JP2006285093A - Image blur correction signal processing circuit and optical observation device - Google Patents
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Description
本発明は、望遠鏡などの像ブレ補正技術に関する。 The present invention relates to image blur correction technology such as a telescope.
望遠鏡などの揺動を検出し、検出した揺動情報に基づいてレンズをシフトさせることにより、揺れによる像ブレを補正する像ブレ補正装置が知られている(特許文献1参照)。特許文献1によれば、ハイパスフィルタを通過した揺動信号(角速度センサからの検出信号)の値に応じて像ブレ補正の対象とする周波数が決定される。決定された周波数に対応させて帯域制限ハイパスフィルタのカットオフ周波数を異ならせることにより、像ブレ補正を行う周波数成分の信号が上記揺動信号から抽出される。像ブレ補正の目標値(補正量)は、抽出された周波数成分の信号値に応じて決定される。
2. Description of the Related Art An image blur correction apparatus that detects image blur caused by a shake by detecting the shake of a telescope or the like and shifting a lens based on the detected shake information is known (see Patent Document 1). According to
一般に、像ブレを引き起こす揺動(振動)信号は、振動の発生源あるいは振動を伝える媒体に固有の共振周波数成分を有する周期信号によって表される。上述したハイパスフィルタを用いる方式では、振動と無関係な要因から発生する非周期性ノイズの周波数が上記ハイパスフィルタの通過帯域に含まれていると、像ブレ補正の対象とする周波数の決定を誤る要因になってしまう。 In general, an oscillation (vibration) signal that causes image blur is represented by a periodic signal having a resonance frequency component that is unique to the source of vibration or the medium that transmits the vibration. In the above-described method using a high-pass filter, if the frequency of non-periodic noise generated from a factor unrelated to vibration is included in the pass band of the high-pass filter, a factor that erroneously determines the target frequency for image blur correction. Become.
本発明は、光学観察装置による観察像のブレを光学観察装置の振動に基づいて補正するために像ブレ補正信号を演算する像ブレ補正信号処理回路に関し、振動を示す信号に対して自己相関処理を施す自己相関演算手段と、自己相関演算手段による演算結果に応じて像ブレ補正信号の周波数を決定する周波数決定手段とを備えるようにしたものである。 The present invention relates to an image blur correction signal processing circuit that calculates an image blur correction signal in order to correct blur of an observation image by an optical observation device based on vibration of the optical observation device. Autocorrelation calculation means for performing the above and frequency determination means for determining the frequency of the image blur correction signal according to the calculation result of the autocorrelation calculation means.
本発明によれば、光学観察装置による観察像のブレを光学観察装置の振動に基づいて補正する場合に、適切に像ブレ補正の周波数を決定できる。 According to the present invention, when correcting blurring of an observation image by an optical observation device based on vibration of the optical observation device, the frequency of image blur correction can be appropriately determined.
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図1は、本発明の一実施の形態による像ブレ補正装置を備えた望遠鏡の斜視図である。図1において望遠鏡は、望遠鏡本体10およびレンズフード30によって構成される。望遠鏡本体10の一端には接眼レンズ12が配設され、望遠鏡本体10の他端には対物レンズ20が配設されている。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a telescope provided with an image blur correction apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the telescope includes a
望遠鏡本体10の略中央部には、回転可能に構成されたピントリング14が設けられている。ピントリング14が回転操作されることにより、望遠鏡のピント合わせが行われる。望遠鏡本体10の下部には、望遠鏡を不図示の三脚に取り付けるための台座13が設けられている。
A
レンズフード30は、望遠鏡本体10の対物レンズ20側に取り付けられている。レンズフード30は、対物レンズ20を保護するとともに、逆光時の乱反射や対物レンズ20への雨滴等の付着を防止するフード機能を有する。
The
図2は、望遠鏡本体10の内部構造を説明する図であり、像ブレ補正装置を望遠鏡の光軸方向から見た正面図である。図3は図2のA−A'線に沿う断面図、図4は図2のA−O−B線に沿う断面図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the internal structure of the telescope
図2において、像ブレ補正装置は、振れ補正光学部材(21、22、23)と、振れ補正光学部材(21、22、23)を駆動する駆動部材(24、25、26、27、28、29、40、41)とを含む。像ブレ補正装置は、望遠鏡の揺動による振れをうち消すように振れ補正光学部材(21、22、23)をシフトさせる(振動させる)ことにより、揺れによる像ブレを補正する。 In FIG. 2, the image blur correction apparatus includes a shake correction optical member (21, 22, 23) and a drive member (24, 25, 26, 27, 28, 28) that drives the shake correction optical member (21, 22, 23). 29, 40, 41). The image blur correction device corrects image blur due to shaking by shifting (vibrating) the shake correction optical member (21, 22, 23) so as to eliminate the shake caused by the swing of the telescope.
振れ補正光学部材は、振れ補正レンズ21、レンズ室22およびレンズ枠23によって構成される。振れ補正レンズ21はレンズ室22によって保持される。レンズ室22はレンズ枠23によって保持される。
The shake correction optical member includes a
駆動部材は、コイル24、コイル25、磁石26、磁石27、ヨーク28、ヨーク29、ヨーク40、およびヨーク41によって構成される。コイル24およびコイル25は、レンズ枠23に取り付けられる。ヨーク28と、磁石26およびヨーク40との間に所定の空隙が設けられ、この空隙にコイル24を挟むようにヨーク28および磁石26が光軸方向(図2において紙面に垂直な方向)に対向させて配設される。また、ヨーク29と、磁石27およびヨーク41との間に所定の空隙が設けられ、この空隙にコイル25を挟むようにヨーク29および磁石27が光軸方向に対向させて配設される。
The driving member includes a
コイル24およびコイル25に電流が供給されると、それぞれの磁界と電流とによって電磁力が発生する。コイル24、磁石26、ヨーク28およびヨーク40によって生じる電磁力は、図2において光軸と直交するY方向に発生し、レンズ枠23(すなわち、振れ補正レンズ21)をY方向に駆動する。また、コイル25、磁石27、ヨーク29およびヨーク41によって生じる電磁力は、図2において光軸と直交するX方向に発生し、レンズ枠23(振れ補正レンズ21)をX方向に駆動する。
When a current is supplied to the
レンズ枠23は、複数の弾性体(図2の例では4本のワイヤ)36〜39によって望遠鏡の筐体に取り付けられている。弾性体36〜39は、光軸AX(図3、図4)に対して略平行に取り付けられている上に、弾性体36〜39の長さはそれぞれ略等しく構成されているので、レンズ枠23(振れ補正レンズ21)が光軸AXに直交する向きに駆動される場合でも、レンズ枠23(振れ補正レンズ21)が光軸AXに対して傾かないように構成されている。
The
フォトインタラプタなどによって構成される位置センサ34bは、レンズ枠23のY方向の駆動量を検出する。具体的には、レンズ枠23の一部であるレンズ位置検出部31に形成されているスリット33(図3)を挟むようにフォトインタラプタ34bが配設され、フォトインタラプタ34bによる検出信号がレンズ枠23のY方向の位置を示す信号として用いられる。
A
同様に、フォトインタラプタなどによって構成される位置センサ34aは、レンズ枠23のX方向の駆動量を検出する。具体的には、レンズ枠23の一部であるレンズ位置検出部30に形成されているスリット(不図示)を挟むようにフォトインタラプタ34aが配設され、フォトインタラプタ34aによる検出信号がレンズ枠23のX方向の位置を示す信号として用いられる。
Similarly, the
レンズ枠23を貫通する穴部42、ソレノイドシャフト43およびソレノイド44はロック装置を構成する。図4において、ソレノイド44はソレノイドシャフト43を光軸AX方向(左右方向)へ駆動するように構成される。ソレノイド44がソレノイドシャフト43を左方向へ駆動した場合、ソレノイドシャフト43の先端のテーパ部が穴部42に嵌合する。ソレノイド44は望遠鏡の筐体に固定されているので、ソレノイドシャフト43が嵌合したレンズ枠23(すなわち、振れ補正光学部材)は固定状態にされる(ロック状態)。
The
ソレノイド44がソレノイドシャフト43を右方向へ駆動した場合、ソレノイドシャフト43の先端のテーパ部が穴部42から離れる。これにより、レンズ枠23(すなわち、振れ補正光学部材)は光軸AXに直交する向き(図2においてX方向およびY方向)に駆動可能な状態にされる(ロック解除)。
When the
望遠鏡のレンズ枠23(振れ補正光学部材)は、上記ロック解除の状態において、望遠鏡の揺動による像ブレをうち消すようにX方向、Y方向に駆動される。 In the unlocked state, the lens frame 23 (shake correction optical member) of the telescope is driven in the X direction and the Y direction so as to eliminate image blur due to the swing of the telescope.
図5は、像ブレ補正装置の回路構成を説明するブロック図である。像ブレ補正装置は、位置センサ1と、揺れ補正レンズ2と、ロック装置3と、MPU4と、駆動回路5と、操作スイッチ(SW)6と、振れセンサ8とを有する。操作スイッチ6がオン操作されると、電池などの電源9からの電力が各ブロックへ供給され、MPU4が所定のプログラムを起動させる。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a circuit configuration of the image blur correction apparatus. The image blur correction apparatus includes a
位置センサ1は、図2の位置センサ34aおよび34bに対応する。振れ補正レンズ2は図2の振れ補正光学部材(21、22、23)に対応する。ロック装置3は、図2の穴部42、ソレノイドシャフト43およびソレノイド44に対応する。
The
振れセンサ8は、圧電ジャイロなどの角速度センサによって構成され、望遠鏡の揺動(光軸に直交するX方向およびY方向の動き)を検出する。振れセンサ8による検出信号(角速度信号)は、MPU4へ入力される。MPU4は、振れセンサ8から入力された角速度信号をA/D変換し、ディジタル化されたX方向およびY方向の角速度信号に応じて振れ補正光学部材(21、22、23)のX、Y両方向の駆動量(補正量)をそれぞれ演算する。駆動回路5は、MPU4の演算結果に基づいて振れ補正光学部材(21、22、23)をY方向へ駆動するための電流をコイル24へ供給し、振れ補正光学部材(21、22、23)をX方向へ駆動するための電流をコイル25へ供給する。
The
本発明は、像ブレ補正の対象とする揺動周波数の決定方式に特徴を有する。 The present invention is characterized by a method for determining the oscillation frequency to be subjected to image blur correction.
図6は、本実施の形態による揺動周波数の決定方式を説明するブロック図である。図6において、A/D変換部4A、ローパスフィルタ4B、ハイパスフィルタ4C、自己相関処理部4D、セレクタ4E、判定処理部4F、および目標値演算部4Gは、MPU4によって構成される。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a method for determining the oscillation frequency according to the present embodiment. In FIG. 6, the A / D conversion unit 4A, the low-pass filter 4B, the high-pass filter 4C, the autocorrelation processing unit 4D, the selector 4E, the determination processing unit 4F, and the target value calculation unit 4G are configured by the
A/D変換部4Aは、振れセンサ8から入力される角速度信号を所定間隔ごとにディジタルデータに変換する。A/D変換部4Aによってディジタル化された角速度信号は、ローパスフィルタ4B、ハイパスフィルタ4C、および自己相関処理部4Dへそれぞれ送出される。ローパスフィルタ4Bは、たとえば、入力される角速度信号のうち10Hz以下の成分Sig,Bを通過させてセレクタ4Eへ出力する。ハイパスフィルタ4Cは、たとえば、入力される角速度信号のうち10Hzを超える成分Sig.Cを通過させてセレクタ4Eへ出力する。
The A / D converter 4A converts the angular velocity signal input from the
自己相関処理部4Dは、入力される角速度信号についての自己相関値を求める。自己相関演算の詳細については後述する。判定処理部4Fは、自己相関処理部4Dで演算された相関値、周期性の有無、および周波数に応じて像ブレ補正の対象とする揺動周波数を決定し、決定した周波数に対応するフィルタを選択するようにセレクタ4Eへ制御信号を送る。セレクタ4Eは、判定処理部4Fからの制御信号に応じた角速度信号(Sig.bおよびSig.Cのいずれか一方)を選択し、目標値演算部4Gへ送出する。目標値演算部4Gは、セレクタ4Eから入力される角速度信号を積分し、振れ補正光学部材(21、22、23)に対するX方向およびY方向の目標駆動量をそれぞれ演算する。これにより、振れ補正光学部材(21、22、23)を上記決定した周波数で振動させるための像ブレ補正信号が得られる。目標値演算部4Gはさらに、像ブレ補正信号を駆動回路5へ送出する。
The autocorrelation processing unit 4D obtains an autocorrelation value for the input angular velocity signal. Details of the autocorrelation calculation will be described later. The determination processing unit 4F determines an oscillation frequency to be subjected to image blur correction according to the correlation value calculated by the autocorrelation processing unit 4D, the presence / absence of periodicity, and the frequency, and a filter corresponding to the determined frequency. A control signal is sent to the selector 4E to make a selection. The selector 4E selects an angular velocity signal (either Sig.b or Sig.C) corresponding to the control signal from the determination processing unit 4F, and sends it to the target value calculation unit 4G. The target value calculation unit 4G integrates the angular velocity signal input from the selector 4E, and calculates target drive amounts in the X direction and Y direction for the shake correction optical members (21, 22, 23), respectively. As a result, an image blur correction signal for vibrating the shake correction optical members (21, 22, 23) at the determined frequency is obtained. The target value calculation unit 4G further sends an image blur correction signal to the
自己相関処理部4Dによって行われる自己相関演算処理の流れについて、図7のフローチャートを参照して詳細に説明する。図7による処理は、上記ロック解除の状態において繰り返し実行される。図7のステップS1において、自己相関処理部4DにM個のサンプリングデータが入力される。具体的には、A/D変換部4Aから所定間隔ごとに入力される角速度データを順番にメモリ(不図示)へ格納し、格納データ数がM個に達するとM個のデータを自己相関処理部4Dへ読み出す。ここで、サンプルデータ数Mは次式(1)で算出される値とする。
M=2×1/F×1/t (1)
ただし、Fは想定される揺動周波数の最低値(Hz)、tは A/D変換部4AによるA/D変換間隔(=サンプリング間隔(sec))とする。本実施の形態では、揺動周波数を2〜20Hzと想定し、F=2(Hz)とする。
The flow of the autocorrelation calculation process performed by the autocorrelation processing unit 4D will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. The processing according to FIG. 7 is repeatedly executed in the unlocked state. In step S1 of FIG. 7, M pieces of sampling data are input to the autocorrelation processing unit 4D. Specifically, angular velocity data input from the A / D conversion unit 4A at predetermined intervals is sequentially stored in a memory (not shown), and when the number of stored data reaches M, M data is subjected to autocorrelation processing. Read to unit 4D. Here, the number M of sample data is a value calculated by the following equation (1).
M = 2 × 1 / F × 1 / t (1)
Here, F is the lowest value (Hz) of the assumed oscillation frequency, and t is the A / D conversion interval (= sampling interval (sec)) by the A / D converter 4A. In the present embodiment, it is assumed that the oscillation frequency is 2 to 20 Hz, and F = 2 (Hz).
ステップS2において、自己相関処理部4Dは、サンプリングデータ(角速度データ)x[n]に含まれているDC(直流)成分を演算してステップS3へ進む。DC成分rdcは、次式(2)によって算出される。
ステップS3において、自己相関処理部4Dは、サンプリングデータ(角速度データ)x[n]から演算したDC成分rdcを除去してステップS4へ進む。rdcを除去後の角速度データx'[n]は、次式(3)によって表される。なお、実際の処理では、メモリに格納されているサンプリングデータ(角速度データ)x[n]を、DC成分rdcに対応するビット数だけメモリ上でシフトさせることにより、DC成分rdcを除去することができる。
x'[n]=x[n]−rdc (3)
In step S3, the autocorrelation processing unit 4D removes the DC component rdc calculated from the sampling data (angular velocity data) x [n], and proceeds to step S4. The angular velocity data x ′ [n] after removing rdc is expressed by the following equation (3). In actual processing, the DC component rdc can be removed by shifting the sampling data (angular velocity data) x [n] stored in the memory by the number of bits corresponding to the DC component rdc. it can.
x ′ [n] = x [n] −rdc (3)
ステップS4において、自己相関処理部4Dは、rdcを除去後のM個の角速度データx'[n]に関し、自己相関値r[m]を次式(4)により算出する。
自己相関処理部4Dはさらに、r[0]=100(%)となるように正規化処理を施してステップS5へ進む。正規化処理により、相関値に低周波数成分やノイズ成分が多く含まれている場合に算出される値が大きな値にならない。 The autocorrelation processing unit 4D further performs normalization processing so that r [0] = 100 (%), and proceeds to step S5. As a result of normalization processing, the value calculated when the correlation value includes many low-frequency components and noise components does not become a large value.
ステップS5において、自己相関処理部4Dは算出した相関値のピーク検出を行う。ピークは、相関値の正の部分の微分値の符号変化点(正→負)とする。ピークが複数検出される場合には、相関値が高い(すなわち、周期性が高い)ものを優先して検出する。自己相関処理部4Dはさらに、相関値のピーク間隔から角速度データの周期を求める。ピーク間隔が複数検出される場合には、ピーク間隔が狭いもの(すなわち、高周波数域のもの)を優先して周期を得る。 In step S5, the autocorrelation processing unit 4D detects the peak of the calculated correlation value. The peak is the sign change point (positive → negative) of the differential value of the positive part of the correlation value. When a plurality of peaks are detected, a peak having a high correlation value (that is, a high periodicity) is preferentially detected. The autocorrelation processing unit 4D further obtains the cycle of the angular velocity data from the peak interval of the correlation value. When a plurality of peak intervals are detected, a cycle is obtained with priority given to those having a narrow peak interval (that is, a high frequency region).
ステップS6において、自己相関処理部4Dは、相関値、周期性の有無(ピーク間隔の変化)、周期(周波数)を示すデータをフィルタ選択情報とする。自己相関処理部4Dは、フィルタ選択情報を判定処理部4Fへ送信し、図7による処理を終了する。フィルタ選択情報を受信した判定処理部4Fは、図8に示すように像ブレ補正の対象とする揺動周波数を決定し、決定した揺動周波数に対応する角速度信号を選択するための制御信号をセレクタ4Eへ送る。 In step S6, the autocorrelation processing unit 4D uses the data indicating the correlation value, the presence / absence of periodicity (change in peak interval), and the period (frequency) as filter selection information. The autocorrelation processing unit 4D transmits the filter selection information to the determination processing unit 4F, and ends the process of FIG. The determination processing unit 4F that has received the filter selection information determines a swing frequency to be subjected to image blur correction as shown in FIG. 8, and outputs a control signal for selecting an angular velocity signal corresponding to the determined swing frequency. Send to selector 4E.
図8において、判定処理部4Fは、相関値が80%以上(ステップS50)、かつピーク間隔が周期的(ステップS51)、かつ周波数が10(Hz)を超える高周波(ステップS52)の場合、像ブレ補正の対象とする揺動周波数を高周波数側に決定する。判定処理部4Fはさらに、ハイパスフィルタ(HPF)4Cを通過した角速度信号Sig.Cを選択するようにセレクタ4Eへ制御信号を送る(ステップS54)。この結果、望遠鏡が三脚に取り付けられている場合の像ブレ補正に適した目標駆動量を目標値演算部4Gが演算する。 In FIG. 8, the determination processing unit 4F displays an image when the correlation value is 80% or more (step S50), the peak interval is periodic (step S51), and the frequency is higher than 10 (Hz) (step S52). The oscillation frequency to be subjected to blur correction is determined on the high frequency side. The determination processing unit 4F further sends a control signal to the selector 4E so as to select the angular velocity signal Sig.C that has passed through the high-pass filter (HPF) 4C (step S54). As a result, the target value calculation unit 4G calculates a target drive amount suitable for image blur correction when the telescope is attached to a tripod.
判定処理部4Fは、相関値が80%以上(ステップS50)、かつピーク間隔が周期的(ステップS51)、かつ周波数が10(Hz)以下の低周波(ステップS53)の場合、像ブレ補正の対象とする揺動周波数を低周波数側に決定する。この場合の判定処理部4Fは、ローパスフィルタ(LPF)4Bを通過した角速度信号Sig.Bを選択するようにセレクタ4Eへ制御信号を送る(ステップS55)。この結果、望遠鏡が観察者によって手持ちされている場合の像ブレ補正に適した目標駆動量を目標値演算部4Gが演算する。 When the correlation value is 80% or more (step S50), the peak interval is periodic (step S51), and the frequency is 10 (Hz) or less (step S53), the determination processing unit 4F performs image blur correction. The target oscillation frequency is determined on the low frequency side. In this case, the determination processing unit 4F sends a control signal to the selector 4E so as to select the angular velocity signal Sig.B that has passed through the low-pass filter (LPF) 4B (step S55). As a result, the target value calculation unit 4G calculates a target drive amount suitable for image blur correction when the telescope is held by an observer.
また、判定処理部4Fは、相関値が80%未満(ステップS60)、かつピーク間隔が変動する周波数特性の変化過渡状態(ステップS61)、かつ複数のピーク間隔が存在する場合、像ブレ補正の対象とする揺動周波数を前回決定時と異なる周波数側に決定する(ステップS62)。この場合の判定処理部4Fは、前回選択したローパスフィルタ4B(もしくはハイパスフィルタ4C)と異なるハイパスフィルタ4C(もしくはローパスフィルタ4B)を通過した角速度信号を選択するようにセレクタ4Eへ制御信号を送る(ステップS63もしくはステップS64)。 Further, the determination processing unit 4F performs image blur correction when the correlation value is less than 80% (step S60), the frequency characteristics change transient state in which the peak interval varies (step S61), and a plurality of peak intervals exist. The target oscillation frequency is determined on the frequency side different from the previous determination (step S62). In this case, the determination processing unit 4F sends a control signal to the selector 4E so as to select an angular velocity signal that has passed through a high-pass filter 4C (or low-pass filter 4B) different from the previously selected low-pass filter 4B (or high-pass filter 4C) ( Step S63 or Step S64).
なお、複数のピーク間隔が存在しない場合には、前回決定した周波数にかかわらずピーク間隔が狭い(すなわち、高周波数域)ものを優先して像ブレ補正の対象とする揺動周波数とする。判定処理部4Fは、揺動周波数に応じた角速度信号を選択するようにセレクタ4Eへ制御信号を送る(ステップS63もしくはステップS64)。 If a plurality of peak intervals do not exist, the oscillation frequency that is subject to image blur correction is preferentially set to those with a narrow peak interval (that is, a high frequency range) regardless of the previously determined frequency. The determination processing unit 4F sends a control signal to the selector 4E so as to select an angular velocity signal corresponding to the oscillation frequency (step S63 or step S64).
さらにまた、判定処理部4Fは、相関値が20%以下未満(ステップS70)の場合、角速度データはノイズが支配的である、あるいは振れセンサ8などに故障が生じている、または望遠鏡がパンニングされたとみなし(ステップS71)、像ブレ補正動作を停止させるための信号を出力する(ステップ72)。この場合のMPU4は、振れ補正光学部材へロック指示を送出してブレ補正動作を停止する。
Furthermore, if the correlation value is less than 20% or less (step S70), the determination processing unit 4F has a dominant noise in the angular velocity data, or a failure has occurred in the
以上説明した実施の形態には、以下のような効果がある。
(1)振れセンサ8から入力される角速度信号に自己相関処理を施すことにより、適切に像ブレ補正の対象とする揺動周波数を決定するようにした。振れセンサ8から出力される角速度信号に含まれる低周波ドリフト成分、望遠鏡のパンニングによる角速度信号、および角速度信号に重畳するノイズなど、望遠鏡の振動と無関係な非周期性信号は相関値が低く算出されるので、像ブレ補正が必要な周波数の信号と容易に区別することができる。反対に、角速度信号に含まれる周期性信号(すなわち、像ブレを引き起こす揺動(振動)を示す信号)は相関値が高く算出されるので、像ブレ補正が必要な周波数の信号として確実に検出することができる。また、従来技術のようにフィルタを用いる方式と異なり、非周期性信号の周波数とフィルタの通過帯域との関係による誤判定を招くこともない。さらに、自己相関処理は高速フーリエ変換処理(FFT)に比べて演算量が少なく、MPU4の負担を抑えることもできる。
The embodiment described above has the following effects.
(1) An auto-correlation process is performed on the angular velocity signal input from the
(2)自己相関値のピーク間隔が複数通り検出される場合には、ピーク間隔が狭いもの(すなわち、高周波数域のもの)を優先して像ブレ補正の対象とするようにした。観察者の目で追いづらい高周波数域を補正対象にすることで、低周波数域のものを優先して像ブレ補正の対象とする場合に比べて、像ブレ補正後に観察される像の見栄えをよくすることができる。 (2) When a plurality of autocorrelation value peak intervals are detected, the one with a narrow peak interval (that is, a high frequency region) is preferentially set as a target for image blur correction. By making the high frequency range that is difficult to follow with the observer's eyes, the image that is observed after image blur correction is better compared to the case where the low frequency range is prioritized for image blur correction. Can do well.
(3)相関値が80%以上(ステップS50)、かつピーク間隔が周期的(ステップS51)、かつ周波数が10(Hz)を超える高周波(ステップS52)の場合、像ブレ補正の対象とする揺動周波数を高周波数側に決定し、ハイパスフィルタ(HPF)4Cを通過した角速度信号Sig.Cに基づく目標駆動量を目標値演算部4Gに演算させるようにした(ステップS54)ので、望遠鏡が三脚に取り付けられている場合に適した像ブレ補正を行うことができる。 (3) When the correlation value is 80% or higher (step S50), the peak interval is periodic (step S51), and the frequency is higher than 10 (Hz) (step S52), the image blur correction target Since the dynamic frequency is determined on the high frequency side and the target driving amount based on the angular velocity signal Sig.C that has passed through the high-pass filter (HPF) 4C is calculated by the target value calculation unit 4G (step S54), the telescope is tripod. It is possible to perform image blur correction suitable for the case where it is attached to the camera.
(4)相関値が80%以上(ステップS50)、かつピーク間隔が周期的(ステップS51)、かつ周波数が10(Hz)以下の低周波(ステップS53)の場合、像ブレ補正の対象とする揺動周波数を低周波数側に決定し、ローパスフィルタ(LPF)4Bを通過した角速度信号Sig.Bに基づく目標駆動量を目標値演算部4Gに演算させるようにした(ステップS55)ので、望遠鏡が観察者によって手持ちされている場合に適した像ブレ補正を行うことができる。 (4) When the correlation value is 80% or more (step S50), the peak interval is periodic (step S51), and the frequency is 10 (Hz) or less (step S53), the image is subjected to image blur correction. Since the oscillation frequency is determined on the low frequency side and the target driving amount based on the angular velocity signal Sig.B that has passed through the low-pass filter (LPF) 4B is calculated by the target value calculation unit 4G (step S55), the telescope Image blur correction suitable for a hand held by an observer can be performed.
(5)相関値が80%未満(ステップS60)、かつピーク間隔が変動する周波数特性の変化過渡状態(ステップS61)、かつ複数通りのピーク間隔が存在する場合、像ブレ補正の対象とする揺動周波数を前回決定時と異なる周波数側に決定し、前回選択したローパスフィルタ4B(もしくはハイパスフィルタ4C)と異なるハイパスフィルタ4C(もしくはローパスフィルタ4B)を通過した角速度信号に基づく目標駆動量を目標値演算部4Gに演算させるようにした(ステップS62)。これにより、周期性信号の周期が変化している場合において、時間的に新しいサンプリングデータに含まれる周期性信号に対応させて像ブレ補正を行うことができる。 (5) When the correlation value is less than 80% (step S60), the frequency characteristics change transient state in which the peak interval varies (step S61), and there are a plurality of peak intervals, the image blur correction target The target frequency is determined based on the angular velocity signal that has passed through the high-pass filter 4C (or low-pass filter 4B) that is different from the previously selected low-pass filter 4B (or high-pass filter 4C). The calculation unit 4G is operated (step S62). Thereby, when the period of the periodic signal is changing, image blur correction can be performed in correspondence with the periodic signal included in the sampling data that is temporally new.
(6)相関値が20%以下未満(ステップS70)の場合、角速度データはノイズが支配的である、あるいは振れセンサ8などに故障が生じている、または望遠鏡がパンニングされたとみなし(ステップS71)、像ブレ補正動作を停止させるための信号を出力する(ステップ72)ようにしたので、無駄な像ブレ補正処理を停止させることができる。
(6) When the correlation value is less than 20% or less (step S70), the angular velocity data is considered to be dominant in noise, a failure has occurred in the
上述した説明では、判定処理部4Fが決定した揺動周波数に応じて2種類のフィルタ(すなわち、2種類の角速度信号)から1つを択一的に選択するようにしたが、フィルタは2種類に限らず、3種類以上のフィルタを備える構成にしてもよい。この場合には、それぞれのフィルタの通過帯域が異なるように、ローパスフィルタ(LPF)、バンドパスフィルタ(BPF)、ハイパスフィルタ(HPF)を設ける。4種類以上のフィルタで構成する場合は、バンドパスフィルタを複数設け、各バンドパスフィルタの通過帯域が重複しないように構成するのが好ましい。判定処理部4Fは、決定した揺動周波数を含む角速度信号が目標値演算部4Gへ入力されるように、1つのフィルタ(すなわち、1つの角速度信号)を択一的に選択する。 In the above description, one of two types of filters (that is, two types of angular velocity signals) is alternatively selected according to the oscillation frequency determined by the determination processing unit 4F, but there are two types of filters. However, the present invention is not limited to this, and may be configured to include three or more types of filters. In this case, a low pass filter (LPF), a band pass filter (BPF), and a high pass filter (HPF) are provided so that the pass bands of the respective filters are different. In the case of using four or more types of filters, it is preferable to provide a plurality of bandpass filters so that the passbands of the bandpass filters do not overlap. The determination processing unit 4F alternatively selects one filter (that is, one angular velocity signal) so that an angular velocity signal including the determined oscillation frequency is input to the target value calculation unit 4G.
バンドパスフィルタは、次の場合に選択してもよい。判定処理部4Fは、相関値が50%以下の場合、角速度データに高周波ノイズまたは低周波ノイズが重畳しているとみなし、高周波数成分と低周波数成分をともにカットするバンドパスフィルタを選択するように、制御信号をセレクタ4Eへ送る。この結果、バンドパスフィルタを通過した角速度信号に基づく目標駆動量を目標値演算部4Gに演算させることができるので、ノイズの影響を抑えて像ブレ補正を行うことができる。 The band pass filter may be selected in the following cases. If the correlation value is 50% or less, the determination processing unit 4F assumes that high-frequency noise or low-frequency noise is superimposed on the angular velocity data, and selects a bandpass filter that cuts both the high-frequency component and the low-frequency component. Then, a control signal is sent to the selector 4E. As a result, the target drive amount based on the angular velocity signal that has passed through the bandpass filter can be calculated by the target value calculation unit 4G, so that image blur correction can be performed while suppressing the influence of noise.
特許請求の範囲における各構成要素と、発明を実施するための最良の形態における各構成要素との対応について説明する。光学観察装置は、たとえば、単眼鏡や双眼鏡を含む望遠鏡10、30によって構成される。像ブレ補正信号は、目標駆動量を示す信号が対応する。像ブレ補正信号処理回路、自己相関演算手段、および周波数決定手段は、たとえば、MPU4によって構成される。振動を示す信号は、たとえば、角速度信号が対応する。振動検出手段は、たとえば、振れセンサ8によって構成される。像ブレ補正光学系は、たとえば、振れ補正光学部材21、22、23によって構成される。駆動手段は、たとえば、駆動部材24、25、26、27、28、29、40、41によって構成される。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する上で、上記の実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係に何ら限定されるものではない。
The correspondence between each component in the claims and each component in the best mode for carrying out the invention will be described. The optical observation apparatus includes, for example,
2(21、22、23)…振れ補正レンズ(振れ補正光学部材)
4…MPU
4A…A/D変換部
4B…ローパスフィルタ
4C…ハイパスフィルタ
4D…自己相関処理部
4E…セレクタ
4F…判定処理部
4G…目標値演算部
5…駆動回路
8…振れセンサ
10…望遠鏡本体
24、25、26、27、28、29、40、41…駆動部材
2 (21, 22, 23) ... shake correction lens (shake correction optical member)
4 ... MPU
4A ... A / D conversion unit 4B ... Low pass filter 4C ... High pass filter 4D ... Autocorrelation processing unit 4E ... Selector 4F ... Determination processing unit 4G ... Target
Claims (7)
前記振動を示す信号に対して自己相関処理を施す自己相関演算手段と、
前記自己相関演算手段による演算結果に応じて前記像ブレ補正信号の周波数を決定する周波数決定手段とを備えることを特徴とする像ブレ補正信号処理回路。 In an image blur correction signal processing circuit that calculates an image blur correction signal for correcting blur of an observation image by an optical observation device based on vibration of the optical observation device,
Autocorrelation calculating means for performing autocorrelation processing on the signal indicating the vibration;
An image blur correction signal processing circuit, comprising: a frequency determination unit that determines a frequency of the image blur correction signal according to a calculation result of the autocorrelation calculation unit.
前記周波数決定手段は、自己相関値のピーク間隔に応じて前記像ブレ補正信号の周波数を決定することを特徴とする像ブレ補正信号処理回路。 The image blur correction signal processing circuit according to claim 1,
The image blur correction signal processing circuit, wherein the frequency determination means determines a frequency of the image blur correction signal according to a peak interval of an autocorrelation value.
前記周波数決定手段は、前記自己相関値の高い信号から前記ピーク間隔を得ることを特徴とする像ブレ補正信号処理回路。 In the image blur correction signal processing circuit according to claim 2,
The image blur correction signal processing circuit, wherein the frequency determination unit obtains the peak interval from a signal having a high autocorrelation value.
前記周波数決定手段は、複数通りの前記ピーク間隔が存在する場合、より狭いピーク間隔から前記像ブレ補正信号の周波数を決定することを特徴とする像ブレ補正信号処理回路。 In the image blur correction signal processing circuit according to claim 2 or 3,
The frequency determination means determines the frequency of the image blur correction signal from a narrower peak interval when there are a plurality of types of peak intervals.
前記周波数決定手段は、前記自己相関値が第1の所定値より低く、かつ複数通りの前記ピーク間隔が存在する場合、前記像ブレ補正信号の周波数を前回決定した周波数と異ならせることを特徴とする像ブレ補正信号処理回路。 In the image blur correction signal processing circuit according to claim 2 or 3,
The frequency determining means is characterized in that, when the autocorrelation value is lower than a first predetermined value and there are a plurality of the peak intervals, the frequency of the image blur correction signal is different from the previously determined frequency. An image blur correction signal processing circuit.
前記周波数決定手段は、前記自己相関値が前記第1の所定値より低い第2の所定値よりさらに低い場合、前記像ブレ補正信号の周波数決定を止めることを特徴とする像ブレ補正信号処理回路。 In the image blur correction signal processing circuit according to claim 5,
An image blur correction signal processing circuit that stops frequency determination of the image blur correction signal when the autocorrelation value is lower than a second predetermined value lower than the first predetermined value. .
光学観察装置の振動を検出し、検出信号を出力する振動検出手段と、
前記光学観察装置による観察像のブレを補正する像ブレ補正光学系と、
前記像ブレ補正信号処理回路によって演算された像ブレ補正信号に応じて前記像ブレ補正光学系を駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする光学観察装置。 An image blur correction signal processing circuit according to any one of claims 1 to 6,
Vibration detecting means for detecting vibration of the optical observation device and outputting a detection signal;
An image blur correction optical system for correcting blur of an observation image by the optical observation device;
An optical observation apparatus comprising: drive means for driving the image blur correction optical system in accordance with an image blur correction signal calculated by the image blur correction signal processing circuit.
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Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0411469A (en) * | 1990-04-29 | 1992-01-16 | Canon Inc | Image pickup device |
JPH0667272A (en) * | 1992-08-25 | 1994-03-11 | Ricoh Co Ltd | Camera with hand shake correcting function |
JPH06165020A (en) * | 1992-11-20 | 1994-06-10 | Canon Inc | Shake corrector |
JPH0723275A (en) * | 1993-06-29 | 1995-01-24 | Canon Inc | Deflection correction photographing device |
JPH07230107A (en) * | 1994-02-16 | 1995-08-29 | Canon Inc | Shake correction device |
JPH08331429A (en) * | 1995-05-30 | 1996-12-13 | Sony Corp | Hand shake correcting device and video camera |
JPH11266459A (en) * | 1998-03-17 | 1999-09-28 | Toshiba Corp | Moving image coder, moving object detector and motion prediction device employed for the devices |
JP2003234951A (en) * | 2002-02-13 | 2003-08-22 | Sony Corp | Image processing device, image processing method, medium, and program |
JP2004157154A (en) * | 2002-11-01 | 2004-06-03 | Sony Corp | Camera shake signal prediction system and image pickup unit |
JP2004236006A (en) * | 2003-01-30 | 2004-08-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | Digital camera |
-
2005
- 2005-04-04 JP JP2005107754A patent/JP4739797B2/en active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0411469A (en) * | 1990-04-29 | 1992-01-16 | Canon Inc | Image pickup device |
JPH0667272A (en) * | 1992-08-25 | 1994-03-11 | Ricoh Co Ltd | Camera with hand shake correcting function |
JPH06165020A (en) * | 1992-11-20 | 1994-06-10 | Canon Inc | Shake corrector |
JPH0723275A (en) * | 1993-06-29 | 1995-01-24 | Canon Inc | Deflection correction photographing device |
JPH07230107A (en) * | 1994-02-16 | 1995-08-29 | Canon Inc | Shake correction device |
JPH08331429A (en) * | 1995-05-30 | 1996-12-13 | Sony Corp | Hand shake correcting device and video camera |
JPH11266459A (en) * | 1998-03-17 | 1999-09-28 | Toshiba Corp | Moving image coder, moving object detector and motion prediction device employed for the devices |
JP2003234951A (en) * | 2002-02-13 | 2003-08-22 | Sony Corp | Image processing device, image processing method, medium, and program |
JP2004157154A (en) * | 2002-11-01 | 2004-06-03 | Sony Corp | Camera shake signal prediction system and image pickup unit |
JP2004236006A (en) * | 2003-01-30 | 2004-08-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | Digital camera |
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