JP2698443B2 - 像ぶれ防止装置 - Google Patents
像ぶれ防止装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の詳細な説明〕 本発明は、カメラ、光学機器等において、手振れ等に
より発生する像ぶれを防止する像ぶれ防止装置に関する
ものである。
より発生する像ぶれを防止する像ぶれ防止装置に関する
ものである。
従来より手ブレ等による画像のブレを補正する機能を
備えた画像機器が知られている。
備えた画像機器が知られている。
実例を上げると、例えば米国特許のUSP2959088、USP2
829557の様に、補正光学系を可動に配し、その慣性によ
って画像ブレを補正するものがある。
829557の様に、補正光学系を可動に配し、その慣性によ
って画像ブレを補正するものがある。
これらの従来方式を以下に説明する。
第11図にその全体の構成を示す。
第11図に於いて、主レンズ12,13に対し、レンズ1,2が
補正光学系である。補正光学系の焦点距離は各々次の様
に設定されている。レンズ鏡筒４に固定された負のパワ
ーを持つレンズ１の焦点距離をf1とし、可動支持部３に
支えられている正のパワーを持つレンズ２の焦点距離を
f2とすると、 f1＝−f2 の関係を満足する様に各レンズの焦点距離が設定されて
いる。
補正光学系である。補正光学系の焦点距離は各々次の様
に設定されている。レンズ鏡筒４に固定された負のパワ
ーを持つレンズ１の焦点距離をf1とし、可動支持部３に
支えられている正のパワーを持つレンズ２の焦点距離を
f2とすると、 f1＝−f2 の関係を満足する様に各レンズの焦点距離が設定されて
いる。
更に、２軸可動の支持を行なう為のギンバル５により
レンズ２の像側主点から、該焦点距離f2（＝−f1）の位
置で該レンズ２が支持されている。
レンズ２の像側主点から、該焦点距離f2（＝−f1）の位
置で該レンズ２が支持されている。
又、補正光学系のバランスを取る為に、カウンターウ
エイト10が設けられている。
エイト10が設けられている。
この様の光学的条件を満足させる事により、いわゆる
慣性振り子型の防振光学系が実現できる。
慣性振り子型の防振光学系が実現できる。
次に、前記ギンバル５の２軸可動についての説明を、
第12図を用いて示す。
第12図を用いて示す。
レンズ２はｙ軸方向に自由度を有する支持部材5yに支
持され、更に支持部材5yはｙ軸方向とは垂直のｘ軸方向
に自由度を有する支持部材5xに支持され、更に該支持部
材5xはレンズ鏡筒４により支持されている。
持され、更に支持部材5yはｙ軸方向とは垂直のｘ軸方向
に自由度を有する支持部材5xに支持され、更に該支持部
材5xはレンズ鏡筒４により支持されている。
この様な構成により２軸の自由度を有する補正光学系
が構成出来る。
が構成出来る。
次に、支持部材３に取り付けられた各種部材によるセ
ンタリング（中心出し）と、ダンピング（振動抑制）の
動作について第11図，第13図を用いて説明する。
ンタリング（中心出し）と、ダンピング（振動抑制）の
動作について第11図，第13図を用いて説明する。
支持部材３に取り付けられた部材９はアルミ片等の非
磁性体で、鏡筒４に固定されたマグネツト（磁性体）６
及び７にて形成される磁気的効果による速度に応じた抑
制力（ダンピング・フオース）が発生する。
磁性体で、鏡筒４に固定されたマグネツト（磁性体）６
及び７にて形成される磁気的効果による速度に応じた抑
制力（ダンピング・フオース）が発生する。
具体的には、マグネツトとアルミ片により発生する渦
電流が上記補正光学系の交軸中心からの偏位量を小さく
する方向に力を発生し、ダンピング効果を生じる。
電流が上記補正光学系の交軸中心からの偏位量を小さく
する方向に力を発生し、ダンピング効果を生じる。
なお、マグネツト6,7は第13図上では鏡筒上部のみに
取り付けられているが、これは説明の便宜を図る為の省
略であり、下部及び左右のマグネツトは不図示としてあ
るが２軸制御においては必要である。
取り付けられているが、これは説明の便宜を図る為の省
略であり、下部及び左右のマグネツトは不図示としてあ
るが２軸制御においては必要である。
部材10はカウンター・ウエイトで、補正光学系の焦点
位置で振り子を支持し、通常の安定した状態にて釣合い
が取れるようにする為のバランサーとして、ギンバル支
持部５を挟んで補正光学系２の反対側に取り付けられて
いる。部材11は、支持部材３に該カウンターウエイト10
と一体的に取り付けられた磁性体であり、鏡筒４に固定
されたマグネツト８との間で構成される磁気的効果によ
りセンタリング動作を行なう。そして、この構成による
磁極は同極（Ｎ同士）が面しており、磁気的に反発する
様に構成されている。この為、該マグネツトの中心が主
光学系12,13の光軸（主光軸）15と一致しているので、
中心近傍においては該補正光学系を該主光軸15に一致さ
せる様な求心力（センタリング・フオース）が発生す
る。
位置で振り子を支持し、通常の安定した状態にて釣合い
が取れるようにする為のバランサーとして、ギンバル支
持部５を挟んで補正光学系２の反対側に取り付けられて
いる。部材11は、支持部材３に該カウンターウエイト10
と一体的に取り付けられた磁性体であり、鏡筒４に固定
されたマグネツト８との間で構成される磁気的効果によ
りセンタリング動作を行なう。そして、この構成による
磁極は同極（Ｎ同士）が面しており、磁気的に反発する
様に構成されている。この為、該マグネツトの中心が主
光学系12,13の光軸（主光軸）15と一致しているので、
中心近傍においては該補正光学系を該主光軸15に一致さ
せる様な求心力（センタリング・フオース）が発生す
る。
更に後段にあるレンズ12,13は主レンズで、最終的な
焦点面14上に画像を結像する。
焦点面14上に画像を結像する。
次に、全体的な動作説明を行なう。
望遠鏡などの光学装置における上述の防振システムの
動作を例にとってみる。
動作を例にとってみる。
目標物に向けられた鏡筒４の内部では、主光学系及び
補正光学系により該目標物の光学像が焦点面14上に結像
されている。
補正光学系により該目標物の光学像が焦点面14上に結像
されている。
拡大率の高い望遠鏡では、手持ちでの使用の場合、特
に、手ぶれ等により画像のブレが発生し、該鏡筒４に0.
1〜10Hz程度の範囲の周波数成分を有する振動が発生す
る。この振動により該鏡筒４及びレンズ１とレンズ２と
の間に相対的な偏位が生じる。そして、レンズ１とレン
ズ２との相対偏位により上記画像のブレが補正される。
に、手ぶれ等により画像のブレが発生し、該鏡筒４に0.
1〜10Hz程度の範囲の周波数成分を有する振動が発生す
る。この振動により該鏡筒４及びレンズ１とレンズ２と
の間に相対的な偏位が生じる。そして、レンズ１とレン
ズ２との相対偏位により上記画像のブレが補正される。
この様な状況において、急激な偏位が発生した場合に
は上述のダンピング構成により偏位の発生に抑制がかか
る。
は上述のダンピング構成により偏位の発生に抑制がかか
る。
又、ブレの無い場合にはレンズ２の中心図を用いた方
が光学的特性が良好であるので、製造誤差や上記偏位の
周波数成分で直流成分に当たる偏位の除去を行なう為
に、中心近傍においては補正光学系の光軸と、主光軸を
一致させるように上記センタリング・フオースを利用す
る構造と成している。
が光学的特性が良好であるので、製造誤差や上記偏位の
周波数成分で直流成分に当たる偏位の除去を行なう為
に、中心近傍においては補正光学系の光軸と、主光軸を
一致させるように上記センタリング・フオースを利用す
る構造と成している。
以上の説明で画像が振れた場合に振り子式補正光学系
により画像の防振が可能で、磁気的効果を利用してセン
タリング及びダンピングを付加し、防振特性を向上させ
ている。
により画像の防振が可能で、磁気的効果を利用してセン
タリング及びダンピングを付加し、防振特性を向上させ
ている。
しかしながら、上記の様な光学的補正系において広角
端から望遠端までのズーム全域で同じ量の補正範囲を設
けようとすると、防振動作時に広角端付近における軸外
光束を確保する必要性の為に光学系全体が大型化してし
まうという問題点があり、逆に補正範囲を小さくすると
光学系全体の小型化には有利であるが、望遠端付近で十
分な補正効果が得られなくなってしまうという問題点が
ある。
端から望遠端までのズーム全域で同じ量の補正範囲を設
けようとすると、防振動作時に広角端付近における軸外
光束を確保する必要性の為に光学系全体が大型化してし
まうという問題点があり、逆に補正範囲を小さくすると
光学系全体の小型化には有利であるが、望遠端付近で十
分な補正効果が得られなくなってしまうという問題点が
ある。
本発明は上述したような事情に鑑みて為されたもの
で、光学系の焦点距離に合わせた適性な像ぶれ防止動作
を行うことが可能な像ぶれ防止装置を提供しようとする
ものである。
で、光学系の焦点距離に合わせた適性な像ぶれ防止動作
を行うことが可能な像ぶれ防止装置を提供しようとする
ものである。
［問題点を解決するための手段及び作用］ 本発明は上述したような事情に鑑みて為されたもの
で、像ぶれ防止手段を用いて光学系により形成される像
のぶれを防止する像ぶれ防止装置において、光学系の焦
点距離に応じて、前記像ぶれ防止手段を第１の動作範囲
で動作させる第１の状態と、第２の動作範囲で動作させ
る第２の状態とに切換える切換手段を有する構成とし、
以って、光学系の焦点距離に応じて像ぶれ防止動作範囲
を変化させようとするものである。
で、像ぶれ防止手段を用いて光学系により形成される像
のぶれを防止する像ぶれ防止装置において、光学系の焦
点距離に応じて、前記像ぶれ防止手段を第１の動作範囲
で動作させる第１の状態と、第２の動作範囲で動作させ
る第２の状態とに切換える切換手段を有する構成とし、
以って、光学系の焦点距離に応じて像ぶれ防止動作範囲
を変化させようとするものである。
以下、本発明の一実施例を図面の基に説明する。
まず、本実施例の制御特性の効果について第10図を用
いて説明する。
いて説明する。
第10図に於いて、I,IIは夫々防振光学系の第一レンズ
群及び第二レンズ群、IIIは主撮像系である。IV,Vは夫
々軸外の光線を表わす。
群及び第二レンズ群、IIIは主撮像系である。IV,Vは夫
々軸外の光線を表わす。
（Ａ）は防振の為の第二群の振れ量が大きい時、 （Ｂ）は上記の振れ量が小さい時である。
防振光学系の第一レンズ群と、第二レンズ群の各レン
ズの大きさは夫々軸外の光線IV,Vがレンズ系を通る高さ
によって決定される。
ズの大きさは夫々軸外の光線IV,Vがレンズ系を通る高さ
によって決定される。
従って、第10図に示す様に、振れ角の小さい時は振れ
角が大きい時に比べて軸外光束を通る高さが低く成る為
に光学系の大きさを小さくすることができる。
角が大きい時に比べて軸外光束を通る高さが低く成る為
に光学系の大きさを小さくすることができる。
光学系の大きさを決定する軸外光線は通常広角端ある
いはその付近のズーム域における最大像高に結像する光
線である。
いはその付近のズーム域における最大像高に結像する光
線である。
望遠端付近では画角が小さくなる為に広角端付近で、
ある程度の振れ角の光線を確保しておけば充分な防振範
囲を得ることができる。
ある程度の振れ角の光線を確保しておけば充分な防振範
囲を得ることができる。
従って、広角端付近の防振時における振れ角すなわち
制御範囲を望遠端よりも小さくする事により望遠端付近
での防振特性を損なう事無く、防振光学系全体の小型化
と軽量化を達成することができる。
制御範囲を望遠端よりも小さくする事により望遠端付近
での防振特性を損なう事無く、防振光学系全体の小型化
と軽量化を達成することができる。
主撮像系の焦点距離を検出する為の焦点距離エンコー
ダー及び、パンやチルト等の動作にて発生し易い補正光
学系の鏡筒の内壁への付き当たり防止の為に補正光学系
の動きを制御するトルク発生手段と該発生手段と制御の
為に少なくとも該焦点距離エンコーダーの出力信号に応
じて制御信号を発生する制御信号発生器、及び該制御信
号発生の為の演算処理の入力信号として該補正光学系の
移動を検出する為のセンサが主な構成要件である。
ダー及び、パンやチルト等の動作にて発生し易い補正光
学系の鏡筒の内壁への付き当たり防止の為に補正光学系
の動きを制御するトルク発生手段と該発生手段と制御の
為に少なくとも該焦点距離エンコーダーの出力信号に応
じて制御信号を発生する制御信号発生器、及び該制御信
号発生の為の演算処理の入力信号として該補正光学系の
移動を検出する為のセンサが主な構成要件である。
上記の制御信号発生器からは、基本機能として、防振
と、パンニングに関するレンズ部の過度な動きの防止、
という２つの要素を満足させる為に、慣性振り子の振れ
角に対して、非線形な制御トルクが与えられる。
と、パンニングに関するレンズ部の過度な動きの防止、
という２つの要素を満足させる為に、慣性振り子の振れ
角に対して、非線形な制御トルクが与えられる。
この制御トルクの特性例を第８図に示す。
補正光学系の動きに対して中心付近では防振の為の慣
性振り子の動きを妨げない様にする為に、ダンピングを
行なう為のトルクを殆ど与えない。
性振り子の動きを妨げない様にする為に、ダンピングを
行なう為のトルクを殆ど与えない。
しかし、パニング等の様に、一方向への大きな動きが
加わった場合には、慣性振り子レンズ部が鏡筒の壁にぶ
つからない様に、中心に引き戻す大きなトルクを発生さ
せる様に構成されている。
加わった場合には、慣性振り子レンズ部が鏡筒の壁にぶ
つからない様に、中心に引き戻す大きなトルクを発生さ
せる様に構成されている。
又、第８図のトルクカーブを振り子の軸方向から見る
と、第９図の様なイメージに成る。一つの同心円が所定
量のトルク変化を示しているので、外周つまり鏡筒の端
に近付くにつれ、同心円の間隔が密になり、トルク特性
の傾きが急になることが分る。すなわち、第８図で言う
非線形カーブを描いてトルクが上昇する様子を示してい
る。
と、第９図の様なイメージに成る。一つの同心円が所定
量のトルク変化を示しているので、外周つまり鏡筒の端
に近付くにつれ、同心円の間隔が密になり、トルク特性
の傾きが急になることが分る。すなわち、第８図で言う
非線形カーブを描いてトルクが上昇する様子を示してい
る。
次に、本実施例の構成例を説明する。尚、前記第12図
の構成と同一の構成には同一の番号が付してある。
の構成と同一の構成には同一の番号が付してある。
第２図に於いて、主撮像光学系が前玉レンズ91、変倍
レンズ92、結像用の固定レンズ93,94により構成されて
おり、変倍レンズ92は可動の移動環96により焦点距離変
化の為に移動可能に配設されており、該変倍レンズの位
置は変倍エンコーダー（ENC）95により検出可能で、こ
のENC95の出力によりＴとＷの間に何処に位置している
かを把握可能である。因にENC95は2bitの光学反射式を
例示している。
レンズ92、結像用の固定レンズ93,94により構成されて
おり、変倍レンズ92は可動の移動環96により焦点距離変
化の為に移動可能に配設されており、該変倍レンズの位
置は変倍エンコーダー（ENC）95により検出可能で、こ
のENC95の出力によりＴとＷの間に何処に位置している
かを把握可能である。因にENC95は2bitの光学反射式を
例示している。
鏡筒の内壁４及び支持部材３にセンサ30,31,32が、そ
の軸対称部にトルク発生器41,42,43が配設されている。
又、ｘ軸とｙ軸は各々同様の構成で、かつｘ軸とｙ軸と
は直交する位置に配設される。該センサ30,31,32の構成
を第３図に示す。このセンサは鏡筒の内壁４に取り付け
られたLED等の発光素子30、該発光素子の為の電源34、
とこれを受光するPSD等の一次元イメージセンサ32と、
支持部材３に取り付けられたスリツト幕31とから成って
いる。
の軸対称部にトルク発生器41,42,43が配設されている。
又、ｘ軸とｙ軸は各々同様の構成で、かつｘ軸とｙ軸と
は直交する位置に配設される。該センサ30,31,32の構成
を第３図に示す。このセンサは鏡筒の内壁４に取り付け
られたLED等の発光素子30、該発光素子の為の電源34、
とこれを受光するPSD等の一次元イメージセンサ32と、
支持部材３に取り付けられたスリツト幕31とから成って
いる。
発光素子30と一次元イメージセンサ32の間に設けられ
たスリット幕31は補正光学系の支持部材３の移動に伴な
いスリツト幕31が図の矢印方向に動くので、一次元イメ
ージセンサ32から振れ角に応じた信号が検出できるので
センサアンプ33からは該補正光学系の位置信号が得られ
る。
たスリット幕31は補正光学系の支持部材３の移動に伴な
いスリツト幕31が図の矢印方向に動くので、一次元イメ
ージセンサ32から振れ角に応じた信号が検出できるので
センサアンプ33からは該補正光学系の位置信号が得られ
る。
次に、該トルク発生器41,42,43の構成を例えばボイス
コイル型の構成を例にとり第４図に示す。
コイル型の構成を例にとり第４図に示す。
制御入力端子43に制御信号が入力されると、その電流
量と極性に応じボイスコイル42と、マグネツト41の間で
磁気的結合力（あるいは磁気的反発力）が発生し、第４
図の矢印方向にトルクを発生させることが出来る。
量と極性に応じボイスコイル42と、マグネツト41の間で
磁気的結合力（あるいは磁気的反発力）が発生し、第４
図の矢印方向にトルクを発生させることが出来る。
前述した様に、センサ30,31,32とトルク発生器41,42,
43はｘ軸とｙ軸を直交させた配置と成しており、ギンバ
ル支持と相まり、補正光学系の移動をダンピングすべく
全方向のトルク制御が出来る。
43はｘ軸とｙ軸を直交させた配置と成しており、ギンバ
ル支持と相まり、補正光学系の移動をダンピングすべく
全方向のトルク制御が出来る。
次に、以上の構成の防振、パン、チルトの制御を行う
為の制御系をマイコンで構成した一例を第５図に示す。
為の制御系をマイコンで構成した一例を第５図に示す。
上述の30,31,32,33,34で構成されたセンサの信号はマ
イコン50内のA/D変換器511によりデイジタル信号に変換
され、振れ角データとしてマイコン50内で処理される
（第５図ではセンサ30,31,32,33,34はｘ軸とｙ軸のそれ
ぞれに設けられているものがセンサ30x,31x,32x,33x,34
x並びにセンサ30y,31y,32y,33y,34yとして示されてい
る。）。
イコン50内のA/D変換器511によりデイジタル信号に変換
され、振れ角データとしてマイコン50内で処理される
（第５図ではセンサ30,31,32,33,34はｘ軸とｙ軸のそれ
ぞれに設けられているものがセンサ30x,31x,32x,33x,34
x並びにセンサ30y,31y,32y,33y,34yとして示されてい
る。）。
そして、マイコン50による処理結果はD/A変換器519に
てアナログ・データに変換され、トルク発生器の駆動回
路53x,53y経由で、前述した41,42にて構成されるトルク
発生器を駆動する（第５図ではトルク発生器41,42はｘ
軸とｙ軸のそれぞれに設けられているものがトルク発生
器41x,42x並びに41y,42yとして示されている。）。
てアナログ・データに変換され、トルク発生器の駆動回
路53x,53y経由で、前述した41,42にて構成されるトルク
発生器を駆動する（第５図ではトルク発生器41,42はｘ
軸とｙ軸のそれぞれに設けられているものがトルク発生
器41x,42x並びに41y,42yとして示されている。）。
なお、点線で示した部分（51,52）は同一の構成で、
マイコン50の処理内容をハード的に図示したものであ
る。A/D変換器511にて制御系の状態をマイコン50の内に
取り込み、係数のルツク・アツプ・テーブル（LUT）を
４枚読みに行く。この４枚とは、Ｔ及びＷのそれぞれに
関する補正光学系の振れ角度θ用の係数513並びにＴ及
びＷのそれぞれに関するｄθ/dt用の係数514である。Ｔ
及びＷに関するそれぞれの係数513,514は各々制御信号
合成器520,521に入力され、これら係数は制御信号合成
器520,521に入力される前述のENC95からの出力信号に応
じた係数に演算処理される。微分器515、及びA/D変換器
511の出力は上記係数を乗算され積分器512と加算器518
にて加算され、D/A変換器519にてアナログ制御信号とし
てマイコン50よりドライバー53x,53yへ出力される。
マイコン50の処理内容をハード的に図示したものであ
る。A/D変換器511にて制御系の状態をマイコン50の内に
取り込み、係数のルツク・アツプ・テーブル（LUT）を
４枚読みに行く。この４枚とは、Ｔ及びＷのそれぞれに
関する補正光学系の振れ角度θ用の係数513並びにＴ及
びＷのそれぞれに関するｄθ/dt用の係数514である。Ｔ
及びＷに関するそれぞれの係数513,514は各々制御信号
合成器520,521に入力され、これら係数は制御信号合成
器520,521に入力される前述のENC95からの出力信号に応
じた係数に演算処理される。微分器515、及びA/D変換器
511の出力は上記係数を乗算され積分器512と加算器518
にて加算され、D/A変換器519にてアナログ制御信号とし
てマイコン50よりドライバー53x,53yへ出力される。
次に、マイコン50の処理に関し、第６図のフロー・チ
ヤートに従って説明する。
ヤートに従って説明する。
手順01:焦点距離の検出の為にENC95の値（ENCデータ）
を取り込む。
を取り込む。
手順02:x軸の処理の為にモードｉをｘと指定しテーブル
ｊを１とする。
ｊを１とする。
手順03:LUT選択モードをｊ＝１に設定し後述のスプリン
グ項用の係数処理モードとする。
グ項用の係数処理モードとする。
手順04:慣性振り子の振れ角に応じたセンサ出力θをA/D
変換器511よりデイジタル・データとして取り込む。こ
のデータは慣性振り子の中心からの偏位量に応じたセン
タリング・フオースを発生させるスプリング項として作
用する。
変換器511よりデイジタル・データとして取り込む。こ
のデータは慣性振り子の中心からの偏位量に応じたセン
タリング・フオースを発生させるスプリング項として作
用する。
手順05:前述のθに対応したLUTのｊ（奇数回は１、偶数
回は２）を参照し、係数データ“LUTji−T"及び“LUTji
−W"とする。
回は２）を参照し、係数データ“LUTji−T"及び“LUTji
−W"とする。
該LUTに格納されている関数データのカーブの一例を
第１図のカーブ（Ｗはa,Tはｃ）として示す。基本的に
は、LUTの１と同様の傾向を有するもので、条件によっ
てはLUTの１とLUTの２は同一の関数でもよい。
第１図のカーブ（Ｗはa,Tはｃ）として示す。基本的に
は、LUTの１と同様の傾向を有するもので、条件によっ
てはLUTの１とLUTの２は同一の関数でもよい。
しかし、前述のスプリング項と後述のダンピング項を
各々最適化する為には、専用のテーブルを設定するのが
望ましい。
各々最適化する為には、専用のテーブルを設定するのが
望ましい。
手順06:TとＷの係数データから現在のエンコーダー値
（ENCデータ）に応じた係数kiを係数合成器520,521にて
合成する。
（ENCデータ）に応じた係数kiを係数合成器520,521にて
合成する。
手順07:jが1,2共に処理が終了した事を確認する。も
し、終了していない場合、（ｊ＝１）は手順08にてｊ＝
２と設定し直して手順05へ戻る。
し、終了していない場合、（ｊ＝１）は手順08にてｊ＝
２と設定し直して手順05へ戻る。
手順09:前述のθを微分してデータΔとする。この項は
ダンピング項で、急激なパン等に対する効果を有する。
ダンピング項で、急激なパン等に対する効果を有する。
手順10:前述のθを積分してデータd1とする。このd1は
デンタリングの為のもので、蓄積誤差や量産時の製造誤
差等の各種要因にて発生する誤差をキヤンセルして慣性
振り子を光軸位置に復帰させる効果を有す。このような
積分項は、制御系に対する影響度を低く設定すべく乗数
である係数k3を小さく設定するので、他項のような非線
形処理は行なわない。
デンタリングの為のもので、蓄積誤差や量産時の製造誤
差等の各種要因にて発生する誤差をキヤンセルして慣性
振り子を光軸位置に復帰させる効果を有す。このような
積分項は、制御系に対する影響度を低く設定すべく乗数
である係数k3を小さく設定するので、他項のような非線
形処理は行なわない。
手順11:前述のθに先に求めた係数k1を乗算しこれをデ
ータd2とする。
ータd2とする。
手順12:前述のΔに先に求めた係数k2を乗算しこれをデ
ータd3とする。
ータd3とする。
手順13:上記データd1,d2,d3を加算し、これを“DATA"と
して一時格納する。
して一時格納する。
このデータは次の式で表わされるサーボ・ループの一
般的な制御関数である。
般的な制御関数である。
DATA＝k1＊θ＋k2＊ｄθ/dt＋k3＊∫θdt 上記k1,k2は今までのステツプで求めた係数であり、k
3はステツプ10ですでに乗算されている乗数である。
3はステツプ10ですでに乗算されている乗数である。
手順14:現在の処理モードｉがｘに関するものかｙに関
するものかを判別する。
するものかを判別する。
奇数回目であればｘに関するものであり（noの場合）
手順15でDATAをDxに一時退避させ手順16でｙ軸の制御デ
ータの演算の為にモードをｉ＝ｙに設定し、手順03へ戻
り、ｘと同様の手順でｙ軸の処理を行う。
手順15でDATAをDxに一時退避させ手順16でｙ軸の制御デ
ータの演算の為にモードをｉ＝ｙに設定し、手順03へ戻
り、ｘと同様の手順でｙ軸の処理を行う。
偶数回目であればｙに関するものであり（yesの場
合）手順17,18の出力処理を行なう。
合）手順17,18の出力処理を行なう。
手順17:演算結果の“DATA"をｙ軸の制御データとしてDy
に格納する。
に格納する。
手順18:制御データDxとDyをD/A変換器519よりトルク制
御信号として出力する。
御信号として出力する。
AS（防振）動作が継続ならば（noの場合）手順01へ戻
り、上述の処理を終了するまで繰り返し行なう。
り、上述の処理を終了するまで繰り返し行なう。
この様にして、発生されたトルク発生器41,42に対す
る制御データはアナログ信号に変換されて、ドライバー
53x,53yに対して出力され、第１図の特性に基づく制御
が行なわれ、パン，チルトの動作中に鏡筒内壁に近接す
る位置まで移動した補正光学系は第２図の補正光学系の
マグネツト41と固定部側のトルク発生器42の磁力によっ
てセンター位置へと復帰される。
る制御データはアナログ信号に変換されて、ドライバー
53x,53yに対して出力され、第１図の特性に基づく制御
が行なわれ、パン，チルトの動作中に鏡筒内壁に近接す
る位置まで移動した補正光学系は第２図の補正光学系の
マグネツト41と固定部側のトルク発生器42の磁力によっ
てセンター位置へと復帰される。
この様に上述の中心方向への振り子を戻す為のトルク
は、パニングの様な大きな動きへの対策であって、防振
という本来の目的にとってはマイナス作用であり、この
点からは少ない方が良い。
は、パニングの様な大きな動きへの対策であって、防振
という本来の目的にとってはマイナス作用であり、この
点からは少ない方が良い。
処で通常、望遠での手持ち撮影では広角撮影時に比べ
手ブレが目立つ事が知られている。
手ブレが目立つ事が知られている。
そこで、上述の非線形特性を、光学機器の使用状況に
合わせ、望遠撮影時の特性を広角撮影時に比べ防振効果
に適したものとする。
合わせ、望遠撮影時の特性を広角撮影時に比べ防振効果
に適したものとする。
つまり、焦点距離エンコーダの出力に応じて中心に引
き戻す為のトルクの与え方を望遠時に対し、広角時を強
くする。この様子を図示したのが第７図で、広角（短焦
点）時のカーブ（ａ）と望遠（長焦点）時のカーブ
（ｃ）との２つのカーブが設定されており、その間の位
置に於ける制御特性（ｂ）はその位置に応じた比例係数
を用いた加重平均で算出できる。
き戻す為のトルクの与え方を望遠時に対し、広角時を強
くする。この様子を図示したのが第７図で、広角（短焦
点）時のカーブ（ａ）と望遠（長焦点）時のカーブ
（ｃ）との２つのカーブが設定されており、その間の位
置に於ける制御特性（ｂ）はその位置に応じた比例係数
を用いた加重平均で算出できる。
第７図に上記中間位置に対応した制御信号を生成する
制御信号合成器の一例を示す。
制御信号合成器の一例を示す。
ENC95の分解能に応じた係数ｋを発生する係数発生器8
1と１の補数１−ｋを発生する演算器82とＴ＊ｋ及びＷ
＊（１−ｋ）を演算する乗算器の84と83を有し、該乗算
器の出力を加算演算する加算器85により焦点距離に応じ
た制御用合成信号を出力する。勿論、ENC95の出力に対
応し、ENCのステツプ数（分解能）と同数のLUTを用意
し、合成器を省略しても良い。
1と１の補数１−ｋを発生する演算器82とＴ＊ｋ及びＷ
＊（１−ｋ）を演算する乗算器の84と83を有し、該乗算
器の出力を加算演算する加算器85により焦点距離に応じ
た制御用合成信号を出力する。勿論、ENC95の出力に対
応し、ENCのステツプ数（分解能）と同数のLUTを用意
し、合成器を省略しても良い。
上述した実施例において、補正光学系２が本発明の像
ぶれ防止手段に、マイコン50が本発明の切換手段にそれ
ぞれ相当する。
ぶれ防止手段に、マイコン50が本発明の切換手段にそれ
ぞれ相当する。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、光学系の焦点距
離に合わせた適性な像ぶれ防止動作を行うことが可能に
なる。
離に合わせた適性な像ぶれ防止動作を行うことが可能に
なる。
第１図は本発明の実施例に係わる焦点距離で異なる制御
特性図。 第２図は本発明の実施例に係わる全体構成図。 第３図は第２図のセンサの構成図。 第４図は第２図のトルク発生器の構成図。 第５図は本発明の実施例に係わる電気的全体構成図。 第６図は第５図のマイコンの動作を説明するフローチヤ
ート。 第７図は第５図の制御信号合成器の構成図。 第８図はxy同一特性の非線形関数の図。 第９図は第１図を光軸方向から見た図。 第10図は本発明の実施例の効果を説明する図。 第11図は従来例の全体構成図。 第12図は第11図のギンバル支持の説明の為の部分図。 第13図は第11図の構成の部分拡大図。 1,2:補正光学系、4:レンズ鏡筒、5:ギンバル、10:カウ
ンターウエイト、30,31,32:センサ、41,42,43:トルク発
生器、91:前玉レンズ、92:変倍レンズ、93,94:固定レン
ズ、95:変倍エンコーダー（ENC）、96:移動環
特性図。 第２図は本発明の実施例に係わる全体構成図。 第３図は第２図のセンサの構成図。 第４図は第２図のトルク発生器の構成図。 第５図は本発明の実施例に係わる電気的全体構成図。 第６図は第５図のマイコンの動作を説明するフローチヤ
ート。 第７図は第５図の制御信号合成器の構成図。 第８図はxy同一特性の非線形関数の図。 第９図は第１図を光軸方向から見た図。 第10図は本発明の実施例の効果を説明する図。 第11図は従来例の全体構成図。 第12図は第11図のギンバル支持の説明の為の部分図。 第13図は第11図の構成の部分拡大図。 1,2:補正光学系、4:レンズ鏡筒、5:ギンバル、10:カウ
ンターウエイト、30,31,32:センサ、41,42,43:トルク発
生器、91:前玉レンズ、92:変倍レンズ、93,94:固定レン
ズ、95:変倍エンコーダー（ENC）、96:移動環
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜野 博之 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 野口 和宏 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 小林 崇史 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 篠田 信比古 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン株式会社玉川事業所内 (56)参考文献 実開 昭62−186118（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】像ぶれ防止手段を用いて光学系により形成
される像のぶれを防止する像ぶれ防止装置において、前
記光学系の焦点距離に応じて、前記像ぶれ防止手段を第
１の動作範囲で動作させる第１の状態と、第２の動作範
囲で動作させる第２の状態とに切換える切換手段を有す
ることを特徴とする像ぶれ防止装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1189721A JP2698443B2 (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 像ぶれ防止装置 |
| DE1990632448 DE69032448T2 (de) | 1989-04-28 | 1990-04-27 | Bildstabilisationsvorrichtung |
| EP19900108070 EP0396981B1 (en) | 1989-04-28 | 1990-04-27 | Image stabilizing apparatus |
| US07/991,712 US5243462A (en) | 1989-04-28 | 1992-12-16 | Image stabilizing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1189721A JP2698443B2 (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 像ぶれ防止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0387716A JPH0387716A (ja) | 1991-04-12 |
| JP2698443B2 true JP2698443B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=16246079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1189721A Expired - Fee Related JP2698443B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-07-20 | 像ぶれ防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2698443B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2872509B2 (ja) * | 1992-12-25 | 1999-03-17 | キヤノン株式会社 | 像ぶれ防止装置 |
| JPH07181536A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-07-21 | Nikon Corp | 手振れ補正カメラ |
| JP2006259568A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Fujinon Corp | 像振れ補正装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0521052Y2 (ja) * | 1986-05-16 | 1993-05-31 |
-
1989
- 1989-07-20 JP JP1189721A patent/JP2698443B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0387716A (ja) | 1991-04-12 |
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