JP3181119B2 - 防振装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラ等に配置
され、記録される映像が手振れ等による振動の影響を受
けることを防止する防振装置の改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、特にビデオカメラにおいて、手振
れ等の振動の影響が記録映像に及ぶことを防止する防振
装置を搭載したものが普及し始めている。

【０００３】この種の防振装置の一例として例えば特開
昭６０−１４３３３０号を挙げることができる。ここに
開示される防振装置は、手振れを電気的に処理して補正
するものである。即ち、撮像装置であるところのビデオ
カメラは像信号の蓄積と出力を繰返して連続した画像を
得ているが、この特開昭６０−１４３３３０号に開示さ
れている防振撮影装置は、該カメラの撮像素子上に得ら
れた画像信号と前回得られた画像信号を比較し、撮像素
子上での像の移動を検出することにより手振れを検出
し、撮像素子上の画像信号を取出す範囲を変化させて、
手振れの影響のない画像信号を与えようとするものであ
る。

【０００４】また、光学的補正手段を用いて手振れに起
因する像振れを補正する防振装置も本出願人により種々
提案されている。

【０００５】この種の防振装置は、一般に、光学的補正
手段としての例えば可変頂角プリズムと、該装置が搭載
されるビデオカメラ等に加わる振動を検出する振動セン
サと、前記可変頂角プリズムの頂角（可動中心に対する
変位量）を変化させる為のアクチュエータと、前記可変
頂角プリズムの頂角を検出する変位検出センサと、前記
振動センサにて検出された振れ方向とその量のデータに
基づいて前記可変頂角プリズムの駆動信号を算出して前
記アクチュエータを駆動する制御回路とを備えた構成と
なっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
特開昭６０−１４３３３０号に開示される様な電気的に
像振れ補正を行う防振装置においては、撮像素子上の所
定の範囲にて得られた信号を画像信号とするため、該撮
像素子上の全ての素子を使用できず、これは撮像素子の
密度が低下したのと等価になり、得られる画質が低下す
るという問題点があった。

【０００７】さらに、特開昭６０−１４３３３０号に開
示される様な電気的に像振れ補正を行う防振装置におい
ては、撮像素子の画素を最小単位として像振れ補正を行
うものである為、大型のテレビモニタで像振れ補正を行
った画像を見ると、不連続な像振れ補正が行われるよう
な、不自然な画像になってしまうといった問題点があっ
た。

【０００８】また、後者の光学的に像振れ補正を行う防
振装置においては、振動に対する追従性を向上させよう
とすると発振し易くなるために、振動に対する高い追従
性を得るのが困難であるという欠点があった。この点に
鑑み、本願出願人は、オープン制御が可能なステッピン
グモータ等の駆動源を用いて光学的補正手段を駆動し、
振動に対する高い追従性を得ることを可能とする装置を
先願（未公開）している。

【０００９】しかしながら、上記の先願装置において
も、光学的補正手段の駆動はパルス制御により行われる
ため、１パルス当りの像振れ補正量によっては像振れ補
正を行った際に得られる画像が、前記した電気的に像振
れ補正を行う装置と同様に、大型のテレビモニタで像振
れ補正を行った画像を見ると、不連続な像振れ補正が行
われるような、不自然な画像になってしまうといった問
題点があった。

【００１０】（発明の目的）本発明の目的は、像振れ補
正を行った際に得られる画像が、ぎくしゃくした不自然
なものではなく、滑らかで自然な画像となるようにする
ことのできる防振装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するた
めに、本発明は、該装置に加わる振れを検出する振動検
出手段と、前記振れに起因する固体撮像素子面上での像
振れを補正する為の光学的補正手段と、パルス信号によ
り制御される、前記光学的補正手段の駆動用のアクチュ
エータと、前記振動検出手段からの信号より前記光学的
補正手段の駆動量を算出し、この算出結果に基づいて前
記アクチュエータの駆動を制御する制御手段とを備えた
防振装置であって、前記制御手段は、前記アクチュエー
タを介して行う前記光学的補正手段の最小制御量を、前
記固体撮像素子上での結像位置変化に換算した際、該固
体撮像素子の画素ピッチ以下とする防振装置とするもの
である。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。

【００１３】図１乃至図７は本発明の一実施例の防振装
置に係る図であり、図１は防振装置の機械的構成部分を
示す分解斜視図、図２はその断面及び電気ブロックを示
す機構図、図３は図１に示した動力伝達部分の要部断面
図、図４は可変頂角プリズムの頂角変化とＣＣＤ上の像
位置変化に関して説明するための図、図５及び図６はこ
の実施例における防振装置の動作を示すフローチャー
ト、図７は動作説明を助けるための信号波形を示す図で
ある。

【００１４】上記図１乃至図３において、先ず機械的構
成部分について説明する。

【００１５】１は可変頂角プリズム、２はカバー、３は
撮影レンズ、４は第１のステッピングモータ、５は第１
の動力伝達レバー、６は第２のステッピングモータ、７
は第２の動力伝達レバー、８は第１のフォトインタラプ
タ、９は第２のフォトインタラプタ、７０は固体撮像素
子（以下、ＣＣＤと記す）である。

【００１６】上記可変頂角プリズム１は、第１のガラス
板１ａ、第２のガラス板１ｂ、ベローズ１ｃ、第１の保
持鏡筒１ｅ、第２の保持鏡筒１ｋより成り、第１，第２
のガラス板１ａ，１ｂとベローズ１ｃと第１，第２の保
持鏡筒１ｅ，１ｋによって密閉された内部には、例えば
シリコンオイルの様な透明な液体１ｄが充填されてい
る。

【００１７】 上記第１の保持鏡筒１ｅは例えばポリカ
ーボネイト樹脂を成形して作られ、略円環形状を成して
いる。この第１の保持鏡筒１ｅの外周部分には、第１の
軸１ｇ、第１の突出部１ｈ、第２の軸１ｆが嵌合される
第１の穴１ｆ’、及び、第２の突出部１ｊがそれぞれ設
けられており、前記第１の突出部１ｈの先端部１ｉは球
状を成している。又、第１及び第２の突出部１ｈ，１ｊ
は、第１の軸１ｇと第１の穴１ｆ’を結んだ軸に対して
略垂直な方向に設けられている。

【００１８】上記第２の保持鏡筒１ｋは例えばポリカー
ボネイト樹脂を成形して作られ、略円環形状を成してい
る。この第２の保持鏡筒１ｋの外周部分には、第４の軸
１ｑが嵌合される第２の穴１ｑ’、不図示の第３の軸１
ｐ（前記第１の軸１ｇと第２の軸１ｆの位置関係と同
様、前記第４の軸１ｑに対向した位置に設けられてい
る）、第３の突出部１ｒ、及び、不図示の第４の突出部
１ｎ（前記第１の突出部１ｈと第２の突出部１ｊの位置
関係と同様、第３の突出部１ｒに対向した位置に設けら
れている）がそれぞれ設けられており、前記第３の突出
部１ｒの先端部１ｍは球状を成している。又、第３及び
第４の突出部１ｒ，１ｎは、不図示の第３の軸１ｐと第
４の軸１ｑを結んだ軸に対して略垂直な方向に設けられ
ている。

【００１９】上記ベローズ１ｃは例えばポリエチレン樹
脂により作られ、いわゆる蛇腹形状を成している。

【００２０】また、前記第１の保持鏡筒１ｅには、透明
なガラスで出来た第１のガラス板１ａが隙間が生じない
様に接着により固定されており、前記第２の保持鏡筒１
ｋには、透明なガラスで出来た第２のガラス板１ｂが隙
間を生じない様に接着により固定されている。又、前記
ベローズ１ｃの一端は上記第１の保持鏡筒１ｅに隙間の
ない様に接着されており、他端は上記第２の保持鏡筒１
ｋに隙間のない様に接着されている。したがって、前述
した様に、第１の保持鏡筒１ｅと第１のガラス板１ａと
ベローズ１ｃと第２の保持鏡筒１ｋと第２のガラス板１
ｂによって密閉された空間が形成され、ここにシリコン
オイルの様な液体１ｄが充填される。

【００２１】上記カバー２は例えばポリカーボネイト樹
脂で作られ、略円環形状をなし、第１の軸受け部２ａ、
第２の軸受け部２ｂ、第３の軸受け部２ｃと、第４の軸
受け部２ｄ、第１のスリット部２ｅ、第２のスリット部
２ｆ、第１の穴２ｇ、第２の穴２ｈ、第１乃至第４の取
付けリブ２ｉ，２ｊ，２ｋ，２ｒ（２ｊ，２ｋ，２ｒは
２ｉと同一の形状をしており、図１では図示せず）、及
び、第１，第２のピン２ｍ，２ｎを有する。

【００２２】前記第１乃至第４の取付けリブ２ｉ，２
ｊ，２ｋ，２ｒには、それぞれビス穴が設けられてい
る。また、第１の軸受け部２ａと第２の軸受け部２ｂを
結んだ方向と、第３の軸受け部２ｃと第４の軸受け部２
ｄを結んだ方向は、光軸に垂直で且つ互いに垂直になる
様になっている。

【００２３】また、前記第１の軸受け部２ａは所定の深
さを有する穴であり、前記第２の軸受け部２ｂはカバー
２の内径側と外形側を貫通する穴である。そして、前記
第１の軸受け部２ａには可変頂角プリズム１の第１の軸
１ｇが嵌合され、前記第２の軸受け部２ｂには可変頂角
プリズム１の第２の軸１ｆ（尚、該第２の軸１ｆは第１
の穴１ｆ’に圧入等の手段により固定される）が嵌合さ
れる。この様な状態において、前記第２の軸受け部２ｂ
よりカバー２の外部へ露出した第２の軸１ｆの頭部は、
図２に示すように、カバー２に固定された第１の板バネ
１ｓによりその軸方向に付勢されている。この第１の板
バネ１ｓは、カバー２に設けられたピン２ｍにその穴１
ｓ’が嵌合され、熱カシメを行う等の手段により固定さ
れている。

【００２４】 また、前記第３の軸受け部２ｃは上記第
１の軸受け部２ａと同様に所定の深さを有する穴であ
り、前記第４の軸受け部２ｄは上記第２の軸受け部２ｂ
と同様にカバー２の内径側と外径側を貫通する穴であ
る。そして、前記第３の軸受け部２ｃには可変頂角プリ
ズム１の第３の軸１ｐ（不図示）が嵌合され、前記第４
の軸受け部２ｄには可変頂角プリズム１の第２の軸１ｑ
（尚、該第４の軸１ｑは第２の穴１ｑ’に圧入等の手段
により固定される）が嵌合される。この様な状態におい
て、前記第４の軸受け部２ｄよりカバー２の外部へ露出
した第４の軸１ｑの頭部は、上記第２の軸１ｆの頭部と
同様、カバー２に固定された第２の板バネ１ｔによりそ
の軸方向に付勢されている。この第２の板バネ１ｔは、
カバー２に設けられたピン２ｎにその穴１ｔ’が嵌合さ
れ、熱カシメを行う等の手段により固定されている。

【００２５】上記第１のフォトインタラプタ８はカバー
２の第１の穴２ｇに嵌め込まれ、接着等の手段により固
定されている。そして、該第１のフォトインタラプタ８
のスリット部は可変頂角プリズム１の第１の保持鏡筒１
ｅに設けられた第２の突出部１ｊが通る様に構成されて
おり、更に該突出部１ｊは可変頂角プリズム１の水平方
向の頂角が０度の近傍でフォトインタラプタ８の発光部
と受光部の間を「遮光する」，「遮光しない」各状態に
切り換えることが可能な寸法形状となっている。

【００２６】また、上記第２のフォトインタラプタ９は
カバー２の第２の穴２ｈに嵌め込まれ、接着等の手段に
より固定されている。そして、該第２のフォトインタラ
プタ９のスリット部は可変頂角プリズム１の第２の保持
鏡筒１ｋに設けられた不図示の第４の突出部１ｎが通る
様に構成されており、更に該突出部１ｎは可変頂角プリ
ズム１の垂直方向の頂角が０度の近傍でフォトインタラ
プタ９の発光部と受光部の間を「遮光する」，「遮光し
ない」各状態に切り換えることが可能な寸法形状となっ
ている。

【００２７】以上の様な構成にすることにより、可変頂
角プリズム１の第１の保持鏡筒１ｅは第１及び第２の軸
１ｇ，１ｆを介してカバー２により略垂直方向に軸支さ
れ、また、第２の保持鏡筒１ｋは第３，第４の軸１ｐ，
１ｑを介してカバー２により略水平方向に軸支され、前
記第１の保持鏡筒１ｅの第１の突出部１ｈに光軸と平行
な方向の力が作用すると、可変頂角プリズム１の水平方
向の頂角（以下、ヨー角と記す）が変化することによ
り、光軸が水平方向に曲がり、ＣＣＤ７０上の像も水平
方向に移動する、また、前記第２の保持鏡筒１ｋに設け
られた第３の突出部１ｒに光軸と平行な方向の力が作用
すると、可変頂角プリズム１の垂直方向の頂角（以下、
ピッチ角と記す）が変化するすることにより、光軸が垂
直方向に曲がり、ＣＣＤ７０上の像も垂直方向に移動す
る。

【００２８】上記撮影レンズ３は、レンズ鏡筒３ａ、撮
影光学系３ｓ，３ｔ，３ｕ，３ｖ（図２参照）、絞り３
ｗ、不図示の変倍用アクチュエータ、及び、不図示のピ
ント合せ用アクチュエータを有する周知の撮影レンズで
ある。

【００２９】 前記レンズ鏡筒３ａの前方部分の外周部
には第１乃至第４のフランジ３ｉ，３ｊ，３ｋ，３ｒ
（３ｉは不図示）が設けられ、これら第１乃至第４のフ
ランジ３ｉ，３ｊ，３ｋ，３ｒには穴が設けられてお
り、不図示のビスをこれら穴に貫通させ、前記カバー２
に設けられた第１乃至第４の取付けリブ２ｉ，２ｊ，２
ｋ，２ｒ（２ｉ以外は不図示）に設けられたネジ穴に締
める事により、前述の可変頂角プリズム１が装着された
カバー２は該レンズ鏡筒３ａに固定されることになる。
また、該レンズ鏡筒３ａには第１，第２のステッピング
モータ４，５を固定するための穴３ｂ，３ｃ，３ｄ，３
ｅが設けられており、該穴３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅにビ
スを介して第１及び第２のステッピングモータ４，６が
固定される。さらにレンズ鏡筒３ａにはＣＣＤホルダ部
３ｍが設けられ、ＣＣＤ７０が固定される。

【００３０】 上記第１ステッピングモータ４は、周知
のＰＭ型ステッピングモータであるモータ部４ａ、該モ
ータ部４ａのロータの回転軸に一体で設けられたリード
スクリュー４ｂ、該リードスクリュー４ｂを軸支する軸
受けを有する取付けアングル４ｆ、該取付けアングル４
ｆに固定されたガイドバー４ｃ、及び、該ガイドバー４
ｃと嵌合するスリーブを有し且つ前記リードスクリュー
４ｂと嵌合するネジ部を有するリードナット部４ｄによ
り構成されている。そして、前記リードナット４ｄは前
記モータ部４ａのロータの回転に応じて光軸方向に移動
する。

【００３１】上記第１の動力伝達レバー５は例えばポリ
アセタール樹脂を成形して作られており、第１の軸受け
部５ａと第２の軸受け部５ｂを有する。

【００３２】前記第１の軸受け部５ａは、前述の第１の
ステッピングモータ４のリードナット部４ｄに設けられ
た球状をした先端部４ｅをガタなく軸支し、前記第２の
軸受け部５ｂは、前述の可変頂角プリズム１の第２の保
持鏡筒１ｋに設けられた第３の突出部１ｒの球形状を成
す先端部１ｍをガタなく軸支する。

【００３３】ここで、図３により前記第１の動力伝達レ
バー５の第１及び第２の軸受５ａ，５ｂと可変頂角プリ
ズム１の第３の突出部１ｒの先端部１ｍ、及び、第１の
ステッピングモータ４のリードナット部４ｄに設けられ
た球状の先端部４ｅの関係について説明する。

【００３４】 なお、図３においては、動力伝達レバー
５の第２の軸受部５ｂと可変頂角プリズム１の第３の突
出部１ｒに設けられた球形の先端部１ｍの関係のみを示
しているが、動力伝達レバー５の第１の軸受部５ａと第
１のステッピングモータ４のリードナット部４ｄに設け
られた球状の先端部４ｅの関係も全く同様である。

【００３５】図３に示す様に、動力伝達レバー５の第２
の軸受部５ｂには、第１乃至第４のバネ部５ｂ₁ ，５ｂ
₂ ，５ｂ₃ ，５ｂ₄ （５ｂ₂ ，５ｂ₄ は不図示）、球面
状の摺動部５ｂ₅ 、及び、顎部５ｂ₆ が設けられてお
り、前記顎部５ｂ₆ の内径は可変頂角プリズム１の第３
の突出部１ｒの球状の先端部１ｍの外径よりも所定の量
だけ小さく、また、前記球面状の摺動部５ｂ₅ の径は上
記第３の突出部１ｒの球状の先端部１ｍの径と同じであ
る。

【００３６】この様な寸法形状であるために、可変頂角
プリズム１の第３の突出部１ｒの先端部１ｍは、動力伝
達レバー５の第２の軸受部５ｂに圧入により取付けられ
る。そして、組立て状態において、動力伝達レバー５の
第１乃至第４のバネ部５ｂ₁，５ｂ₂ ，５ｂ₃ ，５ｂ₄
は可変頂角プリズム１の第３の突出部１ｒの球状部１ｍ
を該動力伝達レバー５の球面状の摺動部５ｂ₅ に付勢す
る働きを持つ。

【００３７】上記の様な構成であるために、動力伝達レ
バー５は可変頂角プリズム１の第３の突出部１ｒの先端
部１ｍを中心として、いずれの方向にも回転自由度を有
する。また、同様に、動力伝達レバー５は第１のステッ
ピングモータ４のリードナット部４ｄに設けられた球状
の先端部４ｅを中心として、いずれの方向にも回転自由
度を有する。

【００３８】この様に、第１のステッピングモータ４の
リードナット部４ｄと可変頂角プリズム１の第２の保持
鏡筒１ｋが動力の損失を生じず、且つ、ガタなく連結さ
れるために、第１のステッピングモータ４の回転に応じ
て正確に可変頂角プリズム１のピッチ角が変化する。

【００３９】 上記第２のステッピングモータ６は、周
知のＰＭ型ステッピングモータであるモータ部６ａ、該
モータ部６ａのロータの回転軸に一体で設けられたリー
ドスクリュー６ｂ、該リードスクリュー６ｂを軸支する
軸受けを有する取付けアングル６ｆ、該取付けアングル
６ｆに固定されたガイドバー６ｃ、及び、該ガイドバー
６ｃと嵌合するスリーブを有し且つ前記リードスクリュ
ー６ｂと嵌合するネジ部を有するリードナット部６ｄに
より構成されている。そして、前記リードナット６ｄは
前記モータ部６ａのロータの回転に応じて光軸方向に移
動する。

【００４０】上記第１の動力伝達レバー７は例えばポリ
アセタール樹脂を成形して作られており、第１の軸受け
部６ａと第２の軸受け部６ｂを有する。

【００４１】前記第１の軸受け部６ａは、前述の第２の
ステッピングモータ６のリードナット部６ｄに設けられ
た球状をした先端部６ｅをガタなく軸支し、前記第２の
軸受け部６ｂは、前述の可変頂角プリズム１の第１の保
持鏡筒１ｅに設けられた第１の突出部１ｈの球形状を成
す先端部１ｉをガタなく軸支する。

【００４２】上記の様な構成であるために、動力伝達レ
バー７は可変頂角プリズム１の第１の突出部１ｈの先端
部１ｉを中心として、いずれの方向にも回転自由度を有
する。また、同様に、動力伝達レバー７は第２のステッ
ピングモータ６のリードナット部６ｄに設けられた球状
の先端部６ｅを中心として、いずれの方向にも回転自由
度を有する。

【００４３】この様に、第２のステッピングモータ６の
リードナット部６ｄと可変頂角プリズム１の第１の保持
鏡筒１ｅが動力の損失を生じず、且つ、ガタなく連結さ
れるために、第２のステッピングモータ６の回転に応じ
て正確に可変頂角プリズム１のヨー角が変化する。

【００４４】次に、上記構成から成る防振装置の単位補
正量について、図４を用いて説明する。

【００４５】図４は、上記図１において可変頂角プリズ
ム１の頂角が０°の状態から第１のステッピングモータ
４が所定量だけ回転し、ピッチ方向の頂角がθ°になっ
た状態を示している。

【００４６】図４において、３ｘは撮影レンズ３の撮影
光学系３ｓ，３ｔ，３ｕ，３ｖを総じて表している。ｘ
はＣＣＤ７０の画素ピッチである。

【００４７】可変頂角プリズム１のピッチ方向の頂角が
θ°になると、光軸はψ°だけ曲げられる。このθとψ
は、可変頂角プリズム１の中に充填される液体の屈折率
によって決まる定数をαとするとψ＝αθなる関係にな
る。

【００４８】また、撮影光学系３ｘの焦点距離をｆとす
ると、可変頂角プリズム１のピッチ方向の頂角がθ°に
なると、光軸はψ°だけずれ、ＣＣＤ７０上で無限遠の
物体の像は「ｆ tanψ」だけずれた位置に像を結ぶ。

【００４９】本実施例による防振装置においては、ステ
ッピングモータを１ステップ回転させた時の像の位置の
ずれ量がＣＣＤ７０の１画素ピッチｘ以下になるよう
に、第１及び第２のステッピングモータ４，６のそれぞ
れのリードスクリュー４ｂ，６ｂのピッチが設定されて
いる。

【００５０】次に、本実施例における防振装置の回路構
成について、図２を用いて説明する。

【００５１】図２において、１０，１１は振動センサで
あるところの例えば第１，第２の振動ジャイロであり、
第１の振動ジャイロ１０は、レンズ鏡筒３ａもしくは不
図示のビデオカメラ本体に、図１に示すピッチ方向にレ
ンズが揺れた場合のみに該レンズが揺れる速度に応じた
電圧を出力するべく固定されており、第２の振動ジャイ
ロ１１は、同じくレンズ鏡筒３ａもしくは不図示のビデ
オカメラ本体に、図１に示すヨー方向にレンズが揺れた
場合のみに該レンズが揺れる速度に応じた電圧を出力す
るべく固定されている。

【００５２】１２は上記振動ジャイロ１０，１１からの
角速度信号がバッファアンプ１５，１６を介して入力さ
れるマイクロコンピュータより成る制御回路であり、第
１乃至第４の入力端子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ
と第１乃至第４の出力端子１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１
２ｈを有する。

【００５３】 そして、前記第１の入力端子１２ａは前
記第１の振動ジャイロ１０の出力を増幅するバッファア
ンプ１５の出力端子に接続されており、第２の入力端子
１２ｂは前記第２のフォトインタラプタ９の出力端子に
接続されている。又、前記第３の入力端子１２ｃは前記
第２の振動ジャイロ１１の出力を増幅するバッファアン
プ１６の出力端子に接続されており、第４の入力端子１
２ｄは前記第１のフォトインタラプタ８の出力端子に接
続されている。

【００５４】 また、前記制御回路１２の第１の出力端
子１２ｅは第１の駆動回路１３の第１の入力端子１３ａ
に接続され、第２の出力端子１２ｆは第１の駆動回路１
３の第２の入力端子１３ｂに接続されている。又、制御
回路１２の第３の出力端子１２ｇは第２の駆動回路１４
の第１の入力端子１４ａに接続され、第４の出力端子１
２ｈは第１の駆動回路１４の第２の入力端子１４ｂに接
続されている。

【００５５】 前記第１の駆動回路１３の第１乃至第４
の出力端子１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ（図２では
１３ｄ〜１３ｆは不図示）は第１のステッピングモータ
４に接続されている。また、第２の駆動回路１４の第１
乃至第４の出力端子１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ
（１４ｄ〜１４ｆは不図示）は第２のステッピングモー
タ６（図２には不図示）に接続されている。これら第
１，第２の駆動回路１３，１４は周知の駆動回路であ
り、第１の入力端子１３ａ，１４ａへの入力がハイレベ
ルかローレベルかでステッピングモータの回転方向が決
定され、第２の入力端子１３ｂ，１４ｂにパルスが入力
する毎にステッピングモータを回転せしめるものであ
る。

【００５６】次に、上記構成における防振装置の本発明
に係る部分の動作について、図５及び図６のフローチャ
ートにしたがって説明する。なお、図５は本実施例の防
振装置の防振動作（以下、メインループと呼ぶ）を示す
フローチャートであり、図６は図５のメインループに割
込み、メインループの情報に基づいてモータ駆動させる
割込み処理を示すプログラムである。

【００５７】図２に示す制御回路１２に電源が投入され
ることにより、図５のステップ１００からのピッチ，ヨ
ーのステッピングモータ４，６の制御を行う。［ステッ
プ１００］ 第１，第２の駆動回路１３，１４を介して
ピッチ，ヨーのステッピングモータ４，６を初期位置
（リセット位置）に移動させる。このリセット動作は、
可変頂角プリズムを他の部材にぶつけないために、リセ
ット位置からある所定の範囲内で可変頂角プリズムを制
御するために行う。また、防振を切る場合には、リセッ
ト位置に可変頂角プリズムを移動させ、リセット位置に
静止させる。 ［ステップ１０１］ ピッチ，ヨーカウンタをリセット
する。 ［ステップ１０２］ 振動ジャイロ１０，１１よりバッ
ファアンプ１５，１６を通してヨー，ピッチ方向の角速
度信号を取り込み、内蔵するＡ／Ｄ変換部にてＡ／Ｄ変
換する。 ［ステップ１０３］ 上記ステップ１０２でＡ／Ｄ変換
したヨー，ピッチ方向の角速度信号を積分し、角変位信
号に変換する。

【００５８】ここで、上記角変位信号はステッピングモ
ータ４，６の位置情報であり、これにしたがって該ステ
ッピングモータ４，６を駆動することにより、上記の様
にして可変頂角プリズム１のヨー角、ピッチ角が設定さ
れ、後述するようにして防振が可能となる。 ［ステップ１０４］ ここではヨー方向の角変位信号と
ヨーカウンタの値とを比較し、等しければステップ１０
８へ進み、等しくなければステップ１０５へ進む。 ［ステップ１０５］ ここではヨー方向の角変位信号が
ヨーカウンタの値よりも大きいか否かを判別し、大きけ
ればステップ１０６へ進み、そうでなければステップ１
０７へ進む。 ［ステップ１０６］ ヨー方向の角変位信号がヨーカウ
ンタの値よりも大きいので、ヨー方向駆動用のステッピ
ングモータ６を時計回りに駆動する。そしてステップ１
０９へ進む。 ［ステップ１０７］ ヨー方向の角変位信号がヨーカウ
ンタの値に等しいか小さいため、ヨー方向駆動用のステ
ッピングモータ６を反時計回りに駆動する。そしてステ
ップ１０９へ進む。 ［ステップ１０８］ ヨー方向の角変位信号とヨーカウ
ンタの値が等しいため、ヨー方向駆動用のステッピング
モータ６は所望の位置にあるとして、該ステッピングモ
ータ６を停止させる。そしてステップ１０９へ進む。 ［ステップ１０９］ ここではピッチ方向の角変位信号
とピッチカウンタの値とを比較し、等しければステップ
１１３へ進み、等しくなければステップ１１０へ進む。 ［ステップ１１０］ ここではピッチ方向の角変位信号
がピッチカウンタの値よりも大きいか否かを判別し、大
きければステップ１１１へ進み、そうでなければステッ
プ１１２へ進む。 ［ステップ１１１］ ピッチ方向の角変位信号がピッチ
カウンタの値よりも大きいので、ピッチ方向駆動用のス
テッピングモータ４を時計回りに駆動する。そしてステ
ップ１１４へ進む。 ［ステップ１１２］ ピッチ方向の角変位信号がピッチ
カウンタの値に等しいか小さいため、ピッチ方向駆動用
のステッピングモータ４を反時計回りに駆動する。そし
てステップ１１４へ進む。 ［ステップ１１３］ ピッチ方向の角変位信号とピッチ
カウンタの値が等しいため、ピッチ方向駆動用のステッ
ピングモータ４は所望の位置にあるとして、該ステッピ
ングモータ４を停止させる。そしてステップ１１４へ進
む。 ［ステップ１１４］ サンプリングタイム１msecを経過
したか否かを判別し、経過していなければこのステップ
に留まり、経過することによりステップ１０２へ戻り、
再び同様の動作を繰り返す。

【００５９】次に、図６を用いてピッチ，ヨー方向の駆
動を行うステッピングモータ４，６を実際に駆動する為
の信号を作成する割込み処理について説明する。

【００６０】図６に示す割込み処理は、前述の通り、図
５に示されるメインループの情報によってモータを駆動
するクロックパルスを作ると共に、ヨー，ピッチのカウ
ンタをアップダウンカウントさせるものであり、図５に
示すメインループの任意のタイミングに所定の時間間隔
で発生する。なお、この図６はヨー方向の防振動作のみ
を示すフローチャートであるが、ピッチ方向の防振動作
も全く同様にしておこなわれるため、ここでは省略して
いる。 ［ステップ２００］ ヨー方向駆動の割込みが入ったか
否かを判別し、割込みがあった場合にはステップ２０１
へ進む。 ［ステップ２０１］ ヨー方向のメインループで作られ
た駆動情報がステッピングモータ６を停止させるべく情
報であるか否かを判別し、そうであった場合にはステッ
プ２０２へ進み、そうでなければステップ２０３へ進
む。 ［ステップ２０２］ ここではヨー方向のメインループ
で作られた駆動情報がステッピングモータ６を停止させ
るべく情報であるため、該ステッピングモータ６を停止
させる。これは、図２の制御回路１２の出力端子１２ｆ
から駆動回路１３の入力端子１３ｂへの駆動パルスを停
止することにより実現される。そしてステップ２１２へ
進む。 ［ステップ２０３］ ここではヨー方向のメインループ
で作られた駆動情報がステッピングモータ６を駆動させ
るべく情報であるため、次にこの駆動方向が時計回りで
あるか否かの判別を行う。この結果、時計回りであれば
ステップ２０４へ進み、反時計回りであればステップ２
０８へ進む。 ［ステップ２０４］ ステッピングモータ６を時計回り
に回転させる。これは、制御回路１２の出力端子１２ｅ
から駆動回路１３の入力端子１３ａへ出力する駆動方向
信号をローレベルにし、制御回路１２の出力端子１２ｆ
から駆動回路１３の入力端子１３ｂへ駆動パルスを出力
することにより実現される。 ［ステップ２０５］ ヨー割込みカウンタを「１」アッ
プさせる。 ［ステップ２０６］ 上記ヨー割込みカウンタの値が任
意の定数Ａに達したか否かを判別し、≠Ａであるならば
ステップ２１３へ進み、任意の定数Ａに達した、つまり
＝Ａであるならばステップ２０７へ進む。 ［ステップ２０７］ ヨーカウンタの値を「１」アップ
させる。

【００６１】上記ステップ２０３においてステッピング
モータ６を反時計回りに駆動させることが判別された場
合には、前述した様にステップ２０８へと進む。 ［ステップ２０８］ ステッピングモータ６を反時計回
りに回転させる。これは、制御回路１２の出力端子１２
ｅから駆動回路１３の入力端子１３ａへ出力する駆動方
向信号をハイレベルにし、制御回路１２の出力端子１２
ｆから駆動回路１３の入力端子１３ｂへ駆動パルスを出
力することにより実現される。 ［ステップ２０９］ ヨー割込みカウンタを「１」アッ
プさせる。 ［ステップ２１０］ 上記ヨー割込みカウンタの値が任
意の定数Ａに達したか否かを判別し、≠Ａであるならば
ステップ２１３へ進み、任意の定数Ａに達した、つまり
＝Ａであるならばステップ２１１へ進む。 ［ステップ２１１］ ヨー駆動方向が反時計回りなの
で、ヨーカウンタの値を「１」ダウンさせる。 ［ステップ２１２］ メインループで作られた駆動情報
（モータ駆動方向、モータ停止）を割込みプログラムに
取り込む。 ［ステップ２１３］ ヨーモータを駆動するためのクロ
ックを作る次の割込みまでの時間を設定する。

【００６２】以上の動作を割込みが入った毎に行う。ま
た、前述した様に、ピッチ方向の駆動もヨー方向とタイ
ミングのずれた同様の割込み処理によって行われる。

【００６３】以上の図５及び図６の一連の動作を行う事
によって防振が行われるが、図７（ａ），（ｂ）を用い
て上記防振装置の動作を概説すると、以下の様になる。

【００６４】図７（ａ），（ｂ）のそれぞれ横軸は時間
を、図７（ａ）の縦軸は電圧を、又図７（ｂ）の縦軸は
可変頂角プリズム１の頂角（可動中心よりの変位角）
を、それぞれ表している。

【００６５】ビデオカメラに手振れ等により振動が加わ
ると、第１又は第２の振動ジャイロ１０，１１は図７
（ａ）の様な電圧（角速度信号）を出力する。すると、
これを受ける制御回路１２は内部で積分処理を行い、こ
れにて生成される変位信号を第１又は第２の駆動回路１
３，１４へ出力し、時刻に対し図７（ｂ）に実線で示す
位置に可変頂角プリズム１を動かす為に第１又は第２の
ステッピングモータ４，６を制御する。ことにより、図
７（ｂ）に破線で示すように可変頂角プリズム１の頂角
が変化し、防振動作が行われる。

【００６６】本実施例では、第１又は第２のステッピン
グモータ４，６の駆動制御にカウントを用いており、そ
して、この制御は該カウントのリセット値（可変頂角プ
リズムが可動中心時における値及びこれより防振動作中
に変化した値を含む）と角変位信号とによって行い、可
変頂角プリズムの頂角制御を行うようにしている。

【００６７】以上述べて来た様に、この第１の実施例で
は、可変頂角プリズム１を振動センサ（振動ジャイロ１
０，１１）の出力に基づいてステッピングモータ４，６
で動力伝達レバー５，７で動かし、防振を行う構成のた
め、撮影環境等の変化により可変頂角プリズム１を動か
すのに必要な力が変化しても制御系の発振を招くことな
く、防振撮影を行う事が可能である。

【００６８】また、光軸と平行になる様に配設されたス
テッピングモータ４，６の回転を光軸方向の動きに変換
して可変頂角プリズム１を動かしているため、防振機能
を切った際には該モータに通電を行ったり、特別なロッ
ク機構を設けなくても、可変頂角プリズム１を所定の位
置（可動中心位置）に保持することが可能となる。

【００６９】（変形例）本実施例では、光学的補正手段
として可変頂角プリズムを用いているが、これに限定さ
れるものではなく、撮影光軸に対して垂直方向の異なる
２方向にシフトして防振を行うシフト光学系や、慣性を
利用して防振を行う光学系を用いたものであっても同様
の効果を得ることができる。

【００７０】また、光学的補正手段（可変頂角プリズ
ム）を駆動する為の動力源としてステッピンモータを用
いているが、これに限定されるものではなく、直流モー
タや超音波モータのようなアクチュエータでも良い。

【００７１】また、本実施例では、マイクロコンピュー
タより成る制御回路１２の内部で処理される１パルスは
ステッピングモータの１ステップに相当しているが、該
制御回路１２の内部で処理される１パルスをステッピン
グモータの１パルスよりも小さくして、例えば該制御回
路１２から２パルス駆動する命令が来ると、ステッピン
グモータが１ステップ歩進するようにすれば、ステッピ
ングモータの駆動方向の反転時や微少な振動が加わった
時等においても、より自然で滑らかな画像を得ることが
できる。

【００７２】さらに又、本実施例の防振装置をズームレ
ンズとの組み合わせで使用する際には、焦点距離に応じ
て最小制御ピッチが変化するようにすれば、各焦点距離
で最適な防振効果を得ることができる。

【００７３】本実施例によれば、ステッピングモータ
４，６を介して可変頂角プリズム１を駆動して像振れ補
正を行う際の、可変頂角プリズム１の最小制御量（最小
光軸変化角度）を、ＣＣＤ７０上での画素ピッチ以下に
するようにしているため、防振動作中においても滑らか
で自然な画像を得ることが可能となる。

【００７４】尚、上記の如き装置と一見類似した技術が
特開平３−２７６９８１号にて開示されているが、該特
開平３−２７６９８１号にて開示された技術は、撮像素
子の画素間にできる像を、透明屈折板を回転させる事で
画素に導き、画素間の映像信号を得て解像度を高めよう
とするものであり、本発明は上記した様に、像振れ補正
を行う際に、光学的補正手段の最小制御単位を、撮像素
子上の結像位置変化に換算した際に、撮像素子の画素ピ
ッチ以下にして、光学的補正手段を最小制御単位だけ動
かした時に、像が大きく飛んでしまうのを防止し、滑ら
かで自然な画像を得られるようにしたものであり、その
目的、技術内容共に全く異なるものであるのは明らかで
あろう。

【００７５】

【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、像振れ補正を行った際に得られる画像が、ぎくしゃ
くした不自然なものではなく、滑らかで自然な画像とな
るようにすることができる防振装置を提供できるもので
ある。

【００７６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における防振装置の機械
的部分を示す分解斜視図である。

【図２】図１の防振装置の断面及び電気ブロックを示す
機構図である。

【図３】図１の動力伝達レバーと可変頂角プリズムの突
出部との関係を示す断面図である。

【図４】図１の防振装置において可変頂角プリズムの頂
角変化とＣＣＤ上の像位置変化について説明するための
図である。

【図５】図１の防振装置の本発明に係る部分の動作を示
すフローチャートである。

【図６】同じく図１の防振装置の本発明に係る部分の動
作を示すフローチャートである。

【図７】図１の防振装置の概略動作を説明するための信
号波形を示す図である。

【符号の説明】

１，４０ 可変頂角プリズム ４，６ 第１及び第２のステッピングモー
タ ５，７ 第１及び第２の動力伝達レバー ８，９ 第１及び第２のフォトインタラプ
タ １０，１１ 振動ジャイロ １２ 制御回路 １３，１４ 第１及び第２の駆動回路 ７０ ＣＣＤ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/232 G03B 5/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 該装置に加わる振れを検出する振動検出
   手段と、前記振れに起因する固体撮像素子面上での像振
   れを補正する為の光学的補正手段と、パルス信号により
   制御される、前記光学的補正手段の駆動用のアクチュエ
   ータと、前記振動検出手段からの信号より前記光学的補
   正手段の駆動量を算出し、この算出結果に基づいて前記
   アクチュエータの駆動を制御する制御手段とを備えた防
   振装置であって、前記制御手段は、前記アクチュエータ
   を介して行う前記光学的補正手段の最小制御量を、前記
   固体撮像素子上での結像位置変化に換算した際、該固体
   撮像素子の画素ピッチ以下とすることを特徴とする防振
   装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、撮影レンズの焦点距離
   をｆ，固体撮像素子の画素ピッチをｘとした時、前記光
   学的補正手段を最小制御量だけ駆動した際の光軸変化角
   度ψが ｆ tanψ≦ｘ となるように前記アクチュエータを制御することを特徴
   とする請求項１記載の防振装置。