewegt. Wenn sich die Schwingungsschutzlinse 10 vertikal bzw. horizontal bewegt, bewegt sich der Aufnahmebereich des optischen Bildaufnahmesystems vertikal bzw. horizontal. Da die Schwingungsschutzlinse 10 sowohl vertikal als auch horizontal in gleicher Weise angetrieben wird, wird bei diesem Ausführungsbeispiel lediglich ein Aufbau zum Durchführen der Bildunschärfekorrektur in lediglich einer Richtung (im folgenden der horizontalen Richtung) beschrieben, und dieses weist in der anderen Richtung den gleichen Aufbau auf.
Ein Winkelgeschwindigkeitssensor 14, welcher in 1 dargestellt ist, ist beispielsweise ein Kreiselsensor, welcher als Unschärfeerfassungssensor zum Erfassen von Schwingungen der Kamera verwendet wird. Der Winkelgeschwindigkeitssensor 14 wird beispielsweise an einer oberen Fläche einer Objektivfassung angebracht, um die Winkelgeschwindigkeit horizontaler Schwingungen davon zu erfassen, und gibt ein elektrisches Signal mit einer Spannung, welche der erfaßten Winkelgeschwindigkeit entspricht, aus. Das Signal, welches von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 14 ausgegeben wird, wird im folgenden als Winkelgeschwindigkeitssignal bezeichnet.
Das Winkelgeschwindigkeitssignal, welches von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 14 ausgegeben wird, wird auf zwei Leitungen geteilt. Bei einer davon wird das Niederfrequenzrauschen durch ein Hochpaßfilter 15 entfernt, und sodann erfolgt eine Umwandlung in ein Digitalsignal durch einen AD-Wandler 16, und das Digitalsignal wird sodann in eine CPU 24 eingespeist. Bei der anderen wird das Winkelgeschwindigkeitssignal, welches von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 14 ausgegeben wird, unverändert durch einen AD-Wandler 18 in das Digitalsignal umgewandelt und in die CPU 24 eingespeist.
Das Aufnahmeobjektiv des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist geeignet, die Zoomvergrößerung (Brennweite) zu ändern, und ein Erfassungssignal mit einer Spannung, welche dessen Einstellungsposition (Zoomposition) entspricht, wird von einem Zoompositionsdetektor 20 ausgegeben und wird durch einen AD-Wandler 22 in das Digitalsignal umgewandelt, um in die CPU 24 eingespeist zu werden.
Das Verarbeitungsprinzip der CPU 24 wird später beschrieben. Von der CPU 24 wird ein Positionsanweisungssignal, welches die Sollposition der Schwingungsschutzlinse 10 anzeigt, das bedeutet, einen Verschiebungsbetrag gegenüber einer Referenzposition der Schwingungsschutzlinse 10, zu einem DA-Wandler 26 ausgegeben. Das Positionsanweisungssignal, welches zu dem DA-Wandler 26 ausgegeben wird, wird in ein analoges Spannungssignal umgewandelt und wird sodann in ein Addierglied 30 eingegeben. Die Referenzposition der Schwingungsschutzlinse 10 ist beispielsweise ein Mittelpunkt eines Bewegungsbereichs (Unschärfezentrum), und ein Signalwert, welcher die Position zu diesem Zeitpunkt anzeigt, ist null. Die Referenzposition braucht jedoch nicht das Unschärfezentrum zu sein.
Das Addierglied 30 erhält das Spannungssignal von einem Potentiometer 28 zum Erfassen einer Drehposition des Motors 12 als Positionssignal, welches eine gegenwärtige Position der Schwingungsschutzlinse 10 anzeigt, wobei das Spannungssignal, welches eine Differenz zwischen dem Positionsanweisungssignal von der CPU 24 und dem Positionssignal von dem Potentiometer 28 anzeigt, erzeugt wird. Sodann wird das Spannungssignal in einen Verstärker (Servoverstärker) 32 eingegeben.
Der Verstärker 32 verstärkt das Spannungssignal, welches von dem Addierglied 30 eingespeist wird, mit einer vorbestimmten Verstärkung und wendet dieses auf den Motor 12 an. Daher wird der Motor 12 derart angetrieben, daß das Spannungssignal, welches von der Addiereinrichtung 30 eingespeist wird, null wird und sich die Schwingungsschutzlinse 10 zu der Position bewegt, welche durch das Positionsanweisungssignal von der CPU 24 angewiesen wird.
Es folgt eine Beschreibung der Verarbeitungsabläufe der CPU 24. Der Block der CPU 24 in 1 stellt funktionsspezi fische Blocks dar, welche den Verarbeitungsabläufen entsprechen, welche in der CPU 24 durchgeführt werden, und die Verarbeitungsabläufe der CPU 24 werden als Verarbeitungsabläufe der funktionsspezifischen Blocks beschrieben.
In der CPU 24 wird lediglich ein Niederfrequenzanteil des Winkelgeschwindigkeitssignals, welches von dem AD-Wandler 16 eingespeist wird, durch ein Tiefpaßfilter 34 extrahiert. Dieser Verarbeitungsablauf ist äquivalent zu dem Verarbeitungsablauf, das Winkelgeschwindigkeitssignal zu integrieren. Sodann wird das Signal, welches durch das Tiefpaßfilter 34 extrahiert wurde, durch einen Verstärkungsabschnitt 36 mit der vorbestimmten Verstärkung verstärkt, und das Signal wird als Positionsanweisungssignal zu einem DA-Wandler 26 ausgegeben. Die Verstärkung in dem Verstärkungsabschnitt 36 wird auf einen Wert festgelegt, welcher der Zoomposition, welche von dem Zoompositionsdetektor 20 erhalten wird, entspricht. Bei derartigen Verarbeitungsabläufen der CPU 24 wird das Positionsanweisungssignal, welches die Position der Schwingungsschutzlinse 10 zum Korrigieren (Verhindern) der Bildunschärfe in Gegenwirkung zu den Schwingungen, welche auf die Kamera wirken, anzeigt, das bedeutet, der Verschiebungsbetrag gegenüber dem Unschärfezentrum der Schwingungsschutzlinse 10, gemäß dem Winkelgeschwindigkeitssignal, welches von dem AD-Wandler 16 eingespeist wird, erhalten und zu dem DA-Wandler 26 ausgegeben.
Das Winkelgeschwindigkeitssignal, welches von dem AD-Wandler 18 eingespeist wird, wird durch einen Schwenk-/Neige-Erfassungsabschnitt 38 aufgenommen, und es wird entschieden, ob das Winkelgeschwindigkeitssignal, welches durch den Winkelgeschwindigkeitssensor 14 ausgegeben wird, durch einen Schwenk- bzw. Neigevorgang bedingt ist oder nicht. Beispielsweise wird das Winkelgeschwindigkeitssignal, welches in 2 dargestellt ist, durch den Winkelgeschwindigkeitssensor 14 erhalten. Zu diesem Zeitpunkt wird, wenn erfaßt wird, daß der Wert des Winkelgeschwindigkeitssignals größer als ein Schwellenwert V_S wurde, entschieden, daß das Winkelgeschwindigkeitssignal durch den Schwenk- bzw. Neigevorgang bedingt ist. Das gleiche gilt in dem Fall, daß der Wert des Winkelgeschwindigkeitssignals kleiner als ein Schwellenwert –V_S wurde.
In dem Fall, daß der Schwenk- bzw. Neigevorgang durch den Schwenk- bzw. Neige-Erfassungsabschnitt 38 erfaßt wird, wird der Verarbeitungsablauf zum Beenden der Bildunschärfekorrektur durchgeführt. Genauer ausgedrückt, wird eine Filterkennlinie des Tiefpaßfilters 34 geändert. Im vorliegenden Fall ist das Tiefpaßfilter 34 ein Filter, welches geeignet ist, die Filterkennlinie durch Ändern eines Parameters zu ändern, und wenn der Schwenk- bzw. Neigevorgang erfaßt wird, wird diese zu der Filterkennlinie des Zurückführens der Schwingungsschutzlinse 10 zu der Referenzposition (Unschärfezentrum) und des Anhaltens davon geändert. Genauer ausgedrückt, wird diese zu der Filterkennlinie geändert, bei welcher sich der Wert des Positionsanweisungssignals schrittweise an null annähert. Die Filterkennlinie beim Durchführen der Bildunschärfekorrektur ist eine normale Kennlinie.
In dem Fall, daß die Filterkennlinie von der normalen Kennlinie zu der Kennlinie des Zurückführens der Schwingungsschutzlinse 10 zu der Referenzposition geändert wird, wird der Wert des Zoompositionssignals, welches von dem Zoompositionsdetektor 20 eingespeist wird, berücksichtigt. Gemäß einem Beispiel eines Ausgangssignals des Tiefpaßfilters 34, welches in 3 dargestellt ist, wird bei einem Punkt A darin entschieden, daß der Neige- bzw. Schwenkvorgang vorliegt, und die Filterkennlinie wird von der normalen Kennlinie zu der Kennlinie des Rückführens der Schwingungsschutzlinse 10 zu der Referenzposition geändert. Zu diesem Zeitpunkt wird diese gemäß der Zoomposition auf eine der drei Filterkennlinien festgelegt, welche Ausgabekennlinien (1) bis (3) aufweisen.
Wie in 4 dargestellt, wird diese in dem Fall, daß die Zoomposition (der Wert des Zoompositionssignals) größer (Teleobjektivsbereich) als ein Teleobjektivsbereichs-Schwellenwert ZT ist, auf die Filterkennlinie von (1) festgelegt, und wird in dem Fall, daß die Zoomposition kleiner (Weitwinkelbereich) als ein Weitwinkelbereichs-Schwellenwert ZW ist, auf die Filterkennlinie von (2) festgelegt. In anderen Fällen wird diese auf die Filterkennlinie von (3) festgelegt.
Daher wird, wenn der Schwenk- bzw. Neigevorgang erfaßt wird, in dem Fall, daß die Zoomposition näher bei dem Weitwinkelbereich eingestellt ist, die Schwingungsschutzlinse 10 mit einer Geschwindigkeit, welche langsamer als in dem Fall einer näher bei der Weitwinkelseite befindlichen Einstellung ist, zu der Referenzposition zurückgeführt. Genauer ausgedrückt, wird, je kürzer die Brennweite ist, der Aufnahmebereich, welcher durch die Bildunschärfekorrektur verschoben wurde, mit desto langsamerer Geschwindigkeit zu der Referenzposition zurückgeführt. Aus diesem Grund wird eine auffällige Rückschwingerscheinung im Weitwinkelbereich verhindert.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Filterkennlinie gemäß der Zoomposition innerhalb der drei Kennlinien geändert. Diese kann jedoch zwischen zwei Kennlinien oder durch Unterteilen davon in eine größere Anzahl von Kennlinien geändert werden.
5 ist ein Flußdiagramm, welches einen Ablauf zum Festlegen der Filterkennlinie des Tiefpaßfilters 34 in der CPU 24 darstellt. Zuerst erhält die CPU 24 das Winkelgeschwindigkeitssignal, welches von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 14 über den AD-Wandler 18 eingespeist wird (Schritt S10). Sodann entscheidet diese, ob der Schwenk- bzw. Neigevorgang erfolgt oder nicht, gemäß dem Winkelgeschwindigkeitssignal (Schritt S12). In dem Fall, daß diese für NEIN entscheidet, wiederholt diese die Verarbeitungsabläufe der Schritte S10 und S12. Obgleich dies in dem vorliegenden Flußdiagramm nicht dargestellt ist, führt die CPU 24 den Verarbeitungsablauf zum Korrigieren der Bildunschärfe sogar während dieser Zeit durch.
In dem Fall, daß diese in dem Schritt S12 für JA entscheidet, das bedeutet, in dem Fall, daß diese entscheidet, daß der Schwenk- bzw. Neigevorgang erfolgt, nimmt die CPU 24 die Zoomposition (den Wert des Zoompositionssignals) von dem Zoompositionsdetektor 20 auf (Schritt S14). Sodann entscheidet diese, ob die Zoomposition größer (Teleobjektivsbereich) als der Teleobjektivsbereichs-Schwellenwert ZT ist oder nicht (Schritt S16). In dem Fall, daß diese hierbei für JA entscheidet, legt diese die Filterkennlinie auf die Kennlinie von (1) fest (Schritt S18).
In dem Fall, daß diese in dem Schritt S16 für NEIN entscheidet, entscheidet diese nachfolgend, ob die Zoomposition kleiner (Weitwinkelbereich) als der Weitwinkelbereichs-Schwellenwert ZW ist oder nicht (Schritt S20). In dem Fall, daß diese hierbei für JA entscheidet, legt diese die Filterkennlinie auf die Kennlinie von (2) fest (Schritt S22). In dem Fall, daß diese in dem Schritt S20 für NEIN entscheidet, legt diese die Filterkennlinie auf die Kennlinie von (3) fest (Schritt S24).
Wenn die Filterkennlinie in einem der Schritte S18, S22 oder S24 festgelegt wird, entscheidet die CPU 24 als nächstes, ob der Schwenk- bzw. Neigevorgang beendet ist oder nicht (Schritt S26). Diese entscheidet, ob der Schwenk- bzw. Neigevorgang beendet ist oder nicht, beispielsweise dadurch, ob ein Betragswert des Winkelgeschwindigkeitssignals, welches von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 14 über den AD-Wandler 18 eingespeist wird, kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert wurde oder nicht. Solange in dem Verarbeitungsablauf in dem Schritt S26 für NEIN entschieden wird, wird die Entscheidung in diesem Verarbeitungsablauf wiederholt. In dem Fall, daß diese für JA entscheidet, legt diese die Filterkennlinie auf die normale Kennlinie beim Durchführen der Bildunschärfekorrektur fest (Schritt S28).
Obgleich bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel der Fall des Verhinderns der Bildunschärfe beschrieben wurde, wobei die Schwingungsschutzlinse in der Fläche, welche vertikal zu einer optischen Achse des optischen Bildaufnahmesystems verläuft, angeordnet ist, ist die vorliegende Erfindung ferner durch ein weiteres Verfahren auf die Bildunschärfekorrektureinrichtung anwendbar. Beispielsweise ist die vorliegende Erfindung ferner auf die Bildunschärfekorrektureinrichtung anwendbar, wobei ein elektronisches Verfahren zum Korrigieren der Bildunschärfe durch Verschieben eines Ausschnittsbereichs eines Bildsignals von einer Bildaufnahmevorrichtung verwendet wird.
Gemäß dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel wurde dadurch, ob das Winkelgeschwindigkeitssignal den vorbestimmten Wert überschritt oder nicht, entschieden, ob der Schwenk- bzw. Neigevorgang vorliegt oder nicht. Dies kann jedoch auch durch ein anderes Verfahren entschieden werden.
Als nächstes wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bildunschärfekorrektureinrichtung beschrieben. 6 ist ein Blockschaltbild, welches das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bildunschärfekorrektureinrichtung darstellt. Die Bildunschärfekorrektureinrichtung ist beispielsweise an einer Linseneinrichtung (Aufnahmeobjektiv) für eine Fernsehkamera, eine Filmkamera oder eine Standbildkamera etc. angebracht. Eine Schwingungsschutzlinse 110, welche in 6 dargestellt ist, ist geeignet angebracht, um nach oben und unten (vertikale Richtung) und nach links und rechts (horizontale Richtung) in der Ebene beweglich zu sein, welche lotrecht zu einer optischen Achse der Linseneinrichtung bzw. des optischen Bildaufnahmesystems der Kamera, an welcher diese Einrichtung angebracht ist, verläuft. Die Schwingungsschutzlinse 110 wird durch einen Motor 112 vertikal bzw. horizontal angetrieben, und wenn Schwingungen auf die Kamera (das optische Bildaufnahmesystem) wirken, wird diese durch den Motor 112 zu der Position zum Verhindern der Bildunschärfe (Position zum Dämpfen der Schwingungen) bewegt. Wenn sich die Schwingungsschutzlinse 110 vertikal bzw. horizontal bewegt, bewegt sich der Aufnahmebereich des optischen Bildaufnahmesystems vertikal bzw. horizontal. Da die Schwingungsschutzlinse 110 sowohl vertikal als auch horizontal in gleicher Weise entsprechend den Schwingungen, welche in jeder Richtung erzeugt werden, angetrieben wird, wird bei diesem Ausführungsbeispiel lediglich der Aufbau zum Durchführen der Bildunschärfekorrektur in lediglich einer Richtung (im folgenden der horizontalen Richtung) beschrieben, und dieses weist in der anderen Richtung den gleichen Aufbau auf.
Ein Winkelgeschwindigkeitssensor 114, welcher in 6 dargestellt ist, ist beispielsweise der Kreiselsensor, welcher als Unschärfeerfassungssensor zum Erfassen der Schwingungen der Kamera verwendet wird. Der Winkelgeschwindigkeitssensor 114 ist beispielsweise an der oberen Fläche der Objektivfassung angebracht, um beispielsweise die Winkelgeschwindigkeit der horizontalen Schwingungen davon zu erfassen, und dieser gibt das elektrische Signal mit der Spannung, welche der erfaßten Winkelgeschwindigkeit entspricht, aus. Das Signal, welches von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 114 ausgegeben wird, wird im folgenden als Winkelgeschwindigkeitssignal bezeichnet.
Das Winkelgeschwindigkeitssignal, welches von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 114 ausgegeben wird, wird durch einen AD-Wandler 116 in ein Digitalsignal umgewandelt, und das Digitalsignal wird in eine CPU 118 eingespeist.
Das Verarbeitungsprinzip der CPU 118 wird später beschrieben. Die CPU 118 berechnet die Positionsinformation, welche die Sollposition anzeigt, zu welcher die Schwingungsschutzlinse 110 bewegt werden soll, gemäß dem Winkelgeschwindigkeitssignal, welches von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 114 erhalten wird. Sodann gibt diese die Positionsinformation als Positionsanweisungssignal zu einem DA-Wandler 120 aus. Hierbei wird die Position der Schwingungsschutzlinse 110 beispielsweise durch den Verschiebungsbetrag der Schwingungsschutzlinse 110 gegenüber der Referenzposition, welche beispielsweise der Mittelpunkt des Bewegungsbereichs (Unschärfezentrum) der Schwingungsschutzlinse 110 ist, dargestellt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Positionsinformation, welche die Referenzposition anzeigt, 0. Die Referenzposition braucht jedoch nicht das Unschärfezentrum zu sein.
Das Positionsanweisungssignal (Positionsinformation), welches zu dem DA-Wandler 120 ausgegeben wird, wird in ein analoges Spannungssignal umgewandelt und wird sodann in einen Servoverstärker 122 eingegeben. Der Servoverstärker 122 erhält das Spannungssignal von einem Positionserfassungssensor 124 zum Erfassen der Drehposition des Motors 12 als Positionsinformation, welche die gegenwärtige Position der Schwingungsschutzlinse 110 anzeigt, wobei der Servoverstärker 122 einen Stellantrieb des Motors 112 bewirkt, so daß der Wert der Positionsinformation, welche die Sollposition anzeigt, von der CPU 118 mit dem Wert der Positionsinformation, welche die gegenwärtige Position anzeigt, von dem Positionserfassungssensor 124 übereinstimmt. Daher bewegt sich die Schwingungsschutzlinse 110 zu der Position, welche der Positionsinformation entspricht, welche von der CPU 118 eingespeist wurde.
Der Verarbeitungsablauf der CPU 118 wird im folgenden genau beschrieben. Wenn entschieden wird, daß das Winkelgeschwindigkeitssignal, welches von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 114 über den AD-Wandler 116 erhalten wird, nicht das Signal ist, welches aufgrund des Schwenkvorgangs der Kamera erfaßt wird, sondern das Signal ist, welches aufgrund der zu korrigierenden Schwingungen, welche als Ursache der Bildunschärfe wirken, erzeugt wird, berechnet die CPU 118 die Position der Schwingungsschutzlinse 110 (die Positionsinformation zeigt die Sollposition an) zum Korrigieren der Bildunschärfe durch Integrieren des erhaltenen Winkelgeschwindigkeitssignals. Genauer ausgedrückt, entfernt diese das Signal eines Hochfrequenzanteils durch eine Filterverarbeitung mit dem IIR-Filter aus dem Winkelgeschwindigkeitssignal. Sodann gibt diese die berechnete Positionsinformation zu dem DA-Wandler 120 aus, wie oben beschrieben. Daher bewegt sich die Schwingungsschutzlinse 110 zu der Position zum Korrigieren der Bildunschärfe.
Wenn entschieden wird, daß das Winkelgeschwindigkeitssignal, welches von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 114 erhalten wird, das Signal ist, welches aufgrund des Schwenkvorgangs der Kamera erfaßt wird, beendet diese den Verarbeitungsablauf der Bildunschärfekorrektur (im folgenden als Bildunschärfekorrektur-Verarbeitungsablauf bezeichnet). Sodann beginnt diese den Verarbeitungsablauf zum Zurückführen der Schwingungsschutzlinse 110 zu der Referenzposition 0. Im folgenden wird dieser Verarbeitungsablauf als Nachkorrektur-Beendigungs-Verarbeitungsablauf bezeichnet.
Hierbei wird das Prinzip des Nachkorrektur-Beendigungs-Verarbeitungsablaufs unter Verwendung von 7 beschrieben, welche eine Bewegungskurve (Wert der Positionsinformation, welche die Sollposition der Schwingungsschutzlinse 110 anzeigt, berechnet durch die CPU 118) der Schwingungsschutzlinse 110 bei dem Schwenkvorgang der Kamera darstellt. In der Zeit von dem Beginn des Schwenkvorgangs bis zu der Zeit t0 in 7 (Kurvenabschnitt C1) wird, wenn dies durch die CPU 118 nicht als Schwenkvorgang bestimmt wird, sondern als etwas durch die Schwingungen Verursachtes, das durch das Winkelgeschwindigkeitssignal, welches von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 114 erhalten wird, korrigiert werden soll, wird der Bildunschärfekorrektur-Verarbeitungsablauf durch die CPU 118 bis zu der Zeit t0 durchgeführt, und die Schwingungsschutzlinse 110 bewegt sich zu der dadurch berechneten Sollposition.
Wenn der Wert des Winkelgeschwindigkeitssignals, welches von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 114 erhalten wird, den vorbestimmten Wert zu der Zeit t0 überschreitet, entscheidet die CPU 118 dadurch, daß der Schwenkvorgang erfolgt. Zu diesem Zeitpunkt beendet die CPU 118 den Bildunschärfekorrektur-Verarbeitungsablauf. Sodann hält diese zuerst die Schwingungsschutzlinse 110 in der Position des Zeitpunkts t0, bei welchem der Bildunschärfekorrektur-Verarbeitungsablauf beendet wurde, bis eine festgelegte Zeit vergangen ist (geradliniger Abschnitt C20). Genauer ausgedrückt, gibt diese kontinuierlich den Wert der Positionsinformation, welche zu der Zeit t0 zu dem DA-Wandler 120 (das bedeutet, zu dem Servoverstärker 122) ausgegeben wird, zu dem DA-Wandler 120 aus.
Wenn die festgelegte Zeit ab dem Zeitpunkt t0 vergangen ist und der Zeitpunkt t1 erreicht wird, beginnt die CPU den Verarbeitungsablauf, die Position der Schwingungsschutzlinse 110 ab diesem Zeitpunkt schrittweise zu der Referenzposition zurückzuführen. Beispielsweise gibt diese die Information 0 ein, anstatt das Winkelgeschwindigkeitssegsal von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 114 als Eingangsinformation des IIR-Filters einzugeben, welche bei dem Bildunschärfekorrektur-Verarbeitungsablauf verwendet wird. Sodann gibt diese einen Ausgabewert der Filterverarbeitung zu dem DA-Wandler 120 als Wert der Positionsinformation, welche die Sollposition der Schwingungsschutzlinse 110 anzeigt, aus. Genauer ausgedrückt, ändert diese die Eingangsinformation des IIR-Filters zu 0, mit dem gleichen Berechnungsprinzip wie bei dem Bildunschärfekorrektur-Verarbeitungsablauf, und berechnet dadurch die Sollposition der Schwingungsschutzlinse 110. Daher wird die Schwingungsschutzlinse 110 schrittweise zu der Referenzposition 0 zurückgeführt (Kurvenabschnitt C3).
Eine Kurve C4, welche durch eine unterbrochene Linie in 7 angezeigt wird, stellt eine Kurve beim Zurückführen der Schwingungsschutzlinse 110 zu der Referenzposition durch das Verfahren der Vergangenheit dar. Verglichen mit diesem Fall, weist dieses Ausführungsbeispiel die Wirkung auf, daß lediglich für das Bild, bei welchem entschieden wird, daß der Schwenkvorgang erfolgt, eine Abschwächung erfolgt. Genauer ausgedrückt, führt die Schwingungsschutzlinse 110 einen umgekehrten Vorgang beim Bestimmen als Schwenkvorgang aus, so daß ein Verschiebungsbetrag der Bilder auf dem Aufnahmebildschirm schnell ansteigt. Im Gegensatz dazu wird eine derartige Erscheinung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel abgeschwächt, da die Schwingungsschutzlinse 110 während der festgelegten Zeit in einer festen Position gehalten wird.
Als nächstes wird der Verfahrensablauf der CPU 118 durch Verweis auf das Flußdiagramm in 8 beschrieben. Zuerst erhält die CPU 118 das Winkelgeschwindigkeitssignal von dem AD-Wandler 116 (Schritt S110). Als nächstes entscheidet diese, ob diese geschwenkt wird, gemäß dem Winkelgeschwindigkeitssignal, welches in dem Schritt S110 erhalten wird (Schritt S112). Wenn für NEIN entschieden wird, liefert diese das Winkelgeschwindigkeitssignal (AD-Information), welches von dem AD-Wandler 116 erhalten wird, als Eingangsinformation des IIR-Filters (Schritt S114). Sodann berechnet diese die Sollposition der Schwingungsschutzlinse 110 durch den Bildunschärfekorrektur-Verarbeitungsablauf unter Verwendung der Filterverarbeitung mit dem IIR-Filter (Schritt S116) und liefert den Wert der Positionsinformation, welche zu dem DA-Wandler 120 ausgegeben wird, als Wert der Sollposition, welche in dem Schritt 116 berechnet wird (Schritt 118). Im folgenden gibt diese die Positionsinformation zu dem DA-Wandler 120 aus (Schritt 120) und geht zurück zu dem Schritt S110.
In dem Fall, daß diese in dem Schritt S112 für NEIN entscheidet, das bedeutet, daß diese geschwenkt wird, entscheidet diese als nächstes, ob die festgelegte Zeit vergangen ist, seit für das Schwenken entschieden wurde, oder nicht (Schritt S122). Wenn für NEIN entschieden wird, legt diese den Wert der Positionsinformation, welche zu dem DA-Wandler 120 ausgegeben werden soll, auf den Wert der Positionsinformation fest, welche zuletzt ausgegeben wurde (Schritt S124). Sodann gibt diese die Positionsdaten zu dem DA-Wandler 120 aus (Schritt S120) und geht zurück zu dem Schritt S110. Daher wird, nachdem für das Schwenken entschieden wurde, die Schwingungsschutzlinse 110 in der festen Position gehalten, bis die festgelegte Zeit vergangen ist.
In dem Fall, daß diese in dem Schritt S122 für JA entscheidet, das bedeutet, daß diese geschwenkt wird und die festgelegte Zeit danach vergangen ist, legt diese die Eingangsinformation, welche in das IIR-Filter eingegeben werden soll, auf 0 fest (Schritt S126). Sodann berechnet diese die Sollposition der Schwingungsschutzlinse 110 mit der Filterverarbeitung des IIR-Filters (Schritt S128) und liefert den Wert der Positionsinformation, welche zu dem DA-Wandler 120 ausgegeben wird, als Wert der Sollposition, welche in dem Schritt S128 berechnet wird (Schritt S118). Im folgenden gibt diese die Positionsinformation zu dem DA-Wandler 120 aus (Schritt S120) und geht zurück zu dem Schritt S110. Daher wird die Schwingungsschutzlinse 110 schrittweise zu der Referenzpositi on zurückgeführt, wenn die festgelegte Zeit s vergangen ist, seit für das Schwenken entschieden wurde.
Obgleich bei dem obigen Ausführungsbeispiel lediglich die Steuerung der Schwingungsschutzlinse 110 im Hinblick auf die horizontale Richtung beschrieben wurde, kann die gleiche Steuerung auch im Hinblick auf die vertikale Richtung ausgeführt werden.
Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wurde der Fall einer Verwendung der Schwingungsschutzlinse 110 zum vertikalen und horizontalen Verschieben des Aufnahmebereichs des optischen Bildaufnahmesystems als Vorrichtung, welche die Bildunschärfe korrigiert, beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch ferner auf die Fälle anwendbar, in welchen die Bildunschärfe mit anderen Vorrichtungen korrigiert wird. Beispielsweise ist es gleichfalls möglich, durch vertikales und horizontales Verschieben des Bereichs wirksamer Pixel der gesamten Bildaufnahmevorrichtung die Wirkung zu erreichen, daß der Aufnahmebereich des optischen Bildaufnahmesystems vertikal und horizontal verschoben wird.
Ferner ist es unabhängig von der Vorrichtung, welche die Bildunschärfe korrigiert, möglich, den Verarbeitungsablauf des Haltens des Aufnahmebereichs des optischen Bildaufnahmesystems in der festen Position, bis die festgelegte Zeit vergangen ist, nach einer Bestimmung davon als Schwenk- bzw. Neigevorgang sowie eines schrittweisen Zurückführens des Aufnahmebereichs zu der Referenzposition, wenn die festgelegte Zeit vergangen ist, anzuwenden.
Als nächstes wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bildschärfekorrektureinrichtung beschrieben. Für die Bildunschärfekorrektureinrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Beschreibung davon weggelassen, da die se den gleichen Aufbau wie in 6 aufweist, und das Verarbeitungsprinzip der CPU 118 wird im folgenden unter Verwendung von Bezugsziffern der Abschnitte, welche in 6 dargestellt sind, beschrieben. Wenn entschieden wird, daß das Winkelgeschwindigkeitssignal, welches von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 114 über den AD-Wandler 116 erhalten wird, nicht das Signal ist, welches aufgrund des Schwenkvorgangs der Kamera erfaßt wird, sondern das Signal ist, welches aufgrund der Schwingungen erzeugt wird, welche als Ursache der Bildunschärfe wirken, berechnet die CPU 118 die Position der Schwingungsschutzlinse 110 (Positionsinformation, welche die Sollposition anzeigt) zum Korrigieren der Bildunschärfe durch Integrieren des erhaltenen Winkelgeschwindigkeitssignals. Genauer ausgedrückt, entfernt diese das Signal des Hochfrequenzanteils aus dem Winkelgeschwindigkeitssignal durch eine Filterverarbeitung mit dem IIR-Filter. Sodann gibt diese die berechnete Positionsinformation zu dem DA-Wandler 120 aus, wie oben beschrieben. Daher bewegt sich die Schwingungsschutzlinse 110 zu der Position zum Korrigieren der Bildunschärfe.
Wenn entschieden wird, daß das Winkelgeschwindigkeitssignal, welches von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 114 erhalten wird, das Signal ist, welches aufgrund des Schwenkvorgangs der Kamera erfaßt wird, beendet diese den Verarbeitungsablauf der Bildunschärfekorrektur (im folgenden als Bildunschärfekorrektur-Verarbeitungsablauf bezeichnet). Sodann beginnt diese den Verarbeitungsablauf zum Zurückführen der Schwingungsschutzlinse 110 zu der Referenzposition 0. Danach wird dieser Verarbeitungsablauf als Nachkorrektur-Beendigungs-Verarbeitungsablauf bezeichnet.
Hierbei wird das Prinzip des Nachkorrektur-Beendigungs-Verarbeitungsablaufs durch Verwendung von 9 beschrieben, welche die Bewegungskurve (Wert der Positionsinformation, welche die Sollposition der Schwingungsschutzlinse 110 darstellt, berechnet durch die CPU 118) der Schwingungsschutzlinse 110 bei dem Schwenkvorgang der Kamera darstellt. In der Zeit ab dem Beginn des Schwenkvorgangs bis zu dem Zeitpunkt t0 in 9 (Kurvenabschnitt C1) wird, wenn dies durch die CPU 118 nicht als Schwenkvorgang bestimmt wird, sondern als etwas durch die Schwingungen Verursachtes, das durch das Winkelgeschwindigkeitssignal, welches von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 114 erhalten wird, korrigiert werden soll, der Bildunschärfekorrektur-Verarbeitungsablauf durch die CPU 118 bis zu dem Zeitpunkt t0 durchgeführt, und die Schwingungsschutzlinse 110 bewegt sich zu der Sollposition, welche dadurch berechnet wird.
Wenn der Wert des Winkelgeschwindigkeitssignals, welches von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 114 erhalten wird, den vorbestimmten Wert zu dem Zeitpunkt t0 überschreitet, entscheidet die CPU 118 dadurch, daß der Schwenkvorgang erfolgt. Zu diesem Zeitpunkt beendet die CPU 118 den Bildunschärfekorrektur-Verarbeitungsablauf. Sodann beginnt diese den Verarbeitungsablauf zum Zurückführen der Schwingungsschutzlinse 110 zu der Referenzposition 0 ab diesem Zeitpunkt. Genauer ausgedrückt, berechnet diese den Wert der Positionsinformation, welche die Sollposition der Schwingungsschutzlinse 110 anzeigt, durch Verwenden einer vorbestimmten Funktion f(t), deren Variable die Zeit t ist, und gibt den Wert der berechneten Positionsinformation zu dem DA-Wandler 120 aus.
Beispielsweise wird eine Sinusfunktion oder eine quadratische Funktion als Funktion f(t) verwendet. Diese kann jedoch eine Funktion höherer Ordnung als die quadratische Funktion, eine Exponentialfunktion oder eine Kombination der erwünschten Funktionen sein. In der Zeit t0 werden, wenn für den Schwenkvorgang entschieden wird, wenn die Zeitvariable t 0 ist, wobei die Position p der Schwingungsschutzlinse 110 (Position durch das IIR-Filter berechnet) p0 ist, ein Koeffizient und eine Konstante der Funktion f(t) derart festgelegt, daß f(0) p0 ist, wenn t = 0, und f(s) 0 ist, wenn die vorbestimmte Zeit t = s (Zeit t1 = t0 + s). Daher ist es möglich, die Schwingungsschutzlinse 110 in genauer Planzeit s ab dem Zeitpunkt t0, bei welchem für den Schwenkvorgang entschieden wurde, zu der Referenzposition 0 zurückzuführen.
Die Zeit s, welche erforderlich ist, um die Schwingungsschutzlinse 110 zu der Referenzposition 0 zurückzuführen, wird auf einen geeigneten Wert festgelegt, um keine Irritationsempfindungen im Hinblick auf ein aufgenommenes Bild auszulösen. Beispielsweise kann diese gemäß dem Wert der Positionsinformation p0 zu dem Zeitpunkt t0 festgelegt werden, wenn für den Schwenkvorgang entschieden wird (je größer beispielsweise p0 ist, desto größer wird s erhalten), oder diese kann ferner als fester Wert festgelegt werden.
Eine Kurve C3, welche in unterbrochener Linie in 9 dargestellt ist, zeigt die Kurve der Schwingungsschutzlinse 110 gemäß dem Verfahren der Vergangenheit zum Zurückführen der Schwingungsschutzlinse 110 zu der Referenzposition durch Ändern einer Filterkonstanten des IIR-Filters an. In diesem Fall besteht der Nachteil, daß es schwierig ist, die Betätigung der Schwingungsschutzlinse 110 vorherzusagen und es nicht möglich ist, eine Steuerung durchzuführen, um die Schwingungsschutzlinse 110 in der erwünschten Zeit zu der Referenzposition zurückzuführen. Das vorliegende Ausführungsbeispiel überwindet einen derartigen Nachteil.
Als nächstes wird der oben erwähnte Verfahrensablauf der CPU 118 unter Verweis auf das Flußdiagramm in 9 genau beschrieben. Zuerst erhält die CPU 118 das Winkelgeschwindigkeitssignal von dem AD-Wandler 116 (Schritt S210). Als nächstes entscheidet diese, ob diese geschwenkt wird oder nicht, gemäß dem Winkelgeschwindigkeitssignal, welches in dem Schritt 5210 erhalten wird (Schritt S212). Wenn für NEIN entschieden wird, berechnet diese die Sollposition der Schwingungsschutzlinse 110 durch den Bildunschärfekorrektur-Verarbeitungsablauf, das bedeutet, durch eine Filterberechnung mit dem IIR-Filter (Schritt S214), und liefert den Wert der Positionsinformation, welche zu dem DA-Wandler 120 ausgegeben wird, als Wert der Sollposition, welche in dem Schritt S214 berechnet wird (Schritt S216). Sodann gibt diese die Positionsinformation zu dem DA-Wandler 120 aus (Schritt S218) und geht zurück zu dem Schritt S210.
In dem Fall, daß diese in dem Schritt S212 für JA entscheidet, das bedeutet, daß diese geschwenkt wird, berechnet diese die Sollposition der Schwingungsschutzlinse 110 durch den Nachkorrektur-Beendigungs-Verarbeitungsablauf, das bedeutet, durch eine Funktionsberechnung unter Verwendung der vorbestimmten Funktion, wie etwa der Sinusfunktion oder der quadratischen Funktion (Schritt S220), und liefert den Wert der Positionsinformation, welche zu dem DA-Wandler 120 ausgegeben wird, als Wert der Sollposition, welche in dem Schritt S220 berechnet wird (Schritt S216). Sodann gibt diese die Positionsinformation zu dem DA-Wandler 120 aus (Schritt S218) und geht zurück zu dem Schritt S210.
Obgleich bei dem obigen Ausführungsbeispiel lediglich die Steuerung der Schwingungsschutzlinse 110 im Hinblick auf die horizontale Richtung beschrieben wurde, kann die gleiche Steuerung für die vertikale Richtung durchgeführt werden.
Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wurde der Fall beschrieben, daß die Schwingungsschutzlinse 110 als Vorrichtung, welche die Bildunschärfe korrigiert, verwendet wird, um den Aufnahmebereich des optischen Bildaufnahmesystems vertikal und horizontal zu verschieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auch auf die Fälle anwendbar, in welchen die Bildunschärfe mit anderen Vorrichtungen korrigiert wird. Beispielsweise ist es gleichfalls möglich, durch vertikales und horizontales Verschieben des Bereichs wirksamer Pixel der gesamten Bildaufnahmevorrichtung die Wirkung zu erreichen, daß der Aufnahmebereich des optischen Bildaufnahmesystems vertikal und horizontal verschoben wird.
Wie oben beschrieben, wird gemäß der erfindungsgemäßen Bildunschärfekorrektureinrichtung in dem Fall, daß entschieden wird, daß die Kamera einen Schwenk- bzw. Neigevorgang durchführt und der Aufnahmebereich, welcher durch die Bildunschärfekorrektur verschoben wurde, zu der Referenzposition zurückgeführt wird, die Geschwindigkeit davon entsprechend der Brennweite geändert, und diese wird insbesondere bei einer Einstellung im Weitwinkelbereich vermindert. Daher verhindert diese das Problem, daß aufgrund des Rückschwingens bei dem Schwenk- bzw. Neigevorgang Irritationsempfindungen ausgelöst werden. Gemäß einer anderen Ausführung wird in dem Fall, daß entschieden wird, daß die Kamera den Schwenk- bzw. Neigevorgang durchführt und der Aufnahmebereich, welcher durch die Bildunschärfekorrektur verschoben wurde, zu der Referenzposition zurückgeführt wird, der Aufnahmebereich in der festen Position gehalten, bis die vorbestimmte Zeit vergangen ist, und somit wird der Aufnahmebereich nicht abrupt in umgekehrter Richtung verschoben, so daß die Unregelmäßigkeiten der Bilder verhindert werden. Ferner wird gemäß der anderen Ausführung in dem Fall, daß entschieden wird, daß die Kamera den Schwenk- bzw. Neigevorgang durchführt, das Steuerungselement (eine Korrekturlinse oder ähnliches) zum Korrigieren der Bildunschärfe durch die vorbestimmte Funktion, deren Variable die Zeit ist, zu der Referenzposition zurückgeführt, und daher ist es möglich, eine Steuerung nach Beenden der Bildunschärfekorrektur bei dem Schwenk- bzw. Neigevorgang geeignet auszuführen, wie dies beabsichtigt ist.
Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß es nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf die speziellen offenbarten Ausführungen zu begrenzen, sondern im Gegenteil die Erfindung sämtliche Abwandlungen, alternativen Konstruktionen und Äquivalente umfassen soll, welche unter Prinzip und Umfang der Erfindung gemäß Darlegung in den beigefügten Ansprüchen fallen.

Claims

Bildunschärfekorrektureinrichtung, umfassend: ein optisches Bildaufnahmesystem einer Kamera, welches geeignet ist, eine Brennweite zu ändern; eine Bildunschärfeerfassungsvorrichtung (14, 114), welche eine Bildunschärfe eines Bildes, welches durch das optische Bildaufnahmesystem erzeugt wird, erfaßt; eine Bildunschärfekorrekturvorrichtung (24, 118), welche einen Aufnahmebereich des optischen Bildaufnahmesystems entsprechend der Bildunschärfe, welche durch die Bildunschärfeerfassungsvorrichtung (14, 114) erfaßt wird, geeignet verschiebt, um die Bildunschärfe zu korrigieren; und eine Bildunschärfekorrekturbeendigungsvorrichtung (24, 118), welche, wenn entschieden wird, daß die Kamera mindestens entweder einen Schwenkvorgang oder einen Neigevorgang durchführt, eine Bildunschärfekorrektur durch die Bildunschärfekorrekturvorrichtung (24, 118) beendet und den Aufnahmebereich des optischen Bildaufnahmesystems, welcher durch die Bildunschärfekorrekturvorrichtung (24, 118) verschoben wurde, zu einer Referenzposition zurückführt, wobei die Bildunschärfekorrekturbeendigungsvorrichtung (24, 118) die Geschwindigkeit, mit welcher der Aufnahmebereich des optischen Bildaufnahmesystems zu der Referenzposition zurückgeführt wird, entsprechend der Brennweite des optischen Bildaufnahmesystems ändert.
Bildunschärfekorrektureinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bildunschärfekorrekturbeendigungsvorrichtung (24, 118) die Geschwindigkeit, mit welcher der Aufnahmebereich des optischen Bildaufnahmesystems zu der Referenzposition zurückgeführt wird, derart ändert, daß die Geschwindigkeit in einem Fall, in welchem die Brennweite des optischen Bildaufnahmesystems kurz ist, langsamer als die Geschwindigkeit in einem Fall, in welchem die Brennweite lang ist, ist.
Bildunschärfekorrektureinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Bildunschärfekorrekturvorrichtung (24, 118) den Aufnahmebereich durch Verschieben einer Korrekturlinse (10, 110), welche in dem optischen Bildaufnahmesystem angeordnet ist, in einer Ebene, welche lotrecht zu einer optischen Achse des optischen Bildaufnahmesystems verläuft, verschiebt.
Bildunschärfekorrektureinrichtung, umfassend: eine Bildunschärfeerfassungsvorrichtung (14, 114), welche eine Bildunschärfe eines Bildes erfaßt, welches durch ein optisches Bildaufnahmesystem einer Kamera erzeugt wird; eine Bildunschärfekorrekturvorrichtung (24, 118), welche einen Aufnahmebereich des optischen Bildaufnahmesystems entsprechend der Bildunschärfe, welche durch die Bildunschärfeerfassungsvorrichtung (14, 114) erfaßt wird, geeignet verschiebt, um die Bildunschärfe zu korrigieren; und eine Bildunschärfekorrekturbeendigungsvorrichtung (24, 118), welche, wenn entschieden wird, daß die Kamera mindestens entweder einen Schwenkvorgang oder einen Neigevorgang durchführt, eine Bildunschärfekorrektur durch die Bildunschärfekorrekturvorrichtung (24, 118) beendet, sodann den Aufnahmebereich des optischen Bildaufnahmesystems in einer festen Position hält, bis eine vorbestimmte Zeit vergangen ist, und sodann beginnt, den Aufnahmebereich des optischen Bildaufnahmesystems, welcher durch die Bildunschärfekorrekturvorrichtung (24, 118) verschoben wurde, zu einer Referenzposition zurückzuführen, nachdem die vorbestimmte Zeit vergangen ist.
Bildunschärfekorrekturvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Bildunschärfekorrekturvorrichtung (24, 118) den Aufnahmebereich durch Verschieben einer Korrekturlinse (10, 110), welche in dem optischen Bildaufnahmesystem angeordnet ist, in einer Ebene, welche lotrecht zu einer optischen Achse des optischen Bildaufnahmesystems verläuft, verschiebt.
Bildunschärfekorrektureinrichtung, umfassend: eine Bildunschärfeerfassungsvorrichtung (114), welche ein Unschärfesignal gemäß einer Bildunschärfe eines Bildes, welches durch ein optisches Bildaufnahmesystem einer Kamera erzeugt wird, ausgibt; eine Filterverarbeitungsvorrichtung (118), welche das Unschärfesignal, welches durch die Bildunschärfeerfassungsvorrichtung (114) ausgegeben wird, filtert und eine Korrekturposition zum Korrigieren der Bildunschärfe berechnet; eine Bildunschärfekorrekturvorrichtung (118), welche ein vorbestimmtes Steuerungselement (110) verschiebt, um einen wirksamen Aufnahmebereich des optischen Bildaufnahmesystems zu der Korrekturposition zu verschieben, welche durch die Filterverarbeitungsvorrichtung (118) berechnet wird, um die Bildunschärfe zu korrigieren; eine Schwenk-/Neigevorgangs-Bestimmungsvorrichtung (118), welche entscheidet, ob mindestens entweder ein Schwenkvorgang oder ein Neigevorgang der Kamera erfolgt; und eine Schwenk-/Neigevorgangs-Zeitsteuerungsvorrichtung (118), welche die Korrekturposition des Steuerungselements (110) der Bildunschärfekorrekturvorrichtung (118) mit einer vorbestimmten Funktion, deren Variable die Zeit ist, berechnet, wenn die Schwenk-/Neigevorgangs-Bestimmungsvorrichtung (118) entscheidet, daß mindestens entweder der Schwenkvorgang oder der Neigevorgang der Kamera erfolgt, und das Steuerungselement (110) zu der berechneten Korrekturposition verschiebt, um das Steuerungselement (110) in einer vorbestimmten vergangenen Zeit ab einem Zeitpunkt, bei welchem entschieden wird, daß mindestens entweder der Schwenkvorgang oder der Neigevorgang der Kamera erfolgt, zu einer vorbestimmten Referenzposition zurückzuführen.
Bildunschärfekorrektureinrichtung nach Anspruch 6, wobei die vorbestimmte Funktion entweder eine Sinusfunktion oder eine quadratische Funktion ist.
Bildunschärfekorrektureinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Steuerungselement eine Korrekturlinse (110) umfaßt, welche in dem optischen Abbildungssystem angeordnet ist und in einer Ebene, welche lotrecht zu einer optischen Achse des optischen Bildaufnahmesystems verläuft, verschoben wird, um den Aufnahmebereich zu verschieben.