JPH05134215A - 画像振れ防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 任意の焦点距離変倍コンバータがレンズ先端
に装着されても、防振効果を損なうことなくパンニング
やチルティングにも効果のある画像振れ防止装置を提供
すること。 【構成】 光学機器の画像振れ防止装置であって、焦点
距離変倍コンバータを識別する識別器１００と、変倍レ
ンズの位置を検出する変倍エンコーダ（ＥＮＣ）９５
と、前記識別器１００からの識別データと前記ＥＮＣ９
５からの位置データにより焦点距離を求める焦点距離判
別器１０１とを備えているもの。

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
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】手振れ等によって生じる画像の振れを防
止する機能を備えた光学機器は、従来より知られてい
る。実例を挙げると、たとえば、米国特許第２９５９０
８８号や同第２８２９５５７号等に、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方式のも
のが開示されている。

【０００３】（従来例１）図１３は、この方式の画像振
れ防止装置の全体構成を示したものである。図におい
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】前記可動支持部３は、２軸可動の支持を行
うためのジンバル５を介して、レンズ２の像側主点から
焦点距離ｆ２（＝−ｆ１）の位置で、鏡筒４に支持され
ている。

【０００５】図１４は、このジンバル５の２軸可動支持
の構成を示す。すなわち、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軸に垂直のｘ軸回りの自由度を
有する支持部材５ｘに支持され、支持部材５ｘは鏡筒４
により支持されている。このようにして２軸の自由度を
有する補正光学系が構成されている。

【０００６】図１３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ためのバランサーとしてのカ
ウンタ・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て、レンズ２とのバ
ランスが取れるようにしてある。いわゆる慣性振り子式
の防振光学系は、以上のように構成されているので、以
下に示すようにして画像振れが防止される。

【０００７】例えば、図１３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１
２，１３及び補正光学系１，２により目標物の光学像が
焦点面１４上に結像されている。拡大率の高い望遠鏡で
は、手持ちでの使用の場合、特に手振れ等により鏡筒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じる。

【０００８】ところが、上記光学機構によれば、この振
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の画像振れが抑制されることに
なる。

【０００９】また、図１３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、前記鏡筒４の振動速度に応じた
抑制力（ダイビング・フォース）が発生する。これは、
たとえば、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イビング作用を発生させるための
ものである。

【００１０】具体的には、図１５に示すように、マグネ
ット６，７に対し導体９により発生する渦電流が、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、ダイビング効果を得
る。

【００１１】なお、マグネット６，７は、図１３では、
鏡筒４の上部のみに取り付けられているが、これは説明
の便宜を図るための省略である。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軸制御が行われる
ことは言うまでもない。

【００１２】さらに、図１３において、１１は、可動支
持部材３に前記カウンタ・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。

【００１３】具体的には、図１５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）同士で面し
ており、互いに磁気的に反発するように構成されてい
る。そして、マグネット８の中心が主光軸１５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）が発生するこ
とになる。

【００１４】以上のように、上記ダイピングの構成や上
記センタリングの構成は、慣性振り子式による画像振れ
防止装置の特性を向上させることができる。

【００１５】ところで、実際の撮影時には、被写体を追
跡したり、被写体を変えるため、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）やチルティ
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）等の動作を行うことが頻繁に行われる。

【００１６】この観点からみれば、上述の方式には問題
があった。すなわち、上述の方式の画像振り防止装置に
あっては、防振動作のみのシステムであるため、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，チルティング動作時
の挙動に対しては、防振効果が低下したり、あるいは補
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、画像の動きが不自然にな
ることがあった。

【００１７】（従来例２）そこで、前述の補正光学系に
おけるパンニング，チ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、この関数に応じた
補正光学系の制御を実現する画像振り防止装置が提案さ
れている。

【００１８】次に、この装置について説明する。この装
置の構成要素は、パンニング，チルティング等の動作に
よって発生し易い補正光学系の鏡筒４の内壁への突き当
たりを防止するために補正光学系の動きを制御するトル
ク発生手段と、このトルク発生手段を制御する制御信号
発生手段と、制御信号発生のための演算処理の入力信号
として、補正光学系の移動を検出する位置検出手段が主
なものである。

【００１９】上記の制御信号発生手段からは、防振とパ
ンニングやチ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
線形なトルク出力が与えられる。図１６は、このトルク
出力の特性を示したものである。

【００２０】同図のトルク出力の特性によれば、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は殆ど発生しない。しかし、パ
ンニング等のように鏡筒４をある方向への大きく動かし
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場合には、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た
めの急激に増大するセンタリング及びダンピングが発生
する。つまり、大きな制御トルクが発生する。この制御
トルクが、可動支持部材３が鏡筒４にぶつかるのを防止
している。

【００２１】図４は上記制御システムを用いた画像振れ
防止装置の構成を示す。この装置は、図１３の画像振れ
防止装置と同様の慣性振り子式によるものである。従っ
て、図１３と同じ部分には同一符号を付し、その説明は
省略する。

【００２２】図４において、主撮像光学系が前玉レンズ
９１，変倍レンズ９２，結像用の固定レンズ９３，９４
により構成されている。変倍レンズ９２は焦点距離可変
のために可動の移動環９６により移動可能に配設されて
いる。変倍レンズ９２の移動位置は変倍エンコーダ（以
下ＥＮＣと記す）９５により検出可能で、このＥＮＣ９
５の出力により撮像光学系の焦点距離がどのような状態
にあるかを把握可能である。因に、図４におけるＥＮＣ
９５は、２ｂｉｔの光学反射式のものである。

【００２３】鏡筒４の内壁及び可動支持部材３にセンサ
系３０，３１，３２が、その軸対称部にトルク発生器系
４１，４２，４３がそれぞれ配設されている。また、ｘ
軸とｙ軸はそれぞれ同様の構成で、かつｘ軸とｙ軸とは
直交する位置に配設される。

【００２４】前記センサ系３０，３１，３２の細部構成
を図５に示す。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。

【００２５】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からその振
れ角に応じた信号が検出され、それがセンサアンプ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得
られる。

【００２６】次に、前記トルク発生器系４１，４２，４
３の構成をボイスコイル型とした場合の例を図６に示
す。

【００２７】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、矢印方向にトルクが発生する。そして、前述した
ように、センサ系３０，３１，３２とトルク発生器系４
１，４２，４３は、ｘ軸とｙ軸を直交させた配置となっ
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同可動支持部材３
をｘ軸回り及びｙ軸回りにトルク制御できる。

【００２８】図３において、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（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
３０〜３３のほか、３４も含める）は、３０ｘ，３１
ｘ，３２ｘ，３３ｘ，３４ｘで示し、ｙ軸回りに対する
センサ系は、３０ｙ，３１ｙ，３２ｙ，３３ｙ，３４ｙ
で示す）からの可動支持部材３の鏡筒４に対する変位信
号は、マイコン等により構成される制御回路５０内のＡ
／Ｄ変換器５１１によりディジタル・データに変換さ
れ、制御回路５０により処理される。

【００２９】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４１，４２
（図３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４１
ｙ，４２ｙで示してある）が駆動制御される。

【００３０】制御回路５０による制御の基本は、防振
と、パンニングやチ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。

【００３１】ここで、図３における制御系の基本となる
制御トルクの特性例を図７に示す。図７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、トルク発生器系４１ｘ，４２ｘ及び４１ｙ，４２ｙ
にはダンピングのためのトルクが殆ど発生しない。一
方、パンニングやチ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した場
合には、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
及びダンピング力が発生し、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。

【００３２】図７のトルクカーブを振り子の主光軸１５
の方向から見ると、図８のようなイメージになる。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る。すなわち、図
７に示す非線形のカーブを描いてトルクが上昇する様子
が分る。

【００３３】このように、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、それ意外では、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。

【００３４】図７の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３３ｘ，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
７の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）５１６，５１７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、＊
は乗算を意味する）、この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。

【００３５】上記制御関数において、「Ｋ１＊θ」の項
は、図３に示すＬＵＴ５１６，合成器５１９，乗算器５
２１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し、「Ｋ２＊ｄθ／ｄｔ」の項
は、ダンピング項で、図３に示すＬＵＴ５１７，合成器
５２０，乗算器５２２，微分器５１８により求められ、
急激なパンニングやチルティング等に対する抑制効果を
有し、「Ｋ３＊ θｄｔ」の項は、センタリングのため
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で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。

【００３６】そして、前記それぞれの項が、図３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４２
ｘ，４２ｙへ直接出力される。

【００３７】なお、図３の制御回路５０内の点線枠５
１，５２で示した枠内の構成は、上記ＬＵＴ５１６，５
１７内の係数データを除き同一構成であるので、片側
（点線枠５２内）は、便宜上、図示を省略してある。ま
た、点線枠５１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。

【００３８】上記構成例では、変倍エンコーダ（ＥＮＣ
９５）の出力に応じた前記制御トルクの与え方は、望遠
時より広角時を強くするようにしている。この様子を示
したのが図１０である。同図に示すように、撮像光学系
の焦点距離が望遠（長焦点距離）端から広角（短焦点距
離）端へ変化するにつれて、制御トルクカーブを（ｃ）
→（ｂ）→（ａ）のように、より強くトルクの与えられ
る非線形特性となるように変化させている。

【００３９】このため、制御回路５０内では、ＬＵＴ５
１６，５１７に広角端のトルクカーブ（ａ）を与えるた
めの可動支持部材３の振れ角θに応じた前記制御関数の
係数Ｋ１，Ｋ２が設定されており、これらの係数を可動
支持部材３の振れ角θに応じて選択し、ＥＮＣ９５の値
に応じて上述のようなトルクカーブが得られるように合
成演算して前記制御関数Ｋ１，Ｋ２とするようにしてい
る。

【００４０】これは、通常、望遠での手持ち撮影では、
広角撮影時に比べ手振れが目立つことが知られているの
で、パンニングのような大きな動きへの対策であって、
防振という本来の目的にとってはマイナス作用である制
御トルクを光学機器の使用状況に合わせ、望遠撮影時の
特性を広角撮影時に比べ弱くして防振効果に適したもの
としている。

【００４１】これにより、望遠端付近での防振特性を損
なうことなく、防振光学系全体の小型化と軽量化を達成
することができる。この点について、以下に少し説明を
加える。

【００４２】図１１において、Ｉ，IIはそれぞれ図４の
レンズ１，２と同様の補正光学系の第一レンズ群及び第
二レンズ群、III は主撮像系である。IV，Ｖはそれぞれ
軸外の光線を表す。同図（Ａ）は防振のための第二レン
ズ群の振れ量が大きい時、同図（Ｂ）は同振れ量が小さ
い時を示す。

【００４３】防振光学系の第一レンズ群と、第二レンズ
群の各レンズの大きさは、それぞれ軸外の光線IV，Ｖが
レンズ系を通る高さによって決定される。従って、図１
１に示すように、振れ角の小さい時は振れ角が大きい時
に比べて軸外光束を通る高さが低くなるため、光学系の
大きさを小さくすることができる。

【００４４】光学系の大きさを決定する軸外光線は、通
常広角端、あるいはその付近のズーム域における最大像
高に結像する光線である。望遠端付近では画角が小さく
なるため、広角端付近である程度の振れ角の光線を確保
しておけば（広角側では望遠側に比してそれほど画像振
れは気にならないため）、十分な防振範囲を得ることが
できる。

【００４５】従って、図１０に示したようなトルク特性
によって広角端付近の防振時における振れ角、すなわち
制御範囲を望遠端よりも小さくすれば、望遠端付近での
防振特性を損なうことなく、防振光学系全体の小型化と
軽量化を達成することができる。

【００４６】次に、図３の制御系の動作を、図９のフロ
ーチャートに従って説明する。「ステップ１」 焦点距
離の検出のためにＥＮＣ９５の値（ＥＮＣデータ）を取
り込む。

【００４７】「ステップ２」 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。

【００４８】「ステップ３」 ＬＵＴ選択モードｊ＝１
に設定し、上記制御関数の係数をメモリしたＬＵＴのど
れを使用するかを選択する。

【００４９】「ステップ４」 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。

【００５０】「ステップ５」 ステップ３のＬＵＴ選択
モードｊ＝１の設定に従い、可動支持部材３のｘ軸回り
に対して図１０に示すような広角端時の制御トルクカー
ブ（ａ）及び望遠端時の制御トルク（ｃ）の得られる上
記制御関数の係数Ｋ１をメモリしたＬＵＴ−１ｘ−Ｗ及
びＬＵＴ−１ｘ−Ｔから前述の振れ角θｘに対応した係
数Ｋ１Ｗ及びＫ１Ｔを読み出す。

【００５１】「ステップ６」 現在の焦点距離に対する
上記制御関数の係数Ｋ１を、前述の係数Ｋ１Ｗ及びＫ１
Ｔに対する前述のＥＮＣ９５の値に応じた合成演算によ
り求める。

【００５２】図３ではＥＮＣ９５の出力に対応し、ＥＮ
Ｃのステップ数（分解能）と同数のＬＵＴを用意してソ
フト的に合成演算を求めている。

【００５３】なお、この合成演算の一例をハード的に示
したものを図１２に示す。同図において、ＥＮＣ９５の
分解能に応じた係数１を発生する係数発生器８１と１の
補数（１−１）を発生する演算器８２と「Ｋ１Ｔ＊１」
及び「Ｋ１Ｗ＊（１−１）」を演算する乗算器の８４と
８３を有し、両乗算器の出力を加算演算する加算器８５
により焦点距離に応じた係数Ｋ１を出力する。

【００５４】「ステップ７」 ＬＵＴ選択モードｊが
１，２の設定に対し、共に処理が終了したか否かを確認
する。もし、終了していない場合（ｊ＝２）は、ステッ
プ８へ進む。

【００５５】「ステップ８」 ここではＬＵＴ選択モー
ドｊ＝２と設定し直してステップ５へと戻り、ＬＵＴ選
択モードｊ＝２に従い、可動支持部材３のｘ軸回りに対
して図１０に示すような広角端時の制御トルクカーブ
（ａ）及び望遠端時の制御トルクカーブ（ｃ）の得られ
る上記制御係数Ｋ２をメモリしたＬＵＴ−２ｘ−Ｗ及び
ＬＵＴ−２ｘ−Ｔから前述のθｘに対応した係数Ｋ２Ｗ
及びＫ２Ｔを読み出し、ステップ６にて前述の合成演算
により上記制御関数の係数Ｋ２を求める。

【００５６】「ステップ９」 前述のθｘを微分（ｄθ
ｘ／ｄｔ）としてデータΔとする。

【００５７】「ステップ１０」 前述のθｘを積分（∫
θｘｄｔ）してこれに係数Ｋ３を乗算し、データｄ１と
する。

【００５８】この係数Ｋ３は、前述したように制御系に
対する影響度を低く設定すべく一定の小さな値とし、他
の係数Ｋ１，Ｋ２のような非線形処理は行わない。

【００５９】「ステップ１１」 前述のθｘに先に求め
た係数Ｋ１を乗算し、これをデータｄ２とする。

【００６０】「ステップ１２」 前述のデータΔに先に
求めた係数Ｋ２を乗算し、これをデータｄ３とする。

【００６１】「ステップ１３」 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。

【００６２】つまり、ここで ＤＡＴＡ＝ｄ１＋ｄ２＋ｄ３ ＝Ｋ１＊θｘ＋Ｋ２＊ｄθｘ／ｄｔ＋Ｋ３＊∫θｘｄｔ により前記制御関数の演算結果が得られる。

【００６３】「ステップ１４」 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。

【００６４】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１５へ進み、偶数回目で
あればｙに関するものである（ＹＥＳの場合）、ステッ
プ１７へ進む。

【００６５】「ステップ１５」 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。

【００６６】「ステップ１６」 処理モードｉをｙに変
更し、ステップ２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ための処理を上記ｘ軸回り
の場合と同様に行う。ただし、この場合、ステップ５で
は、可動支持部材３のｙ軸回りに対して図１０に示すよ
うな広角端時の制御トルクカーブ（ａ）及び望遠端時の
制御トルクカーブ（ｃ）の得られる上記制御関数の係数
Ｋ１をメモリしたＬＵＴ−１ｙ−Ｗ及びＬＵＴ−１ｙ−
Ｔから可動支持部材３のｙ軸回りの振れ角θ（以下θｙ
と記す）に対応した係数Ｋ１Ｗ及び係数Ｋ１Ｔを読み出
すとともに、図１０に示すような広角端時の制御トルク
カーブ（ａ）及び望遠端時の制御トルクカーブ（ｃ）の
得られる上記制御関数の係数Ｋ２をメモリしたＬＵＴ−
１ｙ−Ｗ及びＬＵＴ−１ｙ−Ｔから前述の振れ角θｙに
対応した係数Ｋ１Ｗ及び係数Ｋ１Ｔを読み出すことにな
る。

【００６７】「ステップ１７」 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。

【００６８】「ステップ１８」 制御トルクデータＤｘ
とＤｙをＤ／Ａ変換器５２４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，５３ｙ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。

【００６９】「ステップ１９」 画像振れ補正動作を終
了してよいか否かを判断する。終了ならば（ＹＥＳの場
合）一連の動作を終了し、継続ならば（ＮＯの場合）ス
テップ１へ戻り、上述の処理を終了するまで繰り返す。

【００７０】このようにして、焦点距離が望遠から広角
側になるに従って強いトルクを与える前記制御関数のト
ルクカーブに従い、可動支持部材３がパンニングやチル
ティングの動作等によって鏡筒４の内壁に近付くにつれ
て、ｘ軸回りのトルク発生器系（４１ｘ，４２ｘ）及び
ｙ軸回りのトルク発生器系（４１ｙ，４２ｙ）に可動支
持部材３を可動中心位置へ戻すための非線形に急増する
トルクが発生し、これにより可動支持部材３は可動中心
方向へ戻される。

【００７１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年のカメ
ラ一体型ビデオにおいては、撮影用途の拡大等により、
テレコンバータやワイドコンバータ等のいわゆる焦点距
離変倍装置をレンズ先端に装着して撮影する場合が多く
なっている。

【００７２】ところが、上記従来例では、この焦点距離
変倍装置をレンズ先端に装着しても、焦点距離変倍装置
の種類を識別する手段を持たないため、焦点距離の変化
を識別できず、上述の図１０に示されるように、望遠端
時、至近端時というマスターレンズの焦点距離のみをパ
ラメータにして制御関数係数を定める方式では、必ずし
も最適な防振及びパンニングやチルティングができない
場合がある。

【００７３】本発明は、このような従来の問題点を解決
するためになされたもので、任意の焦点距離変倍装置が
レンズ先端に装着されても、防振効果を損なうことなく
パンニングやチルティングにも効果のある画像振れ防止
装置を提供することを目的とする。

【００７４】

【課題を解決するための手段】本発明が提供する画像振
れ防止装置は、焦点距離変倍装置を識別する識別手段
と、変倍位置検出手段と、前記識別手段からの識別デー
タと前記変倍位置検出手段からの位置データにより焦点
距離を求める焦点距離判別手段とを設けたものである。

【００７５】

【作用】上記構成によれば、画像振れ補正のデータが焦
点距離に応じた制御関数の係数を選択できるようにな
り、前記欠点を克服することができる。

【００７６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に
説明する。図１は実施例の画像振れ防止装置の構成を示
す。同装置は、前記図３の画像振れ防止装置と同様の慣
性振り子式によるものであるので、図３と同じ部分には
同一符号を付し、その説明は省略する。

【００７７】図１において、１００は焦点距離変倍コン
バータ識別器で、焦点距離変倍コンバータの種類の識別
を行うためのものである。１０１は焦点距離判別器で、
前記焦点距離変倍コンバータ識別器１００とＥＮＣ９５
のデータから焦点距離変倍コンバータが装着された場合
の焦点距離を演算する。この焦点距離は、新たなエンコ
ーダ情報として後の演算に使用される。

【００７８】次に、図１に示す実施例の制御系の動作
を、図２のフローチャートに従って説明する。図２のフ
ローチャートは、図１の構成をフロー化しているため、
図９と同じ部分については同一記号を用い、その詳細説
明は省略する。

【００７９】「ステップ１」 焦点距離の検出のために
ＥＮＣ９５の値（ＥＮＣデータ）を取り込み、更に焦点
距離変倍コンバータ識別器１００により識別された焦点
距離変倍コンバータの種類より変倍率を求め、焦点距離
判別器１０１により現状態の焦点距離を演算する。「ス
テップ２」から「ステップ４」までは図９と同様であ
る。

【００８０】「ステップ５」 ステップ３のＬＵＴ選択
モードｊ＝１の設定に従い、ステップ１で求めた焦点距
離をパラメータとして現在の焦点距離のＬＵＴを決定す
る。

【００８１】「ステップ６」 現在の焦点距離と前述の
振れ角θｘに対応した上記制御関数の係数Ｋ１を、前述
のＬＵＴより読み出す。「ステップ７」から「ステップ
１９」までは図９と同様である。

【００８２】本実施例によれば、上述のように構成した
ので、任意の焦点距離変倍コンバータがレンズ先端に装
着されても、防振特性は現在の焦点距離に従って最適化
されるため、防振効果を損なうことなくパンニングやチ
ルティングにも効果のある画像振れ防止装置を実現する
ことができる。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
上述のような構成としたので、任意の焦点距離変倍装置
がレンズ先端に装着されても、防振効果を損なうことな
くパンニングやチルティングにも効果のある画像振れ防
止装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の画像振れ防止装置のブロック図

【図２】 実施例の画像振れ防止装置の動作を示すフロ
ーチャート

【図３】 従来例２の画像振れ防止装置のブロック図

【図４】 従来例２の画像振れ防止装置の構成を示す断
面図

【図５】 図４におけるセンサ系の具体的な構成例を示
す斜視図

【図６】 図４におけるトルク発生器系の具体的な構成
例を示す斜視図

【図７】 従来例２の制御系の基本となる制御トルク特
性図

【図８】 図７の制御トルクを主光軸側から見た場合の
イメージ図

【図９】 従来例２の動作を示すフローチャート

【図１０】 従来例２において焦点距離に応じて制御ト
ルクの特性を異ならしめた場合の制御トルク特性図

【図１１】 防振光学系全体の小型化，軽量化を説明す
るための図

【図１２】 図３に示す合成器の具体的な構成を示す回
路図

【図１３】 従来例１の画像振れ防止装置の断面図

【図１４】 図１３におけるジンバル支持の構成を示す
部分拡大図

【図１５】 図１３における要部構成を示す部分拡大図

【図１６】 従来例１の制御系の基本となる制御トルク
特性図

【符号の説明】

３ 可動支持部材 ３０ｘ〜３４ｘ，３０ｙ〜３４ｙ センサ系 ４１ｘ，４２ｘ，４１ｙ，４２ｙ トルク発生器系 ５０ 制御回路 ９５ 変倍エンコーダ（ＥＮＣ） ５１５ 積分器 ５１６，５１７ ルック・アップ・テーブル（ＬＵＴ） ５１８ 微分器 ５１９，５２０ 合成器 ５２１，５２２ 乗算器 ５２３ 変換器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズ先端に装着される焦点距離変倍装
   置の種類を識別するための焦点距離変倍装置識別手段
   と、鏡筒に対し相対変位可能に支持され、画像の振れを
   補正する補正光学手段と、補正光学手段の前記鏡筒に対
   する相対変位を規制するための、同補正光学手段の前記
   鏡筒に対する相対変位量が大きくなるにつれて大なる作
   用を発生する規制手段と、焦点距離を変倍するための焦
   点距離変倍手段と、焦点距離変倍手段の位置情報を検出
   する変位位置検出手段とを備えた、光学機器における慣
   性振り子式の画像振れ防止装置であって、前記変倍位置
   検出手段と焦点距離変倍装置識別手段からの情報によ
   り、真の焦点距離を求める焦点距離判別手段を設け、求
   めた真の焦点距離によって防振用データを選択する構成
   としたことを特徴とする画像振れ防止装置。