JP2007086679A - Adapter type vibration-proof device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はアダプタ式防振装置に係り、特に撮影レンズ(レンズ装置)にアダプタ(付属装置)として外付けされ、振動による像振れを補正(防止)するアダプタ式防振装置に関する。 The present invention relates to an adapter type vibration isolator, and more particularly, to an adapter type vibration isolator that is externally attached as an adapter (attached device) to a photographing lens (lens device) and corrects (prevents) image blur due to vibration.
例えばテレビカメラの防振装置として、撮影光学系に防振レンズを光軸と直交する面内で移動可能に配置し、カメラ(撮影光学系)に振動が加わると、その振動による像振れを打ち消すように防振レンズをアクチュエータで駆動して像振れを補正するようにしたものが知られている。像振れを打ち消すための防振レンズの変位量は、例えば、カメラに加わった振動を角速度センサ等の振れ検出センサによって検出し、その振れ検出センサによって検出された振れ信号に基づいて算出される。 For example, as an anti-vibration device for a television camera, an anti-vibration lens is arranged in the photographic optical system so as to be movable within a plane perpendicular to the optical axis, and when the camera (shooting optical system) is vibrated, the image shake caused by the vibration is canceled As described above, an image stabilizing lens is driven by an actuator to correct image blur. The amount of displacement of the anti-vibration lens for canceling the image shake is calculated based on the shake signal detected by the shake detection sensor such as an angular velocity sensor, for example, by detecting the vibration applied to the camera.
また、テレビカメラは一般にマウントによって撮影レンズを着脱することができるようになっており、このようなレンズ交換なカメラにおいて防振装置が組み込まれていない撮影レンズを使用する場合に、像振れ補正を可能にするアダプタ式(外付け型)の防振装置(アダプタ式防振装置)が知られている(例えば、特許文献1参照)。これによれば、カメラ本体と撮影レンズの間に防振装置を装着すると、その防振装置に搭載されている防振レンズがカメラの撮影光学系を構成するレンズ要素として組み込まれると共に、防振装置における制御部によってその防振レンズの制御が行われ、像振れ補正が有効に行われる。 In addition, TV cameras are generally designed so that the photographic lens can be attached and detached by mounting. When using a photographic lens that does not have a built-in image stabilizer in such a lens-exchangeable camera, image blur correction is performed. An adapter type (external type) anti-vibration device (adapter type anti-vibration device) is known (for example, see Patent Document 1). According to this, when an anti-vibration device is mounted between the camera body and the photographing lens, the anti-vibration lens mounted on the anti-vibration device is incorporated as a lens element constituting the photographing optical system of the camera, and the anti-vibration device is installed. The control unit in the apparatus controls the anti-vibration lens, and image blur correction is effectively performed.
ところで、焦点距離の変更が可能な撮影レンズ(光学系)を備えたレンズ装置を使用した場合の像振れ補正では、焦点距離が変化すると、カメラに生じた振動の大きさが一定であっても結像面での像振れの大きさが異なる。そのため、像振れを打ち消すための防振レンズの変位量も振動の大きさだけでなく焦点距離に応じて変更する必要がある。従来、多種のレンズ装置に適用できるアダプタ式防振装置では、レンズ装置での焦点距離を考慮した像振れ補正を行うために、焦点距離を変更するためのズームレンズ(変倍レンズ)の位置を示すズーム信号をレンズ装置から取得し、そのズーム信号の値を考慮して防振レンズの変位量を算出するようにしている。具体的には振れ信号から防振レンズの変位量を算出する際に増幅処理を施すことによって防振レンズの変位量の大きさを調整しており、その増幅処理におけるゲイン値をズーム信号の値に基づいて設定している。 By the way, in image blur correction using a lens apparatus equipped with a photographic lens (optical system) capable of changing the focal length, if the focal length changes, even if the magnitude of vibration generated in the camera is constant. The magnitude of image blur on the image plane is different. Therefore, it is necessary to change the amount of displacement of the image stabilizing lens for canceling image blur according to the focal length as well as the magnitude of the vibration. Conventionally, in an adapter type image stabilizer that can be applied to various lens devices, the position of a zoom lens (magnification lens) for changing the focal length is set in order to perform image blur correction in consideration of the focal length in the lens device. The zoom signal shown is acquired from the lens apparatus, and the displacement amount of the image stabilizing lens is calculated in consideration of the value of the zoom signal. Specifically, the amount of displacement of the image stabilization lens is adjusted by performing amplification processing when calculating the amount of displacement of the image stabilization lens from the shake signal, and the gain value in the amplification processing is the value of the zoom signal. Set based on.
また、ズーム信号の値と焦点距離との対応関係は、全ての種類のレンズ装置において共通ではなく、レンズ装置の種類によって異なる。そのため、ズーム信号を取得しただけでは焦点距離を把握することができない。従って、ズーム信号の値に対して適切なゲイン値を設定するためには、アダプタ式防振装置を装着したレンズ装置の種類を特定することが必要となる。そこで、従来のアダプタ式防振装置には、ユーザが操作するレンズ選択スイッチが設けられており、このレンズ選択スイッチによってレンズ装置の種類を設定すると、その種類のレンズ装置から与えられるズーム信号の値に対して適切なゲイン値が設定されるようになっている。
しかしながら、従来のアダプタ式防振装置のようにレンズ選択スイッチによってレンズ装置の種類を設定する場合、ユーザがレンズ選択スイッチによって本来設定すべきレンズ装置の種類を誤ったり、設定を行うこと自体を忘れてしまうことがあり、適切な像振れ補正が行われないおそれがあった。 However, when setting the type of the lens device by the lens selection switch as in the conventional adapter type vibration isolator, the user forgets to mistake or set the type of the lens device to be originally set by the lens selection switch. There is a risk that proper image blur correction may not be performed.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、本装置を装着するレンズ装置の種類をユーザが設定することなく焦点距離を考慮した像振れ補正を適切に行えるようにしたアダプタ式防振装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is an adapter type image stabilization that can appropriately perform image blur correction considering the focal length without the user setting the type of lens apparatus to which the apparatus is to be mounted. An object is to provide an apparatus.
前記目的を達成するために、請求項1に記載のアダプタ式防振装置は、レンズ装置に外付けされるアダプタ式防振装置であって、レンズ装置の光学系に加わった振動に応じた振れ信号を出力する振れ検出手段と、前記光学系により結像される像を結像面上で変位させる像変位手段と、前記振れ検出手段により出力された振れ信号に基づいて前記光学系に加わった振動による像振れを打ち消すために必要な前記像変位手段による像の変位量に対応する像振れ補正のための補正量を導出する補正量導出手段と、前記補正量導出手段により導出された補正量に基づいて前記像変位手段により像を変位させて前記像振れ補正を実行する像振れ補正実行手段と、前記レンズ装置から前記レンズ装置の光学系の焦点距離を特定するための焦点距離情報を取得する焦点距離情報取得手段と、前記補正量導出手段において前記補正量を導出する際に、前記光学系の焦点距離に適合するゲイン値での増幅処理を施す増幅処理手段と、前記増幅処理手段における前記ゲイン値を前記焦点距離情報取得手段により取得した焦点距離情報に基づいて設定するゲイン値設定手段と、を備えたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the adapter type vibration isolator according to claim 1 is an adapter type vibration isolator externally attached to the lens device, and the vibration according to vibration applied to the optical system of the lens device. A shake detection means for outputting a signal, an image displacement means for displacing an image formed by the optical system on an image forming plane, and a shake signal output by the shake detection means are added to the optical system. Correction amount deriving means for deriving a correction amount for correcting image shake corresponding to the amount of image displacement by the image displacement means necessary for canceling image shake due to vibration, and the correction amount derived by the correction amount deriving means Image blur correction execution means for executing the image blur correction by displacing the image based on the image displacement means, and focal length information for specifying the focal length of the optical system of the lens apparatus from the lens apparatus. A focal length information acquisition unit, an amplification processing unit for performing an amplification process with a gain value suitable for a focal length of the optical system when the correction amount is derived in the correction amount deriving unit; and Gain value setting means for setting the gain value based on the focal length information acquired by the focal length information acquiring means.
本発明によれば、レンズ装置からその光学系の焦点距離を特定するための焦点距離情報を取得するようにしたため、ユーザがレンズ装置の種類を設定することなく、自動的にレンズ装置の種類に応じた適切な像振れ補正が行われるようになる。 According to the present invention, since the focal length information for specifying the focal length of the optical system is obtained from the lens device, the user automatically sets the lens device type without setting the lens device type. Appropriate image blur correction is performed accordingly.
請求項2に記載のアダプタ式防振装置は、請求項1に記載の発明において、前記焦点距離情報は、前記レンズ装置の種類を示すレンズ識別情報と、前記レンズ装置の光学系の焦点距離に対応した値のズーム信号であって、前記ゲイン値設定手段は、前記ズーム信号の値と、前記光学系の焦点距離に適合するゲイン値との対応関係を、前記レンズ識別情報により得られた前記レンズ装置の種類に応じて変更すると共に、該対応関係により前記ズーム信号の値から前記ゲイン値を求めることを特徴としている。本発明は、焦点距離を特定する焦点距離情報として、レンズ装置の種類を示すレンズ識別情報と、焦点距離に対応した値のズーム信号をレンズ装置から取得するようにしたものである。ズーム信号の値に対して適切なゲイン値は、レンズ装置の種類を特定することによって求めることができる。 The adapter type vibration isolator according to a second aspect is the invention according to the first aspect, wherein the focal length information includes lens identification information indicating a type of the lens device and a focal length of an optical system of the lens device. A zoom signal having a corresponding value, wherein the gain value setting means obtains a correspondence relationship between the zoom signal value and a gain value suitable for a focal length of the optical system based on the lens identification information. The gain value is obtained from the value of the zoom signal according to the correspondence, while changing according to the type of the lens device. In the present invention, lens identification information indicating the type of a lens device and a zoom signal having a value corresponding to the focal length are acquired from the lens device as focal length information for specifying a focal length. An appropriate gain value for the value of the zoom signal can be obtained by specifying the type of lens device.
請求項3に記載のアダプタ式防振装置は、請求項2に記載の発明において、前記ズーム信号の値と、前記光学系の焦点距離に適合するゲイン値との対応関係を示すデータを前記レンズ装置の種類ごとに記憶した記憶手段を備え、前記ゲイン値設定手段は、前記レンズ識別情報により得られた前記レンズ装置の種類に応じた対応関係を示すデータを前記記憶手段から取得し、該データに基づいて前記ズーム信号に対応する前記ゲイン値を求めることを特徴としている。本発明は、ズーム信号の値と焦点距離に適合するゲイン値との対応関係を示すデータをレンズ装置の種類ごとに記憶しておき、レンズ識別情報によって取得したレンズ装置の種類によってゲイン値の設定に用いるデータを変更するようにしたものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the adapter type vibration isolator according to the second aspect of the present invention, wherein data indicating a correspondence relationship between a value of the zoom signal and a gain value suitable for a focal length of the optical system is the lens. Storage means storing each type of apparatus, wherein the gain value setting means obtains data indicating a correspondence relationship according to the type of the lens apparatus obtained from the lens identification information from the storage means, and the data The gain value corresponding to the zoom signal is obtained based on the above. The present invention stores data indicating a correspondence relationship between a zoom signal value and a gain value suitable for a focal length for each type of lens device, and sets a gain value depending on the type of lens device acquired by lens identification information. The data used for is changed.
請求項4に記載のアダプタ式防振装置は、請求項1に記載の発明において、前記焦点距離情報取得手段は、前記焦点距離情報として、前記レンズ装置の種類にかかわらず前記光学系の焦点距離に適合するゲイン値が一意的に求まる絶対値ズーム位置の値を取得し、前記ゲイン値設定手段は、前記増幅処理手段における前記ゲイン値を前記焦点距離情報取得手段により取得した絶対値ズーム位置の値に一意的に対応する値に設定することを特徴としている。本発明は、レンズ装置の焦点距離に適合するゲイン値をレンズ装置の種類を特定することなく求められるようにしたもので、ゲイン値が一意的に求まる絶対値ズーム位置の値をレンズ装置から取得し、その絶対値ズーム位置の値から焦点距離に適合するゲイン値を設定する。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the adapter type vibration isolator according to the first aspect of the invention, wherein the focal length information acquiring means uses the focal length of the optical system as the focal length information regardless of the type of the lens device. The gain value setting means obtains the value of the absolute zoom position where the gain value that uniquely matches the gain value is obtained, and the gain value setting means obtains the gain value in the amplification processing means by the focal length information obtaining means. It is characterized by setting a value uniquely corresponding to the value. According to the present invention, a gain value suitable for the focal length of the lens apparatus can be obtained without specifying the type of the lens apparatus, and the absolute zoom position value at which the gain value is uniquely obtained is obtained from the lens apparatus. Then, a gain value suitable for the focal length is set from the absolute zoom position value.
請求項5に記載のアダプタ式防振装置は、請求項1、2,3、又は、4に記載の発明において、前記レンズ装置の種類を選択するレンズ選択スイッチと、前記レンズ装置の光学系の焦点距離に対応した値のズーム信号を取得するズーム信号取得手段と、を備え、前記ゲイン値設定手段は、前記レンズ装置が前記レンズ識別情報、又は、前記絶対値ズーム位置を取得できない場合には、前記ズーム信号の値と、前記光学系の焦点距離に適合するゲイン値との対応関係を、前記レンズ選択スイッチにより選択されたレンズ装置の種類に応じて変更すると共に、該対応関係により前記ズーム信号の値から前記ゲイン値を求めることを特徴としている。本発明は、レンズ装置が、請求項1、2、3、又は、4のようにレンズ識別情報や絶対値ズーム位置の値を送信する機能を備えているものでない場合であっても、レンズ選択スイッチによってレンズ装置の種類を選択することによって適切なゲイン値を設定できるようにしたものである。 According to a fifth aspect of the present invention, the adapter type vibration isolator includes a lens selection switch for selecting a type of the lens device and an optical system of the lens device according to the first, second, third, or fourth invention. Zoom signal acquisition means for acquiring a zoom signal having a value corresponding to a focal length, and the gain value setting means is configured such that when the lens device cannot acquire the lens identification information or the absolute zoom position. The correspondence relationship between the value of the zoom signal and the gain value suitable for the focal length of the optical system is changed in accordance with the type of the lens device selected by the lens selection switch, and the zoom is determined based on the correspondence relationship. The gain value is obtained from a signal value. According to the present invention, even if the lens device does not have a function of transmitting lens identification information or a value of an absolute zoom position as in the first, second, third, or fourth aspect, the lens selection is performed. An appropriate gain value can be set by selecting the type of lens device with a switch.
本発明に係るアダプタ式防振装置によれば、本装置を装着するレンズ装置の種類をユーザが設定することなく焦点距離を考慮した像振れ補正を適切に行えるようになる。 According to the adapter type image stabilizer according to the present invention, it is possible to appropriately perform image blur correction considering the focal length without the user setting the type of the lens apparatus to which the present apparatus is attached.
以下添付図面に従って本発明に係るアダプタ式防振装置を実施するための最良の形態について詳述する。 The best mode for carrying out the adapter type vibration isolator according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明に係るアダプタ式防振装置が装着されたテレビカメラの全体構成を示した概略図である。同図のテレビカメラ10(以下、単にカメラ10と記す)は、カメラ本体(カメラヘッド)12、レンズ装置14、及び、アダプタ式防振装置16(以下、単に防振装置16という)から構成されている。カメラ本体12は、撮像素子(CCD等)を備えており、レンズ装置14及び防振装置16の光学系により結像された被写体の画像を撮像素子により撮像し、各種信号処理回路により映像信号を生成する。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a television camera equipped with an adapter type vibration isolator according to the present invention. The TV camera 10 (hereinafter simply referred to as the camera 10) shown in FIG. 1 includes a camera body (camera head) 12, a
レンズ装置14は、被写体の像を結像する撮影レンズ(光学系)と、撮影レンズのフォーカスやズームを制御する制御系とを備えている。防振装置16を使用しない場合には、撮影レンズの鏡胴が、カメラ本体12にマウントによって直接連結されるようになっている。撮影レンズには、光軸方向に移動するフォーカス調整用のフォーカスレンズ群やズーム調整用のズームレンズ群が配置されている。それらのレンズ群は例えばモータによって駆動されると共に制御部によってそれらのレンズ群の位置や動作速度が図示しないコントローラ等からの指示に従って制御されるようになっている。
The
防振装置16は、レンズ装置14とカメラ本体12の間に装着されると共に、前後の端面において、それぞれレンズ装置14の撮影レンズの鏡胴と、カメラ本体12とにマウントによって光学的に連結されている。防振装置16には、後述の防振レンズ40が搭載されており、その防振レンズ40がレンズ装置14の撮影レンズの後段に配置されることによってカメラ10の撮影光学系に防振レンズ40が組み込まれる。後述のように防振レンズ40は、光軸に対して直交方向(上下左右方向)にモータによって駆動されるようになっており、カメラ10に加わった振動による像振れがその防振レンズ40の上下左右方向への変位によって打ち消されるようになっている。
The
また、防振装置16とレンズ装置14との間では、各々に設けられたコネクタ18、20間をケーブルで接続することによって後述のように所要の信号のやり取りが行われるようになっている。尚、防振装置16とレンズ装置14との連結部分においてコネクタ同士を直接接続して信号のやり取りを行えるようにすることも可能である。
Further, between the
図2は、防振装置16における防振レンズ40の駆動機構の構成を示した正面図である。同図に示すように、防振装置16の本体21内には、防振レンズ40がレンズ枠体42に保持されて配置される。防振レンズ40は、4本のアーム48、48、50、50からなる平行リンク機構を介して本体21に移動自在に支持されている。
FIG. 2 is a front view showing the configuration of the drive mechanism of the vibration-
リニアモータ44(以下、単にモータ44と記す)は、防振レンズ40を図中左右方向に移動させるもので、モータ本体44A、及びロッド44Bから構成される。モータ本体44Aは、本体21に固定され、ロッド44Bの先端はレンズ枠体42の長孔52にローラ54を介して係合されている。長孔52はレンズ枠体42の左側部に図中上下方向に形成され、長孔52とローラ54とは相対的に図中上下方向に移動自在に係合されている。
The linear motor 44 (hereinafter simply referred to as the motor 44) moves the vibration-
モータ本体44Aの駆動力でロッド44Bが伸縮動作すると、防振レンズ40はロッド44Bに押されて、又はロッド44Bに引かれて図中左右方向に移動する。また、レンズ枠体42に図中上下方向の力が加わると、長孔52がローラ54にガイドされて防振レンズ40が図中上下方向に移動する。
When the rod 44B is expanded and contracted by the driving force of the motor
モータ44のロッド44Bには、連結枠56が固着されている。この連結枠56は、図中上下方向に配置されて、中央部にロッド44Bが固着され、上下端部がそれぞれリニアガイド58、58に摺動自在に支持されている。リニアガイド58、58は、ロッド44Bと平行に設けられており、これによって、ロッド44Bが伸縮されると、連結枠56はその姿勢を保持したまま左右方向に平行移動する。
A connecting
連結枠56には、位置センサ60の検出用接触針60Bの先端が押圧当接されている。位置センサ60は、検出用接触針60Bがロッド44Bと平行になる位置に、そのセンサ本体60Aが本体21に固定され、ロッド44Bの伸縮動作で平行移動する連結枠56の移動量を検知する。これによって防振レンズ40の左右方向の位置が検出される。尚、符号62Aは、スピードジェネレータ62を構成するボビンで、符号62Bはスピードジェネレータ62を構成するコアであり、このコア62Bが連結枠56に固着されている。
The distal end of the
一方、リニアモータ46(以下、単にモータ46と記す)は、防振レンズ40を図中上下方向に移動させるもので、モータ本体46A、ロッド46Bから構成される。モータ本体46Aは、本体21に固定され、ロッド46Bの先端はレンズ枠体42の長孔64にローラ66を介して係合されている。長孔64はレンズ枠体42の下部に図中左右方向に形成され、よって、長孔64とローラ66とは相対的に図中左右方向に移動自在に係合されている。
On the other hand, the linear motor 46 (hereinafter simply referred to as the motor 46) moves the vibration-
モータ本体46Aの駆動力でロッド46Bが伸縮動作すると、レンズ枠体42はロッド46Bに押されて、又はロッド46Bに引かれて図中上下方向に移動する。また、レンズ枠体42に図中左右方向の力が加わると、長孔64がローラ66にガイドされて防振レンズ40が図中左右方向に移動する。
When the
リニアモータ46のロッド46Bには、連結枠68が固着される。連結枠68は、図中左右方向に配設されて、中央部にロッド46Bが固着され、左右端部がそれぞれリニアガイド70、70に摺動自在に支持されている。リニアガイド70、70は、ロッド46Bと平行に設けられ、これによって、ロッド46Bが伸縮されると、連結枠68はその姿勢を保持したまま上下に平行移動する。
A connecting frame 68 is fixed to the
連結枠68には、位置センサ72の検出用接触針72Bの先端が押圧当接されている。位置センサ72は、検出用接触針72Bがロッド46Bと平行になる位置に、センサ本体72Aが本体21に固定され、ロッド46Bの伸縮動作で平行移動する連結枠68の移動量を検知する。これによって防振レンズ40の上下方向の位置が検出される。尚、符号74Aは、スピードジェネレータ74を構成するボビンで、符号74Bはスピードジェネレータ74を構成するコアであり、このコア74Bが連結枠68に固着されている。
The distal end of the
図3は、防振装置16の制御系の構成を示したブロック図である。同図には、防振装置16の制御系の構成として、左右方向(水平方向)の像振れを補正する制御系の構成が示されている。上下方向(垂直(鉛直)方向)の像振れを補正する制御系の構成及び処理については、水平方向と同様であるため、説明を省略する。図2において示したように防振レンズ40は、カメラ10の撮影光学系において光軸に対して垂直な面内で水平及び垂直方向に移動可能に支持されている。また、モータ(リニアモータ)44によって水平方向に駆動されるようになっており、カメラ10に水平方向の振動が生じた場合には、防振レンズ40がモータ44により水平方向に移動し、像振れを補正する位置(振動による像振れを打ち消す位置)に移動するようになっている。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the control system of the
角速度センサ80は、カメラ10に生じた水平方向の振動を検出するための振れ検出センサとして設置されたジャイロセンサであり、角速度センサ80からは、水平方向に生じた振動の角速度に応じた電圧の電気信号が角速度信号(振れ信号)として出力される。尚、防振装置16にはカメラ10に生じた垂直方向の振動を検出するための角速度センサも搭載されている。
The
角速度センサ80から出力された角速度信号は、A/D変換器82によりデジタル信号に変換され、CPU84に入力される。同図にはCPU84で実行される処理内容に対応させた処理ブロックが示されており、CPU84に入力した角速度信号は例えばデジタルフィルタの演算処理を行う積分処理部90により積分処理される。これにより角速度信号が角度信号(位置信号)に変換される。積分処理部90により得られた角度信号は続いて増幅処理部92に入力され、詳細を後述するようにレンズ装置14の撮影レンズの焦点距離に適合したゲイン値での増幅処理が施される。これによって像振れを補正するための補正量が求められる。そして、その増幅処理部92により得られた補正量が防振レンズ40の水平方向の移動目標位置を示す制御信号の値としてCPU84からD/A変換器86に出力される。
The angular velocity signal output from the
CPU84からD/A変換器86に出力された制御信号は、D/A変換器86によりアナログ信号に変換された後、モータ駆動回路88に入力される。モータ駆動回路88は、防振レンズ40を水平方向に移動させるモータ44を駆動して、また、図2に示した位置センサ60(図3では図示せず)の検出値を参照して、CPU84から出力された制御信号の値(補正量)に対応した位置に防振レンズ40を移動させる。これによってカメラ10に加わった振動による像振れが補正される。
The control signal output from the
続いて、CPU84での処理について詳説する。上記のように角速度センサ80からCPU84に順次入力される角速度信号の値(角速度値)は、まず、積分処理部90におけるデジタルフィルタの演算処理により積分処理される。これによって角速度値から角度信号(位置信号)の値(角度値)が求められる。
Subsequently, the processing in the
積分処理部90によって得られた角度値は、続いて増幅処理部92により所定のゲイン値で増幅処理が施される。これによってカメラ10の振動によって生じる像振れを打ち消して像振れを補正するための補正量、即ち、像振れを補正するために必要な防振レンズ40の変位量が求められる。
The angle value obtained by the
ここで、レンズ装置14がズーム機能を備え、その撮影レンズの焦点距離が変更可能な場合、カメラ10の振動によって生じる像振れの大きさは撮影レンズの焦点距離によって異なる。従って、像振れを打ち消すための防振レンズ40の基準位置からの変位量(像振れを打ち消して像振れを補正するための補正量)も焦点距離によって異なる。例えば、一定の大きさの振動に対する像振れの大きさは、焦点距離が大きくなるほど(ズームがテレ側になるほど)大きくなる。従って、その像振れを打ち消すための防振レンズ40の変位量も焦点距離が大きくなるほど大きくなる。
Here, when the
そこで、CPU84における増幅処理部92は、撮影レンズの焦点距離に適合したゲイン値を設定し、積分処理部90から得られた角度信号をそのゲイン値で増幅処理している。同図に示すように防振装置16のCPU84は、レンズ装置14からそのレンズ装置14の種類を示すレンズID(レンズ装置14の種類を識別するためのレンズ識別情報)と、レンズ装置14の撮影レンズにおけるズームの現在位置を示すズーム信号を取得することができるようになっており、それらのレンズIDやズーム信号は、CPU84におけるゲイン決定部94に読み取られるようになっている。
Therefore, the
ここで、本実施の形態では、レンズIDが、例えばシリアル通信によりレンズ装置14の制御系から防振装置16のCPU84に与えられ、ズーム信号が、レンズ装置の制御系からアナログ信号で出力され、図示しないA/D変換器によってデジタル信号に変換されて防振装置16のCPU84に与えられるものとする。但し、防振装置16がこれらのレンズIDやズーム信号をレンズ装置14から取得するための信号伝送の方式はこれに限らない。
Here, in the present embodiment, the lens ID is given from the control system of the
また、ズーム信号は、レンズ装置14の撮影レンズの焦点距離に対応した電圧値(2.5V〜7.5V)の電圧信号としてレンズ装置14から出力されるが、焦点距離とズーム信号の値との対応関係は、全ての種類のレンズ装置において共通ではなく、レンズ装置の各種類に固有のものとなっている。即ち、ズーム信号が特定の値のときの撮影レンズの焦点距離は、レンズ装置14の種類によって異なる。
The zoom signal is output from the
防振装置16のCPU84におけるゲイン決定部94は、増幅処理部92において設定するゲイン値が焦点距離に適合したゲイン値となるように、レンズ装置14から取得したズーム信号に基づいてそのゲイン値を決定する。このとき、次のような処理を実行する。
The
まず、レンズ装置14の種類に関係なく、撮影レンズの焦点距離に対して一定の対応関係にある値を絶対値ズーム位置(の値)というものとする。即ち、レンズ装置の種類が異なる場合であっても焦点距離が一致している場合には一致した値で表されるズーム位置を絶対値ズーム位置というものとする。絶対値ズーム位置の値としては、例えば焦点距離の値そのものであってもよいし、焦点距離と線形又は非線形の関係にある値等の焦点距離と任意の関係にある値を想定することができる。
First, regardless of the type of the
このような絶対値ズーム位置を想定することによって、絶対値ズーム位置と一定の関係にある焦点距離に適合するゲイン値は、絶対値ズーム位置の値に対して一意的に求まり、ゲイン決定部94において、絶対値ズーム位置の値に対して増幅処理部92で設定すべきゲイン値が所定の関係式によって又は事前に作成されたデータテーブルを参照することによって求めることができるようになっている。
By assuming such an absolute zoom position, a gain value suitable for the focal length having a fixed relationship with the absolute zoom position is uniquely obtained for the absolute zoom position value, and the
一方、レンズ装置14から得られるズーム信号の値と焦点距離との対応関係は、レンズ装置14の種類ごとに固有のもので、ゲイン決定部94は、レンズ装置14から得られたズーム信号の値を絶対値ズーム位置の値に変換する。メモリ96には、レンズ装置14の種類を表すレンズIDごとにズーム信号の値を絶対値ズーム位置の値に変換するためのズーム位置テーブルデータが記憶されており、ゲイン決定部94は、レンズ装置14から取得したレンズIDに対応するズーム位置テーブルデータをメモリ96から読み出し、そのズーム位置テーブルデータを用いてズーム信号の値を絶対値ズーム位置の値に変換する。このようにレンズ装置14から得られたズーム信号の値を絶対値ズーム位置の値に変換することによって増幅処理部92で設定すべきゲイン値が求められる。
On the other hand, the correspondence between the value of the zoom signal obtained from the
以上のゲイン決定部94の処理は、自動でレンズ装置14の種類を判別して適切なズーム位置テーブルデータを参照することによってレンズ装置14から得られたズーム信号の値に対して適切なゲイン値を求める場合であるが、カメラ10に使用するレンズ装置14がレンズIDを防振装置16に送信する機能を持たない場合があり、その場合のために防振装置16にはレンズ装置14の種類をマニュアルで指定するレンズ選択スイッチ98が設けられている。ゲイン決定部94は、レンズ装置14からレンズIDを取得できない場合には、レンズ選択スイッチ98によって選択されたレンズ装置14の種類を読み取り、その種類に対応するズーム位置テーブルデータをメモリ96から読み出してゲイン値の算出を行うようにしている。
The above-described processing of the
図4は、防振装置16のCPU84におけるメインルーチンの処理手順を示したフローチャートである。まず、CPU84は、角速度センサ80から角速度信号を読み込む(ステップS10)。そして、積分処理を行い、角度信号を求める(ステップS12)。次に、ゲイン決定処理を行い、ゲイン値を算出する(ステップS14)。続いてそのゲイン値での増幅処理を行い、防振レンズ40の変位量を算出する(ステップS16)、そして、算出した変位量の値を制御信号としてD/A変換器86に出力する(ステップS18)。この処理を繰り返すことによって、カメラ10に生じた振動による像振れが補正される。
FIG. 4 is a flowchart showing the processing procedure of the main routine in the
図5は、上記ステップS14におけるゲイン決定処理の詳細な手順を示したフローチャートである。CPU84は、ゲイン決定処理を開始すると、まず、レンズ装置14がレンズIDを送信する機能を有するか否かを判定する(ステップS20)。YESと判定した場合には、続いてレンズ装置14からのレンズIDの読込みが既に行われたか否かを判定する(ステップS22)。NOと判定した場合には、レンズIDをレンズ装置14から読み込む(ステップS24)。そして、そのレンズIDに対応するズーム位置データテーブルをメモリ96から読み出す(ステップS30)。ステップS22においてYESと判定した場合には、既にステップS24及びステップS30の処理が終了しているため、これらの処理を行うことなくステップS32に移行する。
FIG. 5 is a flowchart showing a detailed procedure of the gain determination process in step S14. When starting the gain determination process, the
ステップS20においてNO、即ち、レンズ装置14がレンズIDを送信する機能を備えていないと判定した場合には、レンズ選択スイッチ98の切替えが行われたか否かを判定する(ステップS26)。YESと判定した場合にはレンズ選択スイッチ98によって選択されたレンズ装置の種類を読み込む(ステップS28)。尚、本フローチャートの処理を初めて実行した場合もステップS26においてYESと判定される。そして、そのレンズ選択スイッチ98により選択されたレンズ装置の種類に対応したズーム位置データテーブルをメモリ96から読み出す(ステップS30)。
If NO in step S20, that is, if it is determined that the
一方、ステップS26においてNOと判定した場合には、既にステップS28及びステップS30の処理が終了しているため、これらの処理を行うことなくステップS32に移行する。 On the other hand, if it is determined as NO in step S26, the processing of step S28 and step S30 has already been completed, and thus the processing proceeds to step S32 without performing these processing.
ステップS30の処理が終了した場合、ステップS22でYESと判定した場合、又は、ステップS26でNOと判定した場合にステップS32に移行すると、CPU84は、レンズ装置14からズーム信号を受信する(ステップS32)。続いて、ステップS30においてメモリ96から読み出したズーム位置データテーブルを参照して、ズーム信号の値を絶対値ズーム位置の値に変換する(ステップS34)。そして、その絶対ズーム位置の値に応じたゲイン値を決定する(ステップS36)。以上の処理が終了すると、図4のフローチャートの処理に戻る。
When the process of step S30 is completed, if it is determined YES in step S22, or if it is determined NO in step S26, the
以上の処理によって、レンズ装置14の種類にかかわらず、撮影レンズの焦点距離に応じた適切なゲイン値が設定される。
Through the above processing, an appropriate gain value corresponding to the focal length of the photographing lens is set regardless of the type of the
次に、本発明に係る防振装置16における制御系の他の実施の形態について説明する。図6は、その他の実施の形態の構成を示したブロック図である。同図において、図3の構成要素と同一又は類似作用の構成要素には図3と同一符号を付し、詳細な説明を省略する。同図においてレンズ装置14からは焦点距離との対応関係が事前に決められている上記絶対値ズーム位置の値が例えばシリアル通信によりCPU84におけるゲイン決定部94に与えられるものとする。この場合、図3の構成の場合のようにレンズ装置14の種類に応じてズーム信号の値を絶対値ズーム位置の値に変換する処理が不要となる。尚、レンズ装置14から防振装置16に絶対値ズーム位置の信号を伝送する方式はシリアル通信に限らずどのような方式であってもよい。
Next, another embodiment of the control system in the
図7は、図6におけるCPU84のゲイン決定処理の手順を示したフローチャートである。尚、本実施の形態においてもCPU84では図4に示したメインルーチンの処理が実行され、そのステップS14におけるゲイン決定処理が以下に説明する図7のフローチャートの処理手順に従って実行される。CPU84は、ゲイン決定処理を開始すると、まず、レンズ装置14が絶対値ズーム位置の信号を送信する機能を有するか否かを判定する(ステップS50)。YESと判定した場合には、続いてレンズ装置14からの絶対値ズーム位置の値を受信する(ステップS52)、そして、その絶対値ズーム位置の値に応じたゲイン値を決定する(ステップS36)。
FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of gain determination processing of the
一方、ステップS50においてNOと判定した場合には、レンズ選択スイッチ98の切替えが行われたか否かを判定する(ステップS54)。YESと判定した場合にはレンズ選択スイッチ98によって選択されたレンズ装置の種類を読み込む(ステップS56)。尚、本フローチャートの処理を初めて実行した場合もステップS54においてYESと判定される。そして、そのレンズ選択スイッチ98により選択されたレンズ装置の種類に対応したズーム位置データテーブルをメモリ96から読み出す(ステップS58)。一方、ステップS54においてNOと判定した場合には、既にステップS56及びステップS58の処理が終了しているため、これらの処理を行うことなくステップS60に移行する。
On the other hand, if it is determined as NO in step S50, it is determined whether or not the
ステップS60に移行すると、CPU84は、レンズ装置14からそのレンズ装置14に固有のズーム信号を受信する(ステップS60)。続いて、ステップS58においてメモリ96から読み出したズーム位置データテーブルを参照して、ズーム信号の値を絶対値ズーム位置の値に変換する(ステップS62)。そして、その絶対値ズーム位置の値に応じたゲイン値を決定する(ステップS64)。以上の処理が終了すると、図4のフローチャートの処理に戻る。
In step S60, the
以上、上記実施の形態では、防振レンズ40を変位させることによって光学系により結像される像の結像位置を意図的に結像面内で水平方向又は垂直方向に変位させる像変位手段を用い、その像変位手段により、カメラ10に加わった振動による像振れを打ち消すように像を変位させて像振れを補正している。このように像を意図的に変位させる像変位手段は本実施の形態のような防振レンズ40を用いるものでなくてもよい。
As described above, in the above-described embodiment, the image displacing means for intentionally displacing the imaging position of the image formed by the optical system in the horizontal or vertical direction within the imaging plane by displacing the vibration-
また、上記実施の形態では、レンズ装置の種類に応じたズーム位置データテーブルを使用してレンズ装置14から取得したズーム信号の値を絶対値ズーム位置の値に変換し、その絶対値ズーム位置の値に対応するゲイン値を設定するようにしたが、これに限らない。例えば、ズーム信号の値とゲイン値との対応関係を示すデータテーブルをレンズ装置の種類ごとにメモリ96に記憶しておき、カメラ10に使用するレンズ装置14の種類に応じたデータテーブルを使用して、レンズ装置14から取得したズーム信号の値から直接ゲイン値を求めるようにしてもよい。
In the above embodiment, the zoom signal value acquired from the
また、上記実施の形態では、カメラ10に加わった振動を角速度センサにより検出し、角速度センサから出力される角速度信号に基づいて補正量を算出する場合について説明したが、カメラ10に加わった振動を角速度センサ以外の振れ検出手段、例えば角加速度センサ、加速度センサ、速度センサ、角変位センサ、又は、変位センサ等で検出し、振動に対応して振れ検出手段から出力される振れ信号に基づいて補正量を算出する場合においても本発明を適用することができる。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the vibration applied to the
10…テレビカメラ、12…カメラ本体、14…レンズ装置、16…アダプタ式防振装置(防振装置)、40…防振レンズ、44…モータ、80…角速度センサ、84…CPU、90…積分処理部、92…増幅処理部、98…レンズ選択スイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
レンズ装置の光学系に加わった振動に応じた振れ信号を出力する振れ検出手段と、
前記光学系により結像される像を結像面上で変位させる像変位手段と、
前記振れ検出手段により出力された振れ信号に基づいて前記光学系に加わった振動による像振れを打ち消すために必要な前記像変位手段による像の変位量に対応する像振れ補正のための補正量を導出する補正量導出手段と、
前記補正量導出手段により導出された補正量に基づいて前記像変位手段により像を変位させて前記像振れ補正を実行する像振れ補正実行手段と、
前記レンズ装置から前記レンズ装置の光学系の焦点距離を特定するための焦点距離情報を取得する焦点距離情報取得手段と、
前記補正量導出手段において前記補正量を導出する際に、前記光学系の焦点距離に適合するゲイン値での増幅処理を施す増幅処理手段と、
前記増幅処理手段における前記ゲイン値を前記焦点距離情報取得手段により取得した焦点距離情報に基づいて設定するゲイン値設定手段と、
を備えたことを特徴とするアダプタ式防振装置。 An adapter type vibration isolator externally attached to the lens device,
A shake detection means for outputting a shake signal corresponding to the vibration applied to the optical system of the lens device;
Image displacing means for displacing an image formed by the optical system on an image forming plane;
A correction amount for image blur correction corresponding to an image displacement amount by the image displacement unit necessary to cancel image blur due to vibration applied to the optical system based on a shake signal output by the shake detection unit. Correction amount deriving means for deriving;
An image blur correction execution unit that performs the image blur correction by displacing the image by the image displacement unit based on the correction amount derived by the correction amount deriving unit;
Focal length information acquisition means for acquiring focal length information for specifying the focal length of the optical system of the lens device from the lens device;
Amplification processing means for performing amplification processing with a gain value suitable for the focal length of the optical system when the correction amount is derived in the correction amount deriving means;
Gain value setting means for setting the gain value in the amplification processing means based on the focal length information acquired by the focal length information acquiring means;
An adapter type vibration isolator characterized by comprising:
前記レンズ装置の光学系の焦点距離に対応した値のズーム信号を取得するズーム信号取得手段と、
を備え、
前記ゲイン値設定手段は、前記レンズ装置が前記レンズ識別情報、又は、前記絶対値ズーム位置を取得できない場合には、前記ズーム信号の値と、前記光学系の焦点距離に適合するゲイン値との対応関係を、前記レンズ選択スイッチにより選択されたレンズ装置の種類に応じて変更すると共に、該対応関係により前記ズーム信号の値から前記ゲイン値を求めることを特徴とする請求項1、2、3、又は、4のアダプタ式防振装置。 A lens selection switch for selecting the type of the lens device;
Zoom signal acquisition means for acquiring a zoom signal having a value corresponding to the focal length of the optical system of the lens device;
With
The gain value setting means, when the lens device cannot acquire the lens identification information or the absolute zoom position, a value of the zoom signal and a gain value suitable for the focal length of the optical system. The correspondence relationship is changed according to the type of the lens device selected by the lens selection switch, and the gain value is obtained from the value of the zoom signal by the correspondence relationship. Or 4 adapter type vibration isolator.
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