JPH05199448A - 防振カメラ - Google Patents
防振カメラInfo
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Abstract
焦点を検出し、強度検出回路46は強度(明るさ)を検
出し、ぶれ検出回路48はぶれベクトルを検出し、それ
ぞれ垂直ブランキング期間に検出結果を出力する。CP
U50は先ず、ぶれ検出回路48の出力を取り込み、防
振の制御演算を行ない、モータ20の駆動制御量をイン
ターフェース52,36及ぶ通信回路34を介してモー
タ20に印加する。CPU50はその後、合焦制御等の
制御演算を行ない、レンズに制御量を出力する。
Description
振カメラには、防振台にカメラを設置する大掛かりな構
成と、撮影レンズ前に可変頂角プリズムを配し、検出し
た振れに応じて撮影光軸を偏心させて撮影光軸の変動を
相殺する比較的小さな構成とがあり、前者は、ヘリコプ
タ機上からの撮影用に適し、後者は、手持ち撮影のカメ
ラに適している。振れを検出する手段としては、画像処
理によるものや、加速度センサがある(例えば、昭和6
1年特許出願公開第269572号、昭和63年特許出
願公開第57670号、昭和63年特許出願公開第92
695号、昭和63年特許出願公開第226016号、
平成1年特許出願公開第180462号、平成1年特許
出願公開第296104号、米国特許第4,965,6
19など)。
露出制御、合焦制御、色バランス制御、レジストレーシ
ョン調整、利得制御(AGC)などを適切なタイミング
で逐次実行する必要があるが、通常、1つのマイクロコ
ンピュータ(以下、CPUという。)が、これらの制御
を実行している。
カメラでは、撮影レンズのフォーカシングレンズ、ズー
ミング・レンズ及び絞り、並びに可変頂角プリズムを個
々に駆動するアクチュエータ又はモータ及びその駆動回
路がレンズ鏡筒に組み込まれ、カメラ本体とはマウント
部の接続端子を介して接続する。各駆動回路がカメラ本
体内のCPUにより個別に制御される場合もあるが、レ
ンズ側の駆動回路が多数ある場合には、カメラ本体内の
CPUとレンズ鏡筒内の回路とを通信回線を介して接続
する構成が採用される。
ぞれ要求される応答速度が異なる。例えば、防振では、
1Hz〜10Hz程度の周波数応答速度(即ち、0.1
秒以下)が必要であるのに対して、合焦制御では、無限
遠距離から至近距離までで0.5秒〜2秒程度、露出制
御では1秒程度である。CPUの演算能力及び通信能力
の中で、これらを効率良く処理するには、演算順序とそ
のサイクルを適切に設定しなければならない。
信のサイクルが長くなる(即ち、サンプリング周波数が
低くなる)と、応答速度が遅くなる。演算及び通信のみ
を遅らせても、同様に、応答速度が低下し、防振性能が
悪くなる。他方、合焦制御や露出制御のための演算及び
通信を、必要以上のサンプリング・レートで行なうと、
CPU及び通信系に高速な回路素子を使用しなければな
らず、過剰仕様になる。
振カメラを提示することを目的とする。
は、画像ぶれを補正するぶれ補正手段を有する防振カメ
ラであって、ぶれ補正のための制御をその他の制御に優
先して実行するCPUを具備することを特徴とする。
の制御に比べてより速い応答が要求されるが、上記手段
により防振制御を最優先で実行するので、上記CPUの
演算能力を最大限に活かした最高の防振特性が得られ
る。
明する。
ック図を示す。10は可変頂角プリズム、12は撮影レ
ンズの前玉、14はズーミング・レンズ、16はフォー
カシング・レンズ、18は絞りである。20は可変頂角
プリズム10を駆動するモータ、22はズーミング・レ
ンズ14を駆動するモータ、24はフォーカシング・レ
ンズ16を駆動するモータ、26は絞り18を駆動する
モータである。
を検出する頂角検出回路、30はズーミング・レンズの
位置を検出するためのポテンショメータ、32はフォー
カシング・レンズ16の位置を検出するためのポテンシ
ョメータである。34は頂角検出回路28の検出情報及
びポテンショメータ30,32の位置情報をカメラ本体
に送信し、カメラ本体からの駆動制御信号に応じて、モ
ータ20,22,24を駆動する通信回路、36はカメ
ラ本体と通信回路34との通信のためのインターフェー
スである。
0〜36がレンズ鏡筒内に装備されている。
2,14,16及び絞り18を通過した被写体の光学像
を電気信号に変換する撮像素子、42は撮像素子40の
出力をカメラ信号処理して、複合カラー・ビデオ信号及
び輝度信号を出力する信号処理回路である。
度信号から焦点を検出する焦点検出回路、46は、強度
(明るさ)を検出する強度検出回路、48は振れを検出
するぶれ検出回路、50は各検出回路44,46,48
の検出信号及びレンズ鏡筒の通信回路34からの信号を
受けて、各制御のための所定の演算を行なうCPUであ
る。52はCPU50がレンズ鏡筒の通信回路34と通
信するための、カメラ本体側のインターフェースであ
る。
写体からの光線は可変頂角プリズム10、レンズ12,
14,16及び絞り18を介して撮像素子40に入射
し、撮像素子40は被写体の光学像を電気信号に変換す
る。可変頂角プリズム10は、米国特許第3,212,
420に記載されているように、入射光軸をその頂角に
応じて偏心させ、画像を横にシフトさせる。
路28により検出された通信回路34に供給され、ま
た、ズーミング・レンズ14及びフォーカシング・レン
ズ16のレンズ位置はそれぞれポテンショメータ30,
32により通信回路34に伝達される。通信回路34
は、これらの情報を後述する所定のタイミングでインタ
ーフェース36,52を介してCPU50に伝達する。
ら複合カラー・ビデオ信号とその輝度信号を生成出力す
る。焦点検出回路44、強度検出回路46及びぶれ検出
回路48は、信号処理回路42から供給される輝度信号
を処理し、フィールド期間毎に、それぞれ焦点、強度
(明るさ)及び振れベクトルを検出する。各回路44,
46,48は、検出結果を垂直ブランキング期間に出力
し、CPU50は、後述するタイミングで各検出結果を
取り込む。
8の検出結果及びレンズ鏡筒の通信回路34からの情報
から、後述するタイミングでフォーカシング・レンズ1
6、絞り18及び可変頂角プリズム10の制御信号を生
成演算し、生成した制御信号をインターフェース52,
36を介して通信回路34に伝達する。また、CPU5
0は、図示しないズーム・スイッチの操作に応じて、ズ
ーム・レンズ14の制御信号も生成し、通信回路34に
伝達する。CPU50からの制御信号を受けた通信回路
34は、対応する制御信号に応じて、モータ20,2
2,24,26を駆動する。
制御及び防振のための制御用の演算と各情報の通信を、
CPU50が集中的に実行している。
は、頂角検出回路28の検出結果に従いプリズム10の
頂角を一定に保持しようとする帰還制御ループ(以下、
これをマイナー・ループと称する。)に、ぶれ検出回路
48によりフィールド毎に検出されるぶれ検出信号に応
じてプリズム10を制御する帰還制御ループ(以下、メ
イン・ループと称する。)が重ねられている。
路で構成する場合、マイナー・ループのサンプリング周
波数をメイン・ループよりも高くする必要がある。ま
た、ループ内における遅れ時間は、応答特性を直接低下
させるので、メイン・ループ及びマイナー・ループ共に
ループ内の遅れ時間を最小限に抑えなければならない。
て解決している。図2及び図3は、CPU50の演算及
び通信の時間配分を示すタイミング図である。ここで
は、CPU50は、ビデオ信号の1ライン毎にマイナー
・ループの演算を行なっている。即ち、頂角検出回路2
8による検出値が、図2に符号60で示すタイミングに
レンズからカメラ本体のCPU50に転送される。CP
U50は、符号70に示すタイミングに防振の演算を行
ない、符号64に示すタイミングに演算結果(モータ2
0の駆動量)をレンズに転送する。これは、NTSC規
格のビデオ信号の場合に約15KHzのサンプリング・
レートに相当する。
イミングでは、CPU50は、合焦制御(AF)、露出
制御その他の制御のための演算と通信を行なっている。
検出回路44,46,48の検出結果を取り込むが、図
3に示すように、先ず、ぶれ検出回路48によるぶれベ
クトルを読み込み、防振のメイン・ループの制御演算を
行なった後、検出回路44,46の検出結果を取り込
み、合焦制御及び露出制御の演算を行なう。即ち、本実
施例では、フィールド毎に、他に優先して先ず防振のメ
イン・ループの制御を行なう。これにより、限定される
CPU50の演算及び通信能力の中で、防振制御に最大
限の応答特性を期待できる。
にマイナー・ループの演算を行なっているが、防振特性
の許容範囲内であれば、10ライン毎であってもよいこ
とはいうまでもない。重要なのは、マイナー・ループで
のサンプリング周波数が、垂直周波数(59,94H
z)より高いことである。一般的には300Hz程度が
好ましい。
成上、ぶれ検出が焦点検出などより遅れる場合がある。
そのような場合、合焦制御などの演算を先に実行しても
よいが、ぶれ検出結果が得られた即座に、割り込みなど
により防振演算を開始するように構成すればよい。
回路34は頂角検出回路28の検出結果をカメラ本体の
CPU50に伝達し、CPU50からの防振のモータ駆
動制御信号をモータ20に印加していただけであるが、
通信回路34内に、マイナー・ループのための制御機能
を組み込んでもよい。この場合には、マイナー・ループ
をアナログ回路とディジタル回路のどちらで構成しても
よく、ディジタル制御の場合でも、サンプリングをビデ
オ信号に同期させる必要がなくなる。従って、高速回路
と低速回路を適切に組み合わせて使用でき、製造コスト
を低く抑えることができる。特に、レンズとカメラ本体
との間の通信速度を下げることができる。
を図4に示す。ここでは、レンズからカメラ本体に転送
されるレンズ情報(頂角検出回路28の検出結果、及び
ポテンショメータ30,32の位置情報)及び、カメラ
本体からレンズに転送される制御信号は、フィールド毎
に転送される。
と、ぶれ検出回路48は、検出したぶれベクトルを符号
86で示すタイミングに出力する。CPU50はこのぶ
れベクトルを即座に取り込み、防振メイン・ループの制
御演算を行なう(符号88で示すタイミング)。そし
て、演算終了次第、通信により制御量をレンズに伝達す
る(符号82で示すタイミング)。防振メイン・ループ
の制御演算の後、合焦制御その他の制御演算を行ない
(符号90で示すタイミング)、その制御量を、防振の
制御量の通信後にレンズに伝達する(符号84で示すタ
イミング)。
ン・ループに関する処理をフィールド期間に同期して、
且つ優先して行なっている。
路28の頂角検出値を受け取ると、符号92に示すタイ
ミングに防振エリア判別その他の演算を行なっている。
防振エリアの判別は、ループ遅れがあまり問題にならな
いので、防振メイン・ループの制御演算よりも後で行な
っている。
補正装置を使用した実施例を説明したが、本発明はぶれ
補正装置の構成自体には限定されない。即ち、本発明
は、撮影画像を一旦画像メモリに格納し、ぶれベクトル
に応じた範囲から画像データを読み出すといった、画像
処理によるぶれ補正装置を使用する防振カメラにも適用
できる。
に、本発明によれば、限られた演算能力の中で最大の防
振特性を得ることができる。
る。
みのタイミング図である。
4:ズーミング・レンズ 16:フォーカシング・レンズ 18:絞り 20,2
2,24,26:モータ 28:頂角検出回路 30,32:ポテンショメータ
34:通信回路 36:インターフェース 40:撮像
素子 42:信号処理回路 44:焦点検出回路 4
6:強度検出回路 48:ぶれ検出回路 50:CPU
52:インターフェース
Claims (1)
- 【請求項1】 画像ぶれを補正するぶれ補正手段を有す
る防振カメラであって、ぶれ補正のための制御をその他
の制御に優先して実行するCPUを具備することを特徴
とする防振カメラ。
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