JP2000023022A - 手振れ補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 角速度センサ１より手振れを検出する手振れ
補正装置を搭載したビデオカメラにおいて、振動要因と
なるデバイス１３の動作を原因とする手振れ補正の誤動
作を防止する。 【解決手段】 角速度センサ１からの角速度情報を角度
情報に変換する前にゲイン設定する処理におけるゲイン
設定値を、デバイス１３の動作時にはその休止時よりも
小さくすることにより、デバイス１３の動作時に手振れ
補正機能を抑制して手振れ補正の誤動作を低減すると共
に、デバイス１３の動作が開始した瞬間に手振れ補正制
御量が非連続的に変化することをなくしてその瞬間に画
面が急激に移動してしまうことを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動検出センサに
より手振れを検出する手振れ補正装置に関し、特に、誤
動作の防止を図ったものに関する。

【０００２】

【従来の技術】ハンディタイプのビデオカメラには、手
振れ補正装置として、振動検出センサ（例えば加速度セ
ンサまたは角速度センサ等）より手振れを検出し、この
振動検出センサの出力に基づいて手振れ補正制御量を算
出して、光学的または電子的な方法で手振れを補正する
装置を搭載したものが存在している。

【０００３】従来、こうした手振れ補正装置では、振動
検出センサの検出出力を常に有効なものとして手振れ補
正を行っていた。つまり、振動検出センサの検出出力
が、実際の手振れに基づくものなのか、それ以外の要因
に基づくものなのかを、全く区別していなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年のビデオ
カメラでは、小型化や高密度実装化が進む中で、振動検
出センサの近傍に例えばモータのような振動要因となる
デバイスが配置されることが多くなり、その傾向は今後
も一層進んでいくものと思われる。

【０００５】そうした状況の中で、従来のこうした手振
れ補正装置を搭載したビデオカメラでは、振動要因とな
るデバイスの動作に基づく振動が振動検出センサで検出
されることにより、実際には手振れがないにもかかわら
ず手振れ補正が行われてしまうことがあるので、この手
振れ補正装置の誤動作により、かえって画面上での被写
体の位置がずれてしまうという不都合が生じていた。

【０００６】従って、本発明の目的は、振動検出センサ
より手振れを検出する手振れ補正装置において、振動要
因となるデバイスの動作を原因とする手振れ補正の誤動
作を防止することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、振動検出セン
サにより手振れを検出する手振れ補正装置において、請
求項１に記載のように、振動要因となるデバイスの動作
状況を示す情報に基づいてこのデバイスの動作時にはこ
のデバイスの休止時よりも手振れ補正機能を抑制する抑
制手段を備えたことを特徴としている。

【０００８】この手振れ補正装置によれば、振動要因と
なるデバイスの動作時（即ちこの動作に基づく振動の発
生時）には、抑制手段により、このデバイスの休止時よ
りも手振れ補正機能が抑制される。これにより、振動要
因となるデバイスの動作を原因とする手振れ補正の誤動
作が低減されるようになる。

【０００９】尚、この抑制手段は、一例として、請求項
２に記載のように、振動要因となるデバイスの動作時に
は手振れ補正機能を停止させるものであってもよい。そ
れにより、振動要因となるデバイスの動作を原因とする
手振れ補正の誤動作が全く起こらなくなる。

【００１０】しかし、振動検出センサとして角速度セン
サを用いる手振れ補正装置では、この抑制手段は、請求
項３に記載のように、角速度センサからの角速度情報を
角度情報に変換する前にゲイン設定する処理におけるゲ
イン設定値を、このデバイスの動作時にはこのデバイス
の休止時よりも小さくするものであることが一層好適で
ある。それにより、このデバイスの動作が開始した瞬間
に手振れ補正制御量が非連続的に変化することがなくな
るので、こうした手振れ補正装置を搭載したビデオカメ
ラにおいて、その瞬間に画面が急激に移動してしまうこ
とが防止される。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の請求項２，３に係
る手振れ補正装置をビデオカメラ用の手振れ補正装置に
適用した例についてそれぞれ具体的に説明する。

【００１２】〔請求項２に係る例〕図１は、請求項２に
係る手振れ補正装置の構成の一例を示す。尚、実際に
は、ビデオカメラの縦方向（垂直方向）の手振れと横方
向（水平方向）の手振れとを別々に補正するために２系
統の手振れ補正装置が必要であるが、図１では便宜上１
系統のみを示している。

【００１３】この手振れ補正装置は、手振れを検出する
検出部２１と、手振れの補正量を算出する算出部２２
と、バリアングルプリズムの傾き角を変化させる駆動部
２３とに大別することができる。

【００１４】このうち検出部２１では、ビデオカメラの
手振れを角速度として検出する角速度センサ１（例えば
圧電素子を用いた振動ジャイロから成るもの）の出力信
号が、アンプ２で増幅され、Ａ／Ｄ変換器３でデジタル
変換された後、算出部２２に送られる。

【００１５】算出部２２では、マイクロコンピュータ４
が次の各処理を実行することにより、手振れ補正制御量
が算出される。 （ａ）Ａ／Ｄ変換器３からの信号を積分することによ
り、手振れの角度変位量を求める（即ち手振れ補正制御
量を算出する）積分処理。この積分処理の内容の一例を
示すと図２の通りであり、入力信号を単位時間遅延した
後係数ｋを乗算した信号をフィードバックして入力信号
に加算する。この処理では、係数ｋの値によって積分特
性が決定される。そして、ｋ＝１の場合（つまり完全積
分の場合）には、入力信号に直流成分が残っていると出
力レベルが無限大になってしまうので、ｋ＜１と設定す
ることにより、出力が必ず収束するようにしている。

【００１６】（ｂ）スイッチの制御処理。この処理で
は、ビデオカメラにおいて振動要因となるデバイスの動
作状況を示す情報（このデバイス及びこの情報の供給源
については後述する）に基づき、このデバイスの休止時
には、スイッチをオンにすることにより、（ａ）の処理
による角度変位量の情報を後述の（ｄ）の処理のために
供給し、他方このデバイスの動作時には、スイッチをオ
フにすることにより、この角度変位量の情報をこの
（ｄ）の処理のために供給しないようにする。このデバ
イス１３の動作とスイッチの開閉動作との関係を図示す
ると、図３の通りである。

【００１７】（ｃ）上記（ｂ）の処理でスイッチをオフ
にしたとき、後述のバリアングルプリズムが平行となる
オフセット値（固定値）の情報を（ｄ）の処理のために
供給する処理。 （ｄ）供給された情報をＰＷＭ（パルス幅変調）信号に
変換して出力する処理。マイクロコンピュータ４から出
力されたこのＰＷＭ信号は、駆動部２３に送られる。

【００１８】駆動部２３では、このＰＷＭ信号がローパ
スフィルタ５を通過することにより、手振れ補正制御量
に応じたレベルの直流信号に変換される。一方、角度検
出器１０でバリアングルプリズム９の現在の傾き角が検
出され、ローパスフィルタ５の出力レベルと角度検出器
１０の出力レベルとの差（即ち目標角度と現在の傾き角
との差）が比較回路６で求められる。

【００１９】比較回路６の出力は、バリアングルプリズ
ム９の傾き角を変化させるための電磁アクチュエータの
巻線コイル８の一端に供給されるとともに、オペアンプ
を用いた差動増幅回路７で増幅されて巻線コイル８の他
端に供給される。これにより、電磁アクチュエータが駆
動されてバリアングルプリズム９の傾き角が目標角度に
まで変化する。

【００２０】図４は、バリアングルプリズム９の構成及
び機能を示す。バリアングルプリズム９は、２枚のガラ
ス９ａと９ｂとの傾きを蛇腹９ｃ及び９ｄにより可変に
してそれらの中に高屈折率液体９ｅを挟んで構成され
る。

【００２１】バリアングルプリズム９の傾きを変化させ
る（ガラス９ａと９ｂとの傾きを変化させる）ことによ
り、レンズ３２への入射光の光路をレンズ３２の光軸に
対して変化させることができるので、図４のように手振
れの度合いに応じてこの角度を調整することにより、手
振れ発生の前後において同一の光路の入射光を撮影レン
ズ３２を介してＣＣＤ３３に結像させることができる。

【００２２】図１に戻り、マイクロコンピュータ１１
は、ビデオカメラにおいて振動要因となるデバイス（例
えばモータ等）１３を制御するものである。このマイク
ロコンピュータ１１からは、制御回路１２を介してこの
デバイス１３に制御信号が送られる。

【００２３】また、マイクロコンピュータ１１とマイク
ロコンピュータ４とはシリアル通信により接続されてお
り、マイクロコンピュータ１１からは、デバイス１３の
動作状況を示す情報が常時マイクロコンピュータ４に送
られる。マイクロコンピュータ４の上記（ｂ）のスイッ
チ制御処理は、この情報に基づいて行われる。

【００２４】次に、この手振れ補正装置の動作を説明す
る。デバイス１３の休止時には、マイクロコンピュータ
４において、上記（ｂ）のスイッチ制御処理によりスイ
ッチがオンにされると共に、上記（ｃ）の処理によるオ
フセット値の供給が行われないので、上記（ａ）の処理
により求めた手振れの角度変位量が、上記（ｄ）の処理
によりそのままＰＷＭ信号に変調されて出力される。従
って、駆動部２３において、バリアングルプリズム９の
傾き角が、この角度変位量に基づく目標角度にまで変化
するので、通常通りに（従来の手振れ補正装置と同じ
に）手振れ補正が行われる。

【００２５】これに対し、デバイス１３の動作時には、
マイクロコンピュータ４において、上記（ｂ）のスイッ
チ制御処理によりスイッチがオフにされると共に、上記
（ｃ）の処理によるオフセット値の供給が行われるの
で、このオフセット値のみが、上記（ｄ）の処理により
ＰＷＭ信号に変調されて出力される。従って、駆動部２
３において、バリアングルプリズム９の傾き角が、この
オフセット値に基づく目標角度（即ちガラス９ａと９ｂ
とが平行になる角度）にまで変化するので、手振れ補正
機能が停止する。

【００２６】このように、この手振れ補正装置によれ
ば、デバイス１３の動作時には（即ちこの動作に基づく
振動の発生時）には、マイクロコンピュータ４の処理
（ｂ）及び（ｃ）により、手振れ補正機能が停止するの
で、デバイス１３の動作を原因とする手振れ補正の誤動
作が全く起こらなくなる。

【００２７】尚、この図１の例では振動検出センサとし
て角速度センサを用いた手振れ補正装置に本発明の請求
項２に係る手振れ補正装置を適用しているが、それ以外
の振動検出センサ（例えば加速度センサ等）を用いた手
振れ補正装置に本発明の請求項２に係る手振れ補正装置
を適用してもよい。

【００２８】〔請求項３に係る例〕図５は、請求項３に
係る手振れ補正装置の構成の一例を示すものであり、同
図において図１と対応する部分には同一符号を付して重
複説明を省略する。

【００２９】この手振れ補正装置は、検出部２１（図１
と同じ構成のもの）と、手振れの補正量を算出する算出
部２４と、駆動部２３（図１と同じ構成のもの）とに大
別することができる。

【００３０】算出部２４では、マイクロコンピュータ４
が次の各処理を実行することにより、手振れ補正制御量
が算出される。 （ｅ）検出部２１のＡ／Ｄ変換器３からの信号を増幅
し、手振れ補正機能が最も効果的に発揮されるゲイン値
を設定するゲイン設定処理。このゲイン設定処理では、
マイクロコンピュータ１１からのデバイス１３の動作状
況を示す情報に基づき、デバイス１３の休止時には、ゲ
イン値を通常通りに（従来の手振れ補正装置と同じに）
設定し、デバイス１３の動作時には、ゲイン値をデバイ
ス１３の休止時よりも（即ち通常よりも）小さく設定す
る。このデバイス１３の動作とゲイン設定値との関係を
図示すると、図６Ａ，Ｂの通りである。 （ｆ）増幅した信号を積分することにより、手振れの角
度変位量を求める積分処理。この積分処理の内容は、前
出の図２に示した通りである。 （ｇ）角度変位量の情報をＰＷＭ信号に変換して出力す
る処理。

【００３１】次に、この手振れ補正装置の動作を説明す
る。デバイス１３の休止時には、マイクロコンピュータ
４において、上記（ｅ）のゲイン設定処理によりゲイン
値が通常通りに設定されるので、通常通りに手振れ補正
が行われる。

【００３２】これに対し、デバイス１３の動作時には、
マイクロコンピュータ４において、上記（ｅ）のゲイン
設定処理によりゲイン値が通常よりも小さく設定され
る。従って、マイクロコンピュータ４から出力されるＰ
ＷＭ信号が示す手振れ補正制御量が通常よりも小さくな
るので、手振れ補正機能が抑制される。

【００３３】このように、この手振れ補正装置では、デ
バイス１３の動作時には（即ちこの動作に基づく振動の
発生時）には、マイクロコンピュータ４の処理（ｅ）に
より、手振れ補正機能が抑制されるので、デバイス１３
の動作を原因とする手振れ補正の誤動作が低減される。

【００３４】また、この手振れ補正装置には、図１に示
した手振れ補正装置と比較して、次のような点で優れて
いる。即ち、図１の手振れ補正装置では、デバイス１３
の動作が開始した瞬間に、図６Ｃに示すように、手振れ
補正制御量が、それまでの大きさから、バリアングルプ
リズム９が平行となる大きさ（処理（ｃ）によるオフセ
ット値の大きさ）に非連続的に変化する。その結果、そ
の瞬間にビデオカメラにおいて画面が急激に移動してし
まうことにより、視覚的な違和感を与えてしまうことが
ある。

【００３５】これに対し、この図５の手振れ補正装置で
は、図６Ｄに示すように、デバイス１３の動作の開始の
前後にわたって、手振れ補正制御量が連続的に変化す
る。従って、デバイス１３の動作が開始した瞬間にも、
画面が急激に移動して視覚的な違和感を与えてしまうよ
うな事態が防止される。

【００３６】尚、以上の各例では、バリアングルプリズ
ムの傾きを変化させる光学的手振れ方式の手振れ補正装
置に本発明を適用しているが、ＣＣＤに有効画角よりも
広い撮像領域を持たせて手振れに応じて有効画角の切り
出し位置を移動させる電子的手振れ方式の手振れ補正装
置にも本発明を適用してもよい。

【００３７】また、以上の各例では、ビデオカメラ用の
手振れ補正装置に本発明を適用しているが、それ以外の
用途の手振れ補正装置（特に振動要因となるデバイスが
振動検出センサの近傍に配置されるもの）にも本発明を
適用してもよい。また、本発明は、以上の実施例に限ら
ず、本発明の要旨を逸脱することなく、その他様々の構
成をとりうることはもちろんである。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る手振れ補正
装置によれば、振動要因となるデバイスの動作時（即ち
この動作に基づく振動の発生時）には、このデバイスの
休止時よりも手振れ補正機能が抑制されるので、振動要
因となるデバイスの動作を原因とする手振れ補正の誤動
作を低減することができる。

【００３９】尚、振動要因となるデバイスの動作時には
手振れ補正機能を停止させるようにした場合には、振動
要因となるデバイスの動作を原因とする手振れ補正の誤
動作が全く起こらなくすることができる。

【００４０】また、振動検出センサとして角速度センサ
を用いる手振れ補正装置において、角速度センサからの
角速度情報を角度情報に変換する前にゲイン設定する処
理におけるゲイン設定値を、このデバイスの動作時には
このデバイスの休止時よりも小さくするようにした場合
には、このデバイスの動作が開始した瞬間に手振れ補正
制御量が非連続的に変化することがなくなるので、こう
した手振れ補正装置を搭載したビデオカメラにおいて、
その瞬間に画面が急激に移動して視覚的な違和感を与え
てしまう事態を防止することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る手振れ補正装置の構成の一例を示
すブロック図である。

【図２】積分処理の一例を示す図である。

【図３】振動要因となるデバイスの動作とスイッチの開
閉動作との関係を示す図である。

【図４】光学的手振れ補正方式の原理を示す図である。

【図５】本発明に係る手振れ補正装置の構成の一例を示
すブロック図である。

【図６】振動要因となるデバイスの動作とゲイン設定値
との関係等を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 角速度センサ、 ２ アンプ、 ３ Ａ／Ｄ変換
器、 ４，１１ マイクロコンピュータ、 ５，１２
ローパスフィルタ、 ６ 比較回路、 ７ 差動増幅回
路、 ８ 電磁アクチュエータの巻線コイル、 ９，９
バリアングルプリズム、 １０ 角度検出器、 １２
制御回路、 １３ 振動要因となるデバイス、 ２１
検出部、 ２２，２４ 算出部、 ２３ 駆動部、
９ａ，９ｂガラス、 ９ｃ，９ｄ 蛇腹、 ９ｅ 高屈
折率液体、 ３２ 撮影レンズ、３３ ＣＣＤ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動検出センサにより手振れを検出する
   手振れ補正装置において、 振動要因となるデバイスの動作状況を示す情報に基づ
   き、前記デバイスの動作時には、前記デバイスの休止時
   よりも手振れ補正機能を抑制する抑制手段を備えたこと
   を特徴とする手振れ補正装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の手振れ補正装置におい
   て、 前記抑制手段は、前記デバイスの動作時には手振れ補正
   機能を停止させることを特徴とする手振れ補正装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の手振れ補正装置におい
   て、 前記振動検出センサは角速度センサであり、 前記抑制手段は、前記角速度センサからの角速度情報を
   角度情報に変換する前にゲイン設定する処理におけるゲ
   イン設定値を、前記デバイスの動作時には前記デバイス
   の休止時よりも小さくすることを特徴とする手振れ補正
   装置。