JP3473105B2

JP3473105B2 - カメラのパンチルト判別装置及びカメラ装置

Info

Publication number: JP3473105B2
Application number: JP11126494A
Authority: JP
Inventors: 正俊山際
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-11-26
Filing date: 1994-05-25
Publication date: 2003-12-02
Anticipated expiration: 2018-12-02
Also published as: JPH07203285A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、手振れ検出機能が設け
られたカメラ装置に適用されるカメラのパンチルト判別
装置、及び、手振れであるかパンニング或いはチルティ
ングであるかの判別出力に応じて応答特性を切り換える
ことにより、良好な撮像を行えるようにしたカメラ装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日において、軽量小型で持ち運び簡単
なことから、携帯用のビデオカメラ装置が普及しつつあ
る。このビデオカメラ装置で撮像を行う場合、ユーザ
は、該ビデオカメラ装置を片手で保持し、電子ビューフ
ァインダを介して被写体を覗きながら撮像を行う。

【０００３】ここで、上記携帯用のビデオカメラ装置
は、上述のように片手で保持でき簡単に撮像することが
できるのはよいが、軽量小型であるがゆえに安定性が悪
く、いわゆる手振れを生じ、画像に揺れが生ずる問題が
ある。

【０００４】このため、近年においては、携帯用のビデ
オカメラ装置に手振れ補正回路が設けられるようになっ
た。この手振れ補正回路は、例えばＣＣＤイメージセン
サの前段に設けられ被写体の光軸補正を行うアクティブ
プリズムと、縦方向の手振れ及び横方向の手振れを検出
する角速度センサと、上記角速度センサの検出出力に応
じて上記アクティブプリズムを駆動して被写体の光軸補
正を行うマイクロコンピュータ（マイコン）とで構成さ
れている。

【０００５】このような手振れ補正回路が設けられたカ
メラ装置では、上記角速度センサが手振れに応じて縦方
向及び横方向の角速度信号を形成し、これをＡ／Ｄ変換
器に供給する。上記Ａ／Ｄ変換器は、上記角速度信号を
デジタル化することにより角速度データを形成し、これ
を上記マイコンに供給する。

【０００６】上記マイコンは、ハイパスフィルタ及び積
分回路を有しており、該ハイパスフィルタにより上記角
速度データから直流成分を除去し、積分回路により角速
度を示す角速度データを手振れの角度を示す角度データ
に変換して上記アクティブプリズムに供給する。

【０００７】上記アクティブプリズムは、上記角度デー
タに応じて撮像光の光軸を可変する。これにより、手振
れに拘らず例えば上記ＣＣＤイメージセンサのセンタ位
置に、常に被写体が位置するように撮像光を照射するこ
とができる。従って、手振れを補正することができ、揺
れの生じていない良好な再生画像を得ることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の手振れ
補正回路が設けられているビデオカメラ装置は、上記手
振れ補正が行えるのはよいが、パンニング或いはチルテ
ィングを行ったときでも上述の手振れ補正を行うため、
該ビデオカメラ装置を意図的に動かしているにも拘らず
被写体が画面の中央に位置するように撮像されてしまう
等のように、該ビデオカメラ装置を向けている方向と実
際に撮像される被写体にずれを生じ、所望の撮像画像が
得られないという問題があった。

【０００９】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
ものであり、手振れ時とパンニング，チルティング時と
の判別を行うパンチルト判別装置、及び、このパンチル
ト判別装置の判別結果に応じて手振れ補正を行うことに
より、ビデオカメラ装置を向けている方向と実際に撮像
される被写体にずれを生ずるような不都合を防止するこ
とができるようなカメラ装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、カメラ本体
の移動を検出する角速度センサと、上記角速度センサの
検出出力レベルが一定時間以上閾値を越えているか否か
を判別する判別手段とからなり、上記角速度センサの検
出出力レベルが一定時間以上閾値を越えているときには
パンニング又はチルティングであると判別し、上記角速
度センサの検出出力レベルが一定時間未満で閾値を越え
ているときには手振れであると判別するカメラのパンチ
ルト判別装置であって、上記判別手段が、複数の閾値を
有し、パンニング又はチルティングの判別出力とともに
速度情報を出力することを特徴とする。

【００１１】

【００１２】また、本発明は、手振れ検出手段により
手振れ量を検出し、この手振れ検出出力に基づいて制御
手段が手振れ補正を行うカメラ装置において、上記手振
れ検出出力に基づいて、手振れ及びパンニング，チルテ
ィングの判別を行うパンチルト判別手段を有し、上記制
御手段が、上記パンチルト判別手段からの判別出力に応
じて所定時間かけて応答特性を切り換えて手振れ補正を
行うことを特徴とする。

【００１３】また、本発明に係るカメラ装置は、上記制
御手段が、上記手振れ検出出力の帯域制御を行うための
ハイパスフィルタを有しており、上記パンチルト判別手
段からの判別出力に応じて上記ハイパスフィルタの回路
特性を切り換えて手振れ補正を行うことを特徴とする。

【００１４】また、本発明に係るカメラ装置は、上記パ
ンチルト判別手段が、所定の閾値を有しており、上記手
振れ検出出力のレベルがこの閾値以上の場合にパンニン
グ又はチルティングであると判別し、上記手振れ検出出
力のレベルがこの閾値以下であった場合に手振れである
と判別することを特徴とする。

【００１５】また、本発明に係るカメラ装置は、上記パ
ンチルト判別手段が、複数の閾値を有し、パンニング又
はチルティングの判別出力とともに速度情報も出力する
ことを特徴とする。

【００１６】

【００１７】さらに、本発明に係るカメラ装置は、上記
制御手段が、上記手振れ検出手段による手振れ検出出力
の帯域制限を行うフィルタ特性が可変制御可能なハイパ
スフィルタを備え、上記パンチルト判別手段から供給さ
れる速度情報に応じて、上記ハイパスフィルタのフィル
タ特性を所定時間かけて切り換えて手振れ補正を行うこ
とを特徴とする。

【００１８】

【作用】本発明に係るカメラのパンチルト判別装置で
は、角速度センサによりカメラ本体の移動を検出する角
速度センサの検出出力に基づいて、判別手段により手振
れ及びパンニング，チルティングの判別を行う。上記判
別手段は、上記角速度センサの検出出力レベルが一定時
間以上閾値を越えているときにはパンニング又はチルテ
ィングであると判別し、上記角速度センサの検出出力レ
ベルが一定時間未満で閾値を越えているときには手振れ
であると判別する。また、上記判別手段は、複数の閾値
を持って手振れ及びパンニング，チルティングの判別を
行い、パンニング又はチルティングの判別出力とともに
速度情報を出力する。

【００１９】

【００２０】また、本発明カメラ装置では、手振れ量
を検出する手振れ検出手段の手振れ検出出力に基づい
て、手振れ及びパンニング，チルティングの判別を行
い、このパンチルト判別手段からの判別出力に応じて制
御手段により応答特性を切り換えて手振れ補正を行う。
上記制御手段は、上記パンチルト判別手段からの判別出
力に応じて所定時間かけて応答特性を切り換えて手振れ
補正を行う。

【００２１】また、本発明に係るカメラ装置では、上記
制御手段により、上記パンチルト判別手段からの判別出
力に応じて上記手振れ検出出力の帯域制御を行うための
ハイパスフィルタの回路特性を切り換えて手振れ補正を
行う。

【００２２】また、本発明に係るカメラ装置では、上記
パンチルト判別手段が、所定の閾値を有しており、上記
手振れ検出出力のレベルがこの閾値以上の場合にパンニ
ング又はチルティングであると判別し、上記手振れ検出
出力のレベルがこの閾値以下であった場合に手振れであ
ると判別する。

【００２３】また、本発明に係るカメラ装置では、上記
パンチルト判別手段が、複数の閾値を持って手振れ及び
パンニング，チルティングの判別を行い、パンニング又
はチルティングの判別出力とともに速度情報を出力す
る。

【００２４】また、本発明に係るカメラ装置では、上記
制御手段が、上記パンチルト判別手段からの判別出力に
応じて所定時間かけて応答特性を切り換えて手振れ補正
を行う。

【００２５】さらに、本発明に係るカメラ装置では、上
記制御手段が、上記手振れ検出手段による手振れ検出出
力の帯域制限を行うフィルタ特性が可変制御可能なハイ
パスフィルタを備え、上記パンチルト判別手段から供給
される速度情報に応じて、上記ハイパスフィルタのフィ
ルタ特性を所定時間かけて切り換えて手振れ補正を行
う。

【００２６】

【実施例】以下、本発明に係るカメラのパンチルト判別
装置及びカメラ装置の好ましい実施例について図面を参
照しながら説明する。まず、本発明の第１の実施例に係
るカメラ装置は、図１に示すように撮像光の光軸を手振
れ量に応じて可変するアクティブプリズム１と、手振れ
のうち縦方向（ピッチング方向）の手振れ量を検出する
ピッチング方向角速度センサ２と、手振れのうち横方向
（ヨーイング方向）の手振れ量を検出するヨーイング方
向角速度センサ３と、上記ピッチング方向角速度センサ
２及びヨーイング方向角速度センサ３からの検出出力に
基づいて上記アクティブプリズム１を駆動するための駆
動信号を出力するマイクロコンピュータ（マイコン）
９，比較回路１０と、上記駆動信号に応じて上記アクテ
ィブプリズム１を駆動するヨーイング方向駆動系１１，
ピッチング方向駆動系１２とを有している。

【００２７】上記アクティブプリズム１は、透明の第
１，第２の光学板１ａ，１ｂの外周部どおしを蛇腹状の
部材を介して接続し、その中に透明溶液を注入すること
により形成されている。第１の光学板１ａの右側面部に
は、該第１の光学板１ａを駆動するための第１の駆動軸
１ｃが設けられており、この第１の駆動軸１ｃを回転駆
動することにより該第１の光学板１ｃが駆動するように
なっている。また、上記第２の光学板１ｂの上側面部に
は、該第２の光学板１ｂを駆動するための第２の駆動軸
１ｄが設けられており、この第２の駆動軸１ｄを回転駆
動することにより該第２の光学板１ｂが駆動するように
なっている。

【００２８】上記ピッチング方向角速度センサ２は、
フィルタ４，増幅回路６，Ａ／Ｄ変換器８に接続されて
おり、該Ａ／Ｄ変換器８に、上記ピッチング方向角速度
センサ２で検出されたピッチング方向の検出出力が供給
されるようになっている。

【００２９】上記ヨーイング方向角速度センサ３は、フ
ィルタ５，増幅回路７，Ａ／Ｄ変換器８に接続されてお
り、該Ａ／Ｄ変換器８に、上記ヨーイング方向角速度セ
ンサ３で検出されたヨーイング方向の検出出力が供給さ
れるようになっている。

【００３０】上記Ａ／Ｄ変換器８は、デジタル化された
上記ピッチング方向の検出出力が供給される第１のハイ
パスフィルタ（ＨＰＦ）１４ａ，デジタル化された上記
ヨーイング方向の検出出力が供給される第２のハイパス
フィルタＨＰＦ１４ｂに接続されるとともに、上記各検
出出力に基づいてそれが手振れであるか，パンニングで
あるか或いはチルティングであるかを判別するパンチル
ト判別回路１３に接続されている。

【００３１】上記第１のＨＰＦ１４ａは、上記ピッチン
グ方向の角速度の検出出力を角度の検出出力に変換する
第１の積分回路１５に接続されており、上記第２のＨＰ
Ｆ１４ｂは、上記ヨーイング方向の角速度の検出出力を
角度の検出出力に変換する第２の積分回路１６に接続さ
れている。上記各積分回路１５，１６は、比較回路１０
に接続されている。

【００３２】上記パンチルト判別回路１３は、その出力
端子が上記第１，第２のＨＰＦ１４ａ，１４ｂに接続さ
れており、該パンチルト判別回路１３の判別出力により
該第１，第２のＨＰＦ１４ａ，１４ｂのフィルタ特性を
可変制御するようになっている。

【００３３】上記アクティブプリズム１の第２の駆動軸
１ｄは、駆動コイル１８及び駆動回路１７を介して上記
比較回路１０に接続されており、該比較回路１０からの
比較出力に応じて駆動されるようになっている。このア
クティブプリズム１のヨーイング方向の動きは、制動コ
イル１９，速度検出回路２０及びフォトセンサ２１，位
置検出回路２２により検出されるようになっており、上
記速度検出回路２０及び位置検出回路２２の各検出出力
は、それぞれ比較回路１０に供給されるようになってい
る。

【００３４】上記比較回路１０は、上記ヨーイング方向
の各検出出力と、上記ヨーイング方向角速度センサ３に
より検出された検出出力とを比較しながら上記アクティ
ブプリズム１の第２の駆動軸１ｄを駆動するための駆動
信号を上記駆動回路１７に供給するようになっている。

【００３５】上記アクティブプリズム１の第１の駆動軸
１ｃは、駆動コイル２４及び駆動回路２３を介して上記
比較回路１０に接続されており、該比較回路１０からの
比較出力に応じて駆動されるようになっている。このア
クティブプリズム１のピッチング方向の動きは、制動コ
イル２５，速度検出回路２６及びフォトセンサ２７，位
置検出回路２８により検出されるようになっており、上
記速度検出回路２６及び位置検出回路２８の各検出出力
は、それぞれ比較回路１０に供給されるようになってい
る。

【００３６】上記比較回路１０は、上記ピッチング方向
の各検出出力と、上記ピッチング方向角速度センサ２に
より検出された検出出力とを比較しながら上記アクティ
ブプリズム１の第１の駆動軸１ｃを駆動するための駆動
信号を上記駆動回路２３に供給するようになっている。

【００３７】次に、この第１の実施例に係るカメラ装置
の動作説明をする。まず、撮像が開始されると、ピッチ
ング方向角速度センサ２及びヨーイング方向角速度セン
サ３によりピッチング方向及びヨーイング方向の手振れ
量が検出される。

【００３８】上記各角速度センサ２，３は、当該カメラ
装置の静止時の出力（センタ値）を基準として手振れの
方向の正負を検出して角速度の大きさ（手振れ量）に応
じた検出出力を出力する。この各検出出力は、それぞれ
フィルタ４，５に供給される。

【００３９】上記各角速度センサ２，３の検出出力に
は、共振周波数等の不要帯域の信号が含まれているた
め、上記各フィルタ４，５はこれを除去し、増幅回路
６，７を介してＡ／Ｄ変換器８に供給する。

【００４０】上記Ａ／Ｄ変換器８は、上記ピッチング方
向の検出出力をデジタル化することによりピッチング方
向の検出データを形成し、これを第１のＨＰＦ１４ａ及
びパンチルト判別回路１３に供給する。また、上記ヨー
イング方向の検出出力をデジタル化することによりヨー
イング方向の検出データを形成し、これを第２のＨＰＦ
１４ｂ及び上記パンチルト判別回路１３に供給する。

【００４１】ここで、図２（ａ）に示すパンニング時の
上記各角速度センサ２，３の検出出力と、同図（ｂ）に
示す手振れ時の各角速度センサ２，３の検出出力とで
は、該パンニング時及びチルティング時の各角速度セン
サ２，３の検出出力のほうが周波数が低く、角速度が大
きいという特徴を有している。すなわち、上記パンニン
グ時には、センター出力（０レベル）に対して、正方向
或いは負方向の一方向のみの出力が手振れ時と比較して
長時間、上記各角速度センサ２，３の検出出力から出力
され続ける。

【００４２】なお、これはチルティング時でも同じであ
る。

【００４３】このため、上記パンチルト判別回路１３
は、上記各角速度センサ２，３の検出出力のレベルを、
一定時間、閾値と比較し、該検出出力が一定時間以上閾
値を越えた場合はパンニング或いはチルティングと判断
し、該検出出力のレベルが閾値を越えた時間が一定時間
以下である場合は手振れと判断するようになっている。

【００４４】具体的には、図３（ａ）に示すように上記
パンチルト判別回路１３には、正方向の閾値（＋Ｓ）及
び負方向の閾値（−Ｓ）が設けられており、上記正方向
の閾値（＋Ｓ）或いは負方向の閾値（−Ｓ）を越えるレ
ベルの検出出力が供給されると、タイマのカウントを開
始し、該正方向の閾値（＋Ｓ）を越えるレベルの検出出
力が何秒間出力され続けたかを検出する（サンプル期間
Ｔ）。そして、上記検出出力が閾値を越えた時間が、例
えば１００ｍｓｅｃ以上であった場合、同図（ｂ）に示
すようにパンニング（或いはチルティング）であると判
断し、上記検出出力が閾値を越えた時間が、例えば１０
０ｍｓｅｃ以下であった場合、手振れであると判断す
る。

【００４５】すなわち、上記閾値をＳ，サンプル期間を
Ｔ，検出出力をＰ_OUT，検出出力のレベルが閾値以上で
あった時間をＰｔとすると、上記パンチルト判別回路１
３は、Ｐ_OUT≧Ｓ且つＰｔ≧Ｔのときにパンニング或いはチルティングと判断する。

【００４６】なお、人間の手振れは、約３〜１５Ｈｚ程
度の範囲内であるため、上記閾値とサンプル期間Ｔの値
は、パンニング（或いはチルティング）と手振れとの境
界付近の値となるように設定されている。

【００４７】このような手振れ，パンチルト判別によ
り、上記パンチルト判別回路１３は、図４（ａ）に示す
ような上記各角速度センサ２，３からの検出出力が供給
された場合、閾値（０レベル）を一定時間越えたときに
パンニング（或いはチルティング）であることを示す同
図（ｂ）に示すようなハイレベルの判断出力を上記第
１，第２のＨＰＦ１４ａ，１４ｂに供給し、該閾値（０
レベル）を越えた時間が一定時間に満たない場合は、手
振れであることを示す同図（ｂ）に示すようなローレベ
ルの判断出力を上記マイコン９内の第１，第２のＨＰＦ
１４ａ，１４ｂに供給する。

【００４８】上記第１，第２のＨＰＦ１４ａ，１４ｂ
は、上記各角速度センサ２，３からの各検出出力からそ
れぞれ直流成分を除去するが、そのカットオフ周波数が
上記パンチルト判別回路１３からの判断出力に応じて可
変されるようになっている。

【００４９】上記パンチルト判別回路１３がパンニング
（或いはチルティング）と判断しハイレベルの判断出力
が供給されると、上記第１，第２のＨＰＦ１４ａ，１４
ｂは、カットオフ周波数を上げるように制御される。ま
た、逆に、上記パンチルト判別回路１３が手振れである
と判断しローレベルの判断出力が供給されると、上記第
１，第２のＨＰＦ１４ａ，１４ｂは、カットオフ周波数
を下げるように制御される。

【００５０】すなわち、上記各ＨＰＦ１４ａ，１４ｂ
は、例えば１−Ｚ^-1／１−ＫＺ^-1のフィルタ特性を有し
ており、上記係数Ｋの値を上記判断出力に応じて可変制
御することにより、パンニング時（或いはチルティング
時）には、上記各角速度センサ２，３からの検出出力の
ゲインを下げて手振れ補正能力を低減させ、手振れ時に
は該検出出力のゲインを上げて手振れ補正能力を上げる
制御を行う。

【００５１】なお、上記パンニング時（或いはチルティ
ング時）には、上記検出出力のゲインが下げられること
により手振れ補正能力が低減されるが、該パンニング時
には画面全体が左右に動いているため、該手振れ補正は
殆ど必要がなく問題にはならない。このようなゲイン制
御されたＨＰＦ１４ａ，１４ｂを介した検出出力は、そ
れぞれ第１の積分回路１５，第２の積分回路１６に供給
される。

【００５２】上記第１の積分回路１５は、上記ピッチン
グ方向の角速度の検出出力を角度の検出出力に変換して
比較回路１０に供給し、上記第２の積分回路１６は、上
記ヨーイング方向の角速度の検出出力を角度の検出出力
に変換して比較回路１０に供給する。

【００５３】上記比較回路１０は、上記各角度の検出出
力に基づいて、上記アクティブプリズム１をヨーイング
方向に駆動するための駆動信号及びピッチング方向に駆
動するための駆動信号を形成し、これらをヨーイング方
向駆動系１１の駆動回路１７、ピッチング方向駆動系１
２の駆動回路２３にそれぞれ供給する。

【００５４】上記ヨーイング方向駆動系１１の駆動回路
１７は、上記駆動信号に応じた電圧を駆動コイル１８に
印加する。これにより、上記第２の駆動軸１ｄを回転駆
動することができ、上記アクティブプリズム１の第２の
光学板１ｂを、上記ヨーイング方向角速度センサ３の検
出出力に応じてヨーイング方向に駆動することができ
る。

【００５５】また、上記ピッチング方向駆動系１２の駆
動回路２３は、上記駆動信号に応じた電圧を駆動コイル
２４に印加する。これにより、上記第１の駆動軸１ｃを
回転駆動することができ、上記アクティブプリズム１の
第１の光学板１ａを、上記ピッチング方向角速度センサ
２の検出出力に応じてピッチング方向に駆動することが
できる。

【００５６】このようなアクティブプリズム１の動きの
うち、ヨーイング方向の動きは制動コイル１９及びフォ
トセンサ２１により検出される。上記制動コイル１９
は、上記ヨーイング方向の動きに応じた電圧値を検出
し、これを速度検出回路２０に供給する。上記速度検出
回路２０は、上記検出された電圧値から、上記ヨーイン
グ方向の動き速度を検出し、この検出出力を比較回路１
０に帰還する。また、上記フォトセンサ２１は、上記ヨ
ーイング方向の動きを光により検出し、この検出出力を
位置検出回路２２に供給する。上記位置検出回路２２
は、上記検出出力に基づいて上記アクティブプリズム１
の位置を検出し、この検出出力を上記比較回路１０に帰
還する。

【００５７】また、上記アクティブプリズム１のピッチ
ング方向の動きは制動コイル２５及びフォトセンサ２７
により検出される。上記制動コイル２５は、上記ピッチ
ング方向の動きに応じた電圧値を検出し、これを速度検
出回路２６に供給する。上記速度検出回路２６は、上記
検出された電圧値から、上記ピッチング方向の動き速度
を検出し、この検出出力を比較回路１０に帰還する。ま
た、上記フォトセンサ２７は、上記ピッチング方向の動
きを光により検出し、この検出出力を位置検出回路２８
に供給する。上記位置検出回路２８は、上記検出出力に
基づいて上記アクティブプリズム１の位置を検出し、こ
の検出出力を上記比較回路１０に帰還する。

【００５８】上記比較回路１０は、上記ヨーイング方向
駆動系１１の速度検出回路２０，位置検出回路２２から
の各検出出力と、上記第２の積分回路１６からのピッチ
ング方向の検出出力とを比較し、その誤差が零となるよ
うな駆動信号を上記駆動回路１７に供給する。また、上
記比較回路１０は、上記ピッチング方向駆動系１２の速
度検出回路２６，位置検出回路２８からの各検出出力
と、上記第１の積分回路１５からのピッチング方向の検
出出力とを比較し、その誤差が零となるような駆動信号
を上記駆動回路２３に供給する。

【００５９】これにより、上記各角速度センサ２，３か
らの検出出力に応じて正確に、上記アクティブプリズム
１を駆動することができる。

【００６０】上述のようなＨＰＦのカットオフ周波数を
可変制御しないと、図５（ａ）に示すようなパンニング
時（或いはチルティング時）の角速度センサの検出出力
に対して、同図（ｂ）に示すような一方向に張り付いた
駆動信号が上記各駆動回路１７，２３に供給される。こ
れにより、パンニング（或いはチルティング）であるの
にも関わらず、上記アクティブプリズム１が駆動されて
続けて傾き続け、撮像方向にズレを生じてしまう。

【００６１】しかし、本実施例に係るカメラ装置は、手
振れであるか否かに応じて上記ＨＰＦ１４ａ，１４ｂの
カットオフ周波数を可変制御しているため、図６（ａ）
に示すようなパンニング時（或いはチルティング時）の
角速度センサの検出出力に対して、同図（ｂ）に示すよ
うに、最初はアクティブプリズム１を駆動させるレベル
の駆動信号を上記各駆動回路１７，２３に供給してしま
うが、すぐに略々０レベルの駆動信号を上記各駆動回路
１７，２３に供給することができる。このため、上記ア
クティブプリズム１は、最初は多少駆動されるが、すぐ
にもとの位置（センタ位置）に戻る。従って、上記撮像
方向にズレを防止することができる。

【００６２】ここで、上述の第１の実施例に係るカメラ
装置は、それまで手振れが生じており次にパンニング
（或いはチルティング）を行った場合、図７（ａ）に点
線で示す上記手振れとパンニングとの境目で、上記各Ｈ
ＰＦ１４ａ，１４ｂのカットオフ周波数が、同図に一点
鎖線で示すように急激に高くなる。逆に、それまでパン
ニング（或いはチルティング）を行っており次に手振れ
が生じた場合、図７（ｂ）に点線で示す上記パンニング
と手振れとの境目で、上記各ＨＰＦ１４ａ，１４ｂのカ
ットオフ周波数が、同図に一点鎖線で示すように急激に
低くなる。

【００６３】このように、上記各ＨＰＦ１４ａ，１４ｂ
のカットオフ周波数が急激に切り換わった場合、上記各
角速度センサ２，３の検出出力が高調波成分を多く含む
ものとなり、上記各ＨＰＦ１４ａ，１４ｂの出力レベル
が上がり、上記マイコン９から、上記アクティブプリズ
ム１をパンニング時（或いはチルティング時）とは逆の
方向に傾斜させる駆動信号が出力され、該アクティブプ
リズム１が上記逆方向に大きく傾斜される。その後、上
記アクティブプリズム１をセンタ位置に戻そうとする力
が働くため、当該カメラ装置を静止させているにも関わ
らず画面が動いてしまう揺り戻し現象が生ずる。

【００６４】すなわち、上記角速度センサ２，３から、
例えば図８（ａ）に示すような検出出力が出力された場
合、上記第１の実施例に係るカメラ装置のパンチルト判
別回路１３は、同図（ｂ）に示すようにサンプル期間が
過ぎるまでは手振れであると判断し、上記サンプル期間
を過ぎて上記検出出力が閾値以下となるまではパンニン
グと判断し、上記検出出力か閾値以下となった後は手振
れと判断する。また、上記各ＨＰＦ１４ａ，１４ｂのカ
ットオフ周波数は、図８（ｃ）に示すように上記サンプ
ル期間が過ぎるまでは低く設定され、上記サンプル期間
を過ぎて上記検出出力が閾値以下となるまでは高く設定
され、上記検出出力か閾値以下となった後は低く設定さ
れる。

【００６５】これにより、上記アクティブプリズム１
は、図８（ｄ）に示すように、上記手振れであると判断
されているときにはセンタ位置となるように駆動され、
手振れからパンニング（或いはチルティング）であると
判断されるまでのサンプル期間は上記各角速度センサ
２，３の出力に応じて駆動され、上記パンニング（或い
はチルティング）であると判断されているときにはセン
タ位置となるように駆動され、上記検出出力のレベルが
閾値以下となりパンニング（或いはチルティング）が終
了するまでの間（遷移期間Ｔ１）は手振れであると判断
されて上記各角速度センサ２，３の出力に応じて駆動さ
れる。そして、上記遷移期間Ｔ１後に、上記各ＨＰＦ１
４ａ，１４ｂのカットオフ周波数が急激に切り換わり、
上記各角速度センサ２，３の検出出力が高調波成分を多
く含むものとなり、急に手振れ補正能力が回復し、上記
アクティブプリズム１が上記遷移期間Ｔ１のレベルで駆
動された後、手振れのレベルで駆動されるため、当該カ
メラ装置を静止させているにも関わらず画面が動いてし
まう揺り戻し現象が生ずる。

【００６６】本発明の第２の実施例に係るカメラ装置
は、このような揺り戻し現象を防止すべく、上記パンチ
ルト判別回路１３が手振れからパンニング（或いはチル
ティング）と判断としたとき、或いは、パンニング（或
いはチルティング）から手振れと判断したときに、すぐ
には各ＨＰＦ１４ａ，１４ｂのカットオフ周波数を切り
換えず、ある程度時間をおいてから該カットオフ周波数
の切り換え制御を行うことにより、上記各ＨＰＦ１４
ａ，１４ｂのフィルタ特性にヒステリシス性を持たせる
ようにした。

【００６７】なお、この第２の実施例に係るカメラ装置
は、このパンチルト判別回路１３の制御動作以外は上述
の第１の実施例に係るカメラ装置と同じであるため、該
パンチルト判別回路１３の制御動作のみ説明し、他の部
分の詳細な動作説明は省略する。

【００６８】すなわち、この第２の実施例に係るカメラ
装置は、上記パンチルト判別回路１３が、それまで手振
れと判断しており、次にパンニング（或いはチルティン
グ）と判断した場合に、図７（ａ）に実線で示すように
手振れとパンニングとの境目から所定時間おいてカット
オフ周波数を上げるように上記各ＨＰＦ１４ａ，１４ｂ
を制御する。また、それまでパンニング（或いはチルテ
ィング）と判断しており、次に手振れと判断した場合
に、図７（ｂ）に実線で示すようにパンニングと手振れ
との境目から所定時間おいてカットオフ周波数を下げる
ように上記各ＨＰＦ１４ａ，１４ｂを制御する。

【００６９】これにより、上記各角速度センサ２，３か
ら図９（ａ）に示すようなの検出出力が出力された場
合、上記比較回路１０から各駆動回路１７，２３に供給
される駆動信号を、同図（ｂ）に示すようにパンニング
（或いはチルティング）が終了した時点から即座に収束
させることができる。

【００７０】このため、図８（ｅ）に示すようにパンニ
ングが終了しカットオフ周波数を切り換えたときに、上
記遷移期間Ｔ１の閾値から手振れレベルまでの検出出力
でアクティブプリズム１を駆動することがなく、手振れ
レベルの検出出力でアクティブプリズム１を駆動するこ
とができるため、上記揺り戻し現象を防止することがで
き、同図（ｆ）に示すように該アクティブプリズム１を
センタ位置に制御することができる。従って、上記揺り
戻し現象によりカメラ装置が静止しているにも関わらず
画面が動いてしまうような不都合を防止することができ
る。

【００７１】ここで、このように上記カットオフ周波数
の切り換えにヒステリシス性を持たせると、図８（ｅ）
の期間Ｔ２は手振れ期間であるのにも関わらず上記各Ｈ
ＰＦ１４ａ，１４ｂのカットオフ周波数が高く維持さ
れ、手振れ信号のゲインが下がり、手振れ補正能力が低
下する問題が生ずる。

【００７２】このため、本発明の第３の実施例に係るカ
メラ装置では、上記パンチルト判別回路１３のカットオ
フ周波数の切り換えに暫時性を持たせるようにした。な
お、この第２の実施例に係るカメラ装置は、このパンチ
ルト判別回路１３の制御動作以外は上述の第１の実施例
に係るカメラ装置と同じであるため、該パンチルト判別
回路１３の制御動作のみ説明し、他の部分の詳細な動作
説明は省略する。

【００７３】すなわち、この第３の実施例に係るカメラ
装置に設けられているパンチルト判別回路１３は、それ
まで手振れと判断しており、次にパンニング（或いはチ
ルティング）と判断した場合に、図１０（ａ）に示すよ
うに手振れとパンニングとの境目から徐々にカットオフ
周波数を高くするように上記ＨＰＦ１４ａ，１４ｂを制
御する。また、それまでパンニング（或いはチルティン
グ）と判断しており、次に手振れと判断した場合に、図
１０（ｂ）に示すようにパンニングと手振れとの境目か
ら徐々にカットオフ周波数を低くするように上記ＨＰＦ
１４ａ，１４ｂを制御する。

【００７４】このように、カットオフ周波数の切り換え
制御に暫時性を持たせることにより、上記揺り戻し現象
を防止することができるうえ、手振れ補正機能を徐々に
回復させることができ、上記図８（ｅ）に示す期間Ｔ２
のような手振れ補正能力が低下する期間を最小限に止め
ることができる。

【００７５】なお、上述の各実施例の説明では、パンチ
ルト判別回路１３の判別出力に応じて各ＨＰＦ１４ａ，
１４ｂのカットオフ周波数を可変制御することとした
が、これは、例えば図１１に示すように上記各ＨＰＦ１
４ａ，１４ｂと各積分回路１５，１６との間に増幅回路
４１を設け、上記パンチルト判別回路１３の判別出力に
応じて上記増幅回路４１の利得を可変制御するようにし
ても上述と同じ効果を得ることができる。

【００７６】また、図１１中点線で示すように上記増幅
回路４１の代わりに各積分回路１５，１６の後段に増幅
回路４２を設け、この増幅回路４２の利得を上記パンチ
ルト判別回路１３からの判別出力に応じて可変制御する
ようにしてもよい。

【００７７】また、上記パンチルト判別回路１３からの
判別出力に応じて、上記各積分回路１５，１６の積分特
性を可変制御するようにしてもよい。

【００７８】また、上記パンチルト判別回路１３からの
判別出力に応じて、上記図１に示すヨーイング方向駆動
系１１の駆動回路１７及びピッチング方向駆動系１２の
駆動回路２３の回路特性を可変制御するようにしてもよ
い。

【００７９】また、上記パンチルト判別回路１３からの
判別出力に応じて、上記図１に示す比較回路１０の回路
特性を可変制御するようにしてもよい。

【００８０】さらに、第４の実施例に係るカメラ装置で
は、上記マイコン９内のパンチルト判別回路１３におい
て２段階の閾値を持って手振れとパンニング又はチルテ
ィングの判別を行い、図１２に示すように、その判別出
力によりカットオフ周波数セレクタ２９を介して上記第
１，第２のＨＰＦ１４ａ，１４ｂのカットオフ周波数を
２段階切り換えするようになっている。

【００８１】なお、上記第１，第２のＨＰＦ１４ａ，１
４ｂのカットオフ周波数の２段階切り換え制御動作以外
は上述の第３の実施例に係るカメラ装置と同じであるた
め、この制御動作のみ説明し、他の部分の詳細な動作説
明は省略する。

【００８２】すなわち、この第４の実施例に係るカメラ
装置では、図１３（ａ）に示すように上記パンチルト判
別回路１３には、正方向に２種類の閾値（＋Ｓ１），
（＋Ｓ２）及び負方向に２種類の閾値（−Ｓ１），（−
Ｓ２）が設けられており、上記正方向の閾値（＋Ｓ
１），（＋Ｓ２）或いは負方向の閾値（−Ｓ１），（−
Ｓ２）を越えるレベルの検出出力が供給されると、タイ
マのカウントを開始し、該正方向の閾値（＋Ｓ１），
（＋Ｓ２）を越えるレベルの検出出力が何秒間出力され
続けたかを検出する（サンプル期間Ｔ）。そして、上記
検出出力が閾値を越えた時間が、例えば１００ｍｓｅｃ
以上であった場合、同図（ｂ）に示すようにパンニング
（或いはチルティング）であると判断し、上記検出出力
が閾値を越えた時間が、例えば１００ｍｓｅｃ以下であ
った場合、手振れであると判断して、パンニング又はチ
ルティングの判別出力とともに速度情報を出力する。

【００８３】すなわち、上記閾値をＳ１，サンプル期間
をＴ，検出出力をＰ_OUT，検出出力のレベルが閾値以上
であった時間をＰｔとすると、上記パンチルト判別回路
１３は、Ｓ２≧Ｐ_OUT≧Ｓ１且つＰｔ≧Ｔのときに比較的に速度の遅いパンニング或いはチルティ
ングと判断して、パンニング又はチルティングの判別出
力とともに第１の速度情報を出力し、また、Ｐ_OUT≧Ｓ２且つＰｔ≧Ｔのときに比較的に速度の早いパンニング或いはチルティ
ングと判断して、パンニング又はチルティングの判別出
力とともに第２の速度情報を出力する。

【００８４】そして、この第４の実施例に係るカメラ装
置では、上記パンチルト判別回路１３が、それまで手振
れと判断しており、次にパンニング（或いはチルティン
グ）と判断した場合に、図１４（ａ）に実線で示すよう
に手振れとパンニングとの境目から所定時間おいてカッ
トオフ周波数を上記第１又は第２の速度情報に応じた周
波数に上げるように上記各ＨＰＦ１４ａ，１４ｂを制御
する。また、それまでパンニング（或いはチルティン
グ）と判断しており、次に手振れと判断した場合に、図
１４（ｂ）に実線で示すようにパンニングと手振れとの
境目から所定時間おいてカットオフ周波数を下げるよう
に上記各ＨＰＦ１４ａ，１４ｂを制御する。

【００８５】このようにパンニング（或いはチルティン
グ）の速度に応じて上記各ＨＰＦ１４ａ，１４ｂのカッ
トオフ周波数を下げることにより、上記揺り戻し現象の
発生を的確に防止することができる。

【００８６】なお、上述の角実施例の説明では、手振れ
検出を各角速度センサ２，３で行うこととしたが、これ
は、例えばいわゆる圧電ジャイロや電界効果素子（ＭＲ
素子）等、手振れを検出できるものであれば何でもよ
い。

【００８７】また、当該カメラ装置を、検出した手振れ
量に応じてアクティブプリズム１を駆動して撮像光の光
軸を補正することにより手振れ補正をするカメラ装置に
適用することとしたが、これは、例えば手振れ結果に応
じてＣＣＤイメージセンサの読み出し領域を可変するカ
メラ装置や、ＣＣＤイメージセンサからの撮像信号をメ
モリに一旦記憶し、手振れ結果に応じて上記メモリの読
み出し領域を可変するカメラ装置等にも適用可能であ
る。

【００８８】この他、本発明に係る技術思想である、上
記パンチルト判別回路１３の判別結果に応じて当該カメ
ラ装置の回路特性を可変制御するという技術的思想を逸
脱しない範囲であれば種々の変更が可能であることは勿
論である。

【００８９】

【発明の効果】本発明に係るカメラのパンチルト判別装
置では、角速度センサによりカメラ本体の移動を検出す
る角速度センサの検出出力レベルが一定時間以上閾値を
越えているときにはパンニング又はチルティングである
と判別し、上記角速度センサの検出出力レベルが一定時
間未満で閾値を越えているときには手振れであると判別
することによって、手振れ及びパンニング，チルティン
グの判別を判別手段により的確に行うことができる。す
なわち、手振れに対する上記角速度センサの検出出力
は、周波数が高くレベルは低いが、パンニング又はチル
ティングに対する上記角速度センサの検出出力は、周波
数が低くレベルが高いという特徴を有している。このた
め、この特徴を考慮した上記閾値と、上記検出出力とを
比較することにより、その手振れ検出出力が、手振れに
より生じたものか或いはパンニング，チルティングによ
り生じたものかを簡単に判別することができる。しか
も、上記判別手段が、複数の閾値を持って手振れ及びパ
ンニング，チルティングの判別を行うことにより、パン
ニング又はチルティングの判別出力とともにその速度情
報を出力することができる。

【００９０】

【００９１】また、本発明カメラ装置では、手振れ量
を検出する手振れ検出手段の手振れ検出出力に基づい
て、手振れ及びパンニング，チルティングの判別を行
い、このパンチルト判別手段からの判別出力に応じて制
御手段により応答特性を切り換えて適切に手振れ補正を
行うことができ、パンニング，チルティング時にカメラ
装置を意図的に動かしているにも拘らず被写体が画面の
中央に位置するように撮像されてしまう等のように、該
カメラ装置を向けている方向と実際に撮像される被写体
の方向とにずれを生ずるような不都合を防止して良好な
撮像画像を得ることができる。しかも、上記制御手段が
上記パンチルト判別手段からの判別出力に応じて所定時
間かけて応答特性を切り換えて手振れ補正を行うことに
より、揺り戻し現象を防止することができ、良好な手振
れ補正を行うことができる。

【００９２】また、本発明に係るカメラ装置では、上記
制御手段により、上記パンチルト判別手段からの判別出
力に応じて上記手振れ検出出力の帯域制御を行うための
ハイパスフィルタの回路特性を切り換えて手振れ補正を
行うことができる。

【００９３】また、本発明に係るカメラ装置では、上記
パンチルト判別手段が、所定の閾値を有しており、上記
手振れ検出出力のレベルがこの閾値以上の場合にパンニ
ング又はチルティングであると判別し、上記手振れ検出
出力のレベルがこの閾値以下であった場合に手振れであ
ると判別することにより、手振れ及びパンニング，チル
ティングの判別を上パンチルト判別手段で的確に行っ
て、手振れ補正を行うことができる。

【００９４】また、本発明に係るカメラ装置では、上記
パンチルト判別手段が、複数の閾値を持って手振れ及び
パンニング，チルティングの判別を行い、パンニング又
はチルティングの判別出力とともに速度情報を出力する
ので、制御手段により上記速度情報に応じて応答特性を
切り換えて適切に手振れ補正を行うことができる。

【００９５】

【００９６】さらに、本発明に係るカメラ装置では、上
記制御手段が、上記手振れ検出手段による手振れ検出出
力の帯域制限を行うフィルタ特性が可変制御可能なハイ
パスフィルタを備え、上記パンチルト判別手段から供給
される速度情報に応じて、上記ハイパスフィルタのフィ
ルタ特性を所定時間かけて切り換えて手振れ補正を行う
ことにより、揺り戻し現象を防止することができ、良好
な手振れ補正を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るカメラ装置のブロ
ック図である。

【図２】上記第１の実施例に係るカメラ装置に設けられ
ている角速度センサのパンニング時及び手振れ時の検出
出力を示す波形図である。

【図３】上記第１の実施例に係るカメラ装置の動作を説
明するための図である。

【図４】上記第１の実施例に係るカメラ装置に設けられ
ている角速度センサ及びパンチルト判別回路の出力波形
図である。

【図５】上記第１の実施例に係るカメラ装置に設けられ
ているハイパスフィルタのカットオフ周波数を固定にし
たときの角速度センサの出力及び駆動回路に印加される
電圧を示す波形図である。

【図６】上記第１の実施例に係るカメラ装置に設けられ
ているハイパスフィルタのカットオフ周波数を可変とし
たときの角速度センサの出力及び駆動回路に印加される
電圧を示す波形図である。

【図７】本発明の第２の実施例に係るカメラ装置に設け
られているパンチルト判別回路が行うハイパスフィルタ
のカットオフ周波数の可変制御を説明するための図であ
る。

【図８】上記第２の実施例に係るカメラ装置の動作を説
明するための図である。

【図９】上記第２の実施例に係るカメラ装置に設けられ
ているパンチルト判別回路が行うハイパスフィルタのカ
ットオフ周波数の可変制御にヒステリシス性を持たせた
場合における角速度センサの出力及び駆動回路に印加さ
れる電圧の波形図である。

【図１０】本発明の第３の実施例に係るカメラ装置に設
けられているパンチルト判別回路の特性を説明するため
の図である。

【図１１】本発明の各実施例に係るカメラ装置の変形例
を示す図である。

【図１２】本発明の第４の実施例に係るカメラ装置の要
部構成を示すブロック図である。

【図１３】上記第４の実施例に係るカメラ装置の動作を
説明するための図である。

【図１４】上記第４の実施例に係るカメラ装置に設けら
れているパンチルト判別回路が行うハイパスフィルタの
カットオフ周波数の可変制御を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１アクティブプリズム１ａアクティブプリズムの第１の光学板１ｂアクティブプリズムの第２の光学板１ｃアクティブプリズムの第１の駆動軸１ｄアクティブプリズムの第２の駆動軸２ピッチング方向角速度センサ３ヨーイング方向角速度センサ４，５フィルタ６，７増幅回路８Ａ／Ｄ変換器９マイクロコンピュータ（マイコン）１０比較回路１１ヨーイング方向駆動系１２ピッチング方向駆動系１３パンチルト判別回路１４ａ，１４ｂハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１５，１６第１，第２の積分回路１７，２３駆動回路１８，２４駆動コイル１９，２５制動コイル２０，２６速度検出回路２１，２７フォトセンサ２２，２８位置検出回路４１，４２増幅回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カメラ本体の移動を検出する角速度セン
サと、上記角速度センサの検出出力レベルが一定時間以
上閾値を越えているか否かを判別する判別手段とからな
り、上記角速度センサの検出出力レベルが一定時間以上
閾値を越えているときにはパンニング又はチルティング
であると判別し、上記角速度センサの検出出力レベルが
一定時間未満で閾値を越えているときには手振れである
と判別するカメラのパンチルト判別装置であって、上記判別手段は、複数の閾値を有し、パンニング又はチ
ルティングの判別出力とともに速度情報を出力すること
を特徴とするカメラのパンチルト判別装置。
【請求項２】手振れ検出手段により手振れ量を検出
し、この手振れ検出出力に基づいて制御手段が手振れ補
正を行うカメラ装置において、上記手振れ検出出力に基づいて、手振れ及びパンニン
グ，チルティングの判別を行うパンチルト判別手段を有
し、上記制御手段は、上記パンチルト判別手段からの判別出
力に応じて所定時間かけて応答特性を切り換えて手振れ
補正を行うことを特徴とするカメラ装置。
【請求項３】上記制御手段は、上記手振れ検出出力の
帯域制御を行うためのハイパスフィルタを有しており、
上記パンチルト判別手段からの判別出力に応じて上記ハ
イパスフィルタの回路特性を切り換えて手振れ補正を行
うことを特徴とする請求項２記載のカメラ装置。
【請求項４】上記パンチルト判別手段は、所定の閾値
を有しており、上記手振れ検出出力のレベルがこの閾値
以上の場合にパンニング又はチルティングであると判別
し、上記手振れ検出出力のレベルがこの閾値以下であっ
た場合に手振れであると判別することを特徴とする請求
項２記載のカメラ装置。
【請求項５】上記パンチルト判別手段は、複数の閾値
を有し、パンニング又はチルティングの判別出力ととも
に速度情報も出力することを特徴とする請求項４記載の
カメラ装置。
【請求項６】上記制御手段は、上記手振れ検出手段に
よる手振れ検出出力の帯域制限を行うフィルタ特性が可
変制御可能なハイパスフィルタを備え、上記パンチルト
判別手段から供給される速度情報に応じて、上記ハイパ
スフィルタのフィルタ特性を所定時間かけて切り換えて
手振れ補正を行うことを特徴とする請求項２記載のカメ
ラ装置。