JPH05323436A - 像振れ防止装置 - Google Patents

像振れ防止装置

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JPH05323436A
JPH05323436A JP15416692A JP15416692A JPH05323436A JP H05323436 A JPH05323436 A JP H05323436A JP 15416692 A JP15416692 A JP 15416692A JP 15416692 A JP15416692 A JP 15416692A JP H05323436 A JPH05323436 A JP H05323436A
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angle
shake
panning
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Takeshi Morofuji
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 通常の静止状態における防振効果を高めると
共に、画角変更動作状態における追従性、操作性を向上
させる。 【構成】 画角変更動作検出手段4にて画角変更動作中
であることが検出されることにより、高周波数域通過手
段2と積分手段3の少なくとも一方の時定数を変化させ
る時定数可変手段4,5,6を設け、パンニング等の画
角変更動作時と通常の静止状態時とで時定数を、つまり
遮断周波数を変化させるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学機器に加わる振動
を検出する、角速度センサ等の振れ検出手段や、前記振
動による光学機器の光軸の振れを補正する、つまり振動
の影響を除去する可変頂角プリズム等の補正光学手段等
を備えた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】本発明の対象となる従来例をビデオムー
ビーの場合を例にして、以下に説明する。
【0003】近年、ビデオムービーでは、フォーカス、
アイリス等の撮影にとって重要な作業はすべて自動化さ
れているため、操作に未熟な人でも撮影失敗を起こす可
能性は少なくなってきている。
【0004】また、ビデオムービーの小型軽量化が進
み、携帯に便利で片手持ちでなど楽に撮影できるように
なった。
【0005】しかし、それ故、逆に撮影画の像揺れが目
立つようになってきてしまった。そこで、最近では手振
れに起因する撮影失敗を防止する技術が研究されてきて
いる。
【0006】上記手振れは、周波数としては通常1Hz
乃至12Hz程度の振動であるが、このような手振れを
起こしても振れの生じない画像を撮影可能とするために
は、上記手振れによるビデオムービーの振動を検出し、
その検出値に応じて補正光学手段を振動変位の方向に応
じて変位させてやらねばならない。従って、上記目的を
達成するためには、カメラの振動を正確に検出すること
が大切である。
【0007】そして、ビデオムービーの振れの検出は原
理的に言えば、例えば角加速度信号、角速度信号を出力
する角加速度センサ、角速度センサ、及び、前記角加速
度信号、角速度信号を1階積分、若しくは2階積分し
て、角速度信号、角変位信号を出力する積分手段を含む
振れ検出システムをビデオムービーに搭載することによ
って行うことが出来る。
【0008】ここで、角速度センサを用いた振れ検知シ
ステムについて、図12を用いてその概要を説明する。
【0009】図12の例は、光軸に対して互いに直行す
る、矢印54aで示すピッチ(PITCH)方向のビデ
オムービーの縦振れと、矢印54bで示すヨー(YA
W)方向のビデオムービーの横振れを検知するシステム
の図である。また、52は補正光学系を有するレンズ鏡
筒で、ビデオムービーの縦、横、おのおのの振れの微少
角速度を検出する角速度センサ53a,53b(不図
示)が鏡筒前面下部付近に、それぞれ補正光学手段の補
正軸と一致するように任意の位置に取り付けられてい
る。
【0010】ここで、この角速度センサ53aにて検出
された角速度信号θを積分器55aで積分し、角変位信
号dに変換してこれを検出振れ信号として像振れの補正
を行うシステムを構成する場合について考察する。
【0011】図13(A)は前記1階積分器55aの動
作を示すものであるが、該積分器55aに入力された角
速度信号θはここで角変位信号dとして変換される。し
かし、実際には角速度センサ53aには図13(B)の
角速度信号に示すように、バイアスとして直流成分が若
干含まれる。このようなバイアス分を含む出力をそのま
ま積分器55aで積分すると、バイアス分についても積
分されてしまうため、結果として得られた角変位信号は
図13(B)に示すように誤差を含んでしまう。
【0012】この点を解決するために、積分器55aへ
の入力前に高周波数域通過手段(ハイパスフィルタ、以
下、HPFと記す)を接続する方法が考えられている。
つまり、図12の破線で囲んだ部分にHPF56aを付
加した構成をとれば良い。これにより、角速度センサ5
3aで検出された角速度信号θは、前記HPF56a
(56b)により、直流成分、若しくは極めて低い周波
数成分を持つ出力は阻止され、従ってバイアス分が積分
器55aにおいて積分されることは少なくなる。よっ
て、この構成における積分出力(角変位信号d)に対応
した振れ信号で補正光学系を駆動すれば、像振れを除去
できる。
【0013】前記HPF56a(56b)は、例えば図
14に示すように、抵抗57,キャパシタ58により成
り、又積分器55a(55b)は、演算増幅器59,キ
ャパシタ60及び抵抗61とから成る。
【0014】ここで、前述のように直流成分、若しくは
極めて低い周波数成分を持つ出力を阻止する働きを持つ
HPF56aの遮断周波数は、抵抗57,キャパシタ5
8から成る時定数により決定される。通常、カメラの撮
影時に起こり得る手振れは既に述べた様に1〜12Hz
程度であるから、遮断周波数をこの範囲に影響を与えな
いように低く設定すればよい。具体例としては、抵抗5
7を「3MΩ」、キャパシタ58を「1μF」にし、時
定数を「3秒」にすれば、カメラの手振れ検知への影響
を少なくしながらバイアス成分を除去することが出来
る。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の装置においては、パンニング、チルティングなどの撮
影者による急激な画角変更動作時においては、撮影装置
の移動角速度、移動角変位等がまちまちであり、画像補
正系の限界等があり、適応し難い点があった。
【0016】一般に、動画撮影を行う場合、大きく分け
て次の二つの撮影モードが考えられる。
【0017】一つは、同じ構図で連続して撮影するモー
ドであり、もう一つは、構図を変化させながらの撮影、
つまりパンニング、チルティング等のカメラワークを行
いながらの撮影モードである。前者の撮影モードにおい
ては、同じ構図で撮影するので、特に、高倍率ズーム時
の画像振れが問題とされ、従来の防振機能を有する撮影
装置は、この撮影モードにおける画像振れを軽減するも
のである。一方、後者の撮影モードにおいては、画面を
撮影者の意志通りに決定できることが重要である。
【0018】ここで、前者の撮影モードで画像振れを抑
制できるように防振特性を設定した撮影装置を、後者の
撮影モードで用いると、撮影者の意とする方向へ素早く
応答することが出来ず、著しく操作性が損なわれる。こ
れは、パンニング、チルティング等の急激な画角変更動
作が行われた場合、これを手振れと判別してこれを抑制
しようとする機能、即ち防振機能が作動することによ
る。
【0019】このように、画像振れを抑制するという機
能と、撮影者の急激な画角変更動作に対する速応性とい
う機能は相反しており、この種の防振機能を有する撮影
装置において、後者の撮影モードにも対応するために、
防振機能を抑制、或は、無効化させることが出来る構成
となっている。しかし、前者と後者の撮影モードの区別
を撮影者がスイッチにより入力し、これに応じて防振機
能の特性変更を行うような構成は、操作性の面からも避
ける必要がある。つまり、撮影者のカメラ操作に応じて
防振特性を自動的に変化させることが望ましい。しか
も、この防振特性の変更は、撮影画像の品位の低下を招
いたり、撮影者に不快感を与えることのない様に正確に
行わなければならない。
【0020】換言すれば、上記の事を実現するために
は、手振れか急激な画角変更動作(パンニング或はチル
ティング動作)であるかの判別を自動的に行うのは勿
論、この判別に応じた補正光学手段の適宜制御が必要で
あった。
【0021】次に、発明が解決しようとする別の課題に
ついて説明する。
【0022】防振機能を考えたとき、防振の動作状態、
非動作状態の切り換えを行う場合があるとすると、その
手段の一つとして、前述の補正光学手段の補正量を
「0」とすることが考えられる。しかし、制御上、そう
することが不都合なものもある。例えば、前述の角変位
信号と補正光学手段の補正量を示す信号との差分成分に
より制御を行う系を考慮した場合、防振動作を停止状態
にしておく為に別の制御系を付加しなければならず、ま
た、防振の停止状態から動作状態へ移行する時に、この
角変位信号と補正光学手段の補正量を示す信号との差分
成分に応じた不連続な状態が生じてしまう。
【0023】本発明の第1の目的は、通常の静止状態に
おける防振効果を高めると共に、画角変更動作状態にお
ける追従性、操作性を向上させることのできる像振れ防
止装置を提供することである。
【0024】本発明の第2の目的は、撮影者に違和感を
与えることなく円滑に防振の動作、非動作の切り換えを
行うことのできる像振れ防止装置を提供することであ
る。
【0025】
【課題を解決するための手段】本発明は、画角変更動作
検出手段にて画角変更動作中であることが検出されるこ
とにより、高周波数域通過手段と積分手段の少なくとも
一方の時定数を変化させる時定数可変手段を設け、パン
ニング等の画角変更動作時と通常の静止状態時とで時定
数を、つまり遮断周波数を変化させる(具体的には、画
角変更動作時には静止状態時よりも遮断周波数を高く設
定する)ようにしている。
【0026】また、振れ検出手段と演算手段との間に配
置され、演算手段への振れ検出手段からの信号入力を遮
断する遮断手段と、防振の動作、非動作の切り換えに応
じて遮断手段を制御する入力制御手段とを設け、防振の
動作、非動作に応じて振れ検出手段の演算手段(積分手
段)への信号の入力の制御を行うようにしている。
【0027】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。
【0028】図1(a)(b)は本発明の第1の実施例におけ
る像振れ防止装置の概略構成を示す図である。
【0029】図1(a) において、1は手振れを検出する
振動ジャイロ等より成る角速度検出手段、2は前記角速
度検出手段1からの角速度信号の高周波数成分を通過さ
せるHPF、3は前記HPF2を介して入力する角速度
信号を積分して角変位信号に変換する積分手段、4は前
記積分手段3からの角変位信号に基づいてパンニングや
チルティング等の画角変更動作時であるか否かを検出
(詳細は図2及び図3により詳述)する画角変更動作検
出手段である。5は前記画角変更動作検出手段4からの
信号により前記HPF2の特性を切り換える、つまり周
波数の高域通過帯域を変化させる特性切換手段、6は前
記画角変更動作検出手段4からの信号により前記積分手
段3の特性を切り換える、つまり周波数の高域通過帯域
を変化させる特性切換手段である。7は入力される角変
位信号と後述する補正信号とに基づいて後述の補正光学
手段の駆動量を算出する算出手段、8は前記算出手段7
からの信号により不図示の駆動手段にて駆動される可変
頂角プリズム等の補正光学手段、9は補正光学手段8の
現在位置(可動中心よりの変位量)を検出し、補正信号
を前記駆動手段7へ出力する補正量検出手段である。
【0030】図1(b) は、前記HPF2,積分手段3,
特性切換手段5,6それぞれの具体的な構成例を示す回
路図である。
【0031】HPF2は、キャパシタC1及び抵抗R
1,R4により構成される。積分手段3は、キャパシタ
C1,抵抗R1及びオペアンプOP1により構成され
る。特性切換手段5はスイッチSW1,3により、又、
特性切換手段6はスイッチSW2,4により、それぞれ
構成される。なお、BUF1はバッファ、R3は抵抗で
ある。
【0032】ここで、特性切換手段5,6における周波
数の高域通過帯域を変化させる範囲(時定数の変更範
囲)、つまり遮断周波数として、1Hz付近までのもの
とすると、例えば比較的高い遮断周波数(1Hz以上)
で通常の撮影を行えば、防振の利きが弱まったという印
象を受けることになるが、パンニング等の画角変更動作
への追従性(補正光学手段8の補正量の直流成分が少な
い、つまりパンニング中も可動中心を中央として防振し
ている状態を理想とする)が良くなる。つまり、前述の
様に、HPF2及び積分手段3のそれぞれの時定数、す
なわち遮断周波数の可変を、パンニング検出等と合せて
使用することで、通常の静止状態では遮断周波数を低い
周波数に設定して防振の利きを強め、防振効果を高め、
パンニング等の画角変更動作状態では手段周波数を高い
周波数に設定して防振の利きを弱め、追従性、操作性を
向上させることが可能となる。また、この遮断周波数を
多数用意し、適宜切り換えれば、違和感なくあらゆる撮
影状態に対応できる。
【0033】なお、上記HPF2においては周波数の通
過帯域を制限するのみであるが、積分手段3においては
帰還がかかることになり、系としてみた場合、補正光学
手段8の可動中心への向心力が増すのと等価である。
【0034】図2は前記画角変更動作検出手段4におけ
る画角変更動作(実施例ではパンニング動作)の検出方
法について説明する図である。
【0035】画角変更動作検出手段4は、補正光学手段
8の変位可能な全範囲(可動範囲)内における各位置で
の角速度検出手段1の出力信号の範囲を、その中央点
(角変位信号が「0」の時)において二つの範囲に分割
し、該出力信号が一つの範囲に留まり続けている時間
(或はある時間内におけるサンプリング回数)により、
パンニングか否かの判別を行う。
【0036】つまり、手振れを交流と考えた場合、手振
れの周波数を0.5〜数10Hzとしても、1秒以内毎
に、角速度検出手段1の出力信号は中央点と交叉してい
る筈である。そこで、所定時間内に中央点と交叉しない
場合はパンニング動作を行っていると判別する。なお、
角速度検出手段1の出力信号が中央点を通過するであろ
う所定時間は、手振れ検出系に本実施例の様に積分手段
3を使用している場合には、その系の周波数特性により
定める事になる。
【0037】次に、この画角変更動作検出手段4をマイ
クロコンピュータにて構成した場合における動作につい
て、図3のフローチャートにより説明する。 [ステップ101] 積分手段3を介する角速度検出手
段1からの角変位信号をA/D変換等で取り込む。 [ステップ102] 前記取り込んだ角変位信号が図2
に示す第1の範囲内に存在するか否かを調べる。この結
果、第1の範囲内に存在する場合はステップ103へ進
み、そうでない場合、つまり第2の範囲内に存在する場
合はステップ107へ進む。 [ステップ103] 第1の範囲内に角変位信号が留ま
り続けていることをカウントするカウンタ1に「1」を
加算する。 [ステップ104] もう一つの第2の範囲に信号が留
まっている時に使用するカウンタ2をリセットする。 [ステップ105] カウンタ1のカウント値がパンニ
ング動作と判別する所定時間tを表すカウント数に達し
たか否かを判別し、達していなければステップ101へ
戻り、達していればステップ106へ進む。 [ステップ106] ここではパンニングモードのフラ
グをセットする。
【0038】前記ステップ102において第1の範囲内
でない、つまり第2の範囲内にあると判別した場合に
は、前述したようにステップ107へ進む。 [ステップ107] 第2の範囲内に角変位信号が留ま
り続けていることをカウントするカウンタ2に「1」を
加算する。 [ステップ108] もう一つの第1の範囲に信号が留
まっている時に使用するカウンタ1をリセットする。 [ステップ109] カウンタ2のカウント値がパンニ
ング動作と判別する所定時間tを表すカウント数に達し
たか否かを判別し、達していなければステップ101へ
戻り、達していれば前述のステップ106へ進む。
【0039】なお、上記のステップ104,108のカ
ウンタリセットと同時にパンニングフラグモードをリセ
ットするように構成すれば、簡易的にモードの切り換え
が可能となる。
【0040】次に、上記のパンニング動作検出を含む該
装置の動作を、図4のフローチャートを用いて説明す
る。 [ステップ201] 電源が投入されることにより、ス
イッチSW1〜SW4の全てをONにし、手振れ周波数
帯域での通過信号がないようにし、また、キャパシタへ
の充電時間を速めて系の安定化を行う。 [ステップ202] 補正光学手段8を可動中心に保持
する。 [ステップ203] 外部から入力される防振スイッチ
の状態を判別し、この防振スイッチがONしていればス
テップ205へ進み、OFFのままであればステップ2
04へ進む。 [ステップ204] 前記スイッチSW1〜SW4をO
Nのままにして補正光学手段8を可動中心に保持したま
まにしておく。そしてステップ203へ戻る。 [ステップ205] ここでは防振スイッチがONであ
るので、スイッチSW1〜SW4の全てをOFFにし、
手振れ周波数域での信号を通過できるようにし、防振動
作を開始する。 [ステップ206] 再び防振スイッチの状態を判別
し、該防振スイッチがONしていればステップ207へ
進み、OFFのままであればステップ204へ戻る。 [ステップ207] 画角変更動作検出手段4にてパン
ニング動作中であることが判別されているか否かを調
べ、パンニング動作中であればステップ208へ進み、
そうでなければステップ209へ進む。 [ステップ208] スイッチSW3をONにし、防振
周波数帯域の低周波数域を手振れに比して比較的高い周
波数で切り、通過信号帯域の低周波数成分を狭める。同
時にスイッチSW4もONにし、補正光学手段8の可動
中心への向心力を強める。そして、ステップ206へ戻
る。 [ステップ209] ここではパンニング動作中でな
い、或は、パンニング動作が終了したので、スイッチS
W3,4がONしていればこれをOFFにして通常のモ
ードに戻し、ステップ206へ戻る。
【0041】上記ステップ206からステップ209ま
でのループ途中において、防振スイッチがOFFとなっ
た場合には、ステップ206からステップ204へと戻
り、スイッチSW1〜SW4のすべてをONにして補正
光学手段を可動中心に保持したままにしておく。
【0042】(第2の実施例)この第2の実施例は、第
1の実施例のパニングモードを2種類に、つまり角速度
検出手段1からの信号を積分した角変位信号、或は、補
正光学手段からの頂角変位信号に応じてパンニング動作
を検出するモードを追加している。
【0043】例えば、可動中心と可動端(補正限界端)
との中点にスレッシュレベルを設け、可動端よりになれ
ばパンニング動作の一つとする。これをパンニングモー
ド2とし、前記第1の実施例で示したパンニング検出に
よるものをパニングモード1とする。
【0044】そして、パンニングモード1の検出により
スイッチSW3をONにし、角変位信号の通過帯域を制
限する。また、パンニングモード2の検出によりスイッ
チSW4をONにし、可動中心への帰還を強め、向心力
を強める。手振れが大きい時は、可動端に突き当たり易
いので、それをこれにより防ぐ。また、走行中の自動車
内等の比較的高い周波数の振れが大振幅で加わる場合
は、向心力を強めている方が良い。
【0045】図5は上記の如きパンニング検出を行う場
合における像振れ防止装置の動作を示すフローチャート
である。尚、回路構成は図1と同様である。 [ステップ301] 電源が投入されることにより、ス
イッチSW1〜SW4の全てをONにし、手振れ周波数
帯域での通過信号がないようにし、また、キャパシタへ
の充電時間を速めて系の安定化を行う。 [ステップ302] 補正光学手段8を可動中心に保持
する。 [ステップ303] 外部から入力される防振スイッチ
の状態を判別し、この防振スイッチがONしていればス
テップ305へ進み、OFFのままであればステップ3
04へ進む。 [ステップ304] 前記スイッチSW1〜SW4をO
Nのままにして補正光学手段を可動中心に保持したまま
にしておく。そしてステップ303へ戻る。 [ステップ305] ここでは防振スイッチがONであ
るので、スイッチSW1〜SW4の全てをOFFにし、
手振れ周波数域での信号を通過できるようにし、防振動
作を開始する。 [ステップ306] 再び防振スイッチの状態を判別
し、該防振スイッチがONしていればステップ307へ
進み、OFFのままであればステップ304へ戻る。 [ステップ307] パンニングモード1であることを
示すフラグが立っているか否かを調べ、パンニングモー
ド1であればステップ308へ進み、そうでなければス
テップ309へ進む。 [ステップ308] スイッチSW3をONにし、防振
周波数帯域の低周波数域を手振れに比して比較的高い周
波数で切り、通過信号帯域の低周波数成分を抑制する。 [ステップ309] パンニングモード1が解除される
と、前記スイッチSW3をOFFにし、通常のモードに
復帰させる。 [ステップ310] パンニングモード2を示すフラグ
が立っているか否かを調べ、パンニングモード2であれ
ばステップ311へ進み、そうでなければステップ31
2へ進む。 [ステップ311] スイッチSW4をONにし、補正
光学手段8の可動中心への帰還を強め、向心力を強め
る。 [ステップ312] パンニングモード2が解除される
と、前記スイッチSW4をOFFにし、通常のモードに
復帰させる。
【0046】上記ステップ306からステップ312ま
でのループ途中において、防振スイッチがOFFとなっ
た場合には、ステップ306からステップ304へと戻
り、スイッチSW1〜SW4のすべてをONにして補正
光学手段8を可動中心に保持したままにしておく。
【0047】図6は、この第2の実施例において、HP
F2、積分手段3の遮断周波数を変化させたときの周波
数特性の変化を示した図である。
【0048】(第3の実施例)図1においては、HPF
2の特性切換を抵抗値を変化させることにより時定数切
り換えを行っていたが、この実施例では、図7に示す様
にキャパシタの容量の切り換えによりこれを行う様にし
ている。
【0049】図7において、C1a,C1bは図1のキ
ャパシタC1に相当するキャパシタであり、スイッチS
W3のON,OFFによりキャパシタC1bを接続した
り、短絡したりし、HPF2における時定数を切り換え
るようにしている。
【0050】この構成におけるHPF2において、遮断
周波数fcは、スイッチSW3のONにより fc=1/2π・C1a・R1 スイッチSW3のOFFにより fc=1/2π・(C1a//C1b)・R1 と変化させることができる。
【0051】上記の第1乃至第3の実施例によれば、パ
ンニング等の画角変更動作を検出することにより、HP
F2,積分手段3の時定数を切り換え、角速度検出手段
1からの角速度信号の遮断周波数を変化させている為、
つまり通常の静止撮影状態では遮断周波数を低い周波数
に設定して防振の利きを強めている為、防振効果を高め
ることができ、パンニング等の画角変更動作状態では手
段周波数を高い周波数に設定して防振の利きを弱めてい
る為、追従性、操作性を向上させることが可能となる。
【0052】(第4の実施例)図8(a)(b)は本発明の第
4の実施例における像振れ防止装置の概略構成を示す図
である。
【0053】図8(a) において、11は手振れを検出す
る振動ジャイロ等より成る角速度検出手段、12は前記
角速度検出手段11からの角速度信号の高周波数成分を
通過させるHPF、13は前記HPF12を介して入力
する角速度信号を積分して角変位信号に変換する積分手
段であり、角速度信号の入力が後述の角速度入力遮断手
段により遮断された場合(防振非動作時)には、補正光
学手段を可動中心に保持すべく基準信号を出力する。1
4は前記積分手段13からの角変位信号に基づいてパン
ニングやチルティング等の画角変更動作時であるか否か
を検出(詳細は図2及び図3により詳述)する画角変更
動作検出手段である。15は前記画角変更動作検出手段
14からの信号により前記HPF12の特性を切り換え
る、つまり周波数の高域通過帯域を変化させる特性切換
手段、16は前記画角変更動作検出手段14からの信号
により前記積分手段13の特性を切り換える、つまり周
波数の高域通過帯域を変化させる特性切換手段である。
17は入力される角変位信号と後述する補正信号とに基
づいて後述の補正光学手段の駆動量を算出する算出手
段、18は前記算出手段17からの信号により不図示の
駆動手段にて駆動される可変頂角プリズム等の補正光学
手段、19は補正光学手段18の現在位置(可動中心よ
りの変位量)を検出し、補正信号を前記駆動手段17へ
出力する補正量検出手段である。20は前記画角変更動
作検出手段14からの信号により前記角速度検出手段1
1の出力である角速度信号の後段への入力を遮断する角
速度入力遮断手段である。
【0054】図8(b) は、前記角速度入力遮断手段1
7,HPF12,積分手段13,特性切換手段15,1
6それぞれの具体的な構成を示す回路図である。
【0055】HPF12は、キャパシタC1及び抵抗R
1,R4により構成される。積分手段13は、キャパシ
タC1,抵抗R1及びオペアンプOP1により構成され
る。特性切換手段15はスイッチSW1,3により、特
性切換手段16はスイッチSW2,4により、角速度入
力遮断手段17はスイッチSW5により、それぞれ構成
される。
【0056】ここで、特性切換手段15,16における
周波数の高域通過帯域を変化させる範囲(時定数の変更
範囲)、つまり遮断周波数としては、1Hz付近までの
ものとすると、例えば比較的高い遮断周波数(1Hz以
上)で通常の撮影を行えば、防振の利きが弱まったとい
う印象を受けることになるが、パンニング等の画角変更
動作への追従性(補正光学手段8の補正量の直流成分が
少ない、つまりパンニング中も可動中心を中央として防
振している状態を理想とする)が良くなる。つまり、前
述の様に、HPF12及び積分手段13のそれぞれの時
定数、すなわち遮断周波数の可変を、パンニング検出等
と合せて使用することで、通常の静止状態では遮断周波
数を低い周波数に設定して防振の利きを強め、防振効果
を高め、パンニング等の画角変更動作状態では手段周波
数を高い周波数に設定して防振の利きを弱め、追従性、
操作性を向上させることが可能となる。また、この遮断
周波数を多数用意し、適宜切り換えれば、違和感なくあ
らゆる撮影状態に対応できる。
【0057】なお、上記HPF12においては周波数の
通過帯域を制限するのみであるが、積分手段3において
は帰還がかかることになり、系としてみた場合、補正光
学手段18の可動中心への向心力が増すのと等価であ
る。
【0058】図2は前記画角変更動作検出手段14にお
ける画角変更動作(実施例ではパンニング動作)の検出
方法について説明する図である。
【0059】画角変更動作検出手段14は、補正光学手
段18の変位可能な全範囲(可動範囲)内における各位
置での角速度検出手段11の出力信号の範囲を、その中
央点(角変位信号が「0」の時)において二つの範囲に
分割し、該出力信号が一つの範囲に留まり続けている時
間(或はある時間内におけるサンプリング回数)によ
り、パンニングか否かの判別を行う。
【0060】つまり、手振れを交流と考えた場合、手振
れの周波数を0.5〜数10Hzとしても、1秒以内毎
に、角速度検出手段11の出力信号は中央点と交叉して
いる筈である。そこで、所定時間内に中央点と交叉しな
い場合はパンニング動作を行っていると判別する。な
お、角速度検出手段11の出力信号が中央点を通過する
であろう所定時間は、手振れ検出系に本実施例の様に積
分手段13を使用している場合には、その系の周波数特
性により定める事になる。
【0061】次に、この画角変更動作検出手段4をマイ
クロコンピュータにて構成した場合における動作につい
て、図3のフローチャートにより説明する。 [ステップ101] 積分手段13を介する角速度検出
手段11からの角変位信号をA/D変換等で取り込む。 [ステップ102] 前記取り込んだ角変位信号が図2
に示す第1の範囲内に存在するか否かを調べる。この結
果、第1の範囲内に存在する場合はステップ103へ進
み、そうでない場合、つまり第2の範囲内に存在する場
合はステップ107へ進む。 [ステップ103] 第1の範囲内に角変位信号が留ま
り続けていることをカウントするカウンタ1に「1」を
加算する。 [ステップ104] もう一つの第2の範囲に信号が留
まっている時に使用するカウンタ2をリセットする。 [ステップ105] カウンタ1のカウント値がパンニ
ング動作と判別する所定時間tを表すカウント数に達し
たか否かを判別し、達していなければステップ101へ
戻り、達していればステップ106へ進む。 [ステップ106] ここではパンニングモードのフラ
グをセットする。
【0062】前記ステップ102において第1の範囲内
でない、つまり第2の範囲内にあると判別した場合に
は、前述したようにステップ107へ進む。 [ステップ107] 第2の範囲内に角変位信号が留ま
り続けていることをカウントするカウンタ2に「1」を
加算する。 [ステップ108] もう一つの第1の範囲に信号が留
まっている時に使用するカウンタ1をリセットする。 [ステップ109] カウンタ2のカウント値がパンニ
ング動作と判別する所定時間tを表すカウント数に達し
たか否かを判別し、達していなければステップ101へ
戻り、達していれば前述のステップ106へ進む。
【0063】なお、上記のステップ104,108のカ
ウンタリセットと同時にパンニングフラグモードをリセ
ットするように構成すれば、簡易的にモードの切り換え
が可能となる。
【0064】次に、上記の画角変更動作検出手段14に
おけるパンニング動作検出を含む該装置の動作を、図9
のフローチャートを用いて説明する。 [ステップ401] 電源が投入されることにより、ス
イッチSW5をONにし、角速度信号をHPF12へと
入力させる。 [ステップ402] ここではスイッチSW1〜SW4
の全てをONにし、手振れ周波数帯域での通過信号がな
いようにし、また、キャパシタへの充電時間を速めて系
の安定化を行う。 [ステップ403] 補正光学手段18を可動中心に保
持する。 [ステップ404] 外部から入力される防振スイッチ
の状態を判別し、この防振スイッチがONしていればス
テップ406へ進み、OFFのままであればステップ4
05へ進む。 [ステップ405] 前記スイッチSW5をOFFにし
て角速度信号のHPF12への入力を遮断する(これに
より、積分手段13からは基準信号が出力されることに
なる)と共に、SW1〜SW4をONのままにして補正
光学手段18を可動中心に保持したままにしておく。そ
してステップ403へ戻る。 [ステップ406] ここでは防振スイッチがONであ
るので、スイッチSW5をONにし、角速度信号をHP
F12へ入力させると共に、スイッチSW1〜SW4の
全てをOFFにし、手振れ周波数域での信号を通過でき
るようにし、防振動作を開始する。 [ステップ407] 再び防振スイッチの状態を判別
し、該防振スイッチがONしていればステップ408へ
進み、OFFのままであればステップ405へ戻る。 [ステップ408] 画角変更動作検出手段14にてパ
ンニング動作中であることが判別されているか否かを調
べ、パンニング動作中であればステップ409へ進み、
そうでなければステップ410へ進む。 [ステップ409] スイッチSW3をONにし、防振
周波数帯域の低周波数域を手振れに比して比較的高い周
波数で切り、通過信号帯域の低周波数成分を狭める。同
時にスイッチSW4もONにし、補正光学手段18の可
動中心への向心力を強める。そして、ステップ407へ
戻る。 [ステップ409] ここではパンニング動作中でな
い、或は、パンニング動作が終了したので、スイッチS
W3,4がONしていればこれをOFFにして通常のモ
ードに戻し、ステップ407へ戻る。
【0065】上記ステップ407からステップ410ま
でのループ途中において、防振スイッチがOFFとなっ
た場合には、ステップ407からステップ405へと戻
り、スイッチSW5をOFFにして角速度信号のHPF
12への入力を遮断すると共に、スイッチSW1〜SW
4のすべてをONにして補正光学手段18を可動中心に
保持したままにしておく。
【0066】(第5の実施例)図10は本発明の第5の
実施例における角速度入力遮断手段17,HPF12,
積分手段13,特性切換手段15,16それぞれの具体
的な構成を示す回路図である。
【0067】HPF12乃至特性切換手段16は第3の
実施例と同様にして構成され且つ配置されている。他
方、スイッチSW5より成る角速度入力遮断手段17は
図10に示す様に配置されており、防振スイッチON時
にONして角速度信号のHPF12への入力を遮断する
ようにしている。
【0068】次に、上記の構成より成る角速度入力遮断
手段17を備えた像振れ防止装置のパンニング動作検出
を含む一連の動作を、図11のフローチャートを用いて
説明する。 [ステップ501] 電源が投入されることにより、ス
イッチSW5をOFFにし、角速度信号をHPF12へ
と入力させる。 [ステップ502] ここではスイッチSW1〜SW4
の全てを更にONにし、手振れ周波数帯域での通過信号
がないようにし、また、キャパシタへの充電時間を速め
て系の安定化を行う。 [ステップ503] 補正光学手段18を可動中心に保
持する。 [ステップ504] 外部から入力される防振スイッチ
の状態を判別し、この防振スイッチがONしていればス
テップ506へ進み、OFFのままであればステップ5
05へ進む。 [ステップ505] 前記スイッチSW5をONにして
角速度信号のHPF12への入力を遮断する(これによ
り、積分手段13からは基準信号が出力されることにな
る)と共に、SW1〜SW4もONのままにして補正光
学手段18を可動中心に保持したままにしておく。そし
てステップ503へ戻る。 [ステップ506] ここでは防振スイッチがONであ
るので、スイッチSW5をOFFにし、角速度信号をH
PF12へ入力させると共に、スイッチSW1〜SW4
の全てもOFFにし、手振れ周波数域での信号を通過で
きるようにし、防振動作を開始する。 [ステップ507] 再び防振スイッチの状態を判別
し、該防振スイッチがONしていればステップ508へ
進み、OFFのままであればステップ505へ戻る。 [ステップ508] 画角変更動作検出手段14にてパ
ンニング動作中であることが判別されているか否かを調
べ、パンニング動作中であればステップ509へ進み、
そうでなければステップ410へ進む。 [ステップ509] スイッチSW3をONにし、防振
周波数帯域の低周波数域を手振れに比して比較的高い周
波数で切り、通過信号帯域の低周波数成分を狭める。同
時にスイッチSW4もONにし、補正光学手段18の可
動中心への向心力を強める。そして、ステップ507へ
戻る。 [ステップ509] ここではパンニング動作中でな
い、或は、パンニング動作が終了したので、スイッチS
W3,4がONしていればこれをOFFにして通常のモ
ードに戻し、ステップ507へ戻る。
【0069】上記ステップ507からステップ510ま
でのループ途中において、防振スイッチがOFFとなっ
た場合には、ステップ507からステップ505へと戻
り、スイッチSW5をONにして角速度信号のHPF1
2への入力を遮断すると共に、スイッチSW1〜SW4
のすべてもONにして補正光学手段18を可動中心に保
持したままにしておく。
【0070】上記の第4及び第5の実施例によれば、防
振動作の停止時には、角速度信号の積分手段13への入
力を遮断するようにしているので、その後はこの積分手
段13からの基準信号により補正光学手段18は可動中
心の保持される様になる為、信号の不連続性を排除で
き、撮影者に違和感を与えることなく円滑に防振の動
作、非動作の切り換えが可能となる。
【0071】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画角変更動作検出手段にて画角変更動作中であることが
検出されることにより、高周波数域通過手段と積分手段
の少なくとも一方の時定数を変化させる時定数可変手段
を設け、パンニング等の画角変更動作時と通常の静止状
態時とで時定数を、つまり遮断周波数を変化させるよう
にしている。
【0072】よって、通常の静止状態における防振効果
を高めると共に、画角変更動作状態における追従性、操
作性を向上させることができる。
【0073】また、振れ検出手段と演算手段との間に配
置され、演算手段への振れ検出手段からの信号入力を遮
断する遮断手段と、防振の動作、非動作の切り換えに応
じて遮断手段を制御する入力制御手段とを設け、防振の
動作、非動作に応じて振れ検出手段の演算手段(積分手
段)への信号の入力の制御を行うようにしている。
【0074】よって、撮影者に違和感を与えることなく
円滑に防振の動作、非動作の切り換えを行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における像振れ防止装置
のブロック及び回路構成を示す図である。
【図2】本発明の各実施例におけるパンニング動作検出
について説明する図である。
【図3】本発明の各実施例におけるパンニング動作検知
の動作の一例を示すフローチャートである。
【図4】本発明の第1の実施例におけるパンニング動作
検出を含む一連の動作について説明する図である。
【図5】本発明の第2の実施例におけるパンニング動作
検出を含む一連の動作を示すフローチャートである。
【図6】第2の実施例装置における各モードでの特性を
示す図である。
【図7】本発明の第3の実施例における像振れ防止装置
の要部構成を示す回路図である。
【図8】本発明の第4の実施例における像振れ防止装置
のブロック及び回路構成を示す図である。
【図9】本発明の第4の実施例におけるパンニング動作
検出を含む一連の動作について説明する図である。
【図10】本発明の第5の実施例における像振れ防止装
置の要部構成を示す回路図である。
【図11】本発明の第5の実施例におけるパンニング動
作検出を含む一連の動作について説明する図である。
【図12】従来の像振れ防止装置の構成について説明す
るための図である。
【図13】図12の像振れ防止装置の信号波形を示す図
である。
【図14】図12の積分器及びHPFの構成を示す回路
図である。
【符合の説明】
1,11 角速度検出手段 2,12 HPF 3,13 積分手段 4,14 画角変更動作検出手段 5,6,15,16 特性切換手段 17 角速度入力遮断手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学機器に加わる振動を検出する振れ検
    出手段と、前記振動による光学機器の光軸の振れを補正
    する補正光学手段と、該補正光学手段の可動中心よりの
    変位を検出する変位検出手段と、前記振れ検出手段及び
    前記変位検出手段それぞれの出力信号から前記補正光学
    手段の駆動量を演算する、高周波数域通過手段及び積分
    手段を含む演算手段と、画角変更動作中であることを検
    出する画角変更動作検出手段とを備えた像振れ防止装置
    において、前記画角変更動作検出手段にて画角変更動作
    中であることが検出されることにより、前記高周波数域
    通過手段と積分手段の少なくとも一方の時定数を変化さ
    せる時定数可変手段を設けたことを特徴とする像振れ防
    止装置。
  2. 【請求項2】 光学機器に加わる振動を検出する振れ
    検出手段と、前記振動による光学機器の光軸の振れを補
    正する補正光学手段と、該補正光学手段の可動中心より
    の変位を検出する変位検出手段と、前記振れ検出手段及
    び前記変位検出手段それぞれの出力信号から前記補正光
    学手段の駆動量を演算する演算手段とを備えた像振れ防
    止装置において、前記振れ検出手段と前記演算手段との
    間に配置され、振れ検出手段からの信号の演算手段への
    入力を遮断する遮断手段と、防振の動作、非動作の切り
    換えに応じて前記遮断手段を制御する入力制御手段とを
    設けたことを特徴とする像振れ防止装置。
  3. 【請求項3】 演算手段は、防振の動作時には、振れ検
    出手段からの信号を積分した信号を出力し、防振の非動
    作時には、補正光学手段を可動中心に位置させるべく基
    準信号を出力する、積分手段を具備していることを特徴
    とする請求項2記載の像振れ防止装置。
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