JP3278212B2 - Image stabilizer - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、カメラ等の撮影装置に
用いて好適な揺れ補正装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shake correcting device suitable for use in a photographing device such as a camera.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来よりカメラ等の撮影装置の分野で
は、露出設定、焦点調節等あらゆる点で自動化,多機能
化が図られ、撮影環境にかかわらず常に良好な撮影を行
うことができるようになつている。2. Description of the Related Art Conventionally, in the field of a photographing apparatus such as a camera, automation and multi-functionality have been achieved in all aspects such as exposure setting and focus adjustment, so that good photographing can always be performed regardless of the photographing environment. I'm sorry
【0003】しかしながら実際に撮影画像の品位を著し
く低下させているのはカメラ振れであることが多く、近
年ではこのカメラ振れを補正する振れ補正装置が種々提
案され、注目を集めているところである。However, it is often the case that the quality of a photographed image is significantly degraded by camera shake. In recent years, various shake correction devices for correcting the camera shake have been proposed and are attracting attention.
【0004】振れ補正装置は、補正系では光学的に補正
するもの、画像処理によつて電気的に補正するものに大
別され、また検出系では物理的に振動を検出するもの、
画像の動きベクトル等を画像処理によつて検出するもの
に大別され、多くの形態が考えられる。[0004] Shake correction devices are broadly divided into those that correct optically in a correction system, those that correct electrically by image processing, and those that physically detect vibration in a detection system.
The method is roughly classified into a method in which a motion vector of an image is detected by image processing, and many forms are conceivable.
【0005】図19に従来の振れ補正装置の構成の一例
を示す。FIG. 19 shows an example of the configuration of a conventional shake correction apparatus.
【0006】同図において、1は例えば振動ジャイロ等
の角速度センサからなる角速度検出器であり、カメラ等
の撮影装置に取り付けられている。2は角速度検出器1
から出力される速度信号の直流成分を遮断して交流成分
すなわち振動成分のみを通過させるDCカツトフイルタ
である。このDCカツトフイルタは、任意の帯域で信号
を遮断するハイパスフイルタ(以下HPFと称す)を用
いてもよい。3はDCカツトフイルタより出力された角
速度信号を適当な感度に増幅するアンプである。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an angular velocity detector including an angular velocity sensor such as a vibrating gyroscope, which is attached to a photographing device such as a camera. 2 is an angular velocity detector 1
This is a DC cut filter that cuts off the DC component of the speed signal output from the controller and passes only the AC component, that is, the vibration component. As the DC cut filter, a high-pass filter (hereinafter, referred to as an HPF) that blocks a signal in an arbitrary band may be used. Reference numeral 3 denotes an amplifier for amplifying the angular velocity signal output from the DC cut filter to an appropriate sensitivity.
【0007】4はアンプ3より出力された角速度信号を
デジタル信号に変換するA/D変換器、5はA/D変換
器4の出力を積分して角変位信号を出力する積分器、6
は積分回路5より出力された角速度信号の積分信号すな
わち角変位信号からパンニング,チルテイングの判定を
行うパン・チルト判定回路、7はパン・チルト判定回路
の出力をアナログ信号あるいはPWM等のパルス出力に
変換して出力するD/A変換器である。そしてA/D変
換器4、積分器5、パン・チルト判定回路6、D/A変
換器7は、例えばマイクロコンピュータ(以下マイコン
と称す)COM1によつて構成される。8はマイコンよ
り出力された変位信号に基づいて、後段の画像補正手段
を、振れを抑制するように駆動する駆動回路、9は画像
補正手段で、たとえば光学的光軸を変位させて振れを相
殺する光学的補正手段、あるいは画像を記憶したメモリ
より電子的に画像の読み出し位置をシフトして振れを相
殺する電子的補正手段が用いられている。An A / D converter 4 converts an angular velocity signal output from the amplifier 3 into a digital signal, an integrator 5 integrates an output of the A / D converter 4 and outputs an angular displacement signal, and 6
Is a pan / tilt judging circuit for judging panning and tilting from an integral signal of the angular velocity signal output from the integrating circuit 5, that is, an angular displacement signal, and 7 is an output of the pan / tilt judging circuit to an analog signal or a pulse output such as PWM. This is a D / A converter for converting and outputting. The A / D converter 4, the integrator 5, the pan / tilt determination circuit 6, and the D / A converter 7 are constituted by, for example, a microcomputer COM1. Reference numeral 8 denotes a drive circuit for driving a subsequent image correcting means based on the displacement signal output from the microcomputer so as to suppress the shake, and 9 denotes an image correcting means, for example, by displacing the optical axis to cancel the shake. There is used an optical correction unit that electronically shifts the readout position of an image from a memory that stores an image and cancels a shake.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
述の振れ補正装置では、以下に示すような問題点があ
る。However, the above-described shake correcting apparatus has the following problems.
【0009】図4は既存の角速度センサを使用した振れ
補正装置を搭載したカメラ等の装置に一定振幅の加振を
行つたとき、画像補正手段9において得られる振動成分
信号の周波数特性である。FIG. 4 shows a frequency characteristic of a vibration component signal obtained by the image correction means 9 when a vibration of a constant amplitude is applied to a device such as a camera equipped with a shake correction device using an existing angular velocity sensor.
【0010】図4の周波数特性において、10Hzでの
特性に注目すると、利得特性はほぼ0dBとなつている
が、位相は約7.5degのずれを生じている。そして
この位相ずれを主要因として、加えられた振動に対し
て、3Hzでは1/100以下の振動に抑えられている
ものが、10Hzでは約1/8程度の振動にしか抑える
ことができなくなつている。In the frequency characteristics shown in FIG. 4, focusing on the characteristics at 10 Hz, the gain characteristics are almost 0 dB, but the phases are shifted by about 7.5 deg. Due to the phase shift as a main factor, the applied vibration is suppressed to 1/100 or less at 3 Hz, but can be suppressed to only about 1/8 at 10 Hz. ing.
【0011】このような、この特性における振れ補正の
効果を考えた場合、通常の撮影においては十分な効果が
期待できるとしても、10Hz付近の周波数の振動が連
続してカメラ等の装置に加わつているときには、その周
期的振動が目につきやすくなる。In consideration of the effect of the shake correction on such characteristics, even if a sufficient effect can be expected in ordinary photographing, vibration of a frequency of about 10 Hz is continuously applied to a device such as a camera. When it is, the periodic vibration becomes more noticeable.
【0012】このように、角速度センサを用いた上述し
たような現状の振れ補正装置では、十分な振動抑制効果
の期待できない周波数帯域で、連続した振動が加わり続
けた場合、加わっている振動の大きさによっては、補正
残りが目立つことが問題であった。As described above, in the above-described current shake correction device using the angular velocity sensor, when continuous vibration is continuously applied in a frequency band where a sufficient vibration suppression effect cannot be expected, the magnitude of the applied vibration is increased. Depending on the situation, there is a problem that the remaining correction is conspicuous.
【0013】そこで、本出願人は、振れ補正機構を含む
撮影装置に加わつている振れ、つまり補正すべき振れの
中心周波数を検知し、その出力に応じて利得特性及び位
相特性を変化させ、振れの中心周波数の利得ずれ、位相
ずれを補正しようとする提案を行つた(特願平4−24
3485号)が、振れの周波数検出手段は、外部に独立
して用意されていたため、構成及び調整の簡略化の点で
は、まだ改良の余地のあるものであつた。Therefore, the present applicant detects a shake applied to a photographing apparatus including a shake correction mechanism, that is, a center frequency of a shake to be corrected, and changes a gain characteristic and a phase characteristic according to an output of the shake. Proposed to correct the gain shift and the phase shift of the center frequency of Japanese Patent Application No. Hei.
No. 3485), however, since the vibration frequency detecting means is independently provided outside, there is still room for improvement in terms of simplification of the configuration and adjustment.
【0014】そこで、本発明の課題は上述した問題点を
解決するとともに、本出願人による先願をさらに改良す
ることにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to further improve the prior application filed by the present applicant.
【0015】[0015]
【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、機器の振動を検出する第1の検出手段と、
前記振動による画像の動きを補正する補正手段と、前記
第1の検出手段の出力に基づいて前記補正手段を制御
し、前記画像の動きを補正する方向に前記補正手段を駆
動する第1の制御手段と、前記第1の検出手段の出力か
ら前記振動の変位を検出する第2の検出手段と、前記第
2の検出手段の出力に基づいて前記第1の制御手段の特
性を制御する第2の制御手段とを有し、前記第2の検出
手段は、前記第1の検出手段の出力を積分演算する積分
手段と、該積分手段の出力信号から振動の周波数を検出
する周波数検出手段とを有する振れ補正装置とするもの
である。 また、本発明は上記目的を達成するために、機
器の振動を検出する第1の検出手段と、前記振動による
画像の動きを補正する補正手段と、前記第1の検出手段
の出力に基づいて前記補正手段を制御し、前記画像の動
きを補正する方向に前記補正手段を駆動する第1の制御
手段と、前記第1の検出手段の出力から前記振動の変位
を検出する第2の検出手段と、前記第2の検出手段の出
力に基づいて前記第1の制御手段の特性を制御する第2
の制御手段とを有し、前記第2の検出手段は、前記第1
の検出手段の出力の離散値の信号の増減により、周波数
を検知する振れ補正装置とするものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a first detecting means for detecting vibration of a device,
Correction means for correcting the movement of the image due to the vibration; and first control for controlling the correction means based on an output of the first detection means and driving the correction means in a direction for correcting the movement of the image. Means, second detecting means for detecting the displacement of the vibration from the output of the first detecting means, and second means for controlling the characteristics of the first control means based on the output of the second detecting means. Control means, and the second detection
Means for integrating an output of the first detection means;
Means for detecting the frequency of vibration from the output signal of the integrating means
A vibration correction device having a frequency detecting means
It is. Further, the present invention provides a
First detecting means for detecting the vibration of the vessel,
Correction means for correcting the movement of an image, and the first detection means
The correction means is controlled based on the output of
Control for driving the correction means in a direction to correct
Means and the displacement of the vibration from the output of the first detecting means
Detecting means for detecting the output of the second detecting means;
Controlling a characteristic of the first control means based on a force;
Control means, and the second detection means includes the first detection means.
The frequency of the discrete value signal of the output of the
Is a shake correction device for detecting the vibration.
【0016】[0016]
【作用】これによって、種々の周波数の振れに対して適
切な振れ補正が可能となる。As a result, appropriate shake correction can be performed for shakes of various frequencies.
【0017】[0017]
【0018】[0018]
【実施例】以下、本発明を各図を参照しながらその実施
例について詳細に説明する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention;
【0019】(第1の実施例)図1は本発明における振
れ補正装置の第1の実施例の主たる構成を示すブロツク
図である。同図において、上述の第19図に示す先行例
と同一構成部分については同一の符号を付し、詳細な説
明は省略する。(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a first embodiment of a shake correcting apparatus according to the present invention. In this figure, the same components as those of the preceding example shown in FIG. 19 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0020】同図において、カメラ等の撮影装置に取り
付けられた振動ジャイロ等の角速度センサからなる角速
度検出手段1、角速度検出手段1から出力される速度信
号の直流成分を遮断するDCカツトフイルタ(あるいは
HPF)、角速度信号を所定感度に増幅するアンプ3、
駆動回路8、画像補正手段9については、上述の第19
図に示す先行例と同一構成のものを用いることができる
ものであり、本発明において異なるのは、装置全体の制
御を行うマイクロコンピユータCOM2の内部構成であ
る。なお本実施例においては、画像補正手段9としてた
とえば後述の可変頂角プリズム(VAP)あるいはメモ
リ制御方式が用いられている。In FIG. 1, an angular velocity detecting means 1 comprising an angular velocity sensor such as a vibrating gyroscope attached to a photographing device such as a camera, and a DC cut filter (or HPF) for cutting off a DC component of a velocity signal outputted from the angular velocity detecting means 1 ), An amplifier 3 for amplifying the angular velocity signal to a predetermined sensitivity,
The drive circuit 8 and the image correcting means 9 are the same as those described in the nineteenth embodiment.
The same configuration as that of the preceding example shown in the drawing can be used, and the difference in the present invention is the internal configuration of the microcomputer COM2 that controls the entire device. In this embodiment, for example, a variable apex prism (VAP) described later or a memory control method is used as the image correcting means 9.
【0021】マイコンCOM2内の構成を見ると、アン
プ3より出力された角速度信号をデジタル信号に変換す
るA/D変換器4、任意の帯域で特性を可変し得る機能
を有するHPF10、HPF10によつて抽出された所
定の周波数成分の信号を積分してその周波数成分におけ
る角変位信号を求める積分回路5、積分回路5より出力
された積分出力信号すなわち角変位信号の位相及び利得
を後述の周波数検出手段にしたがつて補正する位相及び
利得補正回路11、位相及び利得補正回路11の出力信
号をアナログ信号あるいはPWM等のパルス出力に変換
して出力するD/A変換器7が配されている。Looking at the configuration in the microcomputer COM2, the A / D converter 4 for converting the angular velocity signal output from the amplifier 3 into a digital signal, the HPF 10 having the function of changing the characteristics in an arbitrary band, and the HPF 10 An integration circuit 5 that integrates the extracted signal of the predetermined frequency component to obtain an angular displacement signal at the frequency component, and detects the phase and gain of the integrated output signal output from the integration circuit 5, that is, the phase and gain of the angular displacement signal described later. There is provided a phase and gain correction circuit 11 for performing correction in accordance with the means, and a D / A converter 7 for converting an output signal of the phase and gain correction circuit 11 into an analog signal or a pulse output such as PWM and outputting the same.
【0022】また12はA/D変換器3より出力された
角速度信号及び積分回路5より出力された変位信号から
パンニング,チルテイング及び撮影状態の判別を行い、
その判定結果に応じてHPFの特性を変更するパン/チ
ルト判定回路である。Numeral 12 determines panning, tilting and a photographing state from the angular velocity signal output from the A / D converter 3 and the displacement signal output from the integration circuit 5,
This is a pan / tilt determination circuit that changes the characteristics of the HPF according to the determination result.
【0023】このパン/チルト判定回路の具体的動作
は、A/D変換器4より出力された角速度信号の振動の
有無及び積分回路5より出力された角変位信号を入力
し、角速度が一定で、角速度信号を積分した角変位信号
が単調増加を示す場合に、パンニングあるいはチルテイ
ングであると判定し、このようなときには、HPF10
の低域カツトオフ周波数を高くなる方へと変移させ、低
域の周波数に対して振れ補正系が応答しないように特性
を変更するものである。The specific operation of the pan / tilt determination circuit is as follows. The presence or absence of vibration of the angular velocity signal output from the A / D converter 4 and the angular displacement signal output from the integration circuit 5 are input so that the angular velocity is constant. If the angular displacement signal obtained by integrating the angular velocity signal indicates a monotonous increase, it is determined that the panning or the tilting is being performed.
The characteristic is changed so that the shake correction system does not respond to the low-frequency band.
【0024】パンニング/チルテイングが検出された場
合には、VAPを序々に移動範囲中心へとセンタリング
する。この間も角速度信号及び角変位信号の検出は行わ
れており、パンニング/チルテイングが終了した場合に
は、再び低域のカツトオフ周波数を低下して振れ補正範
囲を拡張する動作が行われる。When panning / tilting is detected, the VAP is centered at the center of the moving range. During this time, the detection of the angular velocity signal and the angular displacement signal is performed. When the panning / tilting is completed, the operation of lowering the low-frequency cut-off frequency again to extend the shake correction range is performed.
【0025】13はA/D変換器3より出力された角速
度信号から装置に加わつている振動を検出し、その振動
周波数に応じて位相及び利得補正回路11の特性を制御
する周波数検出手段である。Reference numeral 13 denotes frequency detecting means for detecting a vibration applied to the apparatus from the angular velocity signal output from the A / D converter 3 and controlling the characteristics of the phase and gain correction circuit 11 according to the vibration frequency. .
【0026】ここでマイコンCOM2より出力される制
御信号に応じて画像の振れを実際に補正する駆動回路
8,画像補正手段9について、例を上げて説明すると、
例えば図8,10,14に示すようなものが挙げられ
る。Here, the drive circuit 8 and the image correcting means 9 for actually correcting the image blur according to the control signal output from the microcomputer COM2 will be described with reference to an example.
For example, those shown in FIGS.
【0027】図8は、可変頂角プリズム(以下VAP:
Varriable angle prisumと称す)306を用いるととも
に駆動系にはボイス・コイルを使用し、角変位をエンコ
ーダ検出して駆動系にフイードバツクして駆動量を制御
するような閉ループを構成する制御系としたものであ
る。FIG. 8 shows a variable apex prism (hereinafter referred to as VAP:
A control system that uses a voice coil as the drive system, uses an encoder to detect angular displacement and feeds back to the drive system to control the amount of drive. It is.
【0028】まず、VAPについて詳しく述べると、図
12に示すように、可変頂角プリズム306は、対向し
た2枚の透明平行板340a、340bの間に透明な高
屈折率(屈折率n)の弾性体または不活性液体342を
狭持した形で充填するとともにその外周を樹脂フィルム
等の封止材341にて弾力的に封止し、透明平行板34
0a、340bを揺動可能とした構造のものであり、透
明平行板340a、340bを揺動することにより、光
軸を変位させ、振れを補正するものである。First, the VAP will be described in detail. As shown in FIG. 12, the variable apex angle prism 306 has a transparent high refractive index (refractive index n) between two opposing transparent parallel plates 340a and 340b. An elastic body or an inert liquid 342 is filled in a sandwiched manner, and the outer periphery thereof is elastically sealed with a sealing material 341 such as a resin film.
In this structure, the optical axes 0a and 340b are swingable, and the optical axis is displaced by swinging the transparent parallel plates 340a and 340b to correct the shake.
【0029】図13は、図12の可変頂角プリズム30
6の一方の透明平行板340aを揺動軸301(31
1)の回りに角度σだけ回動させたときの入射光束34
4の通過状態を示した図であり、同図に示すように、光
軸343に沿って入射してきた光束344は楔形プリズ
ムと同じ原理により、角度φ=(n−1)σだけ偏向さ
れて出射する。即ち、光軸343は角度φだけ偏心(偏
向)される。FIG. 13 shows the variable apex angle prism 30 of FIG.
6 is connected to the swing shaft 301 (31).
Incident light beam 34 when rotated by angle σ around 1)
FIG. 4 is a diagram showing a passing state of the light beam 4, and as shown in FIG. 4, a light beam 344 incident along an optical axis 343 is deflected by an angle φ = (n−1) σ according to the same principle as a wedge prism. Emit. That is, the optical axis 343 is decentered (deflected) by the angle φ.
【0030】図8の説明に戻ると、以上説明したVAP
306は保持枠307を介して301,311を軸とし
て回動し得るよう、鏡筒302に固定されている。Returning to the description of FIG. 8, the VAP described above
Reference numeral 306 is fixed to the lens barrel 302 via a holding frame 307 so as to be rotatable around 301 and 311 as axes.
【0031】313はヨーク、315はマグネツト、3
12はコイルであり、コイル312に電流を流すことに
より311を中心としてVAPの頂角を可変し得る、ボ
イスコイル型のアクチユエータが構成されている。31
0はVAPの変位検出用のスリツトであり、回転軸31
1と同軸に保持枠307すなわちVAP306とともに
回動してその位置を変位する。308はスリツト310
の位置を検出する発光ダイオード、309はPSD(Po
sition Sensing Detector )であり、発光ダイオード3
08とともにスリツト310の変位を検出することによ
り、VAP頂角の角変位を検出するエンコーダを構成し
ている。313 is a yoke, 315 is a magnet, 3
Reference numeral 12 denotes a coil, which constitutes a voice coil type actuator capable of changing the apex angle of the VAP about the point 311 by flowing a current through the coil 312. 31
Reference numeral 0 denotes a slit for detecting the displacement of the VAP.
Rotating together with the holding frame 307, that is, the VAP 306, coaxially with the position 1, the position is displaced. 308 is a slit 310
309 is a light emitting diode for detecting the position of
sition Sensing Detector)
By detecting the displacement of the slit 310 together with 08, an encoder for detecting the angular displacement of the VAP apex angle is constituted.
【0032】そしてVAP306によって入射角度が変
えられた光束は撮影レンズユニツト303によつてCC
D等の撮像素子304の撮像面上に結像される。The light beam whose incident angle has been changed by the VAP 306 is subjected to CC by the taking lens unit 303.
An image is formed on the imaging surface of the imaging device 304 such as D.
【0033】なお305は保持枠307の軸301及び
311からなる回転軸と直交するもう片方の回転軸中心
を示している。Reference numeral 305 denotes the center of the other rotation axis orthogonal to the rotation axis composed of the axes 301 and 311 of the holding frame 307.
【0034】次にVAPを駆動制御する制御回路の基本
的な構成及び動作について図9のブロツク図を用いて説
明する。Next, the basic configuration and operation of the control circuit for driving and controlling the VAP will be described with reference to the block diagram of FIG.
【0035】同図において、306はVAP、322は
アンプ、323はアクチユエータを駆動するドライバ
ー、324は上述したVAP306駆動用のボイス・コ
イル型アクチユエータ、326はVAPの頂角変位を検
出するエンコーダ、325はマイクロコンピユータCO
M2から出力される振れ補正用の制御信号320と角変
位エンコーダ326の出力信号とを逆極性で加算する加
算器であり、マイクロコンピユータCOM2から出力さ
れる振れ補正用の制御信号320と角変位エンコーダ3
26の出力信号とが等しくなるように制御系が動作する
ので、結果として制御信号320がエンコーダ326の
出力と一致するようにVAP306が駆動されることに
より、マイクロコンピユータCOM2の指示された位置
にVAPが制御されるものである。In FIG. 3, reference numeral 306 denotes a VAP; 322, an amplifier; 323, a driver for driving an actuator; 324, a voice coil type actuator for driving the VAP 306; 326, an encoder for detecting a vertical angle displacement of the VAP; Is a micro computer CO
The adder adds the control signal 320 for shake correction output from M2 and the output signal of the angular displacement encoder 326 in opposite polarities. The control signal 320 for shake correction and the angular displacement encoder output from the microcomputer COM2. 3
Since the control system operates so that the output signal of the encoder 26 becomes equal to the output signal of the encoder 326, the VAP 306 is driven so that the control signal 320 matches the output of the encoder 326. Is controlled.
【0036】図10は他の画像補正手段の例を示すもの
であり、前述のVAPをボイス・コイル型アクチユエー
タでなく、ステツピングモータを使用して駆動するよう
構成したものである。FIG. 10 shows another example of the image correcting means, wherein the above-described VAP is driven not by a voice coil type actuator but by a stepping motor.
【0037】これは、回転軸301を回動中心として、
ステツピングモータ401により、保持枠307を介し
て、VAPを駆動する構成となっている。すなわち鏡筒
302に取り付けられた支持枠403にその回転軸にリ
ードスクリユー401aを配されたステツピングモータ
401を取り付けるとともに、前記支持枠403のガイ
ド軸405によつて光軸方向に移動可能に案内されるキ
ヤリア404を前記リードスクリユー401aに常時噛
合させ、且つキヤリア404を支持枠307に固定され
た連結杆407と回動軸406をもつて回動自在に連結
することにより、ステツプモータ401を回転してキヤ
リア404を光軸方向に移動し、連結杆407を介して
保持枠を回動軸301,311を中心に回動させ、VA
Pを駆動するものである。また402はVAPの基準位
置を検出するリセツトセンサである。なお、これと同様
のVAP駆動機構が、軸305についても設けられてい
るが、それについては説明を省略する。This is based on the rotation shaft 301 as the center of rotation.
The VAP is driven by the stepping motor 401 via the holding frame 307. That is, a stepping motor 401 having a lead screw 401a mounted on a rotation shaft thereof is attached to a support frame 403 attached to the lens barrel 302, and is movable in the optical axis direction by a guide shaft 405 of the support frame 403. The carrier 404 to be guided is always engaged with the lead screw 401a, and the carrier 404 is rotatably connected to a connecting rod 407 fixed to a support frame 307 with a rotating shaft 406, so that a step motor 401 is provided. Is rotated to move the carrier 404 in the optical axis direction, and the holding frame is turned around the turning shafts 301 and 311 via the connecting rod 407, so that the VA
P is driven. Reference numeral 402 denotes a reset sensor for detecting a reference position of the VAP. Note that a similar VAP drive mechanism is provided for the shaft 305, but a description thereof will be omitted.
【0038】そして、図10のシステムを駆動制御する
ための回路構成は図11に示すブロツク図のようになつ
ている。The circuit configuration for driving and controlling the system of FIG. 10 is as shown in the block diagram of FIG.
【0039】図11において、マイクロコンピユータC
OM2より出力される制御信号320を、駆動演算回路
410において駆動演算してVAPの駆動信号に変換
し、ドライバー・IC411に出力してする。そしてド
ライバー・ICによりステツピング・モータ401を駆
動し、VAPの頂角を変化させるものである。In FIG. 11, the microcomputer C
The control signal 320 output from the OM2 is drive-calculated in the drive calculation circuit 410, converted into a VAP drive signal, and output to the driver IC 411. Then, the stepping motor 401 is driven by the driver IC to change the apex angle of the VAP.
【0040】また図14は画像振れ補正手段の第3の例
を示すものであり、メモリに画像情報を記憶し、メモリ
からの画像の切り出し範囲を記憶されている画像より小
さめに設定するとともに、画像の動きを相殺する方向に
メモリからの画像切り出し位置をシフトすることによつ
て振れを補正し、さらに切り出した画像信号を拡大処理
して画面サイズを補正してから出力するように構成され
たメモリ制御方式の画像振れ補正手段を示すものであ
る。この方式はVAP等の光学的補正機構を用いること
なく電子的に振れ補正を行うことができるところに特徴
がある。FIG. 14 shows a third example of the image blur correcting means, in which image information is stored in a memory, and a cut-out range of the image from the memory is set to be smaller than that of the stored image. By shifting the image cutout position from the memory in a direction to cancel the motion of the image, the shake is corrected, and further, the cutout image signal is enlarged to correct the screen size, and then output. 2 illustrates a memory control type image blur correction unit. This method is characterized in that shake correction can be performed electronically without using an optical correction mechanism such as a VAP.
【0041】同図において、100はズームレンズ、1
01は光学像を電気信号に変換する撮像素子(CCDイ
メージセンサ等)、102はA/D変換器、103は、
マイコンCOM2より入力される制御信号(振れ信号)
110に基づいて撮像信号中の振れ成分を低減するよう
に、フイールドメモリ106より所定の画像情報の切り
出し位置をシフトして画像の振れを補正する振れ補正処
理及びフイールドメモリ106より読み出した画像に拡
大処理を行つて所謂電子ズームを行い、通常の画面サイ
ズに変換する画角補正処理手段を構成する画像処理回路
であり、マイクロコンピユータによつて実現される。In the figure, reference numeral 100 denotes a zoom lens, 1
01 is an imaging device (CCD image sensor or the like) for converting an optical image into an electric signal, 102 is an A / D converter, and 103 is
Control signal (vibration signal) input from microcomputer COM2
In order to reduce the shake component in the image pickup signal based on 110, the cutout position of predetermined image information is shifted from the field memory 106 to correct the shake of the image, and the image is enlarged to the image read from the field memory 106. This is an image processing circuit that constitutes an angle-of-view correction processing unit that performs a process to perform a so-called electronic zoom and converts it to a normal screen size, and is realized by a micro computer.
【0042】104はフイールドメモリより読み出した
画像を通常の画角に補正するための電子ズームを行う
際、ズーム情報により2つ以上の隣接する画素の画像情
報から一つの画素信号を補間する補間処理手段である。
この補間方法については、周知の手段を用いればよく、
たとえば隣接画素間の平均値で画素間を補間するように
すればよい。また105はD/A変換器、107はズー
ムレンズ100のズーム倍率比を検出するエンコーダで
ある。Reference numeral 104 denotes an interpolation process for interpolating one pixel signal from image information of two or more adjacent pixels based on zoom information when performing electronic zoom for correcting an image read from the field memory to a normal angle of view. Means.
For this interpolation method, known means may be used.
For example, interpolation between pixels may be performed using an average value between adjacent pixels. Reference numeral 105 denotes a D / A converter, and reference numeral 107 denotes an encoder that detects a zoom magnification ratio of the zoom lens 100.
【0043】次に動作を説明すると、ズームレンズ10
0を通過した光学像は、撮像素子101により電気信号
に変換され撮像信号として出力される。その撮像信号を
A/D変換器102でデジタル信号に変換し、103の
メモリ制御部を介して1フィールド分の画像情報をメモ
リ106に書き込む。ここで、マイコンCOM2より入
力される振れ信号とエンコーダ107からのズーム情報
により、フイールドメモリ106からの画像信号の切り
出し位置すなわち読みだす範囲及びその読み出し位置を
決定する。Next, the operation will be described.
The optical image passing through 0 is converted into an electric signal by the image sensor 101 and output as an image signal. The image signal is converted into a digital signal by the A / D converter 102, and image information for one field is written to the memory 106 via the memory control unit 103. Here, based on the shake signal input from the microcomputer COM2 and the zoom information from the encoder 107, the cutout position of the image signal from the field memory 106, that is, the readout range and the readout position are determined.
【0044】次に、フイールドメモリ106から読みだ
した信号を、切り出しサイズに応じて出力画像の走査幅
すなわち画角を元の大きさに変換するために、通常の一
画素の出力期間に何画素出力するかを求め、画素情報の
無い画素について補間処理を補間処理回路104にて行
う。そして、この信号をD/A変換器105によつてア
ナログ信号に変換して出力する。Next, in order to convert the signal read from the field memory 106 into the original size of the scanning width of the output image, that is, the angle of view, in accordance with the cut-out size, the number of pixels in a normal one pixel output period is converted. It is determined whether or not to output, and the interpolation processing is performed by the interpolation processing circuit 104 on the pixel having no pixel information. This signal is converted into an analog signal by the D / A converter 105 and output.
【0045】以上、振れを補正するための画像補正手段
について、その具体例について説明した。The specific example of the image correcting means for correcting the shake has been described above.
【0046】次に、図1に示す本実施例におけるマイコ
ンCOM2の処理動作について、図2のフローチャート
により説明する。同図において、制御をスタートする
と、ステツプS201において、DCカツトフイルタ
2,アンプ3を介して直流分を除去されるとともに所定
のレベルに増幅された角速度検出手段1からの角速度信
号が、A/D変換器4によつてデジタル信号に変換され
てマイコンCOM2へと取り込まれる。Next, the processing operation of the microcomputer COM2 in this embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. When the control is started, in step S201, the DC component is removed via the DC cut filter 2 and the amplifier 3 and the angular velocity signal from the angular velocity detecting means 1 amplified to a predetermined level is subjected to A / D conversion. The signal is converted into a digital signal by the device 4 and is taken into the microcomputer COM2.
【0047】続いてステップS202において、角速度
信号及びHPF10によつて角速度信号中から抽出した
所定の高域成分を積分回路5によつて積分して得た角変
位信号により、パンニング/チルテイング及び撮影状態
の判断を行う。Subsequently, in step S202, the panning / tilting and photographing state are performed by using the angular velocity signal and the angular displacement signal obtained by integrating the predetermined high frequency component extracted from the angular velocity signal by the HPF 10 by the integration circuit 5. Make a judgment.
【0048】ステップS203では、その判定結果に応
じて、上述したようにHPF10の特性を設定するため
の係数を予めマイコンCOM2内に用意されている図示
しないテーブルから読み出す。すなわちHPF10をデ
ジタルフイルタによつて構成すれば、その係数を記憶し
たテーブルより所定の係数を読み出して設定することに
より、HPF10の特性を自由に可変することができ
る。これらのパンニング/チルテイング及び撮影状態に
応じた係数は経験上求められたものである。In step S203, the coefficients for setting the characteristics of the HPF 10 are read from a table (not shown) prepared in the microcomputer COM2 in advance, according to the result of the determination. That is, if the HPF 10 is constituted by a digital filter, the characteristics of the HPF 10 can be freely changed by reading and setting a predetermined coefficient from a table storing the coefficient. These coefficients according to the panning / tilting and the photographing state are empirically obtained.
【0049】ステップS204では、前記特性設定用の
係数によりHPF10の演算を行つてその特性を設定
し、ステップS205では、HPF10の出力した信号
を積分回路5によつて積分演算し、角変位信号(振れ信
号)に変換する。In step S204, the operation of the HPF 10 is performed based on the characteristic setting coefficient to set its characteristics. In step S205, the signal output from the HPF 10 is integrated by the integration circuit 5 to calculate the angular displacement signal ( (Shake signal).
【0050】ステップS206では、周波数検出手段1
3によつてA/D変換器4より出力された角速度信号を
演算してその振れの中心周波数を検出し、ステップS2
07で、ステップS206において求められた振れの中
心周波数に応じた位相及び利得補正回路11の補正係数
を予めマイコンCOM2内に用意されている図示しない
テーブルから読み出す。In step S206, the frequency detecting means 1
3, the angular velocity signal output from the A / D converter 4 is calculated to detect the center frequency of the shake, and step S2 is performed.
In step 07, the phase and the correction coefficient of the gain correction circuit 11 corresponding to the center frequency of the shake obtained in step S206 are read from a table (not shown) prepared in the microcomputer COM2 in advance.
【0051】位相及び利得補正回路11は、振れ補正系
の位相遅れによる振れ補正特性の劣化を補償するための
もので、位相進み要素を持ち、後述するように、例えば
デジタルフイルタで構成されており、このデジタルフイ
ルタこの補正係数を読み出して、その振れ周波数に対応
した位相及び利得補正特性を設定するものである。The phase and gain correction circuit 11 is for compensating the deterioration of the shake correction characteristic due to the phase delay of the shake correction system, has a phase lead element, and is constituted by, for example, a digital filter as described later. The digital filter reads the correction coefficient and sets the phase and gain correction characteristics corresponding to the shake frequency.
【0052】ステップS208では、ステップS207
で得られた係数で補正演算を行い、ステップS209に
おいて得られた演算結果すなわち補正が施された角変位
信号を、D/A変換器7によりアナログ信号に変換し、
あるいはPWM等のパルス出力としてマイコンCOM2
より出力する。In step S208, step S207
The D / A converter 7 converts the calculation result obtained in step S209, that is, the corrected angular displacement signal into an analog signal,
Alternatively, the microcomputer COM2 may be used as a pulse output of PWM or the like.
Output more.
【0053】なお、HPF10,積分回路5,位相及び
利得補正回路11は、デジタルフイルタ等を使用してい
るので、サンプリング時間が比較的高くなければならな
い(例えば1kHz程度)が、パンニング/チルテイン
グ及び撮影状態の判断を行う判定回路12、周波数検出
手段13は比較的遅い周期(例えば100Hz)の処理
でよい。つまり、状況に応じての変更が可能である。Since the HPF 10, the integrating circuit 5, and the phase and gain correcting circuit 11 use a digital filter or the like, the sampling time must be relatively high (for example, about 1 kHz). The judgment circuit 12 for judging the state and the frequency detection means 13 may perform processing with a relatively slow cycle (for example, 100 Hz). That is, it can be changed according to the situation.
【0054】なお、図1の角速度信号を用いた周波数検
出手段13としては、例えば、信号中心付近にしきい値
を設け、この中心と交差する時間、あるいは一定時間に
交差する回数等で検出が可能であるが、この方法では、
直流的な信号の安定性に依存してしまう。つまり手持ち
での撮影などでは、低い周波数成分もかなり入るので正
確な振れ周波数検出が難しくなってしまう。As the frequency detecting means 13 using the angular velocity signal shown in FIG. 1, for example, a threshold value is provided near the center of the signal, and the detection can be performed based on the time at which the center intersects or the number of times the signal intersects at a certain time. However, in this method,
It depends on the stability of the DC signal. That is, in hand-held photographing and the like, since a low frequency component is considerably included, it is difficult to accurately detect a shake frequency.
【0055】そこで、本実施例では、各サンプリング毎
の信号の増減に着目し、周波数の検出を行う。すなわち
信号の増加・減少の1組で1つの振れとし、所定時間内
に何組検出したかで周波数を割り出す。この方式では、
1秒で1Hz毎の、2秒で0.5Hz毎の検出が可能で
ある。Therefore, in this embodiment, the frequency is detected by paying attention to the increase / decrease of the signal for each sampling. That is, one set of signal increase / decrease is regarded as one shake, and the frequency is determined based on how many sets are detected within a predetermined time. In this scheme,
It is possible to detect every 1 Hz in 1 second and every 0.5 Hz in 2 seconds.
【0056】ここで本実施例における周波数検出手段1
3の手法及び動作の一例について、図3に示すフローチ
ャートを用いて説明する。尚、この処理は、一定時間毎
に1回の割合で繰り返し行われるものとする。Here, the frequency detecting means 1 in the present embodiment
An example of the third method and the operation will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Note that this process is repeatedly performed once every certain time.
【0057】ステップS301では、周波数検出時間T
の読みだし(ロード)を、ステップS302で時計機能
用カウンタtの読みだしすなわちカウンタのカウント動
作を開始し、ステツプS303で周波数検出時間Tと時
計カウンタtとの比較を行い、時計カウンタのカウント
値tが所定時間Tに達したか否かの判定を行い、時計カ
ウンタtがTに到達していれば、ステツプS319へ、
達していなければステツプS304へと移行する。In step S301, the frequency detection time T
In step S302, the reading of the clock function counter t, that is, the counting operation of the counter is started. In step S303, the frequency detection time T is compared with the clock counter t, and the count value of the clock counter is counted. It is determined whether or not t has reached a predetermined time T. If the clock counter t has reached T, the process proceeds to step S319.
If not reached, the process moves to step S304.
【0058】ステップS304においては、時計カウン
タに「1」を加算する。したがつてこの「1」カウント
アツプは図3のフローチヤートに示す処理を1回実行す
る際の処理時間と一致している。In step S304, "1" is added to the clock counter. Therefore, this "1" count up coincides with the processing time when the processing shown in the flowchart of FIG. 3 is executed once.
【0059】ステップS305では角速度信号の増加が
前回までに起きているかを確認するための増加フラグ1
をロードする。この増加フラグは、前回までに増加が生
じているときには「H」がセツトされ、過去に増加が生
じていなければ「L」がセツトされている。In step S305, an increase flag 1 for confirming whether the increase in the angular velocity signal has occurred up to the previous time.
To load. This increase flag is set to "H" when the increase has occurred up to the previous time, and is set to "L" when no increase has occurred in the past.
【0060】ステップS306では、角速度信号の増加
が前回までに起きているか否かをフラグ1により判断
し、フラグ1=「H」であれば、増加が過去に生じてい
ると判定してステップS307へ進み、フラグ1=
「L」であれば、増加が過去生じていないと判定してス
テップS312へと進む。In step S306, it is determined by the flag 1 whether or not the increase in the angular velocity signal has occurred up to the previous time. If the flag 1 = “H”, it is determined that the increase has occurred in the past, and step S307 is determined. To flag 1 =
If “L”, it is determined that the increase has not occurred in the past, and the process proceeds to step S312.
【0061】ステップS306において、角速度信号の
増加が前回までに起きていた場合には、ステップS30
7において、減少が前回までに起きているかを確認する
ための、減少フラグ2をロードする。減少フラグ2は、
前回までに減少が起きている場合には「H」がセツトさ
れ、過去に減少が生じていない場合には「L」がセツト
されている。If it is determined in step S306 that the increase in the angular velocity signal has occurred before the previous time, the process proceeds to step S30.
At 7, a decrease flag 2 is loaded to check if the decrease has occurred up to the previous time. Decrease flag 2
"H" is set if the decrease has occurred before, and "L" is set if the decrease has not occurred in the past.
【0062】ステツプS308では、減少が前回までに
起きているか否かをフラグ2により判断し、フラグ2=
「H」すなわち減少が過去生じている場合にはステップ
S309へ、フラグ2=「L」すなわち減少が過去生じ
ていなければステップS312へと移行する。In step S308, it is determined whether or not the decrease has occurred before the last time by using the flag 2, and the flag 2 =
If "H", that is, the decrease has occurred in the past, the flow proceeds to step S309.
【0063】ステップS309では、振れ(振動)の回
数をカウントする振れ回数カウンタN1をロードし、ス
テップS310で、振れ回数カウンタN1に「1」を加
算した後、ステツプS311へと移行して増加フラグ
1,減少フラグ2をリセットして処理を終了する。In step S309, a shake counter N1 for counting the number of shakes (vibrations) is loaded. In step S310, "1" is added to the shake counter N1, and the process proceeds to step S311 to increase the increase flag. 1, the reduction flag 2 is reset, and the process is terminated.
【0064】一方、ステツプS306で増加フラグ1が
「H」でないと判定された場合及びステツプS308で
減少フラグ1が「H」でないと判定された場合、すなわ
ち過去に増加も減少も生じていない場合には、ステツプ
S312へと移行して1サンプリング前(前回の処理)
での角速度データω-1をロードし、続いてステップS3
13へと進み、角速度検出手段1で検出された今回の角
速度データωのロードを行う。On the other hand, when it is determined in step S306 that the increase flag 1 is not "H", and when it is determined in step S308 that the decrease flag 1 is not "H", that is, when neither increase nor decrease has occurred in the past. Moves to step S312, one sample before (previous processing)
Is loaded with the angular velocity data ω-1 at step S3, and then at step S3
The program proceeds to step 13 to load the current angular velocity data ω detected by the angular velocity detecting means 1.
【0065】ステップS314においては、1サンプリ
ング期間内における角速度データの増加あるいは減少が
生じたと判断する変化分のしきい値レベルaをロードす
る。このしきい値レベルaとサンプリング時間により、
周波数と振幅に応じた値に設定することができる。In step S314, a threshold level a corresponding to the change that determines that the angular velocity data has increased or decreased within one sampling period is loaded. With the threshold level a and the sampling time,
The value can be set according to the frequency and the amplitude.
【0066】ステップS315では、1サンプリング期
間内での角速度データの変化量の絶対値をしきい値レベ
ルaと比較し、それに達していなければステップS32
4へと移行して処理を終了し、達していれば(変化量の
絶対値がしきい値レベルa以上であれば)ステップS3
16へと進み、1サンプリング期間での角速度の変化量
が正(増加)であるか負(減少)であるかを判定し、正
であればステップS317へと進んで増加フラグ1を
「H」にセットし、正でなければ(減少であれば)ステ
ップS318の処理へと移行して減少フラグ2を「H」
にセットしてからステツプS324へと移行して処理を
終了する。In step S315, the absolute value of the change in the angular velocity data within one sampling period is compared with the threshold level a.
4 and the processing is terminated. If the processing has reached (if the absolute value of the amount of change is equal to or greater than the threshold level a), step S3 is performed.
The process proceeds to step S16, and it is determined whether the change amount of the angular velocity during one sampling period is positive (increase) or negative (decrease). If it is positive, the process proceeds to step S317 to set the increase flag 1 to “H”. If it is not positive (if it is a decrease), the process proceeds to step S318, and the decrease flag 2 is set to “H”.
Then, the process proceeds to step S324 to end the process.
【0067】ところで、上述のステツプS303におい
て、時計カウンタtのカウント値が周波数検出時間Tに
達していた場合には、ステツプS319へと移行し、振
れ回数カウンタN1をロードし、ステツプS320にお
いて、振れ回数N1を検出時間Tで除算し、単位時間
(1秒間)の振れ回数(振れ周波数F)を求める。If the count value of the clock counter t has reached the frequency detection time T in step S303, the flow shifts to step S319 to load the shake counter N1, and in step S320 the shake is counted. The number of times N1 is divided by the detection time T to determine the number of shakes (shake frequency F) per unit time (one second).
【0068】続いてステップS321で振れ回数カウン
タN1をクリアし、ステップS322で時計カウンタt
をクリアし、ステツプS323で振れ周波数Fを所定の
記憶領域にストアを行い、ステツプS304へと移行す
る。以後の動作は上述の通りである。Subsequently, in step S321, the shake counter N1 is cleared, and in step S322, the clock counter t is cleared.
Is cleared, and in step S323, the shake frequency F is stored in a predetermined storage area, and the flow shifts to step S304. Subsequent operations are as described above.
【0069】このように、角速度信号の増加・減少の一
組で一つの振動とみなすことにより、低周波数域(例え
ば1Hz以下)での揺れを取り除いての検出が容易であ
り、しきい値レベルaの設定によりノイズ成分の影響を
除去することができる。またマイコンを用いて処理を行
うことにより、容易に実現することができる等の利点が
ある。As described above, by considering one set of increase / decrease of the angular velocity signal as one vibration, it is easy to detect the swing in a low frequency range (for example, 1 Hz or less), and the threshold level is reduced. By setting a, the influence of the noise component can be removed. Further, there is an advantage that the processing can be easily realized by performing the processing using the microcomputer.
【0070】なお、この方式では周波数検出時間Tの設
定により検出精度を可変することができ、例えば、1秒
間であるなら1Hzの分解能で、2秒間であるなら0.
5Hzの分解能となる。In this method, the detection accuracy can be varied by setting the frequency detection time T. For example, the resolution is 1 Hz for 1 second, and 0. 0 for 2 seconds.
The resolution is 5 Hz.
【0071】よって、検出された振れ周波数Fに応じ
て、周波数検出時間Tを変更することで、検出周波数に
応じた検出精度が実現できる。例えば、検出周波数Fが
〜10Hzの時はT=2[SEC] として、0.5Hzの精
度で検出し、F=10Hz〜の時はT=1[SEC] とし
て、1Hzの精度として検出することで振れ周波数の検
出に要する時間を短縮することができる。Therefore, by changing the frequency detection time T according to the detected shake frequency F, it is possible to realize detection accuracy according to the detection frequency. For example, when the detection frequency F is 〜1010 Hz, T = 2 [SEC] and the detection is performed with an accuracy of 0.5 Hz. When the detection frequency F is 10 Hz or more, T = 1 [SEC] and the detection is performed with an accuracy of 1 Hz. Thus, the time required for detecting the shake frequency can be reduced.
【0072】この方式だと、低い周波数の揺れと、高い
周波数の揺れが同時に起こっているときには高い振れの
周波数が取り出せる。According to this method, when a low frequency swing and a high frequency swing occur simultaneously, a high swing frequency can be extracted.
【0073】通常、このような振れ補正装置における補
正周波数範囲は、手振れでは1〜15Hz程度である
が、撮影状態により、例えば静止撮影では3〜5Hz程
度の振幅が、乗り物の上なら6〜10Hzの振幅が大き
いというように、撮影者の熟練度、撮影状態により、比
較的大きな振幅の振れは、周波数がある程度狭い範囲
(帯域)に分布することがわかっている。また、三脚を
使用した場合には高い周波数の振れが気になり、成分的
には、20〜30Hz以上にまで分布する。Normally, the correction frequency range in such a shake correction apparatus is about 1 to 15 Hz for camera shake, but depending on the shooting state, for example, an amplitude of about 3 to 5 Hz for still shooting, and 6 to 10 Hz for a vehicle. It is known that, depending on the skill of the photographer and the photographing state, the fluctuation of the relatively large amplitude is distributed in a range (band) where the frequency is narrow to some extent. In addition, when a tripod is used, high frequency vibration is a concern, and components are distributed to 20 to 30 Hz or more.
【0074】ここで以上の実施例における効果を述べる
と、まず第1に振れの中心周波数を検知しているので、
前述のように、撮影状態の判断の1項目として有効であ
る。Here, the effect of the above embodiment will be described. First, since the center frequency of the shake is detected,
As described above, this is effective as one item for determining the shooting state.
【0075】また、先に位相及び利得の補正手段と組み
合わせることにより、撮影者の熟練度、撮影状態などに
応じて最適の補正が可能である。Further, by combining with the phase and gain correction means first, the optimum correction can be made according to the skill of the photographer, the photographing state, and the like.
【0076】仮に、振れ補正の十分な効果を得られるの
が、加わった振れに対して残留振れ成分を−30dB以
下に出来れば、十分な振れ補正状態であるとする。この
仮定は、振れの補正効果に対しては撮影装置の焦点距離
が大きく作用しているので、例えば、単純には焦点距離
が2倍であれば、2倍の抑制効果がないと得られる画像
において同一の効果が得られないからである。It is assumed that a sufficient effect of the shake correction can be obtained if the residual shake component can be reduced to -30 dB or less with respect to the added shake. This assumption is based on the fact that the focal length of the photographing device has a large effect on the shake correction effect. For example, if the focal length is simply twice, an image obtained without the double suppression effect can be obtained. This is because the same effect cannot be obtained.
【0077】しかし、振れを検知する振れセンサ、画像
補正系を含めた総合的な振れ抑制効果において、現状で
は、振れに対して振れ補正後の残留振れ量を−30dB
に抑えることのできる範囲は、前述の補正対象の振れの
帯域(例えば、1〜15Hz)に比べて狭い範囲でしか
得られない。However, at present, the total amount of residual shake after shake correction for the shake is -30 dB in the overall shake suppression effect including the shake sensor for detecting the shake and the image correction system.
Can be obtained only in a narrower range than the above-mentioned shake band (for example, 1 to 15 Hz) of the shake to be corrected.
【0078】具体的に例を示すため、現状の角速度セン
サと図8に示す画像補正手段によって得られる周波数特
性が図4のようなものであるとする。For a specific example, it is assumed that the frequency characteristics obtained by the current angular velocity sensor and the image correcting means shown in FIG. 8 are as shown in FIG.
【0079】これは、図1の角速度検出手段である振れ
センサ1に加える正弦波状の振れの入力に対する、画像
補正系の周波数特性を示したものである。上図が利得特
性を表し、下図が位相特性を表している。縦軸がそれぞ
れ利得(上図)、位相(下図)を示し、横軸が周波数
(1〜50Hz)を表している。This shows the frequency characteristics of the image correction system with respect to the input of a sine wave-like shake applied to the shake sensor 1 which is the angular velocity detecting means in FIG. The upper figure shows the gain characteristic, and the lower figure shows the phase characteristic. The vertical axis represents gain (upper figure) and phase (lower figure), and the horizontal axis represents frequency (1 to 50 Hz).
【0080】これのレンジを拡大してみたのが図5の特
性1である。この特性1について、位相に着目してみる
と、3Hzで位相が一致しており、その前後の周波数で
は、低周波側に向かうに従い、HPF5(ここでは、遮
断周波数0.06Hzとしている。)あるいは積分回路
6(遮断周波数0.07Hzとしている。)の影響によ
り位相が進み、高周波側に向かうと、角速度検出手段1
や画像補正手段9の影響で位相が遅れている。なお、利
得は1〜10Hz程度まで、ほぼ一定である。FIG. 5 shows a characteristic 1 in which the range is expanded. Paying attention to the phase of the characteristic 1, the phase coincides at 3 Hz. At frequencies before and after that, the HPF 5 (here, the cutoff frequency is set to 0.06 Hz) or toward the lower frequency side, or The phase advances under the influence of the integrating circuit 6 (having a cutoff frequency of 0.07 Hz).
And the phase is delayed by the influence of the image correction means 9. The gain is almost constant from about 1 to 10 Hz.
【0081】このときの抑振特性を示したものが、図7
の特性6であり、同図は、周波数(横軸)に対する補正
の効果(縦軸、dBで表示)である。この図から解るよ
うに、位相の一致している3Hzにおいて最良の抑制が
でき、2〜4Hzでは−30dBの抑制をほぼ達成して
いるが、10Hzにおいては、−18dB程度の抑振効
果となつている。FIG. 7 shows the suppression characteristics at this time.
6 shows the effect of the correction on the frequency (horizontal axis) (indicated by the vertical axis in dB). As can be seen from this figure, the best suppression can be achieved at 3 Hz where the phases match, and the suppression of -30 dB is almost achieved at 2 to 4 Hz, but at 10 Hz, the suppression effect is about -18 dB. ing.
【0082】すなわちこの位相のずれにより振れ抑制の
効果の悪化を招いている。That is, the phase shift causes the effect of suppressing the shake to deteriorate.
【0083】ここで、この特性1の位相遅れを補正する
ために、 H(S) = a (S + z) ・・・ (1) という伝達関数で表される位相進み要素を持った特性を
直列接続すれば、位相を所定の周波数で補正することが
できる。これは振れ抑制の範囲より高い周波数に設定
し、位相を進めるものである。これを位相及び利得補正
回路11で行う。Here, in order to correct the phase delay of the characteristic 1, a characteristic having a phase lead element represented by a transfer function of H (S) = a (S + z) (1) If they are connected in series, the phase can be corrected at a predetermined frequency. This is to set the frequency higher than the range of shake suppression and advance the phase. This is performed by the phase and gain correction circuit 11.
【0084】例えば、特性1の10Hzでの位相遅れに
注目すると、約7.5deg遅れている。よって、10
Hzで7.5deg位相を進ませればこの位相遅れを補
正することができ、結局十分な振動抑制効果を得ること
ができる。For example, focusing on the phase delay at 10 Hz of the characteristic 1, the delay is about 7.5 deg. Therefore, 10
If the phase is advanced by 7.5 deg in Hz, this phase lag can be corrected, and eventually a sufficient vibration suppression effect can be obtained.
【0085】すなわち特性1の位相ずれを10Hzにお
いて補正した(位相を一致させ、なおかつ利得も一致さ
せる)のが特性2である。これは式(1)のz(=0)
により設定できる。That is, the characteristic 2 is that the phase shift of the characteristic 1 is corrected at 10 Hz (the phase is matched and the gain is also matched). This is z (= 0) in equation (1).
Can be set by
【0086】また、利得も10Hzで0dBとなるよう
にaを調整する。これを位相及び利得補正回路11で実
現すれば、特性1を特性5に特性変更でき、これより抑
振効果を示す特性7が得られる。特性7より、このとき
に、10Hz付近で最良の抑振効果が得られることが解
る。なお、特性7は残留振れ成分を示すもので、 20Log(OUT/IN) ・・・ (2) OUT:振れ補正後の残留振れ成分 IN:振れ量 で表される。Further, a is adjusted so that the gain becomes 0 dB at 10 Hz. If this is realized by the phase and gain correction circuit 11, the characteristic 1 can be changed to the characteristic 5, and the characteristic 7 showing the suppression effect can be obtained. It can be seen from the characteristic 7 that the best damping effect is obtained at around 10 Hz. The characteristic 7 indicates a residual vibration component, and is represented by 20 Log (OUT / IN) (2) OUT: residual vibration component after vibration correction IN: vibration amount
【0087】20Hzにおいても同様に、特性1に対
し、特性4を位相及び利得補正手段11で実現すれば、
特性5を得ることができる。この特性より実現される抑
振効果としては特性8であり、20Hz付近で最良の抑
振効果が得られている。Similarly, at 20 Hz, if the characteristic 4 is realized by the phase and gain correction means 11 with respect to the characteristic 1,
Characteristic 5 can be obtained. Characteristic 8 is the suppression effect realized from this characteristic, and the best suppression effect is obtained near 20 Hz.
【0088】なお、位相及び利得補正手段11において
式(1)の特性を実現するためには、デジタル・フイル
タを用いれば、その係数を変更するだけで所望の特性を
設定することができる(図1参照)ので、マイコンを用
いる制御には好適である。そしてこの時のデジタルフイ
ルタには、1次IIRフィルタを使用するなら、 u0 = a0 ・w0 + a1 ・w1 w0 = e0 + a2 ・w1 w1 = w0 (w1 は状態変数) e0 : 入力 u0 : 出力 a0 ,a1 ,a1 :フイルタ係数 の演算により実現でき、フイルタ係数a0 ,a1 ,a2
を変えることにより、周波数特性を設定できるので、振
れ周波数に対応したフイルタ係数a0 ,a1 ,a2 のデ
ータをテーブルとして用意し、そのテーブルから得られ
るフイルタ係数で上記のIIRフイルタの演算を行えば
よい。In order to realize the characteristic of equation (1) in the phase and gain correcting means 11, if a digital filter is used, desired characteristics can be set only by changing the coefficient (FIG. 1), which is suitable for control using a microcomputer. If a first-order IIR filter is used for the digital filter at this time, u0 = a0 · w0 + a1 · w1 w0 = e0 + a2 · w1 w1 = w0 (w1 is a state variable) e0: input u0: output a0 , A 1, a 1: Filter coefficients can be realized by the calculation of filter coefficients a 0, a 1, a 2
, The frequency characteristics can be set. Therefore, the data of the filter coefficients a0, a1, and a2 corresponding to the shake frequency may be prepared as a table, and the above-described IIR filter may be calculated using the filter coefficients obtained from the table. .
【0089】すなわち、上述の実施例によれば、角速度
検出手段1より出力された角速度信号より、周波数検出
回路13によつて振れの中心周波数を検出し、その振れ
の中心周波数において制御系全体の位相,利得ともそれ
ぞれ0deg,0dBすなわち最良の抑振特性が得られ
るような位相進み補償を制御系に与えるべく、位相及び
利得制御回路11のデジタルフイルタのフイルタ特性を
可変するようにしたので、いかなる振れ周波数に対して
も、常に最良の抑振効果を得ることができる。That is, according to the above-described embodiment, the center frequency of the shake is detected by the frequency detection circuit 13 from the angular velocity signal output from the angular velocity detection means 1, and the control system as a whole is detected at the center frequency of the shake. The filter characteristics of the digital filter of the phase and gain control circuit 11 are varied in order to provide the control system with phase lag and gain of 0 deg and 0 dB, that is, the best suppression characteristics are obtained. The best suppression effect can always be obtained for the shake frequency.
【0090】また具体的には位相及び利得制御回路11
を構成するデジタルフイルタの特性が、各振れ周波数に
応じた周波数特性となるように、マイコン内のデータテ
ーブルに予め記憶されたフイルタ係数を、その振れ周波
数に応じて読み出して設定するだけでよいので、構成,
制御が簡単であり、特にマイコンによる処理には好適で
ある。More specifically, the phase and gain control circuit 11
It is only necessary to read and set the filter coefficient stored in advance in the data table in the microcomputer according to the shake frequency so that the characteristics of the digital filter constituting the filter have frequency characteristics corresponding to each shake frequency. ,Constitution,
It is easy to control and is particularly suitable for processing by a microcomputer.
【0091】例えば、ビデオムービー等を手持ちでの撮
影した場合、手振れとしては比較的広い周波数範囲に分
布するが、比較的振幅の大きな振れは撮影者の熟練度や
撮影状態などである程度狭い範囲に分布する。そこで、
このような振れの中心帯域に最良の補正効果を与えるよ
うに構成できれば、撮影者の熟練度、撮影状態(手持
ち、三脚に取り付けて、あるいは乗り物の上から等)に
応じて最適の補正が可能となる。For example, when a video movie or the like is shot by hand, the camera shake is distributed over a relatively wide frequency range, but the shake having a relatively large amplitude is within a narrow range to some extent depending on the skill of the photographer and the shooting conditions. Distribute. Therefore,
If it can be configured to give the best correction effect to the center band of such shake, the optimum correction can be made according to the photographer's skill level and shooting conditions (handheld, mounted on a tripod, from the top of the vehicle, etc.) Becomes
【0092】(第2の実施例)次に、本発明の第2実施
例について図15を用いて説明するが、この第2の実施
例における振れ補正装置の回路構成において、図1の構
成と異なる点はマイコン内部の処理であり、図15にお
けるマイコンCOM3内の積分回路5の出力信号を周波
数検出手段13に入力し、演算に使用している点であ
り、他の構成についてはマイコンの内外とも図1と同様
であり、説明は省略する。(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 15. In the circuit configuration of the shake correction apparatus according to the second embodiment, the configuration of FIG. The difference lies in the processing inside the microcomputer. The output signal of the integrating circuit 5 in the microcomputer COM3 in FIG. 15 is input to the frequency detecting means 13 and used for the calculation. Both are the same as those in FIG. 1 and the description is omitted.
【0093】すなわち本実施例は、角速度信号を考えた
場合に、低周波では利得が低くなってしまうことから感
度、精度とも低下するため、既存の積分回路5の積分出
力すなわち角変位信号を利用することで、低周波数域で
の検出能力を向上したものであり、第1の実施例の角速
度信号による周波数検出と同じ手法で、積分回路5より
出力される角変位信号を使って周波数検出を行う。That is, in the present embodiment, in consideration of the angular velocity signal, since the gain and the sensitivity are low at low frequencies, the sensitivity and the accuracy are reduced. Therefore, the integrated output of the existing integrating circuit 5, that is, the angular displacement signal is used. Thus, the detection capability in the low frequency range is improved, and the frequency detection is performed using the angular displacement signal output from the integration circuit 5 in the same manner as the frequency detection based on the angular velocity signal of the first embodiment. Do.
【0094】角速度信号においては、このままの系で使
用すると、取り込む信号のダイナミツクレンジの関係
で、低周波数域での検出能力が限られてしまう場合があ
る。そこで角変位信号による検出を行うことで低周波数
域での検出能力を高めるわけである。If the angular velocity signal is used as it is, the detection capability in the low frequency range may be limited due to the dynamic range of the captured signal. Therefore, by performing detection using the angular displacement signal, the detection capability in a low frequency range is improved.
【0095】つまり角速度信号は、振れが同一振幅であ
れば、周波数が高いほど信号が大きくなるが、系の構成
上、ゲインはある程度の値に限られる。そうすると、低
周波数域で十分な信号が得られず、検出能力が限られて
しまうことになる。That is, if the amplitude of the angular velocity signal is the same, the signal becomes larger as the frequency becomes higher. However, the gain is limited to a certain value due to the configuration of the system. Then, a sufficient signal cannot be obtained in the low frequency range, and the detection capability is limited.
【0096】しかし角変位信号は積分信号であるため、
振れが同一振幅であれば、当然周波数によらず振幅は一
定である。よって、比較的低周波数の振れの周波数検出
には適している。しかしながら高周波数になるに従っ
て、振れは小さくなる傾向にあるので、高周波域での検
出が逆に困難になる。However, since the angular displacement signal is an integral signal,
If the vibration has the same amplitude, the amplitude is naturally constant regardless of the frequency. Therefore, it is suitable for frequency detection of relatively low-frequency vibration. However, as the frequency becomes higher, the vibration tends to be smaller, so that detection in a high frequency range becomes more difficult.
【0097】このような両信号の特性を鑑み、両方の信
号の検出能力の優れた部分を用いて振れを検出すること
により低周波数域及び高周波数域の全域において精度を
向上させたものである。In consideration of such characteristics of both signals, the accuracy is improved in the entire low-frequency range and high-frequency range by detecting a shake using a portion having excellent detection capability of both signals. .
【0098】なお積分回路5より出力された角変位信号
からの検出は低周波数域に絞り、信号のサンプリング周
期を、角速度信号における検出のサンプリング周期より
も遅く構成する。The detection from the angular displacement signal output from the integration circuit 5 is narrowed down to a low frequency range, and the sampling cycle of the signal is configured to be later than the sampling cycle of the detection of the angular velocity signal.
【0099】なお最終的には、両方で検出されたものの
大きい方をとれば良い。It is to be noted that, finally, the larger of those detected by both may be taken.
【0100】(第3の実施例)図16に、第3の実施例
を示す。これはパンニング時の処理手段と位相及び利得
補正回路11とをHPF10で兼ねたもので、特長とし
ては、利得及び位相補正回路11を単独で設ける必要が
なく、また振れの中心周波数より低い周波数を遮断する
ため、操作性が向上する(低域の抑振性能が低いほど、
カメラ等に対する像振れ補正装置の追従性が向上するの
で、操作性は遮断周波数が高周波側なほど良くなる)。
つまり振れの中心周波数は、十分に振れ補正を行い、な
お且つ振れの中心周波数が高ければ、HPFによる低周
波数の遮断周波数が上がり、操作性が向上することにな
る。(Third Embodiment) FIG. 16 shows a third embodiment. This is a combination of the HPF 10 with the processing means at the time of panning and the phase and gain correction circuit 11. The feature is that there is no need to provide the gain and phase correction circuit 11 alone, and the frequency lower than the center frequency of the shake is reduced. Operability is improved due to cutoff (the lower the low-frequency vibration suppression performance,
Since the followability of the image blur correction device with respect to a camera or the like is improved, the operability is improved as the cutoff frequency is higher.
That is, the center frequency of the shake is sufficiently corrected, and if the center frequency of the shake is high, the cutoff frequency of the low frequency by the HPF increases, and the operability is improved.
【0101】次に、この実施例におけるマイコンCOM
4の処理動作について、図17のフローチヤートにより
説明する。Next, the microcomputer COM in this embodiment
The processing operation 4 will be described with reference to the flowchart of FIG.
【0102】同図において、処理を開始すると、ステツ
プS401においてDCカツトフイルタ2,アンプ3を
介する角速度検出手段1からの角速度信号をA/D変換
器4によつてデジタル信号に変換して取り込み、ステッ
プS402で角速度信号,角変位信号により、上述した
第1の実施例と同様に、パンニング/チルテイング及び
撮影状態の判断を行う。これは振れの変化から手持ち撮
影,乗り物上からの撮影等の判別を行うとともに、角速
度信号が一定で且つ角変位信号が単調に増加する場合に
パンニングあるいはチルテイングの判定を行うものであ
る。In the figure, when the process is started, in step S401, the angular velocity signal from the angular velocity detecting means 1 via the DC cut filter 2 and the amplifier 3 is converted into a digital signal by the A / D converter 4 and taken in. In step S402, based on the angular velocity signal and the angular displacement signal, the panning / tilting and the shooting state are determined in the same manner as in the first embodiment. This is to judge hand-held shooting, shooting from a vehicle, and the like based on a change in shake, and to judge panning or tilting when the angular velocity signal is constant and the angular displacement signal monotonically increases.
【0103】ステップS403においては、角速度信号
を演算して振れの中心周波数を検出し、続いてステップ
S404にてパンニング/チルテイング及び撮影状態の
判断及び振れ中心周波数の検出結果から、HPF10の
特性を設定する特性係数を読みだす。In step S403, the angular velocity signal is calculated to detect the center frequency of the shake. Subsequently, in step S404, the characteristics of the HPF 10 are set from the results of the determination of the panning / tilting and photographing states and the result of the detection of the shake center frequency. The characteristic coefficient to be read out.
【0104】なお、この時の係数の定め方としては、両
方の値よりデータテーブルより検索する方法や、各々の
特性を比較し、遮断周波数がより高い周波数の係数を設
定する方法等、各種考えられるが、基本的には、振れ中
心周波数検出結果から得られるHPFの遮断周波数を基
準として、パンニング/チルテイング時にはHPFの遮
断周波数がより高周波側へ行くように制御を行う。As a method of determining the coefficient at this time, there are various methods such as a method of searching a data table from both values, a method of comparing each characteristic and setting a coefficient of a frequency with a higher cutoff frequency, and the like. However, basically, the control is performed such that the cut-off frequency of the HPF goes to a higher frequency side during panning / tilting with reference to the cut-off frequency of the HPF obtained from the shake center frequency detection result.
【0105】なお、これらのパンニング/チルテイング
及び撮影状態に応じた係数は経験上求められたものであ
る。The coefficients according to the panning / tilting and the photographing state have been empirically obtained.
【0106】ステップS405においては、前記特性係
数に基づいて、HPF10の演算を行い、ステップS4
06でHPF10の出力信号を積分回路5にて積分演算
し角変位信号(振れ信号)に変換する。In step S 405, the operation of the HPF 10 is performed based on the characteristic coefficient, and step S 4
At 06, the output signal of the HPF 10 is integrated by the integration circuit 5 and converted into an angular displacement signal (vibration signal).
【0107】ステップS407では、積分演算の結果、
つまり補正が施された角変位信号がD/A変換器7によ
りアナログ値に変換されて、あるいはPWM等のパルス
出力としてマイコンCOM4より出力され、駆動回路8
へと供給され、画像補正手段9を振れを補正する方向に
動作して防振動作を行うものである。In step S407, as a result of the integration operation,
In other words, the corrected angular displacement signal is converted into an analog value by the D / A converter 7 or output from the microcomputer COM4 as a pulse output such as a PWM signal.
The image correcting means 9 is operated in the direction of correcting the shake to perform the image stabilization operation.
【0108】(第4の実施例)また、角速度検出手段、
画像補正系、またはそれらの組み合わせによっては、全
体の系の周波数特性を考慮した場合、周波数帯によって
は、例えば30Hz以上の振れで、振れ補正が逆効果に
なる領域が生じる。(Fourth Embodiment) Further, an angular velocity detecting means,
When the frequency characteristics of the entire system are taken into consideration depending on the image correction system or a combination thereof, depending on the frequency band, for example, a region where the vibration correction is adversely affected by a shake of 30 Hz or more occurs.
【0109】これは角速度検出手段を構成する角速度セ
ンサの検出特性上の限界及び画像補正手段例えばVAP
の補正限界によつて決定まるものであり、振動周波数が
高くなると、振れの検出系、補正系が遅れなく追従する
ことができなくなり、位相遅れが大きくなる。そしてあ
る周波数においては、振動位相とVAPの駆動位相が同
相となり、逆に振れが大きく増幅された状態となる場合
がある。This is because of the limitation on the detection characteristics of the angular velocity sensor constituting the angular velocity detecting means and the image correcting means such as VAP
When the vibration frequency increases, the shake detection system and the correction system cannot follow without delay, and the phase delay increases. At a certain frequency, the vibration phase and the drive phase of the VAP may be in phase, and conversely, the vibration may be greatly amplified.
【0110】そこで、先の周波数検出手段により、この
振れ補正が逆効果になる領域の周波数が連続して検知さ
れる場合には、画像補正系の動きを止めてしまうことに
より先の逆効果状態を回避することができる。If the frequency detecting means continuously detects a frequency in a region where the shake correction has an adverse effect, the operation of the image correction system is stopped to thereby stop the state of the adverse effect. Can be avoided.
【0111】回路構成としては、図1に示す回路でよ
く、周波数検出手段で、上記のような周波数帯を検知し
た場合に、駆動回路8に対し、例えばVAPの補正系を
補正の中心状態で保持するように、マイコン内部で禁止
信号を演算し、これを駆動回路8へと出力するようにす
れば良い。The circuit configuration may be the circuit shown in FIG. 1. When the frequency detecting means detects the above-mentioned frequency band, the driving system 8 is controlled by, for example, a VAP correction system in the central state of correction. The hold signal may be calculated inside the microcomputer so as to be held and output to the drive circuit 8.
【0112】次に、この実施例におけるマイコン上の処
理動作について、図18のフローチヤートにより説明す
る。なお、前述の振れ補正が逆効果となる状態を、30
Hz以上としている。Next, the processing operation on the microcomputer in this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that the state in which the above-described shake correction has the opposite effect is referred to as 30
Hz or higher.
【0113】同図において、制御を開始すると、ステッ
プS501でまずDCカツトフイルム2,アンプ3を介
して角速度検出手段1からの角速度信号をA/D変換器
4によつてデジタル信号に変換して取り込む。In FIG. 11, when the control is started, the angular velocity signal from the angular velocity detecting means 1 is converted into a digital signal by the A / D converter 4 through the DC cut film 2 and the amplifier 3 in step S501. take in.
【0114】ステップS502では、振れ周波数が30
Hzに達していればステップS511へ、達していなけ
ればステップS503へ進む。In step S502, the shake frequency is set to 30.
If the frequency has reached Hz, the flow proceeds to step S511, and if not, the flow proceeds to step S503.
【0115】ステップS503においては、角速度信
号,角変位信号により、パンニング/チルテイング及び
撮影状態の判断を行い、ステップS504でその結果に
応じてHPF10の特性を定める係数を読みだす。な
お、これらのパンニング/チルテイング及び撮影状態に
応じた係数は経験上求められたものである。In step S503, the panning / tilting and the photographing state are determined based on the angular velocity signal and the angular displacement signal, and in step S504, a coefficient for determining the characteristics of the HPF 10 is read according to the result. The coefficients according to the panning / tilting and the photographing state are empirically obtained.
【0116】ステップS505では、前記特性係数によ
りHPFの演算を行い、ステップS506ではHPF1
0の出力した信号を積分回路5にて積分演算して角変位
信号(振れ信号)に変換し、ステツプS507では、角
速度信号を演算して振れ中心周波数を検出する。In step S505, the HPF is calculated using the characteristic coefficient. In step S506, the HPF1 is calculated.
The output signal of "0" is integrated by the integration circuit 5 and converted into an angular displacement signal (vibration signal). In step S507, the angular velocity signal is calculated to detect the vibration center frequency.
【0117】ステップS508では、ステップS507
において求められた振れ周波数に応じた、位相及び利得
補正の係数を読みだし、ステップS509において、ス
テツプS508で得られた係数に基づいて補正演算を行
う。In step S508, step S507
A coefficient for phase and gain correction corresponding to the shake frequency obtained in is read out, and in step S509, a correction operation is performed based on the coefficient obtained in step S508.
【0118】そしてステップS510では、得られた演
算結果すなわち補正が施された角変位信号が、D/A変
換器7によりアナログ値に変換されて、あるいは、PW
M等のパルス出力としてマイコンより出力し、駆動回路
8へと供給され、VAP等の画像補正手段9が駆動さ
れ、処理を終了する。In step S510, the obtained operation result, that is, the corrected angular displacement signal is converted into an analog value by the D / A converter 7, or PW
A pulse output of M or the like is output from the microcomputer and supplied to the drive circuit 8, the image correction means 9 such as the VAP is driven, and the process is terminated.
【0119】また上述のステップS502で振れ周波数
Fが30Hz以上の場合、すなわち振れ補正が逆効果と
なる周波数域であると判定された場合には、ステツプS
511へと移行して画像補正系のリセットを行い、その
振れ補正範囲の中点に補正系を保持し、ステツプS51
2で角速度信号から振れの中心周波数を検出して処理を
終了し、図18のフローチヤートの処理を1回終了す
る。If the shake frequency F is equal to or higher than 30 Hz in step S502, that is, if it is determined that the shake correction is in a frequency range in which the shake correction has an adverse effect, step S502 is performed.
The flow shifts to step 511, where the image correction system is reset, and the correction system is held at the middle point of the shake correction range.
In step 2, the center frequency of the shake is detected from the angular velocity signal, and the process is terminated, and the process of the flowchart in FIG. 18 is terminated once.
【0120】図18のフローチヤートは、1回の処理を
示したものであり、実際はこのフローチヤートの処理を
繰り返し行うものである。The flowchart of FIG. 18 shows one process, and in fact, the process of this flowchart is repeatedly performed.
【0121】尚、画像補正系のリセツト手段について述
べるに、画像補正系に図6に示すようなステツピング・
モータを使用する場合には、信号を送らなければ、その
状態で静止しているので、中心位置に戻し、そこで停止
させておく。The resetting means of the image correction system will be described.
When a motor is used, if no signal is sent, the motor is stationary in that state, so it is returned to the center position and stopped there.
【0122】画像補正系に図4に示すようなボイスコイ
ル・モータを使用した場合には、コントロール信号32
0に中心信号を出力させれば良いが、VAP等の質量と
ボイスコイルのトルクの関係より、高周波数が加わった
場合、十分には中心位置に保持できない場合がある。そ
こで図示しないが、機械的にVAPを保持する、メカロ
ック機構を使用することが望ましい。When a voice coil motor as shown in FIG. 4 is used in the image correction system, the control signal 32
It is sufficient to output the center signal to 0. However, due to the relationship between the mass of the VAP or the like and the torque of the voice coil, when a high frequency is applied, it may not be possible to sufficiently maintain the center position. Therefore, although not shown, it is desirable to use a mechanical lock mechanism that mechanically holds the VAP.
【0123】[0123]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
種々の周波数の振れに対して適切な振れ補正が行える振
れ補正装置を提供できるものである。As described above, according to the present invention,
An object of the present invention is to provide a shake correction device capable of performing appropriate shake correction for shakes of various frequencies.
【0124】[0124]
【図1】本発明における振れ補正装置の第1の実施例を
示すブロツク図である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a shake correction apparatus according to the present invention.
【図2】第1の実施例における制御動作を説明するため
のフローチヤートである。FIG. 2 is a flowchart for explaining a control operation in the first embodiment.
【図3】第1の実施例における振れ周波数検出動作を説
明するためのフローチヤートである。FIG. 3 is a flowchart for explaining a shake frequency detection operation in the first embodiment.
【図4】角速度センサの利得及び位相の周波数特性図で
ある。FIG. 4 is a frequency characteristic diagram of gain and phase of the angular velocity sensor.
【図5】本発明における振れ補正装置の動作を説明する
ための利得及び位相の周波数特性図である。FIG. 5 is a frequency characteristic diagram of gain and phase for explaining the operation of the shake correction apparatus according to the present invention.
【図6】本発明における振れ補正装置の動作を説明する
ための利得及び位相の周波数特性図である。FIG. 6 is a frequency characteristic diagram of gain and phase for explaining the operation of the shake correction apparatus according to the present invention.
【図7】本発明における振れ補正装置の抑振特性を示す
周波数特性図である。FIG. 7 is a frequency characteristic diagram showing a suppression characteristic of the shake correction apparatus according to the present invention.
【図8】画像補正手段としてVAPを用いるとともに、
駆動系にボイス・コイル型アクチユエータを用いた例を
示す図である。FIG. 8 uses VAP as an image correction means,
FIG. 3 is a diagram illustrating an example in which a voice coil type actuator is used for a drive system.
【図9】図8のVAPを用いた画像補正手段の駆動回路
を示すブロツク図である。FIG. 9 is a block diagram showing a driving circuit of an image correcting means using the VAP of FIG. 8;
【図10】画像補正手段としてVAPを用いるととも
に、駆動系にステツプモータを用いた例を示す図であ
る。FIG. 10 is a diagram showing an example in which a VAP is used as an image correction means and a step motor is used in a drive system.
【図11】図10のVAPを用いた画像補正手段の駆動
回路を示すブロツク図である。11 is a block diagram showing a driving circuit of an image correcting means using the VAP of FIG.
【図12】VAPの構成及び動作を説明するための図で
ある。FIG. 12 is a diagram illustrating the configuration and operation of a VAP.
【図13】VAPの構成及び動作を説明するための図で
ある。FIG. 13 is a diagram illustrating the configuration and operation of a VAP.
【図14】画像補正手段として電子的に振れ補正を行う
メモリ制御方式を用いた例を示すブロツク図である。FIG. 14 is a block diagram showing an example in which a memory control method for electronically performing shake correction is used as image correction means.
【図15】本発明における振れ補正装置の第2の実施例
の構成を示すブロツク図である。FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment of the shake correction apparatus according to the present invention.
【図16】本発明における振れ補正装置の第3の実施例
の構成を示すブロツク図である。FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of a third embodiment of the shake correction apparatus according to the present invention.
【図17】図16に示す第3の実施例の動作を説明する
ためのフローチヤートである。FIG. 17 is a flowchart for explaining the operation of the third embodiment shown in FIG. 16;
【図18】本発明における振れ補正装置の第4の実施例
を示すフローチヤートである。FIG. 18 is a flowchart showing a fourth embodiment of the shake correction apparatus according to the present invention.
【図19】従来の振れ補正装置の構成を示すブロツク図
である。FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of a conventional shake correction apparatus.
Claims (3)
と、 前記振動による画像の動きを補正する補正手段と、 前記第1の検出手段の出力に基づいて前記補正手段を制
御し、前記画像の動きを補正する方向に前記補正手段を
駆動する第1の制御手段と、 前記第1の検出手段の出力から前記振動の変位を検出す
る第2の検出手段と、 前記第2の検出手段の出力に基づいて前記第1の制御手
段の特性を制御する第2の制御手段とを有し、 前記第2の検出手段は、前記第1の検出手段の出力を積
分演算する積分手段と、該積分手段の出力信号から振動
の周波数を検出する周波数検出手段とを有する ことを特
徴とする振れ補正装置。A first detecting unit for detecting a vibration of a device; a correcting unit for correcting a motion of an image caused by the vibration; First control means for driving the correction means in a direction for correcting the motion of the image; second detection means for detecting the displacement of the vibration from the output of the first detection means; and second detection means and a second control means for controlling a characteristic of said first control means based on the output, the second detection means, the product of the output of said first detection means
Integral means for performing minute operation, and vibration from an output signal of the integral means.
And a frequency detecting means for detecting the frequency of the vibration.
と、 前記振動による画像の動きを補正する補正手段と、 前記第1の検出手段の出力に基づいて前記補正手段を制
御し、前記画像の動きを補正する方向に前記補正手段を
駆動する第1の制御手段と、 前記第1の検出手段の出力から前記振動の変位を検出す
る第2の検出手段と、 前記第2の検出手段の出力に基づいて前記第1の制御手
段の特性を制御する第2の制御手段とを有し、 前記第2の検出手段は、前記第1の検出手段の出力の離
散値の信号の増減により、周波数を検知する ことを特徴
とする振れ補正装置。2. A first detecting means for detecting vibration of a device.
Correcting means for correcting the movement of the image due to the vibration , and controlling the correcting means based on an output of the first detecting means.
Controlling the correction means in a direction for correcting the motion of the image.
First driving means for driving, and detecting displacement of the vibration from an output of the first detecting means.
Second detection means, and the first control means based on an output of the second detection means.
Second control means for controlling the characteristics of the stage, wherein the second detection means separates the output of the first detection means.
A shake correction apparatus , wherein a frequency is detected by increasing or decreasing a signal of a scattered value .
検出手段の出力とで周波数検出用のサンプリング時間を
変更することを特徴とする請求項1または2記載の振れ
補正装置。3. The shake correction apparatus according to claim 1 , wherein a sampling time for frequency detection is changed according to an output of the first detection unit and an output of the second detection unit.
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