DE3687473T2

DE3687473T2 - Kameraanordnung.

Info

Publication number: DE3687473T2
Application number: DE19863687473
Authority: DE
Inventors: Makoto Gotou; Yoshiaki Igarashi; Hiroshi Mitani
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-04-18
Filing date: 1986-04-18
Publication date: 1993-05-13
Anticipated expiration: 2006-04-19
Also published as: DE3687473D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kameravorrichtung, welche den Vorgang der Bildaufnahme eines beweglichen Bildes durchführt, insbesondere eine Kameravorrichtung, die mit einer Funktion versehen ist, die verhindert, daß das Bild Wackeleffekte zeigt, selbst wenn die Kamera unvermeidlicherweise verwackelt wird, so daß immer ein stabiles Bild erhalten werden kann.
In jüngster Zeit wurde, was eine wesentliche Verbesserung moderner Elektronik widerspiegelt, die hauptsächlich durch Halbleiterbearbeitungstechnologie gefördert wird, ein bemerkenswerter Fortschritt bei tragbaren Videokameras für den Privatgebrauch erzielt, die in Kombination mit einem Videobandrecorder erhältlich sind, einschließlich ihrer Kompaktheit und ihres leichten Aufbaus. Weiterhin wird eine vollständige Automatisierung einschließlich einer Autofokus-Funktion schnell durch fortgeschrittene Mikroprozeßtechnologie vorwärts getrieben, was schließlich zu der heutigen stark angewachsenen Nachfrage nach Videokameras geführt hat.
Trotz des Aufbaus einer Videokamera mit geringem Gewicht bleibt andererseits der Linsenmaßstabsfaktor ungeändert. Wenn der Benutzer der Kamera per Hand ein Bild mit einer tragbaren Videokamera aufnimmt, so sind die Schwingungen der tragbaren Videokamera desto größer, je geringer das Gesamtgewicht der Videokamera ist, und dies macht es für den Benutzer recht schwierig, ein stabiles Videobild bei manueller Betätigung der per Hand gehaltenen Videokamera zu erhalten. Im Gegensatz hierzu weisen professionelle Videokameras, die Sendestationen zur Verfügung stehen, komplizierte Bildwackelverhinderungsvorrichtungen auf, die ein wackelndes Videobild in einen normalen Zustand stabilisieren, und die typischerweise aus einer Einrichtung zur Messung der Beschleunigung der Videokamera bestehen, einer Einrichtung zur Messung des Verschiebungsbetrages in bezug auf die Stativeinheit, welche die Videokamera haltert, und die integrierte Einheit der Videokamera und der Stativeinheit, eine Einrichtung zur Messung der Differenz zwischen einem Signal von der Verschiebungsmeßeinrichtung und dem Referenzvergleichssignal durch Vergleich dieser Signale miteinander, eine Einrichtung zur Messung der Relativgeschwindigkeit zwischen der Videokamera und der Stativeinheit, und eine Antriebseinrichtung zum Antreiben der Videokamera durch Anlegen einer bestimmten Antriebskraft, die proportional zur Summe der Signale von diesen Einrichtungen zur Messung der Beschleunigung, der Vergleichssignaldifferenz, bzw. der Relativgeschwindigkeit ist. Die Bildwackelverhinderungsvorrichtung, die typischerweise mit den voranstehend angegebenen Einrichtungen versehen ist, führt dazu, daß sich eine wesentliche träge Masse in der Videokamera dadurch vergrößert, daß eine bestimmte Antriebskraft erzeugt wird, um die Beschleunigung der Videokamera zu verringern, so daß das Videobild schließlich stabilisiert werden kann. Da die voranstehend erwähnte konventionelle Vorgehensweise, die zum Stabilisieren des Videobildes verwendet wird, hauptsächlich zur Verwendung mit Kraftfahrzeugen, Flugzeugen und Schiffen ausgelegt ist, muß allerdings dann, wenn der Benutzer der Kamera eine Verschwenkung in der gewünschten Richtung durch Variation der Zielrichtung der Videokamera durchführen möchte, die Systemsteuerung ebenfalls gleichzeitig das Referenzvergleichssignal variieren. Da es praktisch unmöglich ist, daß Techniker irgendeiner Sendestation manuell sowohl die Bildwackelverhinderungsvorrichtung als auch eine voluminöse professionelle Videokamera zur selben Zeit abstützen, haben sie mit dem voranstehend erwähnten Problem nichts zu tun. Wenn umgekehrt allerdings ein derartiges konventionelles Videobild-Stabilisierungsverfahren bei irgendeiner Videokamera für den Privatgebrauch eingesetzt wird, die kompakte Abmessungen und geringes Gewicht aufweist, so daß von Hand Videobilder aufgenommen werden können, so sollte dann, um ordnungsgemäß einen Schwenkvorgang durchführen zu können, das Referenzvergleichssignal variiert werden. Mit anderen Worten muß, wenn er manuell eine Videokamera für den Privatgebrauch betätigt, der Benutzer der Kamera sowohl die Videokamera als auch die Bildwackelverhinderungsvorrichtung abstützen, und dennoch muß er das Referenzvergleichssignal kontrollieren, um die angezielte Kamerarichtung zu variieren. Vergleicht man dies mit irgendeiner konventionellen professionellen Videokamera, die keine Kompensierung für das wackelnde Videobild aufweist, so wird offensichtlich, daß die kompakte und leichte tragbare Videokamera deutlich komplizierte Betriebsabläufe mit sich bringt.
Druckschriften, die sich auf den voranstehend beschriebenen Stand der Technik beziehen, sind die japanische veröffentlichte Patentanmeldung (Koku) Nr. 50-13030, die japanische offengelegte Gebrauchsmusteranmeldung (Kokai) Nr. 56-85464, und "Vibration Isolater Servo System for TU Camera" von Takuji Sekiguchi et al., NHK TECHNICAL REPORT, Bd. 27, Nr. 11 (November 1984).
In der GB-A-1 162 910 ist ein System beschrieben, bei welchem die dreidimensionalen Bewegungen einer Studio-Fernsehkamera, die auf einem Gestell angebracht ist, elektrisch gemessen und Betätigungsgliedern zugeführt werden, um die Kamera zu steuern, um so während der Bewegung der Kameraanordnung ein festes Objekt fokussiert zu halten. Die Kamera 18 und die Linseneinheit 22 sind auf einem Laufwagen angebracht. Um die Vorbeibewegung der Anordnung zu kompensieren, wird ein Signal unter Verwendung der Entfernung zwischen der Kamera und dem Objekt abgeleitet, welches von einem Potentiometer 21 abgeleitet wird, dessen beweglicher Kontakt an die Linseneinheit 11 gekoppelt ist, und welches daher von der Fokuseinstellung der Linse entsprechend der Entfernung zwischen der Kamera und dem Objekt abhängt. Das abgeleitete Signal kann durch ein willkürliches Verschwenkungsanforderungssignal von einer Einheit 50 verstärkt werden, und das kombinierte Signal einem Verschwenkungs-Servomotor 52 zugeführt werden. Es wird ein Signal abgeleitet, um eine Kippbewegung der Kamera zu kompensieren, und dieses Signal kann durch ein Kippanforderungssignal verstärkt und dem Kipp-Servomotor 54 zugeführt werden.
Ein Bewegungskompensator zur Stabilisierung optischer Systeme gegen deren Kleinwinkelabweichungen gegenüber einer gewünschten Betrachtungslinie ist in dem britischen Patent GB-A-1 099 026 beschrieben. Die Erfindung richtet sich insbesondere auf die automatische Kompensierung unwillkürlicher Bewegungen für Kameras, Teleskope, Feldstecher und andere optische Instrumente. Die Erfindung umfaßt eine Kamera, die mit einer plan-konkaven und einer plan-konvexen Linse versehen ist, die zueinander drehbar angebracht sind. Eine der Linsen ist an dem Gehäuse der Kamera befestigt, und die andere wird durch einen im wesentlichen freien Kreisel gehaltert. Das Zentrum der kardanischen Aufhängung des Kreisels ist im Krümmungszentrum der Linsen angeordnet. Die Linsen erzeugen ein Prisma, welches einen variablen Kantenwinkel aufweist, der im wesentlichen gleich den Winkelbewegungen des Gehäuses ist. Daher treten die Lichtstrahlen in den Filmverschluß der Kamera in einer festen Beziehung ein, unabhängig von Winkelabweichungen der Kamera von der angestrebten Betrachtungslinie. Mehrere Paare von Linsen können für eine zusätzliche Kompensation verwendet werden.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer kompakten Videokameravorrichtung, welche auf sichere Weise ein wackelndes Videobild stabilisieren kann, welches durch eine Wackelbewegung der Vorrichtung verursacht wird, ohne den einfachen Betrieb negativ zu beeinflussen.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Handkameravorrichtung zur Verfügung mit: einer Linsentubuseinheit, auf welcher ein Bildaufnehmer angebracht ist; einer Bildsignalverarbeitungseinrichtung zur Erzeugung eines Videosignals aus einem elektrischen Signal, welches von dem Bildaufnahmeelement erzeugt wird; einer Halterungseinheit zum Haltern der Linsentubuseinheit drehbar um eine Drehachse, die im wesentlichen senkrecht zu einer Achse einfallenden Lichts verläuft, welches in die Linsentubuseinheit eintritt; einer Positionsmeßeinrichtung zur Ermittlung eines Relativwinkels der Linsentubuseinheit bezüglich der Halterungseinheit; einer Winkelratenmeßeinrichtung zur Ermittlung einer Winkelrate der Linsentubuseinheit um die Drehachse, von einer Trägheitskoordinate aus gesehen; einer Schwenkbetriebsmeßeinrichtung zur Ermittlung eines Schwenkvorganges, bei welchem die Halterungseinheit durch einen Benutzer in einer gewünschten Schwenkrichtung bewegt wird, um die Zielrichtung der Kameravorrichtung zu ändern; und einer Linsentubuseinheit-Antriebseinrichtung, die auf die Meßergebnisse der Positionsmeßeinrichtung, der Winkelratenmeßeinrichtung und der Schwenkbetriebsmeßeinrichtung reagiert, um die Linsentubuseinheit so anzutreiben, daß sie sich um die Drehachse dreht, um eine gewünschte Verschiebung der Linsentubuseinheit in bezug auf die Halterungseinheit zu kompensieren, und um die Linsentubuseinheit während des Schwenkvorgangs so anzutreiben, daß sie einer Bewegung der Haltereinheit folgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbetriebsmeßeinrichtung umfaßt:
eine Schwenkbetriebsstartmeßeinrichtung zur Feststellung eines Starts des Schwenkbetriebs zumindest von einem Ausgangssignal der Positionsmeßeinrichtung; und
eine Schwenkbetriebsendemeßeinrichtung zur Ermittlung einer Beendigung des Schwenkvorgangs zumindest von einem Ausgangssignal der Winkelratenmeßeinrichtung, und daß die Linsentubuseinheitsantriebseinrichtung umfaßt:
eine Synthetisierungseinrichtung, um Ausgangssignale der Positionsmeßeinrichtung und der Winkelratenmeßeinrichtung mit einem variablen Synthetisierungsverhältnis zu synthetisieren, um ein Steuersignal (e) zu erzeugen, welches einen Kompensationsbetrag zum Kompensieren einer ungewünschten Verschiebung der Linsentubuseinheit in bezug auf die Halterungseinheit anzeigt;
eine auf das Steuersignal reagierende Antriebseinrichtung zum Antrieb der Linsentubuseinheit zur Drehung um die Drehachse, zum Kompensieren der unerwünschten Verschiebung der Linsentubuseinheit in bezug auf die Halterungseinheit; und
eine Synthetisiererbetriebsänderungseinrichtung, die auf eine Feststellung des Starts des Schwenkvorgangs durch die Schwenkbetriebsstartmeßeinrichtung reagiert, um das Synthetisierungsverhältnis der Synthetisierungseinrichtung zu erhöhen, um das Steuersignal so zu ändern, daß die Linsentubuseinheit durch die Antriebseinrichtung so angetrieben wird, daß sie der Bewegung der Halterungseinheit folgt, die für den Schwenkvorgang bewegt wird, und die auf eine Ermittlung der Beendigung des Schwenkvorgangs durch die Schwenkvorgangsendemeßeinrichtung reagiert, um das Synthetisierverhältnis der Synthetisiereinrichtung zu verringern, um das Steuersignal zu ändern, so daß die Linsentubuseinheit durch die Antriebseinrichtung so angetrieben wird, daß eine ungewünschte Verschiebung der Linsentubuseinheit in bezug auf die Halterungseinheit kompensiert wird, wobei die angezielte Richtung der Kameravorrichtung entsprechend dem Schwenkvorgang glatt geändert wird.
Die Kameravorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung stellt zunächst eine Positionsbeziehung zwischen der Linsentubuseinheit und der Halterungseinrichtung ebenso wie eine Winkelrate der Linsentubuseinheit fest, worauf eine Steuerung der Bewegung der Linsentubuseinheit durch die Betätigungseinrichtung folgt, um so Variationen der Relativposition der Linsentubuseinheit in bezug auf die Halterungseinrichtung und der Winkelrate der Linsentubuseinheit zu unterdrücken, wodurch wirksam in der Linsentubuseinheit auftretende Wackeleffekte minimalisiert werden und hierdurch gegebenenfalls verhindert wird, daß das Videobild wackelt. Weiterhin veranlaßt die Kameravorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Synthetisierungseinrichtung zur Änderung ihres Betriebs, durch Einsatz einer Synthesevorgangsänderungseinrichtung, sobald die Verschwenkungsmeßeinrichtung die Aktivierung des Schwenkvorgangs feststellt, so daß die Linsentubuseinheit schließlich in der Richtung ausgerichtet werden kann, auf welche der Benutzer der Kamera tatsächlich zielt.
Die vorliegende Erfindung wird besser anhand der nachstehenden, ins Einzelne gehenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen deutlich, die nur zur Erläuterung dienen, und nicht die vorliegende Erfindung begrenzen, wobei:
Fig. 1 ein grundlegendes, schematisches Blockschaltbild einer Kameravorrichtung ist, welches eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung widerspiegelt;
Fig. 2(a) bis (c) jeweils schematische Darstellungen eines Betätigungsgliedes sind, welches ein Magnetflußmeßelement aufweist, das einen Teil einer Positionsmeßeinrichtung darstellt;
Fig. 3 ein Schaltbild mit einer Darstellung eines Beispiels einer elektrischen Schaltung der Positionsmeßeinrichtung ist;
Fig. 4 ein vereinfachtes Blockschaltbild mit einer Darstellung eines Beispiels für den Aufbau einer Winkelratenmeßeinrichtung ist;
Fig. 5 ein vereinfachtes Blockschaltbild mit einer Darstellung eines Beispiels für den Aufbau eines A/D-Wandlers ist;
Fig. 6 ein Schaltbild ist, welches ein Beispiel für eine elektrische Schaltung einer Antriebseinrichtung zeigt;
Fig. 7 ein grundlegendes Flußdiagramm ist, welches ein Programm zeigt, das zum Antrieb einer Betätigungspersoneinheit verwendet wird;
Fig. 8(a) bis (e) jeweils Flußdiagramme sind, die Programme beschreiben, die sich auf die Bedienungspersoneneinheit beziehen, um eine Steuerung des Standbildmodus auszuführen, eine Ermittlung des aktivierten Verschwenkungsvorgangs, die Bereitstellung der Verstärkung, und eine Steuerung, während der Schwenkvorgang vor sich geht;
Fig. 9 eine Darstellung eines feststellbaren Bereichs beim Start der Verschwenkung ist, wenn der Relativwinkel der Linsentubuseinheit und der Halterungseinheit auf der Horizontalachse liegen und die Relativwinkelrate auf der Vertikalachse;
Fig. 10 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Beispiels für ein Steuersystem ist;
Fig. 11 ein Bode-Diagramm ist, welches ein Beispiel für die Frequenzeigenschaften der Übertragungsfunktion vom Winkel Rx des Kameragehäuses zum Winkel Rm der Linsentubuseinheit in einer Trägheitskoordinate zeigt;
Fig. 12 ein Diagramm des Frequenzspektrums zusammen mit der Wackelbewegung des Kameragehäuses ist, wenn ein Videobild durch eine konventionelle Videokamera aufgenommen wird;
Fig. 13 ein grundlegendes Flußdiagramm ist, welches ein weiteres Beispiel für ein Programm zeigt, das bei der Bedienungspersoneinheit eingesetzt wird;
Fig. 14 ein Flußdiagramm ist, welches ein Beispiel für ein verstärkungskorrigiertes Programm zeigt, das bei der Bedienungspersoneinheit eingesetzt wird;
Fig. 15(a) bis (e) jeweils Flußdiagramme sind, die weitere Beispiele für verstärkungskorrigierte Programme zeigen, die bei der Bedienungspersoneinheit eingesetzt werden;
Fig. 16 ein grundlegendes Flußdiagramm ist, welches ein weiteres Beispiel für ein bei der Bedienungspersoneinheit eingesetztes Programm zeigt;
Fig. 17(a) bis (d) jeweils Flußdiagramme sind, die Programme zeigen, die bei der Bedienungspersoneinheit eingesetzt werden, um den Standbildmodusbetrieb zu steuern, die Verstärkung zur Verfügung zu stellen, das Kamerasystem zu steuern, während das Verschwenken stattfindet, und die Verstärkung zu korrigieren;
Fig. 18 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Beispiel für den Steuerbetrieb zeigt, wenn das Steuersystem feststellt, daß ein Verschwenkungsvorgang stattfindet;
Fig. 19 ein Bode-Diagramm ist, welches ein weiteres Beispiel für die Frequenzeigenschaften der Übertragungsfunktion von einem Winkel Rx des Kameragehäuses auf einen Winkel Rm der Linsentubuseinheit in der Trägheitskoordinate zeigt;
Fig. 20(a) bis (c) jeweils Flußdiagramme sind, die weitere Beispiele von Programmen zeigen, die sich jeweils auf die Verstärkungskorrektur beziehen;
Fig. 21(a) bis (c) jeweils Flußdiagramme sind, die weitere Beispiele zeigen, die mit der Ermittlung der Aktivierung des Schwenkvorganges in Beziehung stehen; und
Fig. 22(a) und (b) jeweils Flußdiagramme sind, die weitere Beispiele von Programmen zeigen, die mit der Ermittlung der Beendigung des Schwenkvorganges in Beziehung stehen.
Fig. 1 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild der Kameravorrichtung, welches eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung widerspiegelt. Eine Linsentubuseinheit der Videokamera weist eine Linse (nicht gezeigt) und ein Bildaufnahmeelement 41 wie beispielsweise eine Platte eines ladungsgekoppelten Geräts (CCD) oder eine Bildaufnahmeröhre auf, damit von einem Objekt reflektiertes Licht auf dem Bildaufnahmeelement 41 fokussiert werden kann, um ein Bild zu erzeugen, welches in ein Ladungssignal umgewandelt wird, also ein elektrisches Signal. Durch aufeinanderfolgendes Auslesen des Ladungssignals, welches von dem Bildaufnahmeelement 41 geliefert wird, erzeugt ein Videosignalprozessor 42 ein Videosignal des NTSC-Systems. Ein Betätigungsglied 3 ist zwischen der Linsentubuseinheit und einer Gehäuse-(Halterungs-)einheit 2 angeordnet, um die Linsentubuseinheit 1 so anzutreiben, daß die Linsentubuseinheit 1 in einer gewünschten Richtung um eine Drehwelle 4 gedreht werden kann. Die Linsentubuseinheit 1 dreht sich frei auf der im allgemeinen horizontalen Ebene, wenn sie im Normalzustand verwendet wird. Die Drehwelle 4 des Drehbetätigungsgliedes 3 wird durch die Gehäuseeinheit 2 im Schwerpunkt G der Linsentubuseinheit 1 gehaltert, so daß das Betätigungsglied 3 sich frei drehen kann. Wenngleich dies nicht in Fig. 1 gezeigt ist, ist die Gehäuseeinheit 2 mit einer Griffeinrichtung versehen, die es einem Benutzer der Kamera gestattet, die Videokamera von Hand zu benutzen.
Die Fig. 2(a) bis (c) zeigen jeweils den konkreten Aufbau des Betätigungsgliedes 3. In Fig. 2 ist ein an einem Magnet 102 angebrachtes rückwärtiges Joch 101, welches aus einer ferromagnetischen Substanz besteht, an der Linsentubuseinheit 1 befestigt und dreht sich zusammen mit der Drehwelle 4. Vier Pole des Magneten 102 sind magnetisiert, und erzeugen auf diese Weise einen Magnetfeldfluß. Spulen 104a und 104b sowie ein Hall-Element 5, welches im wesentlichen ein Element darstellt, das den Magnetfluß mißt, sind jeweils an einem Spulenjoch 103 befestigt, das mit einem Lager 107 der Drehwelle 4 versehen ist. Bei dieser Ausführungsform sind der Magnet 102 und das Spulenjoch 103 jeweils an der Linsentubuseinheit 1 und der Gehäuseeinheit 2 befestigt. Es wird darauf hingewiesen, daß die Beziehung dieser Teile umgekehrt werden kann. Die Spulen 104a und 104b sind miteinander in Reihe geschaltet. Ein Drehmoment wird durch einen Strom erzeugt, der von einer Klemme 105 zu einer Klemme 106 fließt, und ebenso durch den Magnetfluß des Magneten 102. Das Hall-Element 5 ist an dem Spulenjoch 103 in einer Position annähernd entgegengesetzt zum Schaltabschnitt der Magnetpole des Magneten befestigt und erzeugt ein bestimmtes Ausgangssignal entsprechend der relativen Winkelposition (Rh = Rx - Rm) zwischen dem Magnet 102 mit der Winkelposition Rm der Linsentubuseinheit 2 und dem Spulenjoch 103 mit der Winkelposition Rx der Gehäuseeinheit 2. Es wird darauf hingewiesen, daß Rm den Winkel der Linsentubuseinheit 1 um die Drehwelle 4 bezeichnet, gesehen von einer Trägheitskoordinate in dem Absolutraum, wogegen Rx den Winkel der Gehäuseeinheit 2 um die Drehwelle 4 herum bezeichnet, gesehen von der Trägheitskoordinate aus, die mit der voranstehenden Koordinate identisch ist.
Das Hall-Element 5 stellt zuerst den Magnetfluß des Magneten 102 fest, der an dem Betätigungsglied 3 befestigt ist, und liefert dann ein Signal "a" an einen Positionsdetektor 11. Fig. 3 zeigt einen konkreten Aufbau des Positionsdetektors 11. Gleichspannungssignale, die von zwei Ausgangsklemmen des Hall- Elementes 5 erzeugt werden, werden bis auf einen mehrfachen vorbestimmten Pegel durch eine Differenzverstärkerschaltung verstärkt, die aus einem Operationsverstärker 111 und Widerständen 112 bis 115 besteht, um ein Ausgangssignal "c" zu erzeugen.
Der Winkelratensensor 6, der aus einem schwingenden Kreisel besteht, ist über ein Befestigungsteil 7 an der Linsentubuseinheit 1 befestigt.
Die Winkelratenmeßachse des Winkelratensensors 6 ist korrekt an die Drehwelle 4 des Betätigungsgliedes 3 angepaßt und gibt ein Signal "b" entsprechend der Drehwinkelrate um die Drehwelle 4 der Linsentubuseinheit 1 aus, wenn sie in der Trägheitskoordinate angeordnet ist. Das Signal "b" von dem Winkelratensensor 6 wird dem Winkelratendetektor 12 zugeführt, der dann ein Signal "d" erzeugt, welches proportional einer Winkelrate ωm um die Drehwelle 4 der Linsentubuseinheit 1 ist, gesehen von der Trägheitskoordinate aus, oder proportional zu bestimmten Komponenten des festgelegten Frequenzbereiches der Winkelrate ωm.
Fig. 4 zeigt einen konkreten Aufbau des Winkelratendetektors 12. Eine Zwangsschwingungsschaltung 133 weist eine Sinussignal-Oszillatorschaltung auf, die ein Sinussignal mit einer Frequenz von 1 kHz erzeugt, und ein spezifisches Signal ausgibt, welches eine Schwingungsfrequenz von 1 kHz aufweist, um zwangsweise ein piezoelektrisches Treiberelement 131 des Winkelratensensors 6 in Schwingungen zu versetzen. Ein aus einem piezoelektrischen Element bestehendes Sensorelement 132 ist vorgesehen, so daß es mechanisch in Berührung mit dem piezoelektrischen Treiberelement 131 gelangt, und dies führt dazu, daß beide zusammen mit identischer Frequenz schwingen.
Gleichzeitig beginnt die Linsentubuseinheit 1 in der Trägheitskoordinate mit einer Drehung um die Drehwelle 4, wodurch schließlich hervorgerufen wird, daß eine dynamische Coriolis- Kraft erzeugt wird. Die dynamische Coriolis-Kraft ist proportional der multiplizierten Winkelrate zweier Achsen, die einander im rechten Winkel im Sensorelement 132 kreuzen, und ist daher auch zum Mehrfachen der Winkelrate m und der in Zwangsschwingungen versetzten Winkelrate proportional. Das Auftreten der dynamischen Coriolis-Kraft veranlaßt das Sensorelement 132 zum Auftreten einer mechanischen Verzerrung, wogegen die piezoelektrische Funktion elektrische Signale erzeugt. Spezifische Signale, die zur Winkelrate ωm proportional sind, können durch ein erstes, synchrones Meßsignal vom Sensorelement 132 dadurch erzeugt werden, daß eine Synchrondetektorschaltung 134 eingesetzt wird, welche dieselbe Frequenz benutzt, die zur Erzeugung der Zwangsschwingung verwendet wird, und schließlich nur die niederfrequenten Komponenten herausgezogen werden, die vom Gleichspannungspegel bis zu einem Maximum von 100 Hz des Signals von der Synchrondetektorschaltung 134 reichen, über ein Tiefpaßfilter 135.
Ein Synthetisierer 13, der aus A/D-Wandlern 21 und 22 besteht, einer Betriebspersoneinheit 23, einem Speicher 24, und einem D/A-Wandler 25, führt eine Synthese des Signals "c" von dem Positionsdetektor 11 und des Signals "d" von dem Winkelratendetektor 12 durch, um ein synthetisiertes Signal "e" zu erzeugen. Der A/D-Wandler 21 erzeugt ein digitales Signal "p", welches dem Wert des Signals "c" von dem Positionsdetektor 11 entspricht. Der A/D-Wandler 22 erzeugt ein digitales Signal "q" entsprechend dem Wert des Signals "d" von dem Winkelratendetektor 12. Die Betriebspersoneinheit 23 (die aus einem Mikrocomputer bestehen kann) führt unterschiedliche Operationen entsprechend bestimmter Programme durch, die in einem ROM (Nur-Lese-Speicher) des Speichers 24 gespeichert sind. Die Betriebspersoneinheit 23 führt digitale Signale "p" und "q" von den A/D-Wandlern 21 und 22 dem RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) zu, und nach der Ausführung erforderlicher Bearbeitungsvorgänge synthetisiert sie beide Signale, um ein synthetisches Signal "E" zu erzeugen, welches dem D/A-Wandler 25 zugeführt wird, in welchem schließlich ein synthetisches Signal "e" erzeugt wird.
Fig. 5 zeigt einen konkreten Aufbau eines A/D-Wandlers 21, der im Aufbau dem A/D-Wandler 22 gleicht. Das ankommende Signal "c" und ein Signal "m" von einer D/A-Wandlerschaltung 147 werden zunächst durch einen Komparator 141 miteinander verglichen, der dann ein Vergleichssignal "n" erzeugt, welches die Größenbeziehung zwischen den Signalen "c" und "m" wiedergibt. Eine Oszillatorschaltung 145 gibt einen Taktimpuls "1" mit einer bestimmten Frequenz aus. Normalerweise bleibt das Signal von der Betriebspersoneinheit 23 auf dem Pegel "H" (hohes Potential) und nimmt den Pegel "L" (niedriges Potential) an, wenn das digitale Signal "p" gelesen wird. In Reaktion auf das Vergleichssignal "n" von dem Komparator 141 liefern eine Invertierschaltung 142 und UND-Schaltungen 143 und 144 jeweils einen Taktimpuls "1" entweder an eine Abwärtsimpuls-Eingangsklemme D oder an eine Aufwärtsimpuls-Eingangsklemme U einer Zählerschaltung 146, wenn das Signal von der Betriebspersoneinheit 23 auf dem Pegel "H" liegt. Wird der Taktimpuls "1" der Abwärtsimpuls-Eingangsklemme D zugeführt, so subtrahiert die Zählerschaltung 146 ihren Inhalt um 1, und wenn der Taktimpuls der Abwärtsimpuls-Eingangsklemme U zugeführt wird, addiert sie 1 zu ihrem Inhalt. Der Inhalt der Zählerschaltung 146 wird in Form des digitalen Signals "p" einem D/A-Wandler 147 zugeführt, der dann das Eingangssignal in ein analoges Signal "m" umwandelt, welches dem Digitalsignal "p" exakt entspricht. Im Ergebnis wird dem Digitalsignal "p" in der Zählerschaltung 146 ein passendes Eingangssignal "c" mit einem bestimmten Wert zur Verfügung gestellt. Die Betriebspersoneinheit 23 liest stabile Digitalsignale "p" und "q", indem sie die Zählerschaltung 146 dazu veranlaßt, ihren Betrieb anzuhalten, während Signale "h" und "k" jeweils auf dem Pegel "L" bleiben, für einen spezifizierten kurzen Zeitraum. Das Signal "e" von dem D/A-Wandler 25 des Synthetisierers 13 wird der Treibereinheit 14 zugeführt, und dann wird ein Spannungssignal (oder ein Stromsignal) "f", welches dem Signal "e" proportional ist, den Spulen 104a und 104b des Betätigungsgliedes 3 zugeführt.
Fig. 6 zeigt einen konkreten Aufbau der Treibereinheit 14. Eine Kraftverstärkerschaltung, die aus einem Betriebssignalverstärker 151, Transistoren 154 und 155, und Widerständen 152 und 153 besteht, gibt ein Spannungssignal "f" aus, nach der Verstärkung des Signals "e" durch ein bestimmtes Vielfaches.
Als nächstes werden nachstehend Programme beschrieben, die in der Betriebspersoneinheit 23 gespeichert sind und der ersten bevorzugten Ausführungsform zur Verfügung gestellt werden. Fig. 7 zeigt ein grundlegendes Flußdiagramm des Programmablaufs, wogegen die Fig. 8(a) bis (e) jeweils ins Einzelne gehende Flußdiagramme zeigen. Das in Fig. 7 dargestellte grundlegende Flußdiagramm wird nachstehend beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, daß die Ziffern (1) bis (5) jeweils Knotenpunkte bezeichnen, die den in Fig. 8 angegebenen Nummern entsprechen.

(1) Steuervorgang während des Standbildmodus --- 181

Dies entspricht dem Betrieb der Synthetisierungseinrichtung. Der Standbildmodus-Steuervorgang entspricht selbst dem Prozeß zur Erzeugung synthetischer Signale, wenn ein Bild eines stillstehenden Objekts aufgenommen wird.

(2) Ermittlung der Schwenkaktivierung --- 182

Dies entspricht der Schwenkaktivierungs-Meßeinrichtung der Schwenkbetriebs-Meßeinrichtung. Diese ermittelt den aktivierten Schwenkvorgang, während der Programmablauf zum Schritt (3) weitergeht, während der Schwenkvorgang abläuft. Wird keine Schwenkung vorgenommen, so kehrt der Programmablauf zum Schritt (1) zurück.

(3) Bereitstellung der Verstärkung --- 183

Dies entspricht der Verstärkungsbereitstellungseinrichtung der Synthetisiererbetriebsänderungseinrichtung. Dies veranlaßt die Einstellung der Steuerverstärkung entsprechend der Situation, die vorliegt, wenn die Aktivierung des Schwenkvorgangs ermittelt wird.

(4) Steuervorgang während des Schwenkens --- 184

Dies entspricht der Synthetisierungseinrichtung. Das sich auf diesen Steuervorgang beziehende Programm entspricht dem Vorgang der Erzeugung synthetischer Signale, während der Schwenkvorgang abläuft.

(5) Ermittlung der Beendigung des Schwenkvorgangs --- 186

Dies entspricht der Schwenkbeendigungsmeßeinrichtung der Schwenkbetriebsmeßeinrichtung. Dieser Schritt ermittelt die Beendigung des Schwenkvorgangs. Wenn der Schwenkvorgang weiter anhält, kehrt das Programm zum Schritt (4) zurück. Wird die Beendigung des Schwenkvorgangs festgestellt, dann kehrt das Programm zum Schritt (1) zurück. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform besteht die Schwenkvorgangsmeßeinrichtung aus einer Einrichtung zur Ermittlung der Aktivierung des Schwenkvorgangs (182), bzw. aus der Schwenkvorgangsbeendigungsmeßeinrichtung (186).
Als nächstes werden nachstehend Betriebs-Flußdiagramme jeweiliger Bestandteile beschrieben. Fig. 8(a) zeigt ein Flußdiagramm, welches sich auf den "Steuerbetrieb während des Standbildmodus" (181) des Schrittes 1 bezieht.
Der Schritt < 11> zeigt den Zustand an, in welchem auf ein Unterbrechungssignal von einem Zeitgeber gewartet wird. Der Zeitgeber erzeugt Unterbrechungssignale in bestimmten Intervallen T1 (T1 = alle 5 Millisekunden). Wenn das Unterbrechungssignal erzeugt wird, geht der Betriebsmodus über zum Schritt < 12> .
Der Schritt < 12> veranlaßt das Signal "h", auf den Pegel "NIEDRIG" zu gehen, für einen bestimmten kurzen Zeitraum, damit die Betriebspersoneinheit das Digitalsignal "p" empfangen kann, welches dann in einer variablen Pn gespeichert wird.
Der Schritt < 13> veranlaßt das Signal "k", für einen bestimmten kurzen Zeitraum den Pegel "NIEDRIG" anzunehmen, um es der Betriebspersoneinheit zu gestatten, das Digitalsignal "q" zu empfangen, welches dann in einer Variablen Qn gespeichert wird.
Der Schritt < 14> veranlaßt einen Referenzwert "Pr" dazu, von der Variablen Pn subtrahiert zu werden (P = Pn-Pr), wodurch ein Digitalwert P berechnet wird, der einem Relativwinkel Rh zwischen der Linsentubuseinheit 1 und der Halterungseinheit 2 entspricht. Entsprechend wird ein Referenzwert Qr von der Variablen Qn subtrahiert (Q = Qn-Qr), wodurch ein Digitalwert Q berechnet wird, der einer Winkelrate um der Linsentubuseinheit 1 entspricht, gesehen von der Trägheitskoordinate aus.
Die voranstehend gezeigten Gleichungen zeigen, daß das Ergebnis der Berechnung auf der rechten Seite zur Speicherung die Variable auf der linken Seite ersetzt.
Der Schritt < 15> wandelt eine Verstärkung D in "1" um. In diesem Schritt wird der Wert P mit D multipliziert, und dann wird das Ergebnis zu Q hinzu addiert, zur Synthese, um schließlich einen synthetisierten Digitalwert E zu erzeugen (wobei E = D·P + Q ist). In dem Flußdiagramm bezeichnet ein Stern (*) eine Multiplikation.
Der Schritt < 16> veranlaßt den synthetisierten Digitalwert E dazu, daß er einem D/A-Wandler 25 zugeführt wird, der dann diesen Wert in ein Analogsignal "e" umwandelt.
Der Schritt < 17> addiert den Wert "1" zu einer Zählvariablen N unter Verwendung eines Modulus N1, wobei (N = N+1 (modulus N1)). Bei diesem Beispiel wird die Summe von N und 1 zusätzlich in N gespeichert. Ist der Wert von N gleich N1, so wird N so festgelegt, daß es "0" ist. Bei diesem Beispiel ist N1 = 10.
Der Schritt < 18> veranlaßt das Programm dazu, zu dem Schritt 11 zurückzugehen, falls N nicht gleich "0" ist. Ist N gleich "0", so geht der Betriebszustand zum Schritt < 21> über, zusammen mit "Ermittlung der Aktivierung des Schwenkvorgangs (182)". Mit anderen Worten wird die "Ermittlung des aktivierten Schwenkvorgangs (182)" in spezifischen Intervallen ausgeführt, die durch N1·T1 = 50 ms bezeichnet sind.
Fig. 8(b) zeigt ein Flußdiagramm, welches sich bezieht auf die "Ermittlung der Aktivierung des Schwenkvorgangs (182)".
Der Schritt < 21> erlaubt das Subtrahieren von Px von P, um das Ergebnis in einer Variablen V zu speichern (V = P-Px).
Als nächstes wird das Ergebnis der Multiplikation von P durch H1 (wobei H1 konstant ist) dem Ergebnis der Multiplikation der Variablen V mit H2 (wobei H2 konstant ist) hinzu addiert, und die Summe in einer Variablen W gespeichert, wobei W = H1.P + H2.V ist. Daraufhin wird P in ein neues Px umgewandelt (P = Px). Mit anderen Worten ist Px identisch mit dem Wert von P, bevor N1 mit T1 multipliziert wird, während die Variable V einer relativen Winkelrate (V) entspricht (dem differenzierten Wert des Relativwinkels Rh), zwischen der Linsentubuseinheit 1 und der Gehäuseeinheit 2. Daher stellt die Variable W den Wert dar, der durch den Relativwinkel Rh (P) und die relative Winkelrate (V) synthetisiert wird.
Schritt < 22> --- Ist P kleiner als P1 (konstant), so kehrt der Betriebsmodus zum Schritt 11 des "Steuervorgangs während des Standbildmodus (181)" zurück, und wenn P nicht kleiner als P1 ist, so geht der Betriebsmodus mit dem Schritt < 23> weiter.
Schritt < 23> --- Ist P größer als P2, welches die Konstante ist, die größer als P1 ist, so geht der Betriebsmodus weiter zum Schritt 31 von "Bereitstellung der Verstärkung (183)". Ist P nicht größer als P2, so geht der Betriebsmodus weiter mit dem Schritt < 24> .
Schritt < 24> --- Ist W größer als W1 (konstant), so geht der Betriebsmodus weiter mit dem Schritt < 31> der "Bereitstellung der Verstärkung (183)". Ist W nicht größer als W1, so kehrt der Betriebsmodus zum Schritt < 11> des "Steuerbetriebs während des Standbildmodus (181)" zurück. Bleibt der Betriebsmodus in den Schritten < 21> bis < 24> der "Ermittlung der Aktivierung des Schwenkvorganges (182)", so wird der aktivierte Schwenkvorgang dadurch festgestellt, daß der Digitalwert P identifiziert wird, der dem Relativwinkel Rh entspricht, und der andere Digitalwert V identifiziert wird, welcher der relativen Winkelrate entspricht.
Fig. 9 zeigt einen Bereich (schraffierten Abschnitt), in welchem der aktivierte Schwenkvorgang dadurch festgestellt wird, daß das Vorliegen der Digitalwerte P und V festgestellt wird. Die Linie a entspricht dem Zustand, der durch P = P1 bezeichnet wird, die Linie b entspricht dem Zustand, der durch P = P2 bezeichnet wird, und die Linie c entspricht dem Zustand, der durch W = W1 bezeichnet wird. Es wird festgestellt, daß der Schwenkvorgang aktiviert wurde, sobald die Digitalwerte P und V jeweils in die schraffierten Bereiche eintreten. Mit anderen Worten wird die Aktivierung des Schwenkvorgangs dadurch ermittelt, daß festgestellt wird, daß der Relativwinkel Rh der Linsentubuseinheit 1 und der Gehäuseeinheit 2 sich außerhalb des vorbestimmten Bereichs befindet (wobei P größer ist als P2), oder der synthetisiert- Wert (W) des relativen Winkels Rh und der relativen Winkelrate sich außerhalb des vorbestimmten Bereiches befindet (wobei W größer ist als W1), wenn der Relativwinkel Rh der Linsentubuseinheit 1 und der Gehäuseeinheit 2 außerhalb des vorbestimmten Bereiches liegt (wobei P größer ist als P1). Es wird darauf hingewiesen, daß die vertikalen unterbrochenen Linien von Fig. 9 jeweils die Ränder der Betriebsgrenze bezeichnen, und daher repräsentiert P = Plim eine Kollision der Linsentubuseinheit 1 und der Gehäuseeinheit 2.
Fig. 8(c) ist ein Flußdiagramm im Zusammenhang mit der "Bereitstellung der Verstärkung (183)".
Der Schritt < 31> veranlaßt zuerst, daß das Ergebnis der Subtraktion von P3 (wobei P3 eine Konstante ist, mit P3 = P2) von P2 mit K1 multipliziert wird (wobei K1 eine Konstante einschließlich "0" ist), und veranlaßt dann, daß das Ergebnis der Subtraktion von V1 (wobei V1 konstant ist) von V mit K2 multipliziert wird (wobei K2 eine Konstante einschließlich "0" ist), und addiert schließlich diese Werte, um die Verstärkung D zu bilden. Dies wird repräsentiert durch (D = K1·(P-P3) + K2·(V-Vt)). Daher wird ein bestimmter Wert, der entweder dem Relativwinkel Rh und/oder der relativen Winkelrate zum Zeitpunkt der Feststellung des aktivierten Schwenkvorganges entspricht, durch eine Anfangswertbereitstellungseinrichtung als der Anfangswert der Verstärkung D eingestellt.
Schritt < 32> --- Ist D kleiner als D1, so wird D in D1 umgewandelt durch eine Begrenzungseinrichtung für den unteren Grenzwert, wobei D1 konstant ist, und zwar annähernd gleich 1, beispielsweise D1 = 1.
Schritt < 33> --- Ist D größer als D2, so wird D in D2 umgewandelt durch eine Begrenzungseinrichtung für eine Obergrenze, wobei D2 eine Konstante ist, die wesentlich größer als 1 ist, beispielsweise D2 = 25.
Fig. 8(d) ist ein Flußdiagramm, welches den "Steuervorgang während der Verschwenkung (184)" zeigt.
Der Schritt < 41> zeigt den Zustand an, in welchem auf ein Unterbrechungssignal von einem Taktgeber gewartet wird. Der Taktgeber erzeugt Unterbrechungssignale in bestimmten Intervallen T1 (T1 = 5 ms). Wenn das Unterbrechungssignal erzeugt wird, geht der Betriebsmodus zum Schritt < 42> über.
Der Schritt < 42> veranlaßt das Signal "h" dazu, für einen bestimmten kurzen Zeitraum den Pegel "LOW" ("NIEDRIG") anzunehmen, um es der Bedienungspersoneinheit zu erlauben, das Digitalsignal "p" zu empfangen, welches dann in der Variablen Pn gespeichert wird.
Der Schritt < 43> veranlaßt das Signal "k" dazu, für einen bestimmten kurzen Zeitraum den Pegel "LOW" anzunehmen, um es der Bedienungspersoneinheit zu gestatten, das Digitalsignal "q" zu empfangen, welches dann in der Variablen Qn gespeichert wird.
Der Schritt < 44> veranlaßt den Referenzwert "Pr" dazu, von der Variablen Pn subtrahiert zu werden (P = Pn-Pr), wodurch der Digitalwert P berechnet wird, welcher dem Relativwinkel Rh zwischen der Linsentubuseinheit und der Halterungseinheit 2 entspricht. Entsprechend wird der Referenzwert "Qr" von der Variablen Qn subtrahiert (Q = Qn-Qr), wodurch schließlich der Digitalwert Q berechnet wird, welcher der Winkelrate ωm der Linsentubuseinheit 1 entspricht, gesehen von der Trägheitskoordinate aus.
Der Schritt < 45> multipliziert zuerst die Verstärkung D mit P und addiert dann das Ergebnis zum Digitalwert Q, und erzeugt schließlich den synthetischen Digitalwert E (E = D·P+Q).
Der Schritt < 46> veranlaßt, daß der synthetische Digitalwert E dem D/A-Wandler 25 zugeführt wird, wo dieses Signal in ein Analogsignal "e" umgewandelt wird.
Der Schritt < 47> addiert den Wert "1" zur Zählvariablen N durch Verwendung von Modulus N2 (N = N+1 (modulus N2)). Während dieses Schrittes wird die Summe von N und 1 zusätzlich in N gespeichert. Ist der Wert von N gleich N2, so wird N auf "0" festgelegt. In diesem Beispiel ist N2 = 10.
Der Schritt < 48> veranlaßt, daß der Betriebsmodus zum Schritt < 41> zurückkehrt, falls N nicht gleich "0" ist. Ist N gleich "0", so geht der Betriebsmodus mit dem Schritt < 49> weiter.
Der Schritt < 49> führt zuerst die Subtraktion von Px von dem Digitalwert P durch und speichert das Ergebnis in V (V = P-Px). Dann wird der Digitalwert P in den erneuten Wert Px umgewandelt (P = Px).
Es wird darauf hingewiesen, daß grundsätzlich der "Steuervorgang während des Schwenkmodus (184)" und der "Steuervorgang während des Standbildmodus (181)" identische Steuervorgänge ausführen, jedoch ist bei ihnen der Wert der Verstärkung D stark unterschiedlich.
Fig. 8(e) ist ein Flußdiagramm des Betriebsablaufs im Zusammenhang mit der "Ermittlung der Beendigung des Schwenkvorganges (186)".
Schritt < 61> --- Ist die Konstante Q1 größer als der Digitalwert Q , so geht der Betriebsmodus zum Schritt < 62> über. Ist die Konstante Q1 nicht größer als der Digitalwert Q , so kehrt der Betriebsmodus zurück zum Schritt < 41> , der sich auf den "Steuervorgang während des Schwenkmodus (184)" bezieht.
Schritt < 62> --- Ist die Konstante P4 größer als der Digitalwert P , so geht der Betriebsmodus zum Schritt < 63> über. Ist die Konstante P4 nicht größer als der Digitalwert P , so kehrt der Betriebsmodus zurück zum Schritt < 41> , der sich auf den "Steuervorgang während des Schwenkmodus (184)" bezieht.
Schritt < 63> --- Ist die Konstante V2 größer als die relative Winkelrate V , so kehrt der Betriebsmodus zurück zum Schritt < 11> , der sich auf den "Steuervorgang während des Standbildmodus (181)" bezieht. Ist die Konstante V2 nicht größer als die relative Winkelrate V , so kehrt der Betriebsmodus zurück zum Schritt < 41> , der sich auf den "Steuervorgang während des Schwenkmodus (184)" bezieht.
Die Beendigung des Schwenkvorganges wird ermittelt durch Ausführung der "Feststellung des beendeten Schwenkvorgangs (186)", nachdem festgestellt wurde, daß eine Winkelrate ωm der Linsentubuseinheit 1, gesehen von der Trägheitskoordinate aus, innerhalb eines bestimmten Bereiches liegt (in welchem die Konstante Q1 größer als der Digitalwert Q ist), daß der Relativwinkel Rh zwischen der Linsentubuseinheit 1 und der Gehäuseeinheit 2 innerhalb eines bestimmten Bereiches liegt (in welchem die Konstante P4 größer ist als der Digitalwert P ), und daß die relative Winkelrate (welche den differenzierten Wert des relativen Winkel Rh darstellt) innerhalb eines bestimmten Bereiches liegt (in welchem die Konstante V2 größer ist als die relative Winkelrate V ).
Nachstehend werden Eigenschaften im Zusammenhang mit einer Wackelverhinderungseinrichtung, die für die Kameravorrichtung vorgesehen ist, gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie aus dem vereinfachten Blockschaltbild des Steuersystems hervorgeht, welches in Fig. 10 dargestellt ist, wird der Relativwinkel Rh = Rx-Rm zwischen dem Winkel Rm der Linsentubuseinheit 1 und dem Winkel Rx der Gehäuseeinheit 2, gesehen von der Trägheitskoordinate aus, einfach durch das Hall-Element 5 ermittelt, welches das Magnetfeld des Magneten 102 feststellt, der an dem Betätigungsglied 3 befestigt ist. Der Block 204 repräsentiert sowohl das Hall-Element 5 als auch den Positionsdetektor 11, wobei der Positionsdetektor 11 ein Signal "c" ausgibt, welches das B-fache des Relativwinkels Rh beträgt. Andererseits wird die Winkelrate ωm der Linsentubuseinheit 1, gesehen von der Trägheitskoordinate aus, durch den Winkelgeschwindigkeitssensor 6 und den Winkelratendetektor 12 ermittelt, während die Meßeinrichtungen durch die Blöcke 205 und 206 bezeichnet sind, die in Fig. 10 gezeigt sind. Der Block 205, der den Winkelratensensor 6 und die Synchronisierungsdetektorschaltung 134 umfaßt, stellt zuerst ein bestimmtes Signal fest, welches die mit A multiplizierte Winkelrate ωm umfaßt, und dann veranlaßt der Block das Tiefpaßfilter dazu, eine Brummspannung auszufiltern, die ein Minimum von 100 Hz enthält (was bezeichnet wird durch fH = ωh/2π = 100 Hz) von Hochfrequenzkomponenten, um schließlich nur das Signal "d" herauszuziehen, welches Frequenzkomponenten von DC bis zu einem Maximum von 100 Hz enthält, die erforderlich sind, um eine Winkelrate ωm zu variieren. Die Synthetisierereinrichtung 13 wird durch den Block 207 und einen Addierer 208 bezeichnet, der zuerst das Signal "c" mit D multipliziert, und dann das Ergebnis zum Signal "d" hinzu addiert, um das synthetische Signal "e" zu erzeugen. Der sich auf den Treiber 14 beziehende Block 209 verstärkt das synthetische Signal "e" um C, um das Spannungssignal "f" zu erzeugen. Der sich mit dem Betätigungsglied 3 beschäftigende Block 210 wandelt das Spannungssignal "f" in ein Drehmoment Tm um. Das Bezugszeichen R bezeichnet den Widerstandswert, der durch die Spulen 104a und 104b synthetisiert wird, wogegen das Bezugszeichen Kt eine Drehmomentkonstante bezeichnet. Der Block 201 repräsentiert die Übertragung des Drehmoments Tm, welches durch das mechanische Trägheitsmoment Jm der Linsentubuseinheit 1 erzeugt wird, auf die Winkelrate ωm, wogegen der Block 202 die Beziehung zwischen der Winkelrate ωm und dem Winkel Rm der Linsentubuseinheit 1 repräsentiert, gesehen von der Trägheitskoordinate aus. Das Bezugszeichen "s" bezeichnet einen komplexen Wert einer Laplace-Transformation. Zusammen mit der Übertragungsfunktion von der Winkelrate ωm auf das Signal d wird dann, wenn der in Beziehung zur Frequenz stehende Block 206 durch die nachstehend angegebenen Gleichungen (1) und (2) repräsentiert wird,
F (s) = {ωh/(s+ωh)} (1)
L = C·(Kt/R)·(1/Jm) (2)
die Übertragungsfunktion von Rx auf Rm durch die nachstehend angegebene Gleichung (3) repräsentiert.
G(s) = Rm/Rx = (B.D.L)/{s.s+F (s).A.L.s+B.D.L} (3)
Daher können die folgenden Gleichungen (4) bis (7) aufgestellt werden.
ω1 = 2π·f1 = (B.D)/A (4)
l2 = 2π·f2 = A.L (5)
ω1 = 2π·f1 « ω2 = 2π·f2 (6)
ωh = 2π·fh « ω2 (7)
Tatsächlich werden f1 = 0,1 Hz, f2 = 10 Hz, und fH = 100 Hz verfügbar gemacht. Durch Aufstellung der voranstehenden Beziehung wird F (jω) = 1 in dem Frequenzbereich von f1 bis f2 zur Verfügung gestellt, und dies führt dazu, daß die annähernde Bode-Charakteristik, die durch die unterbrochene Linie angegeben ist, zusammen mit der Frequenzübertragungsfunktion G (jω) so wird, wie in Fig. 11 gezeigt. Mit anderen Worten wird in dem Frequenzbereich unterhalb der ersten Knickpunktfrequenz f1 die Übertragungscharakteristik G (jω) des Drehwinkels Rm der Linsentubuseinheit 1 gegen den Drehwinkel Rx der Gehäuseeinheit 2 in der Trägheitskoordinate schließlich zu 1 (0 dB). Siehe hierzu Linie (1). Die Übertragungscharakteristik G dämpft sich selbst an einem Pegel von -6 dB/Oktave innerhalb eines Frequenzbereiches zwischen einem Minimum der ersten Knickpunktfrequenz f1 bis zu einem Maximum der zweiten Knickpunktfrequenz f2. Siehe hierzu Linie (2). Die Übertragungscharakteristik G dämpft sich selbst auf dem Pegel -12 dB/Oktave in dem Bereich oberhalb der Knickpunktfrequenz f2. Siehe hierzu Linie (3). Diese Übertragungscharakteristiken können dadurch realisiert werden, daß eine Formel eingesetzt wird, die bezeichnet ist durch f2 ≥ 6. f1, fh ≥ 3. f2. Aus Fig. 11 wird deutlich, daß der Übertragungsbetrag der Schwingung von dem Winkel Rx der Gehäuseeinheit 2 auf den Winkel Rm der Linsentubuseinheit 1 in einem Minimum f1 des Frequenzbereichs abnimmt. Der Grad der Abnahme wird durch die Differenz Z dB zwischen 0 dB (Linie 1) und der charakteristischen Linie angegegeben.
Fig. 12 repräsentiert die Spektralanalyse, welche das Ergebnis der Messung der Variation des Drehwinkels Rx der Gehäuseeinheit 2 in der Gierrichtung angibt, wenn ein Videobild unter Verwendung einer konventionellen Videokamera ohne eine Schwingungsverhinderungseinrichtung aufgenommen wird. Dies entspricht der Variation des Drehwinkel Rx der Gehäuseeinheit 2, wenn die Bedienungsperson der Kamera ein Videobild eines stillstehenden Objekts aufnimmt, während er ruhig auf dem Boden steht, durch Halten der Videokamera per Hand. Das analysierte Spektrum beweist, daß sich der Drehwinkel Rx stark zwischen 0,5 Hz und 5 Hz der Schwingungsfrequenz ändert. Daher wird deutlich, daß der Einsatz der schwingungsverhindernden Eigenschaften, die in Fig. 11 gezeigt sind, bei der Videokamera im wesentlichen eine Schwingung von dem Drehwinkel Rm der Linsentubuseinheit 1 eliminiert, unabhängig von der beträchtlichen Variation des Drehwinkels Rx der Gehäuseeinheit 2, wodurch der Wackeleffekt des Videobildes drastisch minimalisiert wird. Dies erlaubt es dem Benutzer der Kamera, während des Handhabungsvorgangs ein extrem stabiles Videobild aufzunehmen. Insbesondere kann eine stärkere Wirkung dadurch sichergestellt werden, daß ein optimaler Zustand eingeführt wird, der durch f1 = 0,5 Hz bezeichnet ist. Da die mit der vorliegenden Erfindung versehene Kameravorrichtung wirksam den Synthetisierer 13 mit internen Programmen versorgt, welche eine Einrichtung zur Ermittlung des aktivierten Schwenkvorgangs und eine Einrichtung zur Korrektur der Verstärkung umfassen, selbst wenn ein Schwenkvorgang mit hoher Geschwindigkeit mit der Videokamera vorgenommen wird, bei der bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung vorhanden sind, wird darüber hinaus sicher verhindert, daß die Linsentubuseinheit 1 und die Gehäuseeinheit 2 miteinander kollidieren. Eine Einrichtung zum Verhindern, daß beide Einheiten kollidieren, ist nachstehend beschrieben.
Wenn eine Videoaufnahme beweglicher Objekte durch Betätigung einer Videokamera erfolgt, hält der Benutzer der Kamera normalerweise das angezielte Objekt innerhalb des Gesichtsbereiches der Videokamera, indem er sich um sich selbst als Drehpunkt dreht, also durch Durchführung eines Schwenkvorganges. Während der Schwenkvorgang erfolgt, dreht sich die Videokamera selbst, vom Betrachtungspunkt der Trägheitskoordinate aus, in der Gierrichtung. Da die Videokamera einen bestimmten Schwingungsverhinderungsvorgang mit den in Fig. 11 gezeigten Eigenschaften ausführt, tritt zur selben Zeit eine beträchtliche Verzögerung auf bei dem darauffolgenden Vorgang der Bewegung des Drehwinkels Rm der Linsentubuseinheit 1 gegen den inkrementellen Drehwinkel Rx der Gehäuseeinheit 2.
Zuerst wird nachstehend ein Nachteil beschrieben, welcher der konstanten Verstärkung D (D = 1) des Synthetisierers 13 eigen ist. Wie aus Fig. 11 und der voranstehenden Gleichung (4) deutlich wird, ist die erste Knickpunktfrequenz f1 desto geringer, je geringer das relative Verhältnis B.D/A der ermittelten Verstärkung B.D des Relativwinkels Rh und die ermittelte Verstärkung A einer Winkelrate Rm bis zu dem Addierpunkt 208 ist, wodurch die Schwingungsverhinderungseigenschaften verbessert werden. Dies bedeutet, daß die ermittelte Verstärkung B auf einen Minimalpegel gesetzt werden sollte. Wenn die festgestellte Verstärkung B des Positionsdetektors 11 verringert wird, kann allerdings das Betätigungsglied 3 nicht ausreichend Drehmoment Tm erzeugen, sondern nur einen vernachlässigbaren Betrag des Drehmoments, welcher kaum B.Rh1 ausgleichen kann (wobei Rh1 der Wert des Relativwinkels Rh ist, welcher der Kante der Betriebsgrenze entspricht). Je geringer der Betrag des Drehmoments Tm ist, welches von dem Betätigungsglied 3 erzeugt wird, desto geringer ist die Beschleunigung der Linsentubuseinheit 1, was dazu führt, daß der Anstieg des Drehwinkels Rm der Linsentubuseinheit 1 extrem gegenüber dem Anstieg des Drehwinkels Rx der Gehäuseeinheit 2 verzögert wird, der durch den durchgeführten Schwenkvorgang verursacht wird. Dies führt dazu, daß die Gehäuseeinheit 2 mit der Linsentubuseinheit 1 an der Kante der Betriebsgrenze kollidiert ( Rh = Rh1), und daher nimmt der Benutzer der Kamera eine bestimmte Stoßkraft auf, die durch diese Kollision erzeugt wird. Eine interne Kollision zwischen diesen Einheiten führt nicht nur dazu, daß schließlich die Videokamera selbst beschädigt wird, sondern verursacht auch ein unangenehmes Gefühl beim Benutzer der Kamera, und daher sollte auf jeden Fall das Auftreten einer Kollision verhindert werden. Die mit der vorliegenden Erfindung versehene Kameravorrichtung stellt den aktivierten Schwenkvorgang dadurch fest, daß sie eine Schwenkvorgangsmeßeinrichtung einsetzt, um die Verstärkung D je nach Erfordernis zu variieren. Dies führt dazu, daß die ermittelte Verstärkung B.D des Relativwinkels Rh während des Schwenkvorganges die ermittelte Verstärkung B überschreitet, während der Standbildmodusvorgang erfolgt, wodurch das Betätigungsglied 3 dazu veranlaßt wird, in der Wirkung einen größeren Betrag des Drehmoments Tm zu erzeugen, welcher es zuläßt, daß die Linsentubuseinheit 1 korrekt dem inkrementellen Drehwinkel Rx der Gehäuseeinheit 2 folgt, der durch den Schwenkvorgang hervorgerufen wird. Dies verhindert auf sichere Weise, daß die Linsentubuseinheit 1 und die Gehäuseeinheit 2 miteinander kollidieren. Als nächstes werden nachstehend die Grundlagen der Kollisionsverhinderungseinrichtung beschrieben.
Die Einrichtung zur Ermittlung der Aktivierung des Schwenkvorganges der Schwenkvorgangsmeßeinrichtung ermittelt den aktivierten Schwenkvorgang durch die Feststellung, daß entweder der Relativwinkel Rh außerhalb des vorbestimmten Bereiches liegt, oder der durch den Relativwinkel synthetisierte Wert und die relative Winkelgeschwindigkeit außerhalb des spezifizierten Bereiches liegen, in bezug auf den Digitalwert P, welcher den Relativwinkel Rh zwischen der Linsentubuseinheit 1 und der Gehäuseeinheit 2 wiedergibt, und auf den Digitalwert V, der die relative Winkelrate wiedergibt, die den differenzierten Wert des Relativwinkels Rh darstellt. Wenn der Benutzer der Kamera ein Videobild eines stillstehenden Objekts aufnimmt, ohne einen Schwenkvorgang durchzuführen, so variiert der Relativwinkel Rh dauernd selbst auf vernachlässigbare Weise innerhalb eines spezifischen engen Bereichs, und erzeugt so eine minimale relative Winkelrate. Mit anderen Worten bleiben die Absolutwerte der Digitalwerte P, V und W praktisch vernachlässigbar während des Standbildmodus, und veranlassen so die Bedienungspersoneinheit 23 dazu, den "Steuervorgang während des Standbildmodus (181)" zu wiederholen, während die Verstärkung D den Wert "1" behält. Wenn der Benutzer der Kamera einen Schwenkvorgang beginnt, während der voranstehende Zustand vorliegt, steigt deswegen, da der Winkel Rm der Linsentubuseinheit 1 ungeändert bleibt, trotz des vergrößerten Drehwinkels Rx der Gehäuseeinheit 2, der Absolutwert des Relativwinkels Rh an, was dazu führt, daß auch der Absolutwert der relativen Winkelrate selbst ansteigt. Dies führt dazu, daß die digitalen Werte P und V jeweils in den beim aktivierten Schwenkvorgang feststellbaren Bereich eintreten, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist, wenn der "Feststellmodus (182) für den aktivierten Schwenkvorgang" eingegeben wird, wodurch der Schwenkvorgang festgestellt werden kann.
Wenn der "Verstärkungsbereitstellungsmodus (183)" eingegeben wird, wird die Verstärkung D, welche den Digitalwerten P und V bei der Aktivierung des Schwenkvorganges entspricht, so eingestellt, daß das System mit dem "Steuervorgang während des Schwenkmodus (184)" weitergehen kann. Normalerweise wird der Verstärkung D ein Anfangswert gegeben, der größer ist als "1". Dies veranlaßt die Linsentubuseinheit 1 dazu, daß sie durch einen ausreichenden Betrag der Beschleunigung angetrieben wird, so daß der Winkel Rm der Linsentubuseinheit 1 dadurch zunehmen kann, daß er auf korrekte Weise dem inkrementellen Winkel Rx der Gehäuseeinheit 2 folgt, der durch die Aktivierung des Schwenkvorgangs hervorgerufen wird. Dies führt dazu, daß die Linsentubuseinheit 1 sicher daran gehindert werden kann, mit der Gehäuseeinheit 2 zusammenzustoßen. Da die Verstärkung D zunimmt, während der Schwenkvorgang erfolgt, nimmt der Winkel Rm der Linsentubuseinheit 1 selbst zu, der Vergrößerung des Winkels Rx der Gehäuseeinheit 2 folgend, welche durch den aktivierten Schwenkvorgang hervorgerufen wird. Dies bedeutet, daß eine Winkelrate Rm der Linsentubuseinheit 1, von der Trägheitskoordinate aus gesehen, korrekt oder praktisch korrekt an die Winkelgeschwindigkeit der Gehäuseeinheit 2 angepaßt ist, während die Winkelrate Rm außerhalb des vorbestimmten Bereiches liegt, in welchem der Absolutwert des Digitalwertes Q größer ist als Q1. Nach Beendigung des Schwenkvorganges beginnt der Benutzer der Kamera mit dem Normalbetrieb, um ein Videobild des stillstehenden Objekts aufzunehmen. Da der Winkel Rx der Gehäuseeinheit 2 sich selten ändert nach Beendigung des Schwenkvorganges der Videokamera, wird der Winkel Rm der Linsentubuseinheit 1 auf dem Wert identisch mit dem Winkel Rx bleiben. Daher wird die Winkelrate Rm der Linsentubuseinheit 1 auf einen vernachlässigbaren Wert innerhalb eines bestimmten Bereiches oder auf Null reduziert, und zusätzlich verringern sowohl der Relativwinkel Rh und die relative Winkelrate ihre Werte. Mit anderen Worten wird der Absolutwert des Digitalwerts Q entsprechend der Winkelrate um der Linsentubuseinheit 1 kleiner als Q1, und entsprechend wird der Absolutwert des Digitalwertes P entsprechend dem Relativwinkel Rx zwischen der Linsentubuseinheit 1 und der Gehäuseeinheit 2 kleiner als P4. Entsprechend wird auch der Absolutwert des Digitalwertes V entsprechend der relativen Winkelrate zwischen der Linsentubuseinheit 1 und der Gehäuseeinheit 2 kleiner als V2. Dies führt dazu, daß das System die Beendigung des Schwenkvorganges feststellt während des "Schwenkvorgang-beendet-Modus (186)", bevor der Betriebsmodus zu dem "Steuervorgang während des Standbildmodus (181)" übergeht, der solange andauert, bis der nächste Schwenkvorgang aktiviert wird. Sobald der nächste Schwenkvorgang beginnt, ermittelt das System den aktivierten Schwenkvorgang über die Einrichtung zur Feststellung des aktivierten Schwenkvorgangs (183) entsprechend den voranstehend beschriebenen Vorgehensweisen, und der Betriebsmodus geht über zum "Steuervorgang während des Schwenkmodus (184)", der solange andauert, bis die Einrichtung zur Feststellung der Beendigung des Schwenkvorgangs (186) die Beendigung des Schwenkvorgangs feststellt.
In der Betriebspersoneinheit 23 gespeicherte Programme, welche die zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergeben, sind nachstehend beschrieben. Fig. 13 repräsentiert ein grundlegendes Flußdiagramm des durch diese Programme ausgeführten Betriebsablaufs. Zuerst wird nachstehend das in Fig. 13 gezeigte grundlegende Flußdiagramm beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, daß die Ziffern (1) bis (6) jeweils Knotenpunkte repräsentieren.

Schritt (1) "Steuervorgang während des Standbildmodus (181)"

Dieses Programm befaßt sich mit der Synthetikeinrichtung und entspricht der Einrichtung zur Erzeugung synthetischer Signale, während ein Videobild eines stillstehenden Objekts aufgenommen wird.

Schritt (2) "Feststellung des aktivierten Schwenkvorgangs (182)"

Dieses Programm befaßt sich mit der Einrichtung zur Feststellung des aktivierten Schwenkvorgangs der "Schwenkvorgangs- Meßeinrichtung". Dieses Programm ermittelt die Aktivierung des Schwenkvorgangs. Während des Schwenkvorganges geht das Programm zum Schritt (3) über, und nachdem der Schwenkvorgang beendet ist, kehrt das Programm zum Schritt (1) zurück.

Schritt (3) "Bereitstellung der Verstärkung (183)"

Dieses Programm befaßt sich mit der Verstärkungsbereitstellungseinrichtung der "Schwenkvorgangs-Meßeinrichtung". Dieses Programm stellt eine Steuerverstärkung entsprechend dem Zustand zur Verfügung, wenn der aktivierte Schwenkvorgang festgestellt wird.

Schritt (4) "Steuervorgang, während der Schwenkvorgang im Betrieb ist (184)"

Dieses Programm befaßt sich mit einer Synthetisierungseinrichtung. Dieses Programm entspricht einer Einrichtung zur Erzeugung synthetischer Signale, während der Schwenkvorgang erfolgt.

Schritt (5) "Modifikation der Verstärkung (185)"

Dieses Programm befaßt sich mit einer Einrichtung zur Korrektur der Verstärkung. Dieses Programm korrigiert die Steuerverstärkung in Reaktion auf die Bewegung der Linsentubuseinheit 1, während der Schwenkvorgang erfolgt. Insbesondere veranlaßt dieses Programm das Relativverhältnis dazu, selbst entweder zuzunehmen oder abzunehmen, durch Variation des synthetischen Verhältnisses von Digitalsignalen von dem Positionsdetektor 11 und dem Winkelratendetektor 12.

Schritt (6) "Ermittlung der Beendigung des Schwenkvorgangs (186)"

Dieses Programm befaßt sich mit einer Einrichtung zur Feststellung der Beendigung des Schwenkvorgangs der Schwenkvorgangs-Meßeinrichtung.
Dieses Programm gestattet es der Einrichtung, die Beendigung des Schwenkvorgangs festzustellen. Wenn der Schwenkvorgang noch andauert, so ist der Betriebsmodus zum Schritt (4) zurückgekehrt, und kehrt nur dann zum Schritt (1) zurück, nachdem festgestellt wurde, daß der Schwenkvorgang beendet ist. Bei der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform besteht die Einrichtung zur Feststellung des Schwenkvorgangs aus einer Einrichtung zur Feststellung der Aktivierung des Schwenkvorgangs (182), bzw. der Einrichtung zur Ermittlung der Beendigung des Schwenkvorgangs (186). Es wird darauf hingewiesen, daß die Einrichtung zur Bereitstellung der Verstärkung (183) nicht unbedingt erforderlich ist.
Wie die erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt die zweite bevorzugte Ausführungsform eine Einrichtung zum Steuern des Betriebsablaufs während des Standbildmodus (181) zur Verfügung, eine Einrichtung zur Feststellung der Aktivierung des Schwenkvorgangs (182), eine Einrichtung zur Bereitstellung der Verstärkung (183), eine Einrichtung zum Steuern des Betriebsablaufs während des Schwenkmodus (184), und eine Einrichtung zur Feststellung der Beendigung des Schwenkvorgangs (186). Zusätzlich ist die zweite bevorzugte Ausführungsform mit einer Einrichtung zur Korrektur der Verstärkung (185) versehen.
Die Verstärkung D wurde bereits bei der ersten bevorzugten Ausführungsform erwähnt. Wie aus Fig. 10 deutlich wird, kann allerdings D als das synthetische Verhältnis zweier Signale in der Synthetisierereinheit 13 genommen werden. Daher bezieht sich die nachstehende Beschreibung auf D als das synthetische Verhältnis. Fig. 14 ist das Flußdiagramm, welches sich auf den Betriebsablauf der Einrichtung zur Korrektur der Verstärkung (185) bezieht.
Schritt < 51> --- Die Variable S wird auf den Wert "1" gesetzt, während P positiv bleibt. Die Variable S wird auf den Wert "0" gesetzt, wenn P gleich "0" ist, und S wird auf den Wert "-1" gesetzt, wenn P negativ ist (S = sgn (P)). Daraufhin wird S mit V multipliziert, um Y zu bilden (Y = S.Y). Dann entspricht V dem Wert, der an die relative Winkelrate angepaßt ist, welche der differenzierte Wert des Relativwinkels Rh ist. Wenn andererseits die Polaritäten von P und V zueinander passen, dann ist Y gleich V, wogegen dann, wenn sich die Polarität von P von der von V unterscheidet, Y gleich - V ist.
Schritt < 52> --- Ist Y ≥ Y1 (wobei Y1 eine negative Konstante einschließlich "0" ist), so geht der Betriebsmodus zum Schritt < 53> über. Ist Y2 < Y < Y1 (wobei Y2 eine negative Konstante ist), so geht der Betriebsmodus zum Schritt 61 über, der mit der Einrichtung zur Feststellung der Beendigung des Schwenkvorganges (186) zusammenhängt. Falls Y ≤ Y2, so geht der Betriebsmodus zum Schritt < 54> über.
Schritt < 53> --- Das synthetische Verhältnis D wird mit M1 multipliziert, um ein neues D zu bilden (wobei gilt: D = D.M1). Es wird darauf hingewiesen, daß M1 eine Konstante ist, die größer als "1" ist, beispielsweise M1 = 1,1. Mit anderen Worten wird durch Anlegen des vorbestimmten Verhältnisses M1 das synthetische Verhältnis D vergrößert. Ist das synthetische Verhältnis D größer als D, so wird D in D2 dadurch umgewandelt, daß eine Begrenzungseinrichtung für die obere Grenze eingesetzt wird. Der Betriebsmodus geht dann zum Schritt 61 über, der mit der Einrichtung zur Ermittlung der Beendigung des Schwenkvorgangs (186) zusammenhängt.
Schritt < 54> --- D wird dadurch auf einen neuen Wert gesetzt, daß das synthetische Verhältnis D durch M1 geteilt wird (D = D/M1). Dies verringert das synthetische Verhältnis D durch Anlegen des vorbestimmten Verhältnisses M1. Wenn dann das synthetische Verhältnis D kleiner ist als D1, so wird D in D1 dadurch umgewandelt, daß eine Begrenzungseinrichtung für die Untergrenze eingesetzt wird. Der Betriebsmodus geht dann zum Schritt < 61> über, der mit der Einrichtung zur Feststellung der Beendigung des Schwenkvorganges (186) zusammenhängt.
Das voranstehend beschriebene, mit der Korrektur der Verstärkung (185) zusammenhängende Programm veranlaßt das synthetische Verhältnis D (welches das Relativverhältnis ist), entweder zuzunehmen oder abzunehmen, entsprechend dem Digitalwert V, welcher der relativen Winkelrate entspricht. Insbesondere wird, wenn die Polaritäten von V und P zueinander passen, das synthetische Verhältnis D vergrößert. Umgekehrt wird, wenn die Polaritäten von V und P sich voneinander unterscheiden, und V größer ist als der vorbestimmte Wert -Y2, das synthetische Verhältnis D verringert.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform stellt die Schwenkvorgangs-Feststelleinrichtung fest, daß der Schwenkvorgang vor sich geht, und veranlaßt dann die Verstärkungskorrektureinrichtung dazu, das synthetische Verhältnis D entsprechend dem Digitalwert V zu variieren, welcher der relativen Winkelrate entspricht, so daß das Relativverhältnis B.D/A entweder vergrößert oder verringert werden kann. Daher wird das Relativverhältnis B.D/A während des Schwenkvorgangs größer als das relative Verhältnis B/A des Steuervorgangs im Standbildmodus, wodurch das Betätigungsglied 3 dazu veranlaßt wird, ein größeres Drehmoment Tm zu erzeugen, so daß die Linsentubuseinheit 1 ihre Drehgeschwindigkeit ausreichend beschleunigen kann, um dem inkrementellen Drehwinkel Rx der Gehäuseeinheit 2 zu folgen, der durch den Schwenkvorgang hervorgerufen wird. Dies führt dazu, daß die Linsentubuseinheit 1 auf sichere Weise daran gehindert wird, mit der Gehäuseeinheit 2 zusammenzustoßen.
Der sich auf diese Betriebsabläufe beziehende Mechanismus wird nachstehend beschrieben. Eine Einrichtung zur Feststellung der Aktivierung des Schwenkvorgangs der Schwenkvorgangs-Feststelleinrichtung stellt den Beginn des Schwenkvorgangs dadurch fest, daß der Digitalwert P gelesen wird, welcher dem Relativwinkel Rh zwischen der Linsentubuseinheit 1 und der Gehäuseeinheit 2 entspricht, und der Digitalwert V gelesen wird, welcher der relativen Winkelrate entspricht, so daß diese Einrichtung ermitteln kann, daß der Relativwinkel Rh oder der synthetisierte Wert des Relativwinkels und der relativen Winkelrate außerhalb des vorbestimmten Bereiches liegt. Wenn der Benutzer der Kamera das Videobild eines stillstehenden Objekts mit der Videokamera aufnimmt, ohne einen Schwenkvorgang durchzuführen, so unterliegt der Relativwinkel Rh nur einer vernachlässigbaren Variation innerhalb eines bestimmten engen Bereichs, und daher bleibt die relative Winkelrate ebenfalls vernachlässigbar. Während der Standbildmodus vorliegt, bleiben auch die Absolutwerte der Digitalwerte P, V und W minimal, und die Bedienungspersoneinheit 23 wiederholt die Durchführung des "Steuervorgangs im Standbildmodus (181)". Während dieses Zeitraums hat das synthetische Verhältnis D den Wert "1". Beginnt der Benutzer der Kamera mit einem Schwenkvorgang, während diese Zustände immer noch vorliegen, nimmt der Absolutwert des relativen Winkels Rh zu und veranlaßt, daß der Absolutwert der relativen Winkelrate ebenfalls zunimmt, da der Winkel Rh der Linsentubuseinheit 1 immer noch ungeändert bleibt, trotz des vergrößerten Winkels Rx der Gehäuseeinheit 2. Wenn der Digitalwert P und V jeweils in den Bereich zur Feststellung des aktivierten Schwenkvorgangs eintreten, der in Fig. 9 gezeigt ist, unter Verwendung des Programms 182 "Feststellung des aktivierten Schwenkvorgangs", so wird daher der begonnene Schwenkvorgang sicher festgestellt.
Das Programm 183, welches die "Bereitstellung der Verstärkung" betrifft, führt dazu, daß das synthetische Verhältnis D eingerichtet wird, welches den Digitalwerten P und V in dem Moment des Beginns des Schwenkvorgangs entspricht, und dann geht der Betriebsmodus über zum Steuern von Betriebsabläufen im Zusammenhang mit dem Programm 184 "Steuerbetrieb während des Schwenkens". Normalerweise erhält das synthetische Verhältnis D einen Anfangswert, der größer als "1" ist. In bezug auf den Digitalwert V, welcher der tatsächlichen relativen Winkelrate entspricht, und durch die Feststellung der Variation des Digitalwerts P entsprechend dem Relativwinkel im nächsten Moment gestattet es das Programm 185 "Korrektur der Verstärkung" dem System, das synthetische Verhältnis D zu korrigieren. Wenn beispielsweise die Digitalwerte V und P einander gleich sind, so veranlaßt das Programm 185 das synthetische Verhältnis D dazu, sich zu vergrößern, um es dem Betätigungsglied 3 zu gestatten, eine größere Drehmomentmenge Tm zu erzeugen, wodurch ein optimales Drehmoment erzeugt wird, welches an die Digitalwerte D.P angepaßt ist. Dies führt dazu, daß die Linsentubuseinheit 1 mit ausreichender Beschleunigung angetrieben wird, so daß der Winkel Rm der Linsentubuseinheit 1 sich dadurch vergrößern kann, daß er korrekt dem inkrementellen Winkel Rx der Gehäuseeinheit 2 folgt, welcher durch den durchgeführten Schwenkvorgang hervorgerufen wird. Dies verhindert auf sichere Weise, daß die Linsentubuseinheit 1 mit der Gehäuseeinheit 2 zusammenstößt. Es wird verhindert, daß der Wert P sich vergrößert, und im Gegensatz nimmt dieser Wert ab.
Ist die Polarität des Digitalwertes V unterschiedlich von der von P, und ist der Absolutwert V größer als der festgelegte Wert Y2 , so wird das synthetische Verhältnis D verringert, so daß die Abnahmerate von P verringert werden kann. Daher nimmt der Digitalwert P allmählich auf "0" ab, um zu verhindern, daß das Videobild schnell verschoben wird. Dies gestattet es, daß das Videobild glatt auf die nächste Szene übergehen kann, während des Schwenkvorgangs, und sorgt für äußerst angenehm zu betrachtende Bilder.
Das synthetische Verhältnis D bleibt verhältnismäßig groß, während der Schwenkvorgang andauert, und dies führt dazu, daß der Winkel Rm der Linsentubuseinheit 1 proportional zum sich vergrößernden Winkel Rx der Gehäuseeinheit 2 zunimmt. Daher ist die Winkelrate m der Linsentubuseinheit 1 exakt oder beinahe exakt an die Winkelrate der Gehäuseeinheit 2 angepaßt (von der Trägheitskoordinate aus gesehen), welche beim Schwenkvorgang erzeugt wird. Die Winkelrate ωm liegt außerhalb des festgelegten Bereiches ( Q > Q1).
Nach der Beendigung des Schwenkvorgangs beginnt der Benutzer der Kamera damit, ein Videobild des normalen, stillstehenden Objektes aufzunehmen. Ist der Schwenkvorgang beendet, so ändert sich der Winkel Rx der Gehäuseeinheit 2, und daher wird der Winkel Rm der Linsentubuseinheit 1 ebenfalls auf dem Wert bleiben, der identisch zu dem des Winkels Rx ist. Dies veranlaßt die Winkelrate Rm der Linsentubuseinheit 1 dazu, auf minimale Werte verringert zu werden, innerhalb eines festgelegten Bereiches, oder auf Null, und zusätzlich verringern der Relativwinkel Rh und die relative Winkelrate ebenfalls ihre Werte auf einen vernachlässigbaren Pegel. Konkret führt dies dazu, daß der Absolutwert des Digitalwertes Q entsprechend der Winkelrate um der Linsentubuseinheit 1 so weit verringert wird, daß er kleiner ist als Q1 ( Q < Q1 ). Entsprechend wird der Absolutwert des Digitalwertes P entsprechend dem Relativwinkel Qx zwischen der Linsentubuseinheit 1 und der Gehäuseeinheit 2 soweit verringert, daß er kleiner ist als P4 ( P < P4). Auf dieselbe Weise wird der Absolutwert des Digitalwertes V entsprechend der relativen Winkelrate zwischen der Linsentubuseinheit 1 und der Gehäuseeinheit 2 soweit verringert, daß er kleiner ist als V2 ( V < V2). Dies gestattet es dem Programm 186, welches die Feststellung der Beendigung des Schwenkvorgangs betrifft, korrekt den beendeten Schwenkvorgang festzustellen, und dies führt dazu, daß der Betriebsmodus zur Ausführung des Programms 181 übergeht, welches den "Steuerbetrieb während des Standbildmodus" betrifft. Die Ausführung des Programms 181, welches den "Steuerbetrieb während des Standbildmodus" betrifft, geht weiter, bis der nächste Schwenkvorgang beginnt. Sobald der Benutzer der Kamera mit dem nächsten Schwenkvorgang beginnt, stellt dies das Programm 182 "Feststellung des aktivierten Schwenkvorgangs" fest, entsprechend den voranstehend erwähnten Prozeduren, und dann geht der Betriebsablauf zur Ausführung des Programms 184 über, welches den "Steuerbetrieb während der Verschwenkung" betrifft, und welches solange andauert, bis das Programm 186 beginnt, welches die "Feststellung des beendeten Schwenkvorgangs" betrifft. Bei der voranstehenden bevorzugten Ausführungsform veranlaßt das Programm 185, welches die "Korrektur der Verstärkung" betrifft, das synthetische Verhältnis D dazu, mit einer vorbestimmten Rate entweder zuzunehmen oder abzunehmen. Allerdings wird darauf hingewiesen, daß das Wesen und der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die Ausführung nur der bevorzugten Ausführungsform beschränkt sind.
Fig. 15(a) ist ein Flußdiagramm, welches eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Programms 185 repräsentiert, welches die "Korrektur der Verstärkung" betrifft. Bei diesem Beispiel nimmt das synthetische Verhältnis D entweder zu oder ab, abhängig von einem spezifischen Wert. Der Betriebsablauf bei diesem Flußdiagramm ist nachstehend beschrieben.
Schritt < 101> --- Wenn P positiv ist, wird die Variable S auf "1" gesetzt. Ist P gleich "0", so ist die Variable S ebenfalls "0". Ist P negativ, so wird die Variable S auf "-1" verringert (S = sgn (P)). Die Variable S wird mit V multipliziert, um Y zu bilden (Y = S.V).
Schritt < 102> --- Ist Y größer oder gleich Y1 (Y ≥ Y1) (wobei Y1 eine Konstante einschließlich "0" ist), einschließlich 0, geht der Betriebsmodus zum Schritt < 103> über. Ist Y2 < Y < Y1 (wobei Y2 eine negative Konstante ist), so geht der Betriebsmodus zum Schritt < 61> über, im Zusammenhang mit der Ausführung des Programms 186 "Feststellung des beendeten Schwenkvorgangs". Ist Y ≥ Y2, so geht der Betriebsmodus zum Schritt < 104> über.
Schritt < 103> --- M2 wird zum synthetischen Verhältnis D hinzu addiert, um ein neues D zu bilden (D = D+M2). M2 ist eine Konstante kleiner als "1", beispielsweise M2 = 0,2. Mit anderen Worten wird durch Addieren eines bestimmten Wertes M2 das synthetische Verhältnis D inkrementiert. Ist D größer als D2, so wird D in D2 dadurch umgewandelt, daß eine Begrenzungseinrichtung für die obere Grenze eingesetzt wird. Der Betriebsmodus geht dann zum Schritt < 61> über, im Zusammenhang mit dem Programm 186 "Feststellung des beendeten Schwenkvorgangs".
Schritt < 104> --- M2 wird von dem synthetischen Verhältnis D subtrahiert, um ein neues D zu bilden (D = D-M2). Mit anderen Worten wird das synthetische Verhältnis D durch M2 auf einen niedrigeren Wert verringert. Wenn dann D kleiner ist als D1, so wird D in D1 dadurch umgewandelt, daß eine Begrenzungseinrichtung für die untere Grenze eingesetzt wird. Dann geht der Betriebsmodus zum Schritt < 61> über, um das Programm 186 "Feststellung des beendeten Schwenkvorgangs" auszuführen.
Fig. 15(b) repräsentiert ein Flußdiagramm im Zusammenhang mit einer weiteren Ausführungsform des Programms 185, welches die "Korrektur der Verstärkung" betrifft. Bei dieser Ausführungsform wird das synthetische Verhältnis D entweder vergrößert oder verringert, durch Einsetzen einer bestimmten Rate entsprechend dem Digitalwert Y, der mit der relativen Winkelrate (V) in Beziehung steht. Dies ist nachstehend beschrieben.
Schritt < 111> --- Ist P positiv, so ist die Variable S gleich 1. Entsprechend ist, wenn P gleich "0" ist, auch die Variable S gleich "0". Ist P negativ, so wird die Variable S auf "-1" verringert (s = sgn (P)). Die Variable S wird mit V multipliziert, um Y zu bilden (Y = S.V).
Schritt < 112> --- Ist Y ≥ Y1 (wobei Y1 eine negative Konstante einschließlich "0" ist), so geht der Betriebsmodus zum Schritt < 113> über. Ist Y2 < Y < Y1 (wobei Y2 eine negative Konstante ist), so geht der Betriebsablauf zum Schritt < 61> über, der mit der Ausführung des Programms 186 "Feststellung des beendeten Schwenkvorgangs" in Beziehung steht. Ist Y ≤ Y2, so geht der Betriebsmodus zum Schritt < 114> über.
Schritt < 113> --- Die Summe von Y und Y3 (positive Konstante) wird mit M3 multipliziert (wobei M3 eine Konstante ist), und das Ergebnis wird in Md gespeichert, nachdem "1" hinzu addiert wurde (Md = 1+M3 (Y+Y3)). Das synthetische Verhältnis D wird mit Md multipliziert, um ein neues D zu bilden (D = D.Md). Konkret wird das synthetische Verhältnis D dadurch vergrößert, daß es mit dem Verhältnis Md multipliziert wird, welches der relativen Winkelrate (V) entspricht. Wenn D größer ist als D2, so wird D in D2 dadurch umgewandelt, daß eine Begrenzungseinrichtung für die untere Grenze eingesetzt wird. Schließlich geht der Betriebsmodus zum Schritt < 61> über, zur Ausführung des Programms 186 "Feststellung des beendeten Schwenkvorgangs".
Schritt < 114> --- Y4 (eine positive Konstante) wird zuerst von Y subtrahiert, und dann wird das Ergebnis mit M3 multipliziert, und das Ergebnis wird in Md gespeichert, nachdem "1" hinzu addiert wurde (Md = 1+M3·( Y -Y4)). Dann wird das synthetische Verhältnis D durch Md dividiert, um ein neues D zu bilden (D = 1/Md). Dies verringert das synthetische Verhältnis D dadurch, daß es durch das Verhältnis Md dividiert wird, welches der relativen Winkelrate (V) entspricht. Ist D kleiner als D1, so wird D in D1 dadurch umgewandelt, daß eine Begrenzungseinrichtung für die untere Grenze eingesetzt wird. Schließlich geht der Betriebsmodus zum Schritt < 61> über, um das Programm 186 "Feststellung des beendeten Schwenkvorgangs" auszuführen.
Fig. 15(c) repräsentiert ein Flußdiagramm, welches eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Programms 185 zeigt, welches mit der "Korrektur der Verstärkung" in Zusammenhang steht. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird das synthetische Verhältnis D entweder vergrößert oder verringert, und zwar durch Anlegen eines spezifischen Wertes entsprechend dem Digitalwert Y, der in Beziehung mit der relativen Winkelrate (V) steht. Dies wird nachstehend beschrieben.
Schritt < 121> --- Ist P positiv, so wird die Variable S auf "1" gesetzt. Ist P gleich "0", so ist die Variable S ebenfalls "0". Ist P negativ, so wird die Variable S auf "-1" verringert (s = sgn (P)). Die Variable S wird mit U multipliziert, um ein neues Y zu bilden (Y = S.V).
Schritt < 122> --- Wenn Y ≥ Y1 ist (wobei Y1 eine negative Konstante einschließlich "0" ist), so geht der Betriebsablauf zum Schritt 123 über. Ist Y2 < Y < Y1 (wobei Y2 eine negative Konstante ist), so geht der Betriebsablauf zum Schritt < 61> über, um das Programm 186 "Feststellung des beendeten Schwenkvorgangs" auszuführen. Ist Y ≤ Y2, so geht der Betriebsablauf zum Schritt 124 über.
Schritt < 123> --- Die Summe von Y und Y3 (positive Konstante) wird zuerst mit M4 multipliziert (wobei M4 eine Konstante ist), und in Md gespeichert (Md = M4·(Y+Y3)). Md wird zum synthetischen Verhältnis D addiert, um einen neuen Wert D zu bilden (D = D+Md). Konkret wird das synthetische Verhältnis D dadurch vergrößert, daß ein spezifischer Wert Md eingesetzt wird, entsprechend der relativen Winkelrate (V). Wenn dann D größer als D2 ist, so wird D in D2 dadurch umgewandelt, daß eine Begrenzungseinrichtung für die obere Grenze eingesetzt wird. Schließlich geht der Betriebsmodus zum Schritt < 61> über, um das Programm 186 "Feststellung des beendeten Schwenkvorgangs" auszuführen.
Schritt < 124> --- Y4 (positive Konstante) wird zuerst von Y subtrahiert, und dann wird das Ergebnis mit M4 multipliziert und in Md gespeichert (Md = M4·(Y-Y4)). Ein neuer Wert D wird dadurch gebildet, daß Md von dem synthetischen Verhältnis D subtrahiert wird (D = D-Md). Konkret wird das synthetische Verhältnis D auf einen geringeren Wert dadurch reduziert, daß ein spezifischer Wert Md entsprechend der relativen Winkelrate (V) eingesetzt wird. Wenn dann D kleiner ist als D1, so wird D in D1 durch Einsatz einer Begrenzungseinrichtung für eine untere Grenze umgewandelt. Schließlich geht der Betriebsmodus zum Schritt < 61> über, zur Ausführung des Programms 186 "Feststellung des beendeten Schwenkvorgangs".
Als nächstes wird nachstehend der Betriebsablauf von Programmen beschrieben, die in der Bedienungspersoneinheit 23 gespeichert sind und die dritte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergeben. Fig. 16 repräsentiert ein grundlegendes Flußdiagramm der Programmabläufe der dritten Ausführungsform. Die Fig. 17(a) bis (d) zeigen jeweils detaillierte Flußdiagramme. Zuerst wird nachstehend das grundlegende Flußdiagramm von Fig. 16 beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, daß die Bezugszeichen (1) bis (6) jeweils Knotenpunkte bezeichnen, wobei jedes dieser Bezugszeichen exakt den Bezugszeichen entspricht, die in Fig. 17 gezeigt sind.

Schritt (1) --- Programm 187 "Steuerbetrieb während des Standbildmodus"

Dieses Programm befaßt sich mit einer Synthetikeinrichtung. Es entspricht der Einrichtung zur Erzeugung synthetischer Signale, während der Benutzer der Kamera ein Videobild eines stillstehenden Objekts aufnimmt.

Schritt (2) --- Programm 182 "Feststellung der Aktivierung des Schwenkvorgangs"

Dieses Programm befaßt sich mit der Einrichtung zur Feststellung des aktivierten Schwenkvorgangs der Schwenkvorgangs- Meßeinrichtung. Wird mit diesem Betriebsmodus begonnen, so wird der Beginn des Schwenkvorgangs festgestellt. Während der Schwenkvorgang andauert, geht der Betriebsmodus zum Schritt (3) über. Der Betriebsmodus kehrt zum Schritt (1) zurück, wenn keine Verschwenkung durchgeführt wird.

Schritt (3) --- Programm 188 "Bereitstellung der Verstärkung"

Dieses Programm befaßt sich mit der Verstärkungsbereitstellungseinrichtung der Schwenkvorgangs-Meßeinrichtung. Dieses Programm stellt eine bestimmte Steuerverstärkung ein, entsprechend dem momentanen Zustand, wenn der aktivierte Schwenkvorgang festgestellt wird.

Schritt (4) --- Programm 189 "Steuervorgang, während das Schwenken erfolgt"

Dieses Programm befaßt sich mit der Betriebsänderungseinrichtung und der Synthetisierungseinrichtung. Es entspricht der Einrichtung zur Erzeugung synthetischer Signale, während der Schwenkvorgang abläuft.

Schritt (5) --- Programm 190 "Korrektur der Verstärkung"

Dieses Programm befaßt sich mit einer Einrichtung zur Korrektur der Verstärkung, und korrigiert die Verstärkung im Bereich von Relativwinkel Rh zu dem Drehmoment, welches von dem Betätigungsglied 3 in Reaktion auf die Bewegung der Linsentubuseinheit 1 erzeugt wird, während der Schwenkvorgang andauert.

Schritt (6) --- Programm 186 "Feststellung der Beendigung des Schwenkvorgangs"

Dieses Programm befaßt sich mit einer Einrichtung zur Feststellung des beendeten Schwenkvorgangs in bezug auf die Schwenkvorgangs-Meßeinrichtung. Wenn mit diesem Modus begonnen wird, so wird die Beendigung des Schwenkvorgangs festgestellt. Der Betriebsmodus kehrt zum Schritt (4) zurück, wenn ein Schwenkvorgang erfolgt, und kehrt zum Schritt (1) zurück, sobald der Schwenkvorgang beendet ist.
Bei der dritten bevorzugten Ausführungsform besteht die Schwenkvorgangs-Meßeinrichtung aus einer Einrichtung zur Feststellung des aktivierten Schwenkvorgangs zusammen mit dem Programm 182, und einer Einrichtung zur Feststellung des beendeten Schwenkvorgangs in bezug auf das Programm 186. Es wird darauf hingewiesen, daß die Einrichtung zur Bereitstellung der Verstärkung in bezug auf das Programm 188 nicht unbedingt erforderlich ist.
Nachstehend werden Flußdiagramme des Betriebsablaufs in bezug auf jeweilige Einrichtungen beschrieben.
Da die Betriebsabläufe in bezug auf das Programm 182 "Feststellung der Aktivierung des Schwenkvorgangs" und auf das Programm 186 "Feststellung der Beendigung des Schwenkvorgangs" jeweils identisch sind mit Programmabläufen zur Feststellung des aktivierten Schwenkvorgangs und des beendeten Schwenkvorgangs, die bei den voranstehend beschriebenen ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsformen verwendet wurden, wird bei der vorliegenden dritten Ausführungsform auf eine Beschreibung dieser Vorgänge verzichtet.
Fig. 17(a) repräsentiert ein Flußdiagramm zur Ausführung des Programms 187, welches den "Steuervorgang während des Standbildmodus" betrifft.
Schritt < 11> --- Dieser Schritt erwartet ein Unterbrechungssignal vom Zeitgeber, der in bestimmten Intervallen (T1 = alle 10 ms) Unterbrechungssignale erzeugt. Wird der Empfang des Unterbrechungssignals festgestellt, so geht der Betriebsablauf zum Schritt < 12> über.
Schritt < 12> --- Das digitale Signal "p" wird von dem Haltesignal "h" mit dem Pegel "LOW" für einen bestimmten kurzen Zeitraum empfangen, und dann wird das Digitalsignal "p" in der Variablen Pn gespeichert.
Schritt < 13> --- Das digitale Signal "q" wird von dem Haltesignal "k" mit dem Pegel "LOW" für einen bestimmten kurzen Zeitraum empfangen, und dann wird das Digitalsignal "q" in der Variablen Qn gespeichert.
Schritt < 14> --- Die Bedienungspersoneinheit subtrahiert den Referenzwert "Pr" von der Variablen Pn (P = Pn-Pr), und berechnet dann den Digitalwert P entsprechend dem Relativwinkel Rh zwischen der Linsentubuseinheit 1 und der Gehäuseeinheit 2. Auf ähnliche Weise subtrahiert die Bedienungspersoneinheit den Referenzwert "Qr" von der Variablen Qn (Q = Qn-Qr), und berechnet dann den Digitalwert Q, welcher der Winkelrate ωm der Linsentubuseinheit 1 entspricht, von der Trägheitskoordinate aus gesehen.
Schritt < 15> --- Die Bedienungspersoneinheit addiert die Digitalwerte P und Q unter Verwendung des synthetischen Verhältnisses "1", um einen synthetisierten Digitalwert "E" zu erzeugen (E = P+Q).
Schritt < 16> --- Die Bedienungspersoneinheit liefert den synthetisierten Digitalwert "E" an den D/A-Wandler 25, der ihn in ein Analogsignal "e" umwandelt.
Schritt < 17> --- Die Bedienungspersoneinheit subtrahiert Px von P, um das Ergebnis in der Variablen V zu speichern (V = P-Px), und wandelt dann den Digitalwert P in Px um, welcher der Wert von P vor T1 war (Px = P). Der Wert V entspricht der relativen Winkelrate (dem differenzierten Wert des Relativwinkels Rh) zwischen der Linsentubuseinheit 1 und der Gehäuseeinheit 2.
Schritt < 18> --- Die Bedienungspersoneinheit addiert 1 zur Zählvariablen N durch Verwendung von Modulus N1 (N = N+1 (mod N1)). Die Summe von N und 1 wird neu in N gespeichert. Ist der Wert von N = N1, so wird N auf Null verringert. Im Schritt < 18> gilt: N1 = 5.
Schritt < 19> --- Ist N nicht gleich "0", so kehrt der Betriebsmodus zum Schritt < 11> zurück. Ist N gleich 0, so geht der Betriebsmodus über zum Programm 182 "Feststellung des aktivierten Schwenkvorgangs". Das System führt das Programm 182 "Ermittlung des aktivierten Schwenkvorgangs" in bestimmten Intervallen durch, die festgelegt sind durch N1·T1 = 50 ms.
Fig. 17(b) repräsentiert ein Flußdiagramm, welches mit der Ausführung des Programms 188 "Bereitstellung der Verstärkung" in Beziehung steht.
Schritt < 31> --- Zuerst wird P3 (eine Konstante mit P3 ≤ P2) von P subtrahiert, und das Ergebnis wird dann mit K1 multipliziert (wobei K1 eine Konstante einschließlich "0" ist). Weiterhin wird V1 (konstant) von V subtrahiert, und das Ergebnis wird dann mit K2 multipliziert (wobei K2 eine Konstante einschließlich 0 ist). Schließlich wird die Verstärkung J bereitgestellt, durch Addition dieser Ergebnisse (J = K1 ( P -P3)+K2·( V -V1).
Schritt < 32> --- Ist J kleiner als J1, so wird J in J1 dadurch umgewandelt, daß eine Begrenzungseinrichtung für die untere Grenze eingesetzt wird. Es wird darauf hingewiesen, daß J1 eine Konstante entsprechend 1 ist, beispielsweise J1 = 1.
Schritt < 33> --- Ist J größer als J2, so wird J in J2 dadurch umgewandelt, daß eine Begrenzungseinrichtung für die untere Grenze eingesetzt wird, wobei J2 eine Konstante ist, die wesentlich größer als 1 ist, beispielsweise J = 25.
Schritt < 34> --- Das Programm 188 stellt die Quadratwurzel des Wertes zur Verfügung, der durch eine Division von J durch eine Konstante JO erhalten wird, und dann wird das Ergebnis mit einer Konstanten TO multipliziert und in T gespeichert (T = TO.SQR (J/JO)). Es wird darauf hingewiesen, daß SQR die "Quadratwurzel" bezeichnet ( ).
Programm 188 "Bereitstellung der Verstärkung" stellt Anfangswerte der Verstärkungen J und T zur Verfügung, die aus einem bestimmten Wert entsprechend dem Relativwinkel Rh und/oder der relativen Winkelrate in dem Moment bestehen, wenn der aktivierte Schwenkvorgang festgestellt wird, durch Einsatz einer Anfangswert-Bereitstellungseinrichtung.
Fig. 17(c) repräsentiert ein Flußdiagramm, welches mit dem Programm 189 "Steuervorgang während des Schwenkens" in Beziehung steht.
Schritt < 41> --- Erwartet eine Unterbrechung auf ein Signal vom Zeitgeber, der Unterbrechungssignale in bestimmten Intervallen erzeugt (wobei T1 = alle 10 ms). Gleichzeitig mit dem Empfang von Unterbrechungssignalen geht der Betriebsmodus zum Schritt < 42> über.
Schritt < 42> --- Die Bedienungspersoneinheit empfängt ein Digitalsignal "p" durch eine Haltesignal "h" mit dem Pegel "LOW" für einen bestimmten kurzen Zeitraum, und speichert dann das Digitalsignal "p" in der Variablen Pn.
Schritt < 43> --- Die Bedienungspersoneinheit empfängt ein Digitalsignal "q" durch Halten des Signals "k" auf dem Pegel "LOW" für einen bestimmten kurzen Zeitraum, und speichert dann das Digitalsignal "k" dann in der Variablen Qn.
Schritt < 44> --- Die Bedienungspersoneinheit subtrahiert den Referenzwert "Pr" von der Variablen Pn (P = Pn-Pr), und berechnet dann den Digitalwert P entsprechend dem Relativwinkel Rh zwischen der Linsentubuseinheit 1 und der Gehäuseeinheit 2. Auf entsprechende Weise subtrahiert die Bedienungspersoneinheit den Referenzwert "Qr" von der Variablen Qn (Q = Qn-Qr), und berechnet dann den Digitalwert Q entsprechend der Winkelrate ωm der Linsentubuseinheit 1, von der Trägheitskoordinate aus gesehen.
Schritt < 45> --- Die Bedienungspersoneinheit subtrahiert Px von dem Digitalwert P und speichert das Ergebnis in der Variablen V (V = P-Pn). Der Digitalwert P wird dann in einen neuen Wert Px umgewandelt (Px = P). Px bezeichnet den Wert von P, der um T1 vorher vorlag. Die Variable V entspricht der relativen Winkelrate (welche den differenzierten Wert des Relativwinkels Rh darstellt) zwischen der Linsentubuseinheit 1 und der Gehäuseeinheit 2. Das Ergebnis der Division der Variablen V durch T wird dann zum Digitalwert P hinzu addiert, und dann wird die Summe mit der Verstärkung J multipliziert, um schließlich einen synthetischen Wert E zu erzeugen (E = J (P+V/T)).
Schritt < 46> --- Die Bedienungspersoneinheit liefert den synthetischen Wert E an den D/A-Wandler 25, in welchem er in ein Analogsignal "e" umgewandelt wird.
Schritt < 47> --- Die Ziffer 1 wird zur Zählvariablen N hinzu addiert, durch Einsetzen von Modulus N2 (N = N+1 (mod N2)).
Die Summe von N und 1 wird neu in N gespeichert. Ist der Wert von N gleich N2, so wird N auf Null verringert. In diesem Schritt ist N2 = 5.
Schritt < 48> --- Ist N nicht gleich "0", so kehrt der Betriebsmodus zum Schritt < 41> zurück. Falls N "0" entspricht, so geht der Betriebsmodus zum Schritt 51 über, um das Programm 190 "Korrektur der Verstärkung" auszuführen. Das Programm 190 "Korrektur der Verstärkung" wird in Intervallen von 50 ms ausgeführt (N2·T1 = 50 ms). Anders als das Programm, welches sich auf den "Steuervorgang während des Standbildmodus" (137) bezieht, führt das Programm 189, welches sich auf den "Steuervorgang während der Verschwenkung" bezieht, seinen Steuerbetrieb dadurch aus, daß es den Digitalwert P entsprechend dem Relativwinkel Rh und den Digitalwert V entsprechend der relativen Winkelrate anlegt, welche den differenzierten Wert des Relativwinkels Rh angibt. Konkret variiert das Programm 189 den Betrieb des Synthetisierers 13 durch Aktivierung der Betriebswechseleinrichtung, und steuert dann festgelegte Operationen durch Aussenden des Ausgangssignals "e", welches nur auf das Ausgangssignal von dem Positionsdetektor 11 an die Antriebseinheit 14 reagiert.
Fig. 17(d) repräsentiert ein Flußdiagramm, welches sich auf die Ausführung des Programms 190 "Korrektur der Verstärkung" bezieht.
Schritt < 51> --- Die Variable S wird in "1" umgewandelt, wenn der Digitalwert P positiv ist. Ist der Digitalwert P "0", so wird die Variable ebenfalls auf "0" reduziert. Die Variable S wird auf "-1" reduziert, wenn P negativ ist (S = sgn (P)). S wird mit V multipliziert, um Y zu bilden (Y = S.Y). Wenn die Polaritäten von P und U korrekt zueinander passen, ist im konkreten Falle der Wert Y gleich V . Unterscheiden sich beide Polaritäten voneinander, so ist der Wert Y gleich - V.
Schritt < 52> --- Ist Y ≥ Y1 (welches eine negative Konstante einschließlich "0" ist), so geht der Betriebsmodus zum Schritt < 53> über. Ist Y2 < Y < Y1 (wobei Y2 eine negative Konstante ist), so geht der Betriebsablauf zum Schritt < 55> über. Ist Y ≤ Y2, wo geht der Betriebsmodus zum Schritt < 54> über.
Schritt < 53> --- Die Verstärkung J wird mit M1 multipliziert, um ein neues J zu bilden (J = J·M1), wobei M1 eine Konstante größer als "1" ist, beispielsweise M1 = 1,1. Konkret wird die Verstärkung J durch Anlegen eines bestimmten Verhältnisses M1 vergrößert. Ist J größer als J2, so wird J in J2 dadurch umgewandelt, daß eine Begrenzungseinrichtung für die obere Grenze eingesetzt wird. Schließlich geht der Betriebsmodus zum Schritt < 55> über.
Schritt < 54> --- Die Verstärkung J wird durch M1 dividiert, um ein neues J zu bilden (J = J/M1). Dies verringert die Verstärkung J auf einen bestimmten Pegel durch Anlegen des vorbestimmten Verhältnisses M1. Wenn dann J kleiner ist als J1, so wird J in J1 umgewandelt durch Einsetzen einer Begrenzungseinrichtung für die untere Grenze. Schließlich geht der Betriebsmodus im Schritt < 55> über.
Schritt < 55> --- Das Programm erzeugt die Quadratwurzel des Wertes, der durch Division von J durch die Konstante JO erhalten wird, und dann wird das Ergebnis mit der Konstanten TO multipliziert und in T gespeichert (T = TO.SQR (J/JO)). Schließlich geht der Betriebsmodus zum Schritt < 61> über, um das Programm 186 "Feststellung des beendeten Schwenkvorgangs" auszuführen.
Es wird darauf hingewiesen, daß das Programm 190 "Korrektur der Verstärkung" die Verstärkung J dazu veranlaßt, entweder zuzunehmen oder abzunehmen, in Reaktion auf den Digitalwert V, welcher der relativen Winkelrate entspricht. Insbesondere veranlaßt das Programm die Verstärkung J zu einem Anstieg, wenn die Polaritäten von V und P zueinander passen. Wenn die Codes von V und P sich voneinander unterscheiden, und V größer ist als der vorbestimmte Wert (-Y1), so wird die Verstärkung J auf einen niedrigeren Pegel reduziert.
Die voranstehend beschriebene dritte Ausführungsform gestattet es, daß Programme erkennen können, daß die Verschwenkung immer noch andauert, durch Einsatz der Schwenkvorgangs-Meßeinrichtung, und dann die Betriebsabläufe der Synthetisierereinheit 13 im Schwenkbetrieb dadurch variieren können, daß die Betriebsänderungseinrichtung eingesetzt wird, so daß das synthetische Signal "e" von der Synthetisierereinheit 13 sich in Reaktion auf das Signal "c" von dem Positionsdetektor 11 ändern kann, ohne durch das Signal "d" von dem Winkelratendetektor 12 beeinflußt zu werden, wodurch schließlich die Gesamteigenschaften des Steuervorgangs verbessert werden. Konkret variiert das synthetische Signal "e" vom Synthetisierer 13 in Reaktion auf den Relativwinkel Rh zwischen der Linsentubuseinheit 1 und der Gehäuseeinheit 2. Zusätzlich veranlassen die für die vorliegende Ausführungsform erhältlichen Programme die Verstärkung, welche einen Bereich vom Relativwinkel Rh bis zum Drehmoment Tm des Betätigungsgliedes 3 abdeckt, zur Vergrößerung oder Abnahme durch Variation der Verstärkung J in Reaktion auf den Digitalwert V, welcher der relativen Winkelrate entspricht, durch wirksamen Einsatz der Verstärkungskorrektureinrichtung. Dies führt dazu, daß während der Verschwenkung eine höhere Verstärkung erzeugt wird, wodurch das Betätigungsglied 3 ein größeres Drehmoment Tm erzeugen kann. Daher wird die Linsentubuseinheit 1 mit einer höheren Beschleunigungskraft versehen, die ausreicht, dem inkrementellen Drehwinkel Rx der Gehäuseeinheit 2 zu folgen, der durch den Schwenkvorgang erzeugt wird. Dies verhindert sicher, daß die Linsentubuseinheit 1 mit der Gehäuseeinheit 2 kollidiert.
Funktionelle Merkmale sind nachstehend beschrieben. Durch Identifizieren des Digitalwertes P entsprechend dem Relativwinkel Rh zwischen der Linsentubuseinheit 1 und der Gehäuseeinheit 2 und des Digitalwertes V entsprechend der relativen Winkelrate, ermittelt die Einrichtung zur Feststellung der Aktivierung des Schwenkvorgangs, die in bezug auf die Schwenkvorgangs-Meßeinrichtung steht, den Beginn des Schwenkvorgangs dadurch, daß sie feststellt, daß sich der Relativwinkel Rh außerhalb des vorbestimmten Bereiches befindet, oder daß sich der synthetische Wert des relativen Winkels und der relativen Winkelrate außerhalb des vorbestimmten Bereiches befindet. Während der Benutzer der Kamera das Videobild eines stillstehenden Objekts ohne Verschwenkung der Videokamera aufnimmt, variiert der Relativwinkel Rh um einen vernachlässigbaren Betrag innerhalb eines bestimmten engen Bereiches, und daher bleibt die relative Winkelrate ebenfalls minimal. Mit anderen Worten bleiben die Absolutwerte der Digitalwerte P, V und W praktisch vernachlässigbar, während die Bedienungspersoneinheit 23 wiederholt das Programm 187 zum Ausführen des "Steuervorgangs im Standbildmodus" durchführt.
Wenn in dem voranstehend geschilderten Zustand der Benutzer der Kamera mit einem Schwenkvorgang beginnt, so bleibt der Winkel Rm der Linsentubuseinheit 1 immer noch ungeändert, trotz des vergrößerten Drehwinkels Rx der Gehäuseeinheit 2. Dies führt dazu, daß sich der Absolutwert des Relativwinkels Rh vergrößert, wodurch der Absolutwert der relativen Winkelrate ebenfalls zu einer Erhöhung veranlaßt wird. Dies erlaubt es, daß die Digitalwerte P und V jeweils in einen Bereich eintreten können, der zur Feststellung des aktivierten Schwenkvorgangs im Programm 182 festgelegt ist, welches sich auf die in Fig. 9 gezeigte Feststellung des aktivierten Schwenkvorgangs bezieht, wodurch das System feststellen kann, daß der Schwenkvorgang tatsächlich geschieht.
Das Programm 188, welches die "Bereitstellung der Verstärkung" betrifft, stellt Verstärkungen J und T zur Verfügung, die den Digitalwerten P bzw. V entsprechen, die dann vorliegen, wenn der Schwenkvorgang aktiviert wird, und dann geht der Betriebsmodus zur Ausführung des Programms 189 über, welches den "Steuervorgang während der Verschwenkung" betrifft. Normalerweise erhält die Verstärkung J einen Anfangswert, der größer ist als 1.
Fig. 18 repräsentiert ein vereinfachtes Blockschaltbild des Steuersystems in bezug auf die Ausführung des Programms 189 "Steuervorgang während des Verschwenkens". Bei dem in Fig. 18 gezeigten Blockschaltbild wird die Übertragungsfunktion G' (s) vom Winkel Rx der Gehäuseeinheit 2 zum Winkel Rm der Linsentubuseinheit 1 durch folgende Gleichung gegeben:
Auf der Grundlage der nachstehend angegebenen Gleichungen (9) und (10) läßt sich die Gleichung (11) aufstellen.
ω3 = 2π·f3 = (B.J.L) (9)
ω4 = 2π·f4 = T (10)
f3 » f4 (11)
Fig. 19 repräsentiert die Frequenzübertragungscharakteristik G' (j) vom Winkel Rx der Gehäuseeinheit 2 zum Winkel Rm der Linsentubuseinheit 1, wobei G' (jω) durch die Approximation der unterbrochenen Linie zusammen mit den Linien 1 und 4 bezeichnet ist. Aus Fig. 19 geht hervor, daß das effektive Band der Frequenzübertragungscharakteristik G' (Jω) von Rx der Gehäuseeinheit 2 auf den Winkel Rm der Linsentubuseinheit 1 dadurch expandiert werden kann, daß die Verstärkung J ebenso wie eine Knickpunktfrequenz f3 vergrößert wird.
Programm 190, welches sich auf die "Korrektur der Verstärkung" bezieht, korrigiert die Verstärkung J durch Identifizieren des Ausmaßes der Variation entweder des Digitalwertes V entsprechend der relativen Winkelrate oder eines anderen Digitalwertes P entsprechend dem Relativwinkel des nächsten Moments. Wenn beispielsweise die Digitalwerte V und P die identische Polarität aufweisen, so veranlaßt dieses Programm 190 die Verstärkungen J und T zu einer Vergrößerung, und ermöglicht es so dem Betätigungsglied 3, ein größeres Drehmoment T zu erzeugen, welches mit der Verstärkung J und dem Digitalwert P in Verbindung steht. Daher wird die Linsentubuseinheit 1 mit einer genügenden Beschleunigungskraft versehen, wodurch der Winkel Rm der Linsentubuseinheit 1 sich vergrößert proportional zum vergrößerten Winkel Rx der Gehäuseeinheit 2, der durch den aktivierten Schwenkvorgang hervorgerufen wird. Dies führt dazu, daß sicher verhindert werden kann, daß die Linsentubuseinheit 1 mit der Gehäuseeinheit 2 kollidiert. Konkret wird das Wachstum von P eingeschränkt, und umgekehrt nimmt P schließlich ab. Wenn der Digitalwert V eine Polarität aufweist, die sich von dem des Digitalwertes P unterscheidet, und wenn sein Absolutwert V größer als der vorbestimmte Wert (Y2) ist, so verringert zusätzlich das Programm 190 die Verstärkung, so daß die Abnahmerate von P verringert werden kann. Dies führt dazu, daß P allmählich in Richtung auf Null hin abnimmt, wodurch wirksam verhindert wird, daß sich das Videobild schnell verschiebt. Dies sichert einen glatteren Übergang des Videobildes, während der Schwenkvorgang vor sich geht, und stellt daher ein äußerst angenehm zu betrachtendes Bild zur Verfügung.
Da die Verstärkung J während des Schwenkvorganges wesentlich anwächst, wächst auch der Winkel Rm der Linsentubuseinheit 1 proportional zum vergrößerten Winkel Rx der Gehäuseeinheit 2. Konkret ist die Winkelrate ωm der Linsentubuseinheit 1 exakt oder praktisch exakt an die Winkelrate der Gehäuseeinheit 2 (von der Trägheitskoordinate aus gesehen) angepaßt, welches durch den Schwenkvorgang erzeugt wird, wobei die Winkelrate ωm außerhalb des vorbestimmten Bereiches bleibt ( Q > Q1).
Nach der Beendigung des Schwenkvorgangs nimmt der Benutzer der Kamera ein Videobild des normalen, stillstehenden Objekts auf. Ist der Schwenkvorgang beendet, bleibt infolge der Tatsache, daß sich der Winkel Rx der Gehäuseeinheit 2 kaum ändert, der Winkel Rm der Linsentubuseinheit 1 in einer bestimmten Position, identisch mit der des Winkels Rx der Gehäuseeinheit 2. Dies führt dazu, daß die Winkelrate ωm der Linsentubuseinheit 1 auf einen Minimalwert innerhalb eines bestimmten Bereiches oder auf Null verringert wird, und daß zusätzlich der Relativwinkel Rh und die relative Winkelrate jeweils auf Minimalwerte verringert werden. Konkret wird der Absolutwert des Digitalwertes Q entsprechend der Winkelrate ωm der Linsentubuseinheit 1 soweit verringert, daß er niedriger wird als Q1 ( Q < Q1). Entsprechend wird der Absolutwert des Digitalwertes P entsprechend dem Relativwinkel Rx zwischen der Linsentubuseinheit 1 und der Gehäuseeinheit 2 ebenfalls soweit verringert, daß er kleiner ist als P4 ( P < P 4). Auch der Absolutwert des Digitalwertes V entsprechend der relativen Winkelrate zwischen der Linsentubuseinheit 1 und der Gehäuseeinheit 2 wird soweit verringert, daß er kleiner ist als V2 ( V < V2). Demzufolge ermittelt die Systemsteuerung den beendeten Schwenkvorgang durch Ausführen des Programms 186 "Feststellung des beendeten Schwenkvorgangs", und gestattet es, daß der Betriebsmodus zur Ausführung des Programms 187 "Steuervorgang während des Standbildmodus" übergeht. Die Ausführung des Programms 187 "Steuervorgang während des Standbildmodus" dauert an, bis der nächste Schwenkvorgang beginnt. Wenn der Benutzer der Kamera mit dem nächsten Schwenkvorgang beginnt, so stellt dies das Programm 182 "Feststellung der aktivierten Verschwenkung" korrekt fest, entsprechend den bislang beschriebenen Betriebsprozeduren, und dann geht der Betriebsmodus zur Ausführung des Programms 189 "Steuervorgang während des Verschwenkens" über, welches dann kontinuierlich ausgeführt wird, bis der beendete Schwenkvorgang durch die Ausführung des Programms 186 "Feststellung des beendeten Schwenkvorgangs" festgestellt wird.
Diese Ausführungsform veranlaßt die Verstärkung J dazu, daß sie um ein bestimmtes Verhältnis bei der Ausführung des Programms 190 "Korrektur der Verstärkung" erhöht oder verringert wird. Allerdings wird darauf hingewiesen, daß das Wesen und der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht durch die voranstehend beschriebenen Fälle begrenzt werden.
Fig. 20(a) repräsentiert ein Flußdiagramm, welches ein weiteres Beispiel der Ausführung des Programms 190 "Korrektur der Verstärkung" darstellt. Bei diesem Beispiel wird die Verstärkung J durch Anlegen eines bestimmten Wertes entweder vergrößert oder verringert. Entsprechende Prozeduren sind nachstehend beschrieben.
Schritt < 101> , --- Wenn P positiv ist, so wird die Variable S auf "1" gesetzt. Ist P gleich "0", so ist der Wert der Variablen S auch gleich "0". Ist P negativ, so wird die Variable S auf "-1" verringert (s = sgn (P)). S wird durch V multipliziert, um Y zu bilden (Y = S.V).
Schritt < 102> --- Wenn Y ≥ Y1 ist (Y1 ist eine negative Konstante einschließlich "0"), so geht der Betriebsmodus zum Schritt < 103> über. Ist Y2 < Y < Y1 (wobei Y2 eine negative Konstante ist), so geht der Betriebsmodus zum Schritt < 105> über. Ist Y ≤ Y2, so geht der Betriebsmodus zum Schritt < 104> über.
Schritt < 103> --- M2 wird zur Verstärkung J hinzu addiert, um eine neue Verstärkung J zu bilden (J = J+M2). M2 ist eine Konstante, die kleiner als "1" ist, beispielsweise M2 = 0,2. Durch Anlegen des spezifischen Wertes M2 wird dann die Verstärkung J vergrößert. Ist J größer als J2, so wird J in J2 dadurch umgewandelt, daß eine Begrenzungseinrichtung für die obere Grenze eingesetzt wird. Schließlich geht der Betriebsmodus zum Schritt < 105> über.
Schritt < 104> --- M2 wird von der Verstärkung J subtrahiert, um eine neue Verstärkung J zu bilden (J = J-M2). Mit anderen Worten wird durch Anlegen des spezifischen Wertes M2 die Verstärkung J verringert. Ist die Verstärkung J kleiner als J1, so wird die Verstärkung J in J1 dadurch umgewandelt, daß eine Begrenzungseinrichtung für die untere Grenze eingesetzt wird. Schließlich geht der Betriebsmodus zum Schritt < 105> über.
Schritt < 105> --- Das Programm 190 stellt die Quadratwurzel des Wertes zur Verfügung, der durch Division der Verstärkung J durch die Konstante JO erhalten wird, und dann wird das Ergebnis mit der Konstanten TO multipliziert und in T gespeichert (T = TO.SQR (J/JO)). Schließlich geht der Betriebsmodus zum Schritt < 61> über, um das Programm 186 "Feststellung des beendeten Schwenkvorgangs" auszuführen.
Fig. 20(b) repräsentiert ein weiteres Flußdiagramm in bezug auf die Ausführung des Programms 190 "Korrektur der Verstärkung". Bei dieser Ausführungsform wird die Verstärkung J dadurch entweder vergrößert oder verringert, daß ein bestimmtes Verhältnis angewendet wird, welches dem Digitalwert Y entspricht, der sich auf die relative Winkelrate (V) bezieht. Prozeduren sind nachstehend beschrieben.
Schritt < 111> --- Wenn P positiv ist, wird die Variable S auf "1" gesetzt. Ist P gleich "0", so ist die Variable S ebenfalls gleich "0". Ist P negativ, so wird die Variable S auf "-1" verringert (s = sgn (P)). Dann wird S mit V multipliziert, um (Y = S.V) zu bilden.
Schritt < 112> --- Ist Y ≥ Y1 (Y1 ist eine negative Konstante einschließlich "0"), dann geht der Betriebsmodus zum Schritt < 113> über. Ist Y2 < Y < Y1 (wobei Y2 eine negative Konstante ist), so geht der Betriebsmodus zum Schritt < 115> über. Wenn Y < Y2 ist, so geht der Betriebsmodus zum Schritt < 114> über.
Schritt < 113> --- Die Summe von Y und Y3 (positive Konstante) wird mit M3 multipliziert (wobei M3 konstant ist), dann wird "1" dem Ergebnis der Multiplikation hinzu addiert, und die Summe wird in Md gespeichert (Md = 1+M3·(Y+Y3)). Dann wird die Verstärkung J mit Md multipliziert, um eine neue Verstärkung J zu bilden (J = J·Md). Konkret wird die Verstärkung J dadurch verstärkt, daß ein spezifisches Verhältnis Md eingesetzt wird, welches der relativen Winkelrate (V) entspricht. Wenn dann J größer als J2 ist, so wird die Verstärkung J in J2 dadurch umgewandelt, daß eine Begrenzungseinrichtung für die obere Grenze eingesetzt wird. Schließlich geht der Betriebsmodus zum Schritt < 115> über.
Schritt < 114> --- Das Ergebnis der Subtraktion von Y4 (positive Konstante) von V wird mit M3 multipliziert. Dem Ergebnis der Multiplikation wird 1 hinzu addiert, und die Summe wird in Md gespeichert (Md = 1+M3·( Y -Y4). Als nächstes wird die Verstärkung J durch Md geteilt, so daß eine neue Verstärkung J erzeugt wird (J = J/md). Konkret wird die Verstärkung J dadurch reduziert, daß ein spezifisches Verhältnis Md eingesetzt wird, welches der relativen Winkelrate (V) entspricht. Wenn dann J kleiner als J1 ist, so wird die Verstärkung J in J1 dadurch umgewandelt, daß eine Begrenzungseinrichtung für die untere Grenze eingesetzt wird. Schließlich geht der Betriebsmodus zum Schritt < 115> über.
Schritt < 115> --- Dieses Programm stellt die Quadratwurzel des Wertes zur Verfügung, der durch die Division der Verstärkung J durch die Konstante JO erzeugt wird, und dann wird das Ergebnis mit der Konstanten TO multipliziert und in T gespeichert (T = TO.SQR (J/JO)). Schließlich geht der Betriebsmodus zum Schritt < 61> über, um das Programm 186 "Feststellung des beendeten Schwenkvorgangs" auszuführen.
Fig. 20(c) repräsentiert ein weiteres Flußdiagramm, welches die Ausführung des Programms 190 "Korrektur der Verstärkung" betrifft. Bei dieser Ausführungsform wird die Verstärkung J dadurch entweder vergrößert oder verringert, daß ein spezifischer Wert eingesetzt wird, der dem Digitalwert Y entspricht, der in Beziehung zur relativen Winkelrate (V) steht. Prozeduren sind nachstehend angegeben.
Schritt < 121> --- Ist P positiv, so wird die Variable S auf "1" gesetzt. Ist P gleich "0", so ist die Variable S ebenfalls gleich "0". Ist P negativ, so wird die Variable S auf "-1" reduziert (s = sgn (P)). S wird mit V multipliziert, um den Digitalwert Y zu bilden (Y = S.V).
Schritt < 122> --- Ist Y = Y1 (welches eine negative Konstante einschließlich "0" ist), so geht der Betriebsmodus zum Schritt < 123> über. Ist Y2 < Y < Y1 (wobei Y2 eine negative Konstante ist), so geht der Betriebsmodus über zum Schritt < 125> . Ist Y ≤ Y2, so geht der Betriebsmodus zum Schritt < 124> über.
Schritt < 123> --- Die Summe von Y und Y3, welche eine positive Konstante ist, wird mit M4 multipliziert (wobei M4 eine Konstante ist), und in Md gespeichert (Md = M4·(Y+Y3)). Dann wird Md zur Verstärkung J addiert, um eine neue Verstärkung J zu bilden (J = J+Md). Konkret wird die Verstärkung J dadurch vergrößert, daß ein spezifischer Wert Md eingesetzt wird, welcher der relativen Winkelrate (V) entspricht. Ist die Verstärkung J größer als J2, so wird die Verstärkung J in J2 dadurch umgewandelt, daß eine Begrenzungseinrichtung für die obere Grenze eingesetzt wird. Schließlich geht der Betriebsmodus zum Schritt < 125> über.
Schritt < 124> --- Das Ergebnis der Subtraktion von Y4 (positive Konstante) von Y wird mit M4 multipliziert und in Md gespeichert (Md = M4·( Y -Y4)). Md wird von der Verstärkung J subtrahiert, um ein neues J zu bilden (J = J-Md). Konkret wird die Verstärkung J dadurch reduziert, daß ein spezifischer Wert Md eingesetzt wird, welcher der relativen Winkelrate (V) entspricht. Ist die Verstärkung J kleiner als J1, so wird die Verstärkung J dadurch in J1 umgewandelt, daß eine Begrenzungseinrichtung für die untere Grenze eingesetzt wird. Dann geht der Betriebsmodus mit dem Schritt < 125> weiter.
Schritt < 125> --- Dieses Programm stellt die Quadratwurzel des Wertes zur Verfügung, der durch Division der Verstärkung J durch die Konstante JO erzeugt wird, und dann wird das Ergebnis mit der Konstanten TO multipliziert und in T gespeichert (T = TO.SQR (J/JO)). Schließlich geht der Betriebsmodus zum Schritt < 61> über, um das Programm 186 "Feststellung des beendeten Schwenkvorgangs" auszuführen. Bei der voranstehend geschilderten ersten, zweiten bzw. dritten Ausführungsform der Erfindung wird jeweils ermöglicht, daß die Verstärkung, welche den Bereich zwischen dem Relativwinkel Rh bis zum Drehmoment Tm des Betätigungsgliedes 3 abdeckt, durch Variation der Verstärkung J und T der Synthetisierereinheit 13 vergrößert oder verringert wird. Allerdings wird darauf hingewiesen, daß das Wesen und der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die bislang beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sind. Beispielsweise kann die Verstärkung der Treibereinheit 14 auch als Teil einer Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erhöht oder verringert werden.
Das bezüglich der ersten, zweiten und dritten bevorzugten Ausführungsform erwähnte Programm 182, welches die Ausführung der "Feststellung des aktivierten Schwenkvorgangs" betrifft, veranlaßt die Meßeinrichtung zur Feststellung der Aktivierung des Schwenkvorgangs durch Identifizieren des Eintritts des Digitalwertes P, entsprechend dem Relativwinkel Rh, und des Digitalwertes V, entsprechend der relativen Winkelrate, in den in Fig. 9 gezeigten, schraffierten Bereich. Allerdings sind das Wesen und der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen begrenzt.
Fig. 21(a) repräsentiert ein weiteres Flußdiagramm, welches sich auf die Ausführung des Programms 182 "Feststellung des aktivierten Schwenkvorgangs" bezieht. Bei dieser zusätzlichen Ausführungsform stellt die Meßeinrichtung den aktivierten Schwenkvorgang dadurch fest, daß sie ermittelt, daß der Relativwinkel Rh (P) außerhalb eines bestimmten Bereiches liegt. Prozeduren sind nachstehend beschrieben.
Schritt < 201> --- Ist die Konstante P2 größer als P (P < P2), so kehrt der Betriebsmodus zur Ausführung des "Steuervorgangs während des Standbildmodus" zurück. Falls P < P2 nicht vorliegt, geht der Betriebsmodus über zur "Bereitstellung der Verstärkung".
Fig. 21(b) repräsentiert ein weiteres Flußdiagramm, welches sich auf die Ausführung des Programms 182 "Feststellung des aktivierten Schwenkvorgangs" bezieht. Bei dieser zusätzlichen Ausführungsform ermittelt die Meßeinrichtung den aktivierten Schwenkvorgang dadurch, daß festgestellt wird, daß entweder der Relativwinkel Rh (P) oder der synthetische Wert W des Relativwinkels (P) und der relativen Winkelrate (V) außerhalb des vorbestimmten Bereiches liegen, anstelle des spezifischen Bereichs, welcher es der Meßeinrichtung erlaubt, den aktivierten Schwenkvorgang zu ermitteln, und der in Fig. 9 gezeigt ist. Diese Betriebsabläufe sind nachstehend beschrieben.
Schritt < 211> --- Die Ergebnisse der Multiplikation von P mit H1 (wobei H1 eine Konstante ist) und von V durch H2 (wobei H2 ebenfalls eine Konstante ist) werden zueinander addiert und dann in einer Variablen W gespeichert (W = H1.P+H2.V).
Schritt < 212> --- Ist P > P2 (konstant), so geht der Betriebsmodus mit der Ausführung der "Bereitstellung der Verstärkung" weiter. Falls P > P2 nicht vorliegt, so geht der Betriebsmodus weiter mit dem Schritt < 213> .
Schritt < 213> --- Falls W > W1 (konstant) vorliegt, so geht der Betriebsmodus weiter mit der Ausführung der "Bereitstellung der Verstärkung". Ist W > W1 nicht gegeben, so kehrt der Betriebsmodus zur Ausführung des "Steuerbetriebs im Standbildmodus" zurück.
Die Ausführung des Programms 186 "Feststellung des beendeten Schwenkvorgangs", welches bei den voranstehenden bevorzugten Ausführungsformen verwendet wird, erlaubt es der Meßeinrichtung, den beendeten Schwenkvorgang dadurch festzustellen, daß verringerte Absolutwerte des Digitalwertes Q entsprechend der Winkelrate ωm, der Digitalwerte P entsprechend dem Relativwinkel Rh, und des Digitalwertes V entsprechend der relativen Winkelrate festgestellt werden. Wie bei den vorherigen bevorzugten Ausführungsformen sind der Umfang und das Wesen der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
Fig. 22(a) repräsentiert ein weiteres Flußdiagramm, welches sich auf die Ausführung des Programms 186 "Feststellung des beendeten Schwenkvorgangs" bezieht. Bei dieser Ausführungsform ermittelt die Meßeinrichtung den beendeten Schwenkvorgang dadurch, daß festgestellt wird, daß die Winkelrate um der Linsentubuseinheit 1, von der Trägheitskoordinate aus gesehen, innerhalb eines bestimmten Bereiches liegt. Der Betriebsablauf ist nachstehend beschrieben.
Schritt < 301> --- Ist Q < Q1 (konstant), so kehrt der Betriebsmodus zurück zur Ausführung des "Steuervorgangs im Standbildmodus". Falls Q < Q1 nicht gegeben ist, so kehrt der Betriebsmodus zurück zum "Steuervorgang während des Schwenkens".
Fig. 22(b) repräsentiert ein weiteres Flußdiagramm, welches sich auf die Ausführung des Programms 186 "Feststellung des beendeten Schwenkvorgangs" bezieht. Bei dieser zusätzlichen Ausführungsform ermittelt die Meßeinrichtung den beendeten Schwenkvorgang dadurch, daß festgestellt wird, daß sowohl die Winkelrate ωm (Q) als auch der Relativwinkel Rh (P) jeweils innerhalb eines bestimmten Bereiches liegen. Betriebsabläufe sind nachstehend beschrieben.
Schritt < 311> --- Ist Q < Q1 (konstant), so geht der Betriebsmodus zum Schritt < 312> über. Falls Q < Q1 nicht gegeben ist, so kehrt dann der Betriebsmodus zurück zum "Steuervorgang während des Schwenkens".
Schritt < 312> --- Falls P < P4 (konstant) vorliegt, so kehrt der Betriebsmodus zurück zum "Steuervorgang im Standbildmodus". Falls P < P4 nicht vorliegt, so kehrt dann der Betriebsmodus zurück zum "Steuervorgang während des Schwenkens".
Bei den voranstehenden bevorzugten Ausführungsformen wird die relative Winkelrate dadurch ermittelt, daß der Digitalwert V eingesetzt wird, der von dem differenzierten Digitalwert P abgeleitet ist, welcher dem Relativwinkel Rh entspricht. Es wird darauf hingewiesen, daß das Wesen und der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt sind. Beispielsweise kann der Betriebsablauf der Synthetisierereinheit 13 so geändert werden, daß der Betrieb dadurch gesteuert wird, daß die Summe der Signale von dem Positionsdetektor und dem Relativwinkel-Ratendetektor bei dem Schwenkvorgang synthetisiert werden, durch Installieren dieses Detektors zwischen der Linsentubuseinheit 1 und der Gehäuseeinheit 2, um spezifisch die relative Winkelrate zwischen diesen beiden Teilen zu ermitteln. Auch dies bildet einen Teil der Einrichtungen, welche die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung widerspiegeln. Wenn umgekehrt der Betriebsablauf der Synthetisierereinheit nur dadurch gesteuert wird, daß das Signal von dem Positionsdetektor angelegt wird, dann benötigt das System den Relativwinkel-Ratendetektor nicht, und dies ist in der Hinsicht vorteilhaft, daß der Aufbau des Systems vereinfacht wird. Darüber hinaus ist die Schwingungsverhinderungseinrichtung der Videokamera gemäß der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in der Hinsicht äußerst vorteilhaft, daß ein Aufbau des gesamten Systems mit geringen Abmessungen und geringem Gewicht zur Verfügung gestellt wird. Die Videokamera, welche die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung benutzt, verwendet eine geringere Anzahl an Sensoreinrichtungen, und dies führt zu Vorteilen bezüglich niedrigerer Kosten. Da die Videokamera gemäß der vorliegenden Erfindung auf korrekte Weise die Relativpositionen unterschiedlicher Bestandteile dadurch ermittelt, daß Hall-Elementeinrichtungen aktiviert werden (welche im wesentlichen Magnetfluß-Meßelemente darstellen), um das Magnetfeld des Magnets festzustellen, ist der Aufbau der Meßeinrichtung extrem vereinfacht, wodurch weniger Teile erforderlich werden. Die vorliegende Erfindung gestattet den Einsatz unterschiedlicher Einrichtungen zur Ermittlung des Magnetfeldes, beispielsweise Hall-Elemente, magnetische Widerstandselemente, oder gesättigte Selbstinduktionsspulen. Insbesondere lassen sich gemäß der vorliegenden Erfindung sowohl die Schwenkbetriebs-Meßeinrichtung als auch die Verstärkungskorrektureinrichtung einfach ausbilden, während die vorliegende Erfindung auf sichere Weise verhindert, daß die Linsentubuseinheit mit der Gehäuseeinheit zusammenstößt, während der Schwenkvorgang geschieht. Es erscheint überflüssig zu erwähnen, daß die Einsetzbarkeit der vorliegenden Erfindung nicht nur auf Videokameras beschränkt ist, sondern daß die Erfindung auch bei einer Vielzahl potentieller Objekte verwendet werden kann. Fachleuten auf diesem Gebiet ist deutlich, daß sich hier unterschiedliche Änderungen und Modifikationen vornehmen lassen, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, der in den beigefügten Patentansprüchen definiert ist.

Claims

1. Handkameravorrichtung, die umfaßt: eine Objektivfassungseinheit (1), an der ein Bildaufnahmeelement (41) angebracht ist; eine Bildsignalverarbeitungseinrichtung (42) zur Erzeugung eines Videosignals aus einem elektrischen Signal, das von dem Bildaufnahmeelement erzeugt wurde; eine Trageinheit (3), die die Objektivfassungseinheit um eine Achse (4) drehbar trägt, die im allgemeinen senkrecht zur einer Achse einfallenden Lichtes ist, das in die Objektivfassungseinheit eintritt; eine Positionsermittlungseinrichtung (11) zur Ermittlung eines Winkels der Objektivfassungseinheit in Bezug auf die Trageinheit; eine Winkelgeschwindigkeitsermittlungseinrichtung (12) zur Ermittlung einer Winkelgeschwindigkeit der Objektivfassungseinheit um die Drehachse von einer Trägheitskoordinate aus gesehen; eine Schwenkvorgangsermittlungseinrichtung zur Ermittlung eines Schwenkvorganges, bei dem die Trageinheit von einem Bediener in einer gewünschten Schwenkrichtung bewegt wird und die Zielrichtung der Kameravorrichtung geändert wird; und eine Objektivfassungseinheitantriebseinrichtung, die auf Ermittlungsergebnisse der Positionsermittlungseinrichtung, der Winkelgeschwindigkeitsermittlungseinrichtung und der Schwenkvorgangsermittlungseinrichtung anspricht und die Objektivfassungseinheit derart antreibt, daß sie sich um die Drehachse dreht, um unerwünschte Verschiebung der Objektivfassungseinheit in Bezug auf die Trageinheit auszugleichen, und die Objektivfassungseinheit während des Schwenkvorgangs derart antreibt, daß sie der Bewegung der Trageinheit folgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkvorgangsermittlungseinrichtung umfaßt:

eine Schwenkvorgangbeginnermittlungseinrichtung zur Ermittlung eines Beginns des Schwenkvorgangs wenigstens aus dem Ausgangssignal der Positionsermittlungseinrichtung (11); und

eine Schwenkvorgangbeendigungsermittlungseinrichtung zur Ermittlung der Beendigung des Schwenkvorgangs wenigstens aus dem Ausgangssignal der Winkelgeschwindigkeitsermittlungseinrichtung (11),

und dadurch, daß die Objektivfassungseinheit umfaßt:

eine Synthetisierungseinrichtung (13), die Ausgangssignale der Positionsermittlungseinrichtung und der Winkelgeschwindigkeitsermittlungseinrichtung mit variablem Synthetisierungsverhältnis synthetisiert und ein Steuersignal erzeugt, das für eine Ausgleichsgröße zum Ausgleich einer unerwünschten Verschiebung der Objektivfassungseinheit in Bezug auf die Trageinheit steht;

eine Antriebseinrichtung (14), die auf das Steuersignal anspricht und die Objektivfassungseinheit derart antreibt, daß diese sich um die Drehachse dreht, um unerwünschte Verschiebung der Objektivfassungseinheit in Bezug auf die Trageinheit auszugleichen; und

Synthesizerfunktionsänderungseinrichtung, die auf eine Ermittlung des Beginns des Schwenkvorgangs durch die Schwenkvorgangbeginnermittlungseinrichtung anspricht und das Synthetisierungsverhältnis der Synthetisierungseinrichtung vergrößert, um das Steuersignal zu ändern, so daß die Objektivfassungseinheit von der Antriebseinrichtung derart angetrieben wird, daß sie der Bewegung der zum Schwenkvorgang bewegten Trageinheit folgt, und die auf eine Ermittlung der Beendigung des Schwenkvorgangs durch die Schwenkvorgangbeendigungsermittlungseinrichtung anspricht und das das Synthetisierungsverhältnis der Synthetisierungseinrichtung verkleinert, um das Steuersignal zu ändern, so daß die Objektivfassungseinheit von der Antriebseinrichtung derart angetrieben wird, daß unerwünschte Verschiebung der Objektivfassungseinheit in Bezug auf die Trageinheit ausgeglichen wird, wodurch die Zielrichtung der Kameravorrichtung dem Schwenkvorgang entsprechend gleitend geändert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Schwenkvorgangbeginnermittlungseinrichtung den Beginn des Schwenkvorgangs ermittelt, indem sie erkennt, daß der relative Winkel zwischen der Objektivfassungseinheit und der Trageinheit außerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Schwenkvorgangbeginnermittlungseinrichtung den Beginn des Schwenkvorgangs ermittelt, indem sie erkennt, daß der relative Winkel zwischen der Objektivfassungseinheit und der Trageinheit oder ein synthetisierter Wert einer relativen Winkelgeschwindigkeit und eines relativen Winkels zwischen der Objektivfassungseinheit und der Trageinheit außerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Schwenkvorgangbeginnermittlungseinrichtung den relativen Winkel zwischen der Objektivfassungseinheit und der Trageinheit ermittelt, indem sie ein Signal von der Positionsermittlungseinrichtung empfängt.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Schwenkvorgangbeendigungsermittlungseinrichtung die Beendigung eines Schwenkvorgangs ermittelt, indem sie erkennt, daß die Winkelgeschwindigkeit der Objektivfassungseinheit von der Trägheitskoordinate aus gesehen innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei Schwenkvorgangbeendigungsermittlungseinrichtung die Winkelgeschwindigkeit der Objektivfassungseinheit von der Trägheitskoordinate aus gesehen ermittelt, indem sie ein Signal von der Winkelgeschwindigkeitsermittlungseinrichtung empfängt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schwenkvorgangbeendigungsermittlungseinrichtung die Beendigung eines Schwenkvorgangs ermittelt, indem sie erkennt, daß die Winkelgeschwindigkeit der Objektivfassungseinheit von der Trägheitskoordinate aus gesehen und der relative Winkel zwischen der Objektivfassungseinheit und der Trageinheit jeweils innerhalb vorgegebener Bereiche liegen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schwenkvorgangbeendigungsermittlungseinrichtung die Beendigung eines Schwenkvorgangs ermittelt, indem sie erkennt, daß eine Winkelgeschwindigkeit der Objektivfassungseinheit von der Trägheitskoordinate aus gesehen, eine relative Winkelgeschwindigkeit zwischen der Objektivfassungseinheit und der Trageinheit und eine relative Winkelgeschwindigkeit der Objektivfassungseinheit und der Trageinheit jeweils in vorgegebenen Bereichen liegen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei die Schwenkvorgangbeendigungsermittlungseinrichtung die Winkelgeschwindigkeit der Objektivfassungseinheit von der Trägheitskoordinate aus gesehen ermittelt, indem sie ein Signal von der Winkelgeschwindigkeitsermittlungseinrichtung empfängt und auch einen relativen Winkel zwischen der Objektivfassungseinheit und der Trageinheit ermittelt, indem sie ein Signal von der Positionsermittlungseinrichtung empfängt.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Synthesizerfunktionsänderungseinrichtung die Synthesizereinrichtung den Betrag der Verstärkung, der von einem relativen Winkel zwischen der Objektivfassungseinheit und der Trageinheit bis zu einem von der Betätigungseinrichtung erzeugten Drehmoment reicht, entweder vergrößern oder verkleinern läßt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Synthesizerfunktionsänderungseinrichtung im wesentlichen eine Verstärkungseinstellungseinrichtung enthält, die einen bestimmten Wert erzeugt, der einem relativen Winkel oder einer relativen Winkelgeschwindigkeit zwischen der Objektivfassungseinheit und der Trageinheit zu einem Zeitpunkt entspricht, zu dem der Beginn eines Schwenkvorgangs von der Schwenkvorgangsermittlungseinrichtung ermittelt worden ist, so daß der Wert eine Verstärkung von dem relativen Winkel zwischen der Objektivfassungseinheit und der Trageinheit bis zu einem von der Betätigungseinrichtung erzeugten Drehmoment bildet.

12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Synthesizerfunktionsänderungseinrichtung im wesentlichen eine Verstärkungskorrektureinrichtung enthält, die die Synthesizereinrichtung das relative Verhältnis einer Verstärkung von dem relativen Winkel zwischen der Objektivfassungseinheit und der Trageinheit bis zu einem von der Betätigungseinrichtung erzeugten Drehmoment zu einer Verstärkung von der Winkelgeschwindigkeit der Objektivfassungseinheit zu dem von der Betätigungseinrichtung erzeugten Drehmoment variieren läßt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei sich, veranlaßt durch die Verstärkungskorrektureinrichtung, das relative Verhältnis der Verstärkung entweder vergrößert oder verkleinert, indem, entsprechend einer tatsächlichen relativen Winkelgeschwindigkeit zwischen der Objektivfassungseinheit und der Trageinheit, ein spezifisches Verhältnis angewendet wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei sich, veranlaßt durch die Verstärkungskorrektureinrichtung, das relative Verhältnis der Verstärkung entweder vergrößert oder verkleinert, indem, entsprechend einer tatsächlichen relativen Winkelgeschwindigkeit zwischen der Objektivfassungseinheit und der Trageinheit, ein spezifischer Wert angewendet wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Synthesizerfunktionsänderungseinrichtung im wesentlichen eine Verstärkungseinstellungseinrichtung enthält, die einen bestimmten Wert erzeugt, der einem relativen Winkel oder der relativen Winkelgeschwindigkeit zwischen der Objektivfassungseinheit und der Trageinheit zu einem Zeitpunkt entspricht, zu dem die Schwenkvorgangsermittlungseinrichtung den Beginn eines Schwenkvorgangs ermittelt, so daß der Wert als anfängliches relatives Verhältnis der Verstärkung eingestellt werden kann.

16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei, veranlaßt durch die Synthesizerfunktionsänderungseinrichtung, das Signal von der Synthesizereinrichtung (13) nicht auf ein Signal von der Winkelgeschwindigkeitsermittlungseinrichtung (12) anspricht, außer auf ein Signal, das einen relativen Winkel zwischen der Objektivfassungseinheit (1) und der Trageinheit (2) bezeichnet, so daß das Signal von der Synthesizereinrichtung wie erforderlich variiert werden kann, während die Synthesizerfunktionsänderungseinrichtung im wesentlichen eine Verstärkungskorrektureinrichtung enthält, die einen Betrag einer Verstärkung von dem relativen Winkel zu einem von der Betätigungseinrichtung erzeugten Drehmoment entweder vergrößert oder verkleinert.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei sich, veranlaßt durch die Verstärkungskorrektureinrichtung, die Verstärkung entweder vergrößert oder verkleinert, indem, entsprechend einer tatsächlichen relativen Winkelgeschwindigkeit zwischen der Objektivfassungseinheit (1) und der Trageinheit (2), ein spezifisches Verhältnis angewendet wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei sich, veranlaßt durch die Verstärkungskorrektureinrichtung, die Verstärkung entweder vergrößert oder verkleinert, indem, entsprechend einer tatsächlichen relativen Winkelgeschwindigkeit zwischen der Objektivfassungseinheit (1) und der Trageinheit (2), ein spezifischer Wert angewendet wird.

19. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Synthesizerfunktionsänderungseinrichtung im wesentlichen eine Verstärkungseinstellungseinrichtung enthält, die einen spezifischen Wert einstellt, der entweder dem relativen Winkel oder der relativen Winkelgeschwindigkeit zwischen der Objektivfassungseinrichtung und der Trageinheit zu einem Zeitpunkt entspricht, zu dem die Schwenkvorgangermittlungseinrichtung den Beginn des Schwenkvorgangs ermittelt, so daß der Wert als anfängliche Verstärkung eingegeben werden kann.