JP3289838B2 - 画像振れ防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、手振れ等により光学機
器の画像が振れるのを防止する画像振れ防止装置の改良
に関するものであり、特にパンニングから通常の撮影に
移行したときの不自然な画像振れを防止した画像振れ防
止装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より手振れ等により生じる画像の振
れを防止する機能を具備した光学機器が知られている。
たとえば、ビデオカメラ等に組込まれた画像振れ防止装
置としては、補正光学系を可動に配し、その慣性によっ
て画像振れを防止する構成が知られている。

【０００３】以下、従来の画像振れ防止装置について説
明する。図７は、画像振れ防止装置の基本構成を示す断
面図である。図７において、焦点面１４上に画像を結像
するためのレンズ鏡筒（以下単に鏡筒と記す）４に固定
された主レンズ１２，１３に対し、レンズ１，２が画像
振れを補正するための補正光学系である。これら補正光
学系の焦点距離は鏡筒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 の関係を満足するように設定されている。

【０００４】可動支持部３は、２軸可動の支持を行う為
のジンバル５によりレンズ２の像側主点から、該焦点距
離ｆ２（＝−ｆ１）の位置で鏡筒４に支持されている。

【０００５】図８は、上記ジンバル５の２軸可動支持の
構成を示す部分拡大図である。レンズ２を保持する可動
支持部材３はｙ軸回りの自由度を有する支持部材５ｙに
支持され、支持部材５ｙはｙ軸方向とは垂直のｘ軸回り
の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は鏡筒４により支持していることにより、２軸
の自由度を有する補正光学系が構成されている。

【０００６】上述のように、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が取れるよ
うなバランサーとして、部材１０が取り付けられてい
る。

【０００７】即ち、図７において、１０は可動支持部材
３の釣合が取れるようにする為のバランサーとしてのカ
ウンター・ウェイトで、ジンバル５を挟んで可動支持部
材３のレンズ２とは反対側に取り付けられて、ジンバル
５に対しレンズ２とのバランスが取れるようにしてあ
る。そして以上の構成により、所謂慣性振り子型の防振
光学系を構成している。即ち、図７に示す基本構成によ
り、以下に示すようにして画像振れが防止できる。

【０００８】例えば、図７に示す構成が望遠鏡だとして
目標物に向けられた鏡筒４の内部では、主レンズ１２，
１３及び補正光学系１，２により目標物の光学像が焦点
面１４上に結像される。

【０００９】拡大率の高い望遠鏡では、手持ちで使用の
場合、手振れ等により鏡筒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し、この振動によ
り画像振れが生ずる。

【００１０】ところが、上記慣性振り子型の光学機構に
よれば、上記の振動に対し可動支持部材３の慣性により
レンズ２とレンズ１との間に相対的な変位が生じ、レン
ズ２とレンズ１との相対変位により上記画像の振れが抑
制されることになる。

【００１１】図７において、可動支持部材３に取り付け
られた部材９はアルミ片等の非磁性体の導体で、鏡筒４
に固定されたマグネット６及び７にて形成される磁気的
効果により、鏡筒４の振動速度に応じた抑制力（ダンピ
ング・フォース）が発生する。これは、例えば構図を変
えるために鏡筒４を急激に変位させた場合に、可動支持
部材３が鏡筒４の内壁に突き当たるのを防止するための
ダンピング作用を発生させるためのものである。

【００１２】具体的には、図９の要部拡大図に示すよう
に、マグネット６，７により導体９に発生する渦電流
が、レンズ２の光軸と主レンズ１２，１３の光軸（主光
軸１５）とが一致する可動中心位置からの可動支持部材
３の変位量を小さくする方向に力を発生し、ダンピング
効果を得ることができる。

【００１３】なお、図９ではマグネット６，７は鏡筒４
の上部にだけ取付けを示してあるが、これは説明の便宜
を図るための省略であり、鏡筒４の下部及び左右にも同
様のマグネットが設けられて２軸制御が行われているこ
とは言うまでもない。

【００１４】また、図７において、１１は可動支持部材
３に前記カウンター・ウェイト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ット８
との間で構成される磁気的効果によりレンズ２の光軸が
主光軸１５に一致する可動中心位置に可動支持部材３を
戻すセンタリング動作を行う。このセンタリング動作
は、振れのない場合にはレンズ２の中心部を用いた方が
光学的特性が良好であるので、製造誤差や上記変位の周
波数成分で直流成分に当たる変位の除去を行い、レンズ
２の光軸を主光軸１５に一致させるようにするためのも
のである。

【００１５】具体的には、図９の拡大図に示すように、
磁性体１１とマグネット８とが互いに同極（Ｎ極同士）
の面で相対しており、互いに磁気的に反発する様に構成
されている。そして、該マグネット８の中心が主光軸１
５と一致しているので、レンズ２の光軸を主光軸１５に
一致させるような求心力（センタリング・フォース）を
発生している。

【００１６】以上の様に、上記ダンピングの構成や上記
センタリングの構成は慣性振り子型による画像振れ防止
装置の特性を向上させることができる基本的な構成の例
である。

【００１７】しかし、実際の撮影時には被写体を追跡し
たり被写体を変える為、パンニング（構図を変えるため
に鏡筒４を水平方向に動かすこと）やティルティング
（構図を変えるために鏡筒４を垂直方向に動かすこと）
等の動作が頻繁に行われる。

【００１８】前述の画像振れ防止装置の基本構成は防振
動作のみのシステムであり、手振れ等の振動については
防振効果を有するが、一方向に連続して移動する現実的
なパンニング，ティルティング動作等の挙動に関し防振
効果が低下したり、補正光学系が大きく一方向に移動し
たままになったり、鏡筒４の内壁に衝突したりして、不
自然な画像の動きになることがあった。

【００１９】そこで、前述の画像振れ補正系においてパ
ンニング，ティルティング対策として、ｘ軸，ｙ軸の動
作に最適な制御関数を設定し、該関数に応じた補正光学
系の制御を実現する構成のものがある。

【００２０】次に、この従来例を以下に説明する。即
ち、パンニング，ティルティング等の動作時に発生し易
い鏡筒の内壁への突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、該トルク発生手段を制御
する制御信号発生手段、及び制御信号発生のための演算
処理の入力信号として該補正光学系の移動を検出するた
めの位置検出手段が主要な構成手段でとなっている。

【００２１】上記の制御信号発生手段からは、防振とパ
ンニングやティルティングに関するレンズ部の過度な動
きの防止、という相反する２つの要素を満足させるため
に、慣性振り子である可動支持部材３の変位に対して非
線形な制御トルクが出力できるように構成されている。

【００２２】この制御トルク出力の基本特性を図１０に
示す。図１０の制御トルクの特性によれば、可動支持部
材３が可動中心付近に位置する場合には、慣性振り子に
よる防振作用を妨げないようにセンタリング及びダンピ
ングのためのトルクを殆ど発生させない。

【００２３】しかし、パンニング等の様に鏡筒４をある
方向へ大きく動かした場合等、可動支持部材３が慣性振
り子の作用によって可動中心から大きく変位すると、そ
の変位量が大きくなるに従い可動支持部材３を可動中心
に引き戻す為の急激に増大するセンタリング及びダンピ
ング力を発生、つまり大きな制御トルクを発生させる様
に構成されている。このことにより、可動支持部材３が
鏡筒４に突き当たるのを防止することができる。

【００２４】次に、上記画像振れ防止装置の構成例を説
明する。図３は従来の画像振れ防止装置の構成を示す断
面図であり、また本発明の一実施例の要部断面図でもあ
り、基本構成としては前記図７に示す画像振れ防止装置
と同様の慣性振り子型のものであり、図７と同一または
相当部分は同一符号で示し、重複説明を省略する。

【００２５】図３において、鏡筒４の内壁及び可動支持
部材３にセンサ系（３０，３１，３２）が、そして軸対
称部にトルク発生器系（４１，４２，４３）が配設され
ている。また、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。

【００２６】前記センサ系（３０，３１，３２）の構成
を図１２の斜視図を参照して説明する。この系は、鏡筒
４の内壁に取り付けられたＬＥＤ等の発光素子３０、発
光素子３０のための電源３４とこれを受光するＰＳＤ等
の一次元受光位置検出素子３２と、可動支持部材３に取
り付けられたスリット幕３１とから成っている。

【００２７】発光素子３０と一次元の受光位置検出素子
３２の間に設けられたスリット幕３１は補正光学系であ
るレンズ２を保持する可動支持部材３の移動に伴い図の
矢印方向に動くので、受光位置検出素子３２から振れ角
に応じた信号を検出しセンサアンプ３３から可動支持部
材３の鏡筒４に対する変位信号として出力する。

【００２８】次に、前記トルク発生器系（４１，４２，
４３）の構成をボイスコイル型の構成とした場合の例を
図１３の斜視図を参照して説明する。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とマグネット４１の間で磁気的結合力（ある
いは磁気的反発力）が発生し、図１３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、センサ系
（３０，３１，３２）とトルク発生器系（４１，４２，
４３）はｘ軸とｙ軸を直交させた配置と成っており、ジ
ンバル支持と相まり、可動支持部材３の移動をダンピン
グ及びセンタリングすべく可動支持部材３をｘ軸回り及
びｙ軸回りにトルク制御が出来る。

【００２９】次に、上記センサ系（３０，３１，３２）
およびトルク発生器系（４１，４２，４３）を備え、マ
イクロコンピュータで構成した制御系により制御する画
像振れ防止装置の一例を説明する。

【００３０】なお、図４は、本発明の一実施例のブロッ
ク図であるが、重複図示を省略し同図を援用して説明す
る。

【００３１】図４において、前記可動支持部材３のｘ軸
回り及びｙ軸回りに対するセンサアンプ３３、詳しくは
図３において可動支持部材３のｘ軸回りに対するセンサ
系（ここでは３０〜３２の他、センサアンプ３３、電源
３４も含める）３０ｘ，３１ｘ，３２ｘ，３３ｘ，３４
ｘおよびｙ軸回りに対するセンサ系３０ｙ，３１ｙ，３
２ｙ，３３ｙ，３４ｙからの可動支持部材３の鏡筒４に
対する変位信号は、マイクロコンピュータ等により構成
される制御回路５０内のＡ／Ｄ変換器５１１および５１
２によりディジタル・データに変換され、該制御回路５
０により処理される。

【００３２】上記のようにしてＡ／Ｄ変換され、後述す
るように処理された信号はＤ／Ａ変換器５２４および５
２５にてアナログ・データに変換され、制御回路５０よ
り出力される。そして、このアナログ・データに基づい
て駆動回路５３ｘ，５３ｙにより前記トルク発生器系４
１，４２、詳しくは図４では前記可動支持部材３のｘ軸
回りに対するものを４１ｘ，４２ｘで示し、ｙ軸回りに
対するものを４１ｙ，４２ｙで示してあるトルク発生器
系が駆動制御される。

【００３３】上記の制御回路５０による制御の基本は、
画像振れ防止と、パンニングやティルティング時の補正
光学系レンズの過度な動きの防止、という相反する２つ
の要件を満足させるために、慣性振り子である可動支持
部材３の鏡筒４に対する変位に対して、トルク発生器系
４１ｘ，４２ｘ及び４１ｙ，４２ｙにダンピング及びセ
ンタリングのための非線形な制御トルクを発生させるこ
とにある。

【００３４】即ち、前述した図１０に示す特性図のよう
に、可動支持部材３が可動中心付近に位置する場合に
は、慣性振り子による防振作用を妨げないようにトルク
発生器系４１ｘ，４２ｘ及び４１ｙ，４２ｙにはダンピ
ングの為のトルクは殆ど発生させていない。

【００３５】一方、パンニングやティルティングのよう
に鏡筒４をある方向へ大きく動かしたような場合等、可
動支持部材３が慣性振り子の作用によって可動中心から
大きく変位すると、その変位量が大きくなるに従いトル
ク発生器系４１ｘ，４２ｘ及び４１ｙ，４２ｙに可動支
持部材３を可動中心に引き戻すための急激に増大するセ
ンタリング及びダンピング力を発生させ、可動支持部材
３が鏡筒４の内壁にぶつかるのを防止する。

【００３６】図１０に示すトルクカーブを主光軸１５の
方向から見ると、図１１のようなイメージ図になる。一
つの同心円が一定量のトルク変化を示しているので、外
周つまり鏡筒４の端に近づくにつれ、同心円の間隔が密
になり、可動支持部材３が可動中心から変位するに従っ
てトルク特性の傾きが急になることが分かる。すなわ
ち、図１０に示す非線形のカーブを描いてトルクが上昇
する様子を示している。

【００３７】上記のようにセンタリング及びダンピング
トルクを制御することにより、可動支持部材３が鏡筒４
に近接した時点でセンタリング及びダンピング作用を大
きく働かせて該可動支持部材３が鏡筒４の内壁にぶつか
るのを防止し、それ以外では、このセンタリング及びダ
ンピング作用を極力少なくし、慣性振り子による防振作
用を妨げないようにしている。

【００３８】図１０および図１１に示す制御特性を実現
するために制御回路５０では、例えばセンサアンプ３３
ｘ，３３ｙより入力される慣性振り子の変位量（振れ角
θ）に応じて図１０に示すトルクカーブが得られるよう
な係数Ｋ１，Ｋ２を制御回路５０内のメモリに格納され
たルック・アップ・テーブル（以下ＬＵＴと記す）５１
６，５１７より選択して、制御関数 ＤＡＴＡ＝Ｋ１＊θ＋Ｋ２＊ｄθ／ｄｔ＋Ｋ３＊∫θｄｔ を演算し（但し係数Ｋ３は一定の小さな値であり、又＊
は乗算を意味する）、上記のＤＡＴＡを制御トルクとし
てトルク発生器系４１ｘ，４２ｘ及び４１ｙ，４２ｙに
発生させるようにする。

【００３９】上記制御関数において、「Ｋ１＊θ」の項
は図４に示すＬＵＴ５１６，合成器５１９，乗算器５２
１により求められ、これは慣性振り子の可動中心から変
位量に応じたセンタリング・フォースを発生させるスプ
リング項として作用する。

【００４０】「Ｋ２＊ｄθ／ｄｔ」項はダンピング項
で、図４に示すＬＵＴ５１７，合成器５２０，乗算器５
２２，微分器５１８により求められ、急激なパンニング
やティルティング等に対する抑制効果を有する。

【００４１】「Ｋ３＊∫θｄｔ」項はセンタリングの為
のもので積分器５１５内にて求められ、蓄積誤差や量産
時の製造誤差などの各種要因にて発生する誤差をキャン
セルして可動支持部材３を可動中心位置に復帰させる効
果を有する。このような積分行為は、制御系に対する影
響度を低く設定するので、他項のような非線形処理は行
わない。

【００４２】そして、前記それぞれの項が図４に示す加
算器５２３にて加算され、次段のＤ／Ａ変換器５２４に
てアナログ信号に再び変換されてトルク発生器４２ｘ，
４２ｙへ直接出力される。なお、図４の制御回路５０内
の点線５１，５２で示した枠内の構成は上記ＬＵＴ５１
６，５１７内の係数データを除き同一構成であるので片
側（点線５２の枠内）は詳細図示を省略してある。ま
た、点線５１の枠内の構成のうち積分器５１５から加算
器５２３までの部分は制御回路５０の処理内容をハード
的に示したものである。

【００４３】次に、前記図３，図４に示すような構成を
備えた従来の画像振れ防止装置の動作制御について図
５，図６に示すフローチャートを参照して説明する。

【００４４】「ステップＳ２１」 可動支持部材３のｘ
軸回りの制御トルク信号を演算する処理のためにモード
ｉをｘと指定する。

【００４５】「ステップＳ２２」 可動支持部材３のｘ
軸回りの振れ角θ（以下θｘと記す）に応じたセンサー
アンプ３３ｘの出力をＡ／Ｄ変換器５１１によりディジ
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・フォースを
発生させるスプリング項として作用する。

【００４６】「ステップＳ２３」 前述のθｘを積分
（∫θｘｄｔ）してデータｄ１とする。このｄ１はセン
タリングの為のもので、蓄積誤差や量産時の製造誤差な
どの各種要因にて発生する誤差をキャンセルして可動支
持部材３を可動中心位置に復帰させる効果を有する。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
るので、他項のような非線形処理は行わない。

【００４７】「ステップＳ２４」 撮影モードフラグを
参照し、防振モードならばステップＳ２５に進み、パン
ニングモードならステップＳ３８に進む。

【００４８】「ステップＳ３８」 速度をパラメータと
してＬＵＴ−３よりＸ軸のダンピング力を読み出し、こ
れをデータｄ２とする。

【００４９】「ステップＳ３９」 速度をパラメータと
してＬＵＴ−４よりＹ軸のセンタリング力を読み出し、
これをデータｄ３とし、ステップ９へ進む。

【００５０】「ステップＳ２５」 前述のθｘを微分
（ｄθｘ／ｄｔ）してデータΔとする。この項はダンピ
ング項で、急激なパンニング等に対する効果を有する。

【００５１】「ステップＳ２６」 前述のθｘに対応し
たＬＵＴ−１を参照してデータ“ＬＵＴ−１”とする。

【００５２】「ステップＳ２７」 前述のθｘに対応し
たＬＵＴ−２を参照してデータ“ＬＵＴ−２”とする。
基本的には、ＬＵＴ−１と同様の傾向を有するもので、
条件によってはＬＵＴ−１とＬＵＴ−２は同一の関数で
もよい。

【００５３】しかし、前述のスプリング項とダンピング
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。

【００５４】「ステップＳ２８」 前述のθｘに先に求
めた“ＬＵＴ−１”を乗算し、これをデータｄ２とす
る。

【００５５】「ステップＳ２９」 前述のデータΔに先
に求めた“ＬＵＴ−２”を乗算し、これをデータｄ３と
する。

【００５６】「ステップＳ３０」 上記データｄ１，ｄ
２，ｄ３を加算し、これを“ＤＡＴＡ”として一時格納
する。

【００５７】このデータは次の式で表される前記サーボ
・ループの一般的な制御関数である。

【００５８】 ＤＡＴＡ＝ｄ１＋ｄ２＋ｄ３ ＝ｋ１＊θｘ＋ｋ２＊ｄθｘ／ｄｔ＋Ｋ３＊∫θｚｘｄｔ そして、ｋ１，ｋ２がマイコン内のＬＵＴに予め格納さ
れた係数データを選択したものであり、図１０，図１１
に示すトルク制御値が得られるように、振れ角に応じた
係数データを選択したものである。

【００５９】「ステップＳ３１」 現在の処理モードｉ
が可動支持部材３のｘ軸回りに関するものかを判別す
る。

【００６０】奇数回目であればｘ軸回りに関するもので
あり（ｎｏの場合）、ステップＳ３２およびステップＳ
３３を経てステップＳ２２へ戻り、次に、垂直方向の制
御データの演算の為にｙに関する処理をｘと同様の手順
で行う。

【００６１】偶数回目であればｙに関するものであり
（ｙｅｓの場合）、ステップＳ３４，Ｓ３５，Ｓ３６の
出力処理を行う。

【００６２】「ステップＳ３２」 演算結果の“ＤＡＴ
Ａ”をｘ軸回りに対する制御トルクデータとしてＤｘに
格納する。

【００６３】「ステップＳ３３」 処理モードｉをｙに
変更し、ステップＳ２２へ戻り、次に可動支持部材３の
ｙ軸回りの制御トルク信号の演算の為の処理を上記ｘ軸
回りの場合と同様に行う。

【００６４】「ステップＳ３４」 演算結果の“ＤＡＴ
Ａ”をｙ軸回りに対する制御トルクデータとしてＤｙに
格納する。

【００６５】「ステップＳ３５」 制御トルクデータＤ
ｘをＤ／Ａ変換器５１９によりアナログ・データに変換
し、これを直接振れ角データ（トルク制御信号）として
駆動回路５３ｘへ出力し、可動支持部材３のｘ軸回りの
トルク制御を行う。

【００６６】「ステップＳ３６」 制御トルクデータＤ
ｙをＤ／Ａ変換器によりアナログ・データに変換し、こ
れを直接振れ角データ（トルク制御信号）として駆動回
路５３ｙへ出力し、可動支持部材３のｙ軸回りのトルク
制御を行う。

【００６７】「ステップＳ３７」 画像振れ補正動作を
終了してよいか否かを判断する。終了なら（ＹＥＳの場
合）一連の動作を終了しエンドへ進み、継続なら（ＮＯ
の場合）ステップＳ２１へ戻り、上述の処理を終了する
まで繰り返す。

【００６８】次にステップＳ２４の撮影モード切換え時
の制御を図６のフローチャートを参照して説明する。

【００６９】図６は説明の都合上、ｘ，ｙ軸の速度が１
以上のときパンニングに進み、ｎ回パンニングモードを
継続して通常撮影時の防振モードに移行する場合につい
て説明する。

【００７０】「ステップＳ４１」 既にパンニングモー
ドならば（ｙｅｓの場合）、ステップＳ４７に進み、パ
ンニングモードになっていなければステップＳ４２に進
む。

【００７１】「ステップＳ４２」 ｘ軸の速度が１以上
なら（ｙｅｓの場合）ステップＳ４４に進み、１以上に
なっていなければステップＳ４３に進む。

【００７２】「ステップＳ４３」 ｙ軸の速度が１以上
の場合（ｎｏの場合）、エンドに進む。

【００７３】「ステップＳ４４」 ｘ，ｙどちらかの軸
が速度１以上なので、パンニングモードフラグをセット
する。

【００７４】「ステップＳ４５」 防振モードフラグを
クリアする。

【００７５】「ステップＳ４６」 パンニングモードカ
ウンタをクリアし、エンドに進む。

【００７６】「ステップＳ４７」 パンニングモードカ
ウンタに１を加える。

【００７７】「ステップＳ４８」 パンニングモードカ
ウンタがｎでなければ（ｎｏの場合）、エンドに進む。

【００７８】「ステップＳ４９」 所定の時間パンニン
グモードを行ったので防振モードフラグをセットする。

【００７９】「ステップＳ５０」 パンニングモードフ
ラグをクリアし、エンドに進む。

【００８０】上記の様にして、制御回路５０で発生され
た抑制トルク制御データはＤ／Ａ変換器５２４，５２５
によってアナログ信号に変換され、トルク発生器系に対
して出力され図１０，図１１に示す特性を形成する制御
が行われる。

【００８１】また、鏡筒内壁に近接する位置まで移動し
た補正光学系は、パンニング、ティルティングの動作中
に、図３に示すトルク発生器系のマグネット４１と固定
部ののマグネット４２の磁力によってセンター位置へと
復帰される。

【００８２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、制御回路５０は、センサ系３０，３１，３２
からの変移信号から可動支持部材３の変移速度を算出し
て通常の撮影中であるか或はパンニング中かティルティ
ング中であるかを判断し、パンニング中またはティルテ
ィング中のときはトルク発生系４１，４２から可動支持
部材３に強力なダンピング力および強力なセンタリング
力を所定時間かけ続けるといった制御を行なっているた
め、パンニングモードから通常の撮影モードに切換わる
際、可動支持部材３が不自然な動きをし、撮影される画
面に異常な不安定さが起こるといった問題があった。

【００８３】この発明は、上記従来技術の問題点を解消
するためになされたもので、パンニングから通常の撮影
に切換わる際に不自然な画像振れが発生することのない
画像振れ防止装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００８４】

【課題を解決するための手段】このため、この発明に係
る画像振れ防止装置は、レンズ鏡筒内に配された可動レ
ンズ群を駆動して画像の振れを補正する補正光学系と、
前記レンズ鏡筒内における固定レンズ群に対する前記可
動レンズ群の相対位置を検出する位置検出手段と、前記
可動レンズ群の相対位置変化を抑制する力を発生する抑
制手段と、画像振れ補正の制御を行なう制御手段とを備
えた画像振れ補正装置であって、前記制御手段は位置検
出手段からの相対位置情報により前記可動レンズ群の相
対位置変化速度を検出して通常の撮影中かパンニング中
であるかを判別し、パンニング中であると判別したとき
は前記可動レンズ群の相対位置の変化を強く抑制し、指
定時間経過したら抑制力を徐々に弱め、抑制力が所定値
まで低下し、かつ前記可動レンズ群の相対位置変化速度
が規定値以下になったとき通常の撮影モードによる画像
振れ補正制御を行なうことを特徴とする構成によって、
前記の目的を達成しようとするものである。

【００８５】

【作用】以上の構成により、画像振れ防止の制御を行な
う制御手段は、位置検出手段からの相対位置情報により
可動レンズ群の相対位置変化速度を検出することがで
き、検出した可動レンズ群の変位速度から通常の撮影中
かパンニング中であるかを判別し、パンニング中である
と判別したときは固定レンズ群１に対する可動レンズ群
の相対位置の変化を強く抑制する制御を開始して可動レ
ンズ群がレンズ鏡筒に突き当たることを防止し、指定時
間経過したら抑制力を徐々に弱め、抑制力が所定値にま
で低下し、かつ可動レンズ群の相対位置変化速度が規定
値以下になったとき通常の撮影モードに戻って画像振れ
補正制御を行なうので、パンニングから通常の撮影に戻
ったときレンズ鏡筒に対する可動レンズ群の相対位置が
急に変化することがなく、不自然な画像振れの発生を防
止できる。

【００８６】

【実施例】以下、この発明に係る画像振れ防止装置を実
施例により説明する。本発明に係る実施例の要部構成を
図３の要部断面図および図４のブロック図に示す。

【００８７】レンズ鏡筒４に保持された固定レンズ群１
と、レンズ鏡筒４にジンバル５によって保持され軸角度
変化が可能な可動支持部材３に取付けられた可動レンズ
群２とよりなっている補正光学系を備え、この補正光学
系によって画像の振れを補正する従来の振り子型の画像
振れ防止装置と同様な基本構成を備えている。

【００８８】そして、センサ系３０，３１，３２（ｘ，
ｙ）によって固定レンズ群１に対する可動レンズ群２の
相対位置を検出し、トルク発生器系４１，４２（ｘ，
ｙ）によって可動レンズ群２の固定レンズ群１に対する
相対位置変化を抑制するトルクを発生することができ
る。

【００８９】図４のブロック図に示す制御回路５０は、
図５のフローチャートを参照して説明した従来例の様
に、画像振れ補正の基本的な制御を行なう。

【００９０】そして、本発明の実施例では、制御回路５
０はセンサ系３０，３１，３２（ｘ，ｙ）からの相対位
置情報より可動レンズ群２の相対位置変化速度を検出し
て通常の撮影中かパンニング中であるかを判別し、パン
ニング中のときは固定レンズ群１に対する可動レンズ群
２の相対位置の変化を強く抑制するようにトルク発生器
系４１，４２（ｘ，ｙ）の制御を開始し指定時間経過し
たら抑制力を徐々に弱め、抑制力が所定値にまで低下
し、かつ可動レンズ群の相対位置変化速度が規定値以下
になったとき通常の撮影モードによる画像振れ補正制御
を行なう構成となっている。

【００９１】以下、本発明の特徴であるパンニングモー
ド時の制御について説明する。

【００９２】図１は、一実施例のパンニングモード制御
フローチャートである。なお、本制御は、前記可動レン
ズ群２の相対位置変化速度を検出してパンニング中であ
ることを判別したときの制御である。

【００９３】（ステップＳ１） カウンタＮをＯＮす
る。

【００９４】（ステップＳ２） カウンタが所定値にな
ったか判断する。

【００９５】（ステップＳ３） カウンタＮが所定値に
なったらＤ／Ａ変換器駆動電圧を下げ始める。

【００９６】（ステップＳ４） カウンタ値が所定値未
満ならばＤ／Ａ変換器駆動電圧をかけ続け、再びステッ
プＳ２へ戻る。

【００９７】（ステップＳ５） Ｄ／Ａ変換器駆動電圧
が所定値以下になったか確認する。なっていなければス
テップＳ３に戻り、以下になったらステップＳ６に進
む。

【００９８】（ステップＳ６） 稼動レンズ群の相対速
度が所定値以下になっていたらステップＳ８へ進み通常
モードへ戻る。所定値以下になっていなかったら、ステ
ップＳ７へ進み、相対速度が所定値になるのを待つ。

【００９９】（ステップＳ７） Ｄ／Ａ変換器駆動電圧
を規定値に固定する。

【０１００】（ステップＳ８） 通常の画像振れ防止制
御を行う防振モードフラッグをセットする。

【０１０１】（ステップＳ９） パンニングモードをク
リアし、エンドへ進む。

【０１０２】上記の制御により、パンニングを開始して
所定時間内は稼動レンズ群２の変位に対して強い抑止力
が作用し、所定時間経過後は抑止力は弱まり始め、所定
の抑止力となる。そして可動レンズ郡２の動きが弱まり
所定の状態になったとき、通常の撮影モードでの画像振
れ防止制御に戻り、パンニングを終了し通常の撮影に移
った時の画像の不自然な振れの発生を防止できる。

【０１０３】（他の実施例）他の実施例のパンニングモ
ード制御を図２のフローチャートにより説明する。な
お、要部断面図およびブロック図と基本制御は前記実施
例と同様であるので重複図示、重複説明を省略する。

【０１０４】（ステップＳ１１） カウンタをＯＮす
る。

【０１０５】（ステップＳ１２） カウンタが所定値以
上ならステップＳ１３に、所定値以上でなければステッ
プＳ１４に進む。

【０１０６】（ステップＳ１３） カウンタＮが所定値
になったら、可動レンズ群の相対位置変化速度を所定速
度値と比較し、所定速度値以上だったら、ステップＳ１
４に進み、所定値より小さかったら、ステップＳ１５へ
進む。

【０１０７】（ステップＳ１４） Ｄ／Ａ変換器駆動電
圧を所定値に固定する。

【０１０８】（ステップＳ１５） Ｄ／Ａ変換器駆動電
圧を下げ始める。

【０１０９】（ステップＳ１６） Ｄ／Ａ変換器駆動電
圧が所定値になっているかどうかを確認する。

【０１１０】（ステップＳ１７） 通常の画像振れ防止
制御を行う防振モードフラッグをセットする。

【０１１１】（ステップＳ１８） バンニングモードを
クリアし、エンドに進む。

【０１１２】上記の制御により、前記実施例に比べ可動
レンズ群２の動き速度を、より重視した制御により、パ
ンニングから通常撮影に移行したとき画像に生じがちな
不自然な振れ現象をより強力に防止できる。

【０１１３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、制御手段は、位置検出手段からの相対位置情報から
検出した可動レンズ群の相対位置変化速度から通常の撮
影中かパンニング中であるかを判別し、パンニング中で
あると判別したときは固定レンズ群１に対する可動レン
ズ群の相対位置の変化を強く抑制する制御を開始して可
動レンズ群がレンズ鏡筒に突き当たることを防止し、指
定時間経過したら抑制力を徐々に弱め、抑制力が所定値
にまで低下し、かつ可動レンズ群の相対位置変化速度が
規定値以下になったとき通常の撮影モードに戻って画像
振れ補正制御を行なうので、パンニングから通常の撮影
に切換ったときレンズ鏡筒に対する可動レンズ群の相対
位置が急に変化することがなく、不自然な画像振れが発
生することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施例のパンニングモード制御フローチャ
ート

【図２】 他の実施例のパンニングモード制御フローチ
ャート

【図３】 一実施例の要部断面図

【図４】 一実施例のブロック図

【図５】 従来例の制御フローチャート

【図６】 従来例の撮影モード切り換え制御フローチャ
ート

【図７】 画像振れ防止装置の基本構成を示す断面図

【図８】 ジンバル支持の構成を示す部分拡大図

【図９】 ダンピング・センタリング基本構成の要部拡
大図

【図１０】 画像振れ防止装置の制御特性図

【図１１】 主光軸側から見た制御トルクのイメージ図

【図１２】 センサ系の構成例を示す斜視図

【図１３】 トルク発生器系の構成例を示す斜視図

【符号の説明】

１，２ 補正光学系 ３ 可動支持部材 ４ レンズ鏡筒（鏡筒） ５ ジンバル １０ カウンターウエイト １２，１３ 主レンズ １４ 焦点面 ３０，３１，３２ センサ系 ４１，４２ トルク発生器系 ５０ 制御回路 ５１６，５１７ ルック・アップ・テーブル（ＬＵＴ） なお、図中、同一符号は同一または相当する部分を示
す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 嘉一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 小林 崇史 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 河原 英夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−290275（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−46642（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/225 - 5/247

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズ鏡筒内に配された可動レンズ群を
   駆動して画像の振れを補正する補正光学系と、前記レン
   ズ鏡筒内における固定レンズ群に対する前記可動レンズ
   群の相対位置を検出する位置検出手段と、前記可動レン
   ズ群の相対位置変化を抑制する力を発生する抑制手段
   と、画像振れ補正の制御を行なう制御手段とを備えた画
   像振れ補正装置であって、前記制御手段は位置検出手段
   からの相対位置情報により前記可動レンズ群の相対位置
   変化速度を検出して通常の撮影中かパンニング中である
   かを判別し、パンニング中であると判別したときは前記
   可動レンズ群の相対位置の変化を強く抑制し、指定時間
   経過したら抑制力を徐々に弱め、抑制力が所定値まで低
   下し、かつ前記可動レンズ群の相対位置変化速度が規定
   値以下になったとき通常の撮影モードによる画像振れ補
   正制御を行なうことを特徴とする画像振れ防止装置。