JPH06339063A - 振れ補正撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 静止しているときには画像を安定することが
でき、装置のメカニズム構成や回路構成、センサーの特
性等に起因する誤動作が防止され、精度、信頼性を向上
した振れ補正撮影装置を提供することにある。 【構成】 機器の振動を検出する検出手段と、前記振動
による画像の動きを補正する補正手段と、前記検出手段
の出力に基づいて前記補正手段を制御し、前記画像の動
きを補正すべき方向に前記補正手段を駆動する第１の制
御手段と、前記検出手段の出力から前記機器の静止状態
を判定する撮影状態判定手段と、前記撮影状態判定手段
の出力に基づいて前記第１の制御手段の特性を制御し、
前記機器が静止状態であることが判定された場合には、
前記第１の制御手段の特性を静止撮影状態にあわせた特
性にする第２の制御手段とを備えた振れ補正撮影装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラ等にもちいて好
適な揺れ補正装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりカメラ等の振れ補正撮影装置の
分野では、露出設定、焦点調節等あらゆる点で自動化、
多機能化が図られ、良好な撮影が容易に行えるようにな
っている。

【０００３】しかしながら実際に撮影画像の品位を著し
く低下させているのはカメラ振れであることが多く、近
年ではこのカメラぶれを補正する振れ補正撮影装置が種
々提案され、注目を集めているところである。

【０００４】図２１に従来の振れ補正撮影装置の構成の
一例を示す。

【０００５】同図において、１は例えば振動ジャイロ等
の角速度センサからなる角速度検出器であり、カメラ等
の振れ補正撮影装置に取り付けられている。２は角速度
検出器１から出力される速度信号の直流成分を遮断して
交流成分すなわち振動成分のみを通過させるＤＣカット
フィルタである。このＤＣカットフィルタは、任意の帯
域で信号を遮断するハイパスフィルタ（以下ＨＰＦと示
す）を用いても良い。３はＤＣカットフィルタより出力
された角速度信号を適当な感度に増幅するアンプであ
る。

【０００６】４はアンプ３より出力された角速度信号を
デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、５はＡ／Ｄ変換
器４の出力を積分して角変位信号を出力する積分器、６
は積分器回路５より出力された角速度信号の積分信号す
なわち角変位信号からパンニング・チルティングの判定
を行うパン・チルト判定回路、７はパン・チルト判定回
路の出力をアナログ信号あるいはＰＷＭ等のパルス出力
に変換して出力するＤ／Ａ変換器である。そしてＡ／Ｄ
変換器４、積分器５、パン・チルト判定回路６、Ｄ／Ａ
変換器７は、例えばマイクロコンピュータ（以下マイコ
ンと称す）ＣＯＭ１によって構成される。８はマイコン
より出力された変位信号に基づいて、後段の画像補正手
段を振れを抑制するように駆動する駆動回路、９は画像
補正手段で、例えば光学的光軸を変位させて振れを相殺
する光学的補正手段、あるいは画像を記憶したメモリよ
り電子的に画像の読みだし位置をシフトして振れを相殺
する電子的補正手段が用いられている。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
述の振れ補正撮影装置によると、以下に示すような問題
点がある。

【０００８】すなわち装置内の他のメカニズム（ビデオ
レコーダやフォーカスレンズ，ズームレンズ駆動用のモ
ータ等）の振動をセンサーが感知したり、電気的なノイ
ズによる誤信号、センサーの特性等により、実際には静
止しているにも関わらず上記のような要因により光学的
もしくは電気的補正手段を動作してしまうことにより勝
手に画像が動いてしまうことがあり、振れ補正撮影装置
として信頼性に欠け極めて重大な問題となつていた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明における振れ補正撮影装置によれば、機
器の振動を検出する検出手段と、前記振動による画像の
動きを補正する補正手段と、前記検出手段の出力に基づ
いて前記補正手段を制御し、前記画像の動きを補正すべ
き方向に前記補正手段を駆動する第１の制御手段と、前
記検出手段の出力から前記機器の静止状態を判定する撮
影状態判定手段と、前記撮影状態判定手段の出力に基づ
いて前記第１の制御手段の特性を制御し、前記機器が静
止状態であることが判定された場合には、前記第１の制
御手段の特性を静止撮影状態にあわせた特性にする第２
の制御手段とを備える。

【００１０】

【作用】これによって、静止しているときには画像を安
定することができ、振れ補正撮影装置のメカニズム構成
や回路構成、センサーの特性等に起因する誤動作が防止
され、精度、信頼性の向上に極めて有効である。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を各図を参照しながらその各実
施例について詳細に説明する。

【００１２】《第１の実施例》図１は本発明における振
れ補正撮影装置の第１の実施例の構成を示すブロック図
である。

【００１３】同図において、上述の図２１に示す先行例
と同一構成部分については同一の符号を付し、詳細な説
明は省略する。

【００１４】同図において、カメラなどの振れ補正撮影
装置に取り付けられた振動ジャイロ等の角速度センサか
らなる角速度検出手段１, 角速度検出手段１から出力さ
れる速度信号の直流成分を遮断するＤＣカットフィルタ
（あるいはＨＰＦ）、角速度信号を所定の感度に増幅す
るアンプ３、駆動回路８、画像補正手段９については上
述の図２１に示す先行例と同一構成のものを用いること
ができるものであり、本発明において異なるのは、装置
全体の制御を行うマイクロコンピュータＣＯＭ２の内部
構成である。

【００１５】なお本実施例においては、画像補正手段９
としてたとえば後述の可変頂角プリズム（ＶＡＰ）ある
いは画像をメモリ上でシフトすることによつてぶれを補
正するメモリ制御方式が用いられている。

【００１６】マイコンＣＯＭ２内の構成を見ると、Ａ／
Ｄ変換器４はアンプ３より出力された角速度信号をデジ
タル信号に変換し、ハイパスフイルタＨＰＦ１０は任意
の帯域で可変し得る機能を有し、積分回路５はＨＰＦ１
０によって抽出された所定の周波数成分の信号を積分し
てその周波数成分における角変位信号を求め、位相及び
利得補正回路１１は積分回路５より出力された積分信号
出力すなわち角変位信号の位相及び利得を補正し、撮影
状態判定回路１２は角速度信号及び角変位信号からパン
・チルト等の撮影状態の判定を行いＨＰＦ１０及び位相
及び利得補正回路１１の特性を撮影状態に応じて制御
し、静止判定手段１３は撮影状態が静止かどうかの判定
を行い、Ｄ／Ａ変換器７は位相及び利得補正回路１１の
出力信号をアナログ信号あるいはＰＷＭ等のパルス出力
に変換して出力する。

【００１７】撮影状態判定手段におけるパン／チルト判
定回路の具体的動作は、Ａ／Ｄ変換器４より出力された
角速度信号の振動の有無及び積分回路５より出力された
角変位信号を入力し、角速度が一定で、角速度信号を積
分した角変位信号が単調増加を示す場合に、パンニング
あるいはチルテイングであると判定し、このようなとき
には、ＨＰＦ１０の低域カツトオフ周波数を高くなる方
へと変移させ、低域の周波数に対して振れ補正系が応答
しないように特性を変更するものである。

【００１８】パンニング／チルテイングが検出された場
合には、ＶＡＰを序々に移動範囲中心へとセンタタリン
グする。この間も角速度信号及び角変位信号の検出は行
われており、パンニング／チルテイングが終了した場合
には、再び低域のカツトオフ周波数を低下して振れ補正
範囲を拡張する動作が行われる。

【００１９】ここでマイコンＣＯＭ２より出力される制
御信号に応じて画像の振れを実際に補正する駆動回路
８，画像補正手段９について、例を上げて説明すると、
例えば図４，６，１０に示すようなものが挙げられる。

【００２０】図８は、可変頂角プリズム（以下ＶＡＰ：
Varriable angle prisumと称す）３０６を用いるととも
に駆動系にはボイス・コイルを使用し、角変位をエンコ
ーダ検出して駆動系にフイードバツクして駆動量を制御
するような閉ループを構成する制御系としたものであ
る。

【００２１】まず、ＶＡＰについて詳しく述べると、図
８に示すように、可変頂角プリズム３０６は、対向した
２枚の透明平行板３４０ａ、３４０ｂの間に透明な高屈
折率（屈折率ｎ）の弾性体または不活性液体３４２を狭
持した形で充填するとともにその外周を樹脂フィルム等
の封止材３４１にて弾力的に封止し、透明平行板３４０
ａ、３４０ｂを揺動可能とした構造のものであり、透明
平行板３４０ａ、３４０ｂを揺動することにより、光軸
を変位させ、振れを補正するものである。

【００２２】図９は、図８の可変頂角プリズム３０６の
一方の透明平行板３４０ａを揺動軸３０１（３１１）の
回りに角度σだけ回動させたときの入射光束３４４の通
過状態を示した図であり、同図に示すように、光軸３４
３に沿って入射してきた光束３４４は楔形プリズムと同
じ原理により、角度φ＝（ｎ−１）σだけ偏向されて出
射する。即ち、光軸３４３は角度φだけ偏心（偏向）さ
れる。

【００２３】図４の説明に戻ると、以上説明したＶＡＰ
３０６は保持枠３０７を介して３０１，３１１を軸とし
て回動し得るよう、鏡筒３０２に固定されている。

【００２４】３１３はヨーク、３１５はマグネツト、３
１２はコイルであり、コイル３１２に電流を流すことに
より３１１を中心としてＶＡＰの頂角を可変し得る、ボ
イスコイル型のアクチユエータが構成されている。３１
０はＶＡＰの変位検出用のスリツトであり、回転軸３１
１と同軸に保持枠３０７すなわちＶＡＰ３０６とともに
回動してその位置を変位する。３０８はスリツト３１０
の位置を検出する発光ダイオード、３０９はＰＳＤ（Po
sition Sensing Detector ）であり、発光ダイオード３
０８とともにスリツト３１０の変位を検出することによ
り、ＶＡＰ頂角の角変位を検出するエンコーダを構成し
ている。

【００２５】そしてＶＡＰ３０６によって入射角度が変
えられた光束は撮影レンズユニツト３０３によつてＣＣ
Ｄ等の撮像素子３０４の撮像面上に結像される。

【００２６】なお３０５は保持枠３０７の軸３０１及び
３１１からなる回転軸と直交するもう片方の回転軸中心
を示している。

【００２７】次にＶＡＰを駆動制御する制御回路の基本
的な構成及び動作について図５のブロツク図を用いて説
明する。

【００２８】同図において、３０６はＶＡＰ、３２２は
アンプ、３２３はアクチユエータを駆動するドライバ
ー、３２４は上述したＶＡＰ３０６駆動用のボイス・コ
イル型アクチユエータ、３２６はＶＡＰの頂角変位を検
出するエンコーダ、３２５はマイクロコンピユータＣＯ
Ｍ２から出力される振れ補正用の制御信号３２０と角変
位エンコーダ３２６の出力信号とを逆極性で加算する加
算器であり、マイクロコンピユータＣＯＭ２から出力さ
れる振れ補正用の制御信号３２０と角変位エンコーダ３
２６の出力信号とが等しくなるように制御系が動作する
ので、結果として制御信号３２０がエンコーダ３２６の
出力と一致するようにＶＡＰ３０６が駆動されることに
より、マイクロコンピユータＣＯＭ２の指示された位置
にＶＡＰが制御されるものである。

【００２９】図６は他の画像補正手段の例を示すもので
あり、前述のＶＡＰをボイス・コイル型アクチユエータ
でなく、ステツピングモータを使用して駆動するよう構
成したものである。

【００３０】これは、回転軸３０１を回動中心として、
ステツピングモータ４０１により、保持枠３０７を介し
て、ＶＡＰを駆動する構成となっている。すなわち鏡筒
３０２に取り付けられた支持枠４０３にその回転軸にリ
ードスクリユー４０１ａを配されたステツピングモータ
４０１を取り付けるとともに、前記支持枠４０３のガイ
ド軸４０５によつて光軸方向に移動可能に案内されるキ
ヤリア４０４を前記リードスクリユー４０１ａに常時噛
合させ、且つキヤリア４０４を支持枠３０７に固定され
た連結杆４０７と回動軸４０６をもつて回動自在に連結
することにより、ステツプモータ４０１を回転してキヤ
リア４０４を光軸方向に移動し、連結杆４０７を介して
保持枠を回動軸３０１，３１１を中心に回動させ、ＶＡ
Ｐを駆動するものである。また４０２はＶＡＰの基準位
置を検出するリセツトセンサである。なお、これと同様
のＶＡＰ駆動機構が、軸３０５についても設けられてい
るが、それについては説明を省略する。

【００３１】そして、図６のシステムを駆動制御するた
めの回路構成は図７に示すブロツク図のようになつてい
る。

【００３２】図７において、マイクロコンピユータＣＯ
Ｍ２より出力される制御信号３２０を、駆動演算回路４
１０において駆動演算してＶＡＰの駆動信号に変換し、
ドライバー・ＩＣ４１１に出力してする。そしてドライ
バー・ＩＣによりステツピング・モータ４０１を駆動
し、ＶＡＰの頂角を変化させるものである。

【００３３】また図１０は画像振れ補正手段の第３の例
を示すものであり、メモリに画像情報を記憶し、メモリ
からの画像の切り出し範囲を記憶されている画像より小
さめに設定するとともに、画像の動きを相殺する方向に
メモリからの画像切り出し位置をシフトすることによつ
て振れを補正し、さらに切り出した画像信号を拡大処理
して画面サイズを補正してから出力するように構成され
たメモリ制御方式の画像振れ補正手段を示すものであ
る。この方式はＶＡＰ等の光学的補正機構を用いること
なく電子的に振れ補正を行うことができるところに特徴
がある。

【００３４】同図において、１００はズームレンズ、１
０１は光学像を電気信号に変換する撮像素子（ＣＣＤイ
メージセンサ等）、１０２はＡ／Ｄ変換器、１０３は、
マイコンＣＯＭ２より入力される制御信号（振れ信号）
１１０に基づいて撮像信号中の振れ成分を低減するよう
に、フイールドメモリ１０６より所定の画像情報の切り
出し位置をシフトして画像の振れを補正する振れ補正処
理及びフイールドメモリ１０６より読み出した画像に拡
大処理を行つて所謂電子ズームを行い、通常の画面サイ
ズに変換する画角補正処理手段を構成する画像処理回路
であり、マイクロコンピユータによつて実現される。

【００３５】１０４はフイールドメモリより読み出した
画像を通常の画角に補正するための電子ズームを行う
際、ズーム情報により２つ以上の隣接する画素の画像情
報から一つの画素信号を補間する補間処理手段である。
この補間方法については、周知の手段を用いればよく、
たとえば隣接画素間の平均値で画素間を補間するように
すればよい。また１０５はＤ／Ａ変換器、１０７はズー
ムレンズ１００のズーム倍率比を検出するエンコーダで
ある。

【００３６】次に動作を説明すると、ズームレンズ１０
０を通過した光学像は、撮像素子１０１により電気信号
に変換され撮像信号として出力される。その撮像信号を
Ａ／Ｄ変換器１０２でデジタル信号に変換し、１０３の
メモリ制御部を介して１フィールド分の画像情報をメモ
リ１０６に書き込む。ここで、マイコンＣＯＭ２より入
力される振れ信号とエンコーダ１０７からのズーム情報
により、フイールドメモリ１０６からの画像信号の切り
出し位置すなわち読みだす範囲及びその読み出し位置を
決定する。

【００３７】次に、フイールドメモリ１０６から読みだ
した信号を、切り出しサイズに応じて出力画像の走査幅
すなわち画角を元の大きさに変換するために、通常の一
画素の出力期間に何画素出力するかを求め、画素情報の
無い画素について補間処理を補間処理回路１０４にて行
う。そして、この信号をＤ／Ａ変換器１０５によつてア
ナログ信号に変換して出力する。

【００３８】以上、振れを補正するための画像補正手段
について、その具体例について説明した。

【００３９】次に、図１に示す本実施例におけるマイコ
ンＣＯＭ２の処理動作について、図２のフローチャート
により説明する。同図において、制御をスタートする
と、ステツプＳ２０１において、ＤＣカツトフイルタ
２，アンプ３を介して直流分を除去されるとともに所定
のレベルに増幅された角速度検出手段１からの角速度信
号が、Ａ／Ｄ変換器４によつてデジタル信号に変換され
てマイコンＣＯＭ２へと取り込まれる。

【００４０】続いてステップＳ２０２において、角速度
信号及びＨＰＦ１０によつて角速度信号中から抽出した
所定の高域成分を積分回路５によつて積分して得た角変
位信号により、パンニング／チルテイング及び撮影状態
の判断を行う。

【００４１】ステップＳ２０３では、その判定結果に応
じて、上述したようにＨＰＦ１０の特性を設定するため
の係数を予めマイコンＣＯＭ２内に用意されている図示
しないテーブルから読み出す。すなわちＨＰＦ１０をデ
ジタルフイルタによつて構成すれば、その係数を記憶し
たテーブルより所定の係数を読み出して設定することに
より、ＨＰＦ１０の特性を自由に可変することができ
る。これらのパンニング／チルテイング及び撮影状態に
応じた係数は経験上求められたものである。

【００４２】ステップＳ２０４では、前記特性設定用の
係数によりＨＰＦ１０の演算を行つてその特性を設定
し、ステップＳ２０５では、ＨＰＦ１０の出力した信号
を積分回路５によつて積分演算し、角変位信号（振れ信
号）に変換する。

【００４３】ステップＳ２０６では、位相及び利得補正
回路１１の補正係数を予めマイコンＣＯＭ２内に用意さ
れている図示しないテーブルから読み出す。

【００４４】位相及び利得補正回路１１は、振れ補正系
の位相遅れによる振れ補正特性の劣化を補償するための
もので、位相進み要素を持ち、後述するように、例えば
デジタルフイルタで構成されており、このデジタルフイ
ルタこの補正係数を読み出して、その振れ周波数に対応
した位相及び利得補正特性を設定するものである。

【００４５】ステップＳ２０７では、ステップＳ２０６
で得られた係数で補正演算を行い、ステップＳ２０８に
おいて得られた演算結果すなわち補正が施された角変位
信号を、Ｄ／Ａ変換器７によりアナログ信号に変換し、
あるいはＰＷＭ等のパルス出力としてマイコンＣＯＭ２
より出力する。

【００４６】なお、ＨＰＦ１０，積分回路５，位相及び
利得補正回路１１は、デジタルフイルタ等を使用してい
るので、サンプリング時間が比較的高くなければならな
い（例えば１ｋＨｚ程度）が、パンニング／チルテイン
グ及び撮影状態の判断を行う判定回路１２、周波数検出
手段１３は比較的遅い周期（例えば１００Ｈｚ）の処理
でよい。つまり、状況に応じての変更が可能である。

【００４７】ここで本実施例における静止判定手段１３
の動作の一例について図１０に示すフローチャートを用
いて説明する。

【００４８】Ｓ１００１において振れを検出する角速度
出力及び角変位出力を読み込み、Ｓ１００２においてセ
ンサー出力があるレベルよりも小さければ静止状態と判
定し、Ｓ１００３においてカウンターの動作を開始して
その内容をインクリメントさせ、Ｓ１００４においてあ
るカウンター値に達していたら、Ｓ１００５において光
学的あるいは電子的補正手段を制御する制御手段の制御
特性を静止状態時の特性に切り換える。

【００４９】例えば静止判定時にＨＰＦ１０のカットオ
フ周波数を高周波特性に切り換えることにより低周波の
信号成分をカットしたり、位相及び利得補正回路１１の
位相を進め、利得を下げ、系の周波数特性を高い側にシ
フトすることにより、補正手段の制御特性を低域側に応
答しないように可変したり、防振範囲を狭くしたりする
ことで、装置内の他のメカニズムの振動や電気的なノイ
ズ、あるいはセンサーの特性等によるゆらぎ等に対して
応答しないように系の設定を変更する。

【００５０】すなわち装置内における他のメカニズム、
例えばビデオレコーダメカニズム，ズームレンズ，フオ
ーカスレンズの駆動系のノイズを問題とする場合には、
その振動周波数帯域を予め知ることができるので、その
周波数帯域を防振範囲外となるようにＨＰＦ１０のカッ
トオフ周波数を切り換えるとともに、位相及び利得補正
回路１１の位相及び利得を変更することによつて系の安
定性を確保することができる。

【００５１】これによつて光学的あるいは電子的補正手
段を、実際の振れを相殺する本来の動作とは異なる要因
によつて動作させてしまい、実際には振れ補正撮影装置
が静止しているにもかかわらず画像を動かしてしまうと
いった誤動作を大幅に抑制することができ、誤動作のな
い安定で高精度の振れ補正撮影装置を実現することがで
きる。

【００５２】《第２の実施例》図１１に本発明における
振れ補正撮影装置の第２の実施例を示す。

【００５３】本実施例は、前記第１の実施例に示したも
のと発明の意図する内容は同一のものであり、回路構成
の異なる具体例を示したものであり、図１の構成と同一
部分の箇所は同一符号を付し説明を省略する。

【００５４】図１における第１の実施例と異なる点は、
位相補正、利得補正のための特性を変更する手段（それ
ぞれＨＰＦの時定数設定用の抵抗値及び可変利得アンプ
の利得設定用の抵抗値）の変更を行うのにそれぞれアナ
ログスイッチ２８、２７を用い、角速度センサ１からア
ンプ３の出力に配された抵抗Ｒ10と、積分器５の出力側
に配されたＯＰアンプ２６のフイードバツクループに挿
入された抵抗Ｒ9 をＯＮ・ＯＦＦするデューティ比をＰ
ＷＭ発生回路２９によってＰＷＭ制御することにより、
回路に流れる電流量を制御し、実質的に抵抗値を可変す
るのと同様の機能を得るように構成している点である。

【００５５】そしてこれによつて静止判定時に抵抗Ｒ10
によるＨＰＦ１０のカットオフ周波数を高周波特性に切
り換えることにより低周波の信号成分をカットしたり、
ＯＰアンプ２６による位相及び利得補正回路１１の位相
を進めるとともに利得を下げ、補正手段の制御特性を低
域側に応答しないように可変したり、防振範囲を狭くし
たりすることで、装置内の他のメカニズムの振動や電気
的なノイズ、あるいはセンサーの特性等によるゆらぎ等
に対して応答しないように系の設定を変更する。

【００５６】従って系自体は図１の第１の実施例と同様
であり、静止判定を行った場合はアナログスイッチ２８
の操作により位相特性を可変し、またアナログスイッチ
２７の操作により可変利得アンプの利得を可変すること
により、静止時の制御を行うものである。

【００５７】尚、上述の構成において、撮影状態判定手
段の出力に応じてＰＷＭ発生回路２９を制御し、アナロ
グスイツチ２７，２８をＯＮ・ＯＦ制御しているが、こ
の制御自体は、アナログスイツチ２７，２８をＯＮ・Ｏ
Ｆにより電流量を制御しているので結果的に回路の抵抗
値を可変しているのと等価である。

【００５８】このＰＷＭ制御の内部の信号処理自体は本
発明の要旨とするものではないのでその説明は省略する
が、本出願人が先に出願した特願平４−２４３４８５号
において詳細に述べられている。

【００５９】《第３の実施例》図１２に本発明における
第３の実施例を示す。

【００６０】本実施例における発明は、図１に示す第１
の実施例のブロツク図において、静止判定手段１３によ
って静止判定を行う際に、撮影状態判定手段に振幅判定
手段１４及び時間計測手段１５を具備させることによ
り、前記第１及び第２の実施例で述べた静止判定をより
具体的かつ実用的に示したものである。

【００６１】本実施例の内容を図１３のフローチヤート
に示す。Ｓ１３０１において振れを検出する角速度出力
及び角変位出力を読み込み、Ｓ１３０２において振幅が
あるレベルよりも小さければ静止レベルと判定し、Ｓ１
３０３においてタイマーをスタートさせ、Ｓ１３０４に
おいてある所定の時間が経過していたら、Ｓ１３０５へ
と進んでＶＡＰを用いた光学的あるいはメモリを用いた
電子的補正手段を制御する制御手段の制御特性を静止状
態時の特性に切り換える。

【００６２】振幅測定手段１４は例えば静止時と判定す
る際の信号の振れる幅にあるスレシヨルドレベルを設け
そのレベル以内の振幅であるかどうかを判定し、レベル
以内であれば静止レベルと判定する手段である。

【００６３】時間測定手段は上記の振幅判定手段が静止
レベル判定を出力してから撮影状態判定手段に静止判定
を出力して特性の切り換え命令を出力するまでの時間を
測定する手段である。例えば振幅判定手段１４でのスレ
シヨルドレベルが撮影装置を机や地面、三脚等に固定す
るときだけなく手持ちで撮影している場合においてもそ
のレベルに入ってしまうようなときに、ある所定の時間
経過によって静止判定の出力をすることで手持ち時との
撮影状態の判別ができるようになる。

【００６４】静止状態時の特性としては、例えば静止判
定時にＨＰＦ１０のカットオフ周波数を高周波特性に切
り換えることにより低周波の信号成分をカットしたり、
位相及び利得補正回路１１の位相を進め、かつ利得を下
げ、系の周波数帯域を高い側にシフトすることにより補
正手段の制御特性を低域側に応答しないように可変した
り、防振範囲を狭くしたりすることで、装置内の他のメ
カニズムの振動や電気的なノイズ、あるいはセンサーの
特性等によるゆらぎ等に対して応答しないように系の設
定を変更する。

【００６５】これによつて光学的あるいは電子的補正手
段を、実際の振れを相殺する本来の動作とは異なる要因
によつて動作させてしまい、実際には振れ補正撮影装置
が静止しているにもかかわらず画像を動かしてしまうと
いった誤動作を大幅に抑制することができ、誤動作のな
い安定で高精度の振れ補正撮影装置を実現することがで
きる。

【００６６】《第４の実施例》図１４に本発明における
第４の実施例を示す。

【００６７】本実施例における発明は、ぶれ周波数を検
出する周波数判定手段１６の出力に基づいて静止判定を
行うものである。

【００６８】ここで本実施例における周波数判定手段１
６の手法及び動作の一例について、図１５に示すフロー
チャートを用いて説明する。尚、この処理は一定時間毎
に１回の割合で繰り返し行われるものとする。

【００６９】ステップＳ１５０１では、周波数検出時間
Ｔの読みだし（ロード）を、ステップＳ１５０２で時計
機能用カウンタｔの読みだしすなわちカウンタのカウン
ト動作を開始し、ステツプＳ１５０３で周波数検出時間
Ｔと時計カウンタｔとの比較を行い、時計カウンタのカ
ウント値ｔが所定時間Ｔに達したか否かの判定を行い、
時計カウンタｔがＴに到達していれば、ステツプＳ１５
１９へ、達していなければステツプＳ１５０４へと移行
する。

【００７０】ステップＳ１５０４においては、時計カウ
ンタに「１」を加算する。したがつてこの「１」カウン
トアツプは図１５のフローチヤートに示す処理を１回実
行する際の処理時間と一致している。

【００７１】ステップＳ１５０５では角速度信号の増加
が前回までに起きているかを確認するための増加フラグ
１をロードする。この増加フラグは、前回までに増加が
生じているときには「Ｈ」がセツトされ、過去に増加が
生じていなければ「Ｌ」がセツトされている。

【００７２】ステップＳ１５０６では、角速度信号の増
加が前回までに起きているか否かをフラグ１により判断
し、フラグ１＝「Ｈ」であれば、増加が過去に生じてい
ると判定してステップＳ１５０７へ進み、フラグ１＝
「Ｌ」であれば、増加が過去生じていないと判定してス
テップＳ１５１２へと進む。

【００７３】ステップＳ１５０６において、角速度信号
の増加が前回までに起きていた場合には、ステップＳ１
５０７において、減少が前回までに起きているかを確認
するための、減少フラグ２をロードする。減少フラグ２
は、前回までに減少が起きている場合には「Ｈ」がセツ
トされ、過去に減少が生じていない場合には「Ｌ」がセ
ツトされている。

【００７４】ステツプＳ１５０８では、減少が前回まで
に起きているか否かをフラグ２により判断し、フラグ２
＝「Ｈ」すなわち減少が過去生じている場合にはステッ
プＳ１５０９へ、フラグ２＝「Ｌ」すなわち減少が過去
生じていなければステップＳ１５１２へと移行する。

【００７５】ステップＳ１５０９では、振れ（振動）の
回数をカウントする振れ回数カウンタＮ１をロードし、
ステップＳ１５１０で、振れ回数カウンタＮ１に「１」
を加算した後、ステツプＳ１５１１へと移行して増加フ
ラグ１，減少フラグ２をリセットして処理を終了する。

【００７６】一方、ステツプＳ１５０６で増加フラグ１
が「Ｈ」でないと判定された場合及びステツプＳ１５０
８で減少フラグ１が「Ｈ」でないと判定された場合、す
なわち過去に増加も減少も生じていない場合には、ステ
ツプＳ１５１２へと移行して１サンプリング前（前回の
処理）での角速度データω-1をロードし、続いてステッ
プＳ１５１３へと進み、角速度検出手段１で検出された
今回の角速度データωのロードを行う。

【００７７】ステップＳ１５１４においては、１サンプ
リング期間内における角速度データの増加あるいは減少
が生じたと判断する変化分のしきい値レベルａをロード
する。このしきい値レベルａとサンプリング時間によ
り、周波数と振幅に応じた値に設定することができる。

【００７８】ステップＳ１５１５では、１サンプリング
期間内での角速度データの変化量の絶対値をしきい値レ
ベルａと比較し、それに達していなければステップＳ１
５２４へと移行して処理を終了し、達していれば（変化
量の絶対値がしきい値レベルａ以上であれば）ステップ
Ｓ１５１６へと進み、１サンプリング期間での角速度の
変化量が正（増加）であるか負（減少）であるかを判定
し、正であればステップＳ１５１７へと進んで増加フラ
グ１を「Ｈ」にセットし、正でなければ（減少であれ
ば）ステップＳ１５１８の処理へと移行して減少フラグ
２を「Ｈ」にセットしてからステツプＳ１５２４へと移
行して処理を終了する。

【００７９】ところで、上述のステツプＳ１５０３にお
いて、時計カウンタｔのカウント値が周波数検出時間Ｔ
に達していた場合には、ステツプＳ１５１９へと移行
し、振れ回数カウンタＮ１をロードし、ステツプＳ１５
２０において、振れ回数Ｎ１を検出時間Ｔで除算し、単
位時間（一秒間）のブレ回数（ブレ周波数Ｆ）を求め
る。

【００８０】続いてステップＳ１５２１で振れ回数カウ
ンタＮ１をクリアし、ステップＳ１５２２で時計カウン
タｔをクリアし、ステツプＳ１５２３で振れ周波数Ｆを
所定の記憶領域にストアを行い、ステツプＳ１５０４へ
と移行する。以後の動作は上述の通りである。

【００８１】このようにして得られた周波数に対して撮
影状態判定手段１２は補正手段の制御特性を位相及び利
得の補正を行うことにより可変することができる。

【００８２】本実施例の内容を図１６のフローチヤート
に示す。同図においてＳ１６０１において周波数を読み
込み、Ｓ１６０２において周波数の判定を行い、ｎＨｚ
以上のときは静止判定を行わず、ｎＨｚ未満のときはＳ
１６０３において静止判定を行うものである。

【００８３】このように、周波数判定手段１６の出力に
基づいて静止判定を行うことにより、机や地面、三脚な
ど撮影装置が固定されるなどして静止状態にある場合は
その撮影装置の振れ周波数は０に等しいか極めて低いの
に対し、手持ちで撮影を行うようなときはある周波数を
持っていることがほとんどであるため、静止状態の判別
がより確実に行える。

【００８４】《第５の実施例》図１７は本発明における
第５の実施例を示したものである。

【００８５】本実施例は、図１の第１の実施例の構成に
おいて、光軸に対し直交する平面上に、例えば水平（以
下ＹＡＷ）方向の振れを検出するセンサーと、垂直（以
下ＰＩＴＣＨ）方向の振れを検出するセンサーとをそれ
ぞれ配置したものである。

【００８６】それらのセンサ及びその信号処理系は基本
的に独立で動作し、それぞれのセンサ及び信号処理系が
そのぶれ検出方向と同じ方向に補正手段を制御する場合
における静止状態判定とそのときの制御について以下に
説明する。

【００８７】例えば図１８はそれらのセンサーの信号処
理系の具体的な処理過程を示したものである。

【００８８】同図において制御が開始されると、まずＹ
ＡＷ方向について見ると、Ｓ１８０１の処理によつてＹ
ＡＷ側センサーより出力されたぶれ信号の振幅を、Ｓ１
８０２の処理で所定のスレシヨルドレベルと比較するこ
とによつて判定し、その振幅が所定のスレシヨルドレベ
ル以下ならば静止と判定してＳ１８０３の処理でタイマ
ーをスタートする。そしてＳ１８０４で静止状態のまま
ｎ時間経過したなら、ＰＩＴＣＨ側のぶれ補正制御系を
静止状態における制御特性となるようにシフトするもの
である。

【００８９】またＰＩＴＣＨ方向について見ると、Ｓ１
８１１の処理によつてＰＩＴＣＨ側のセンサーより出力
されたぶれ信号の振幅を、Ｓ１８１２の処理で所定のス
レシヨルドレベルと比較することによつて判定し、その
振幅が所定のスレシヨルドレベル以下ならば静止と判定
してＳ１８１３の処理でタイマーをスタートする。そし
てＳ１８１４の処理で静止状態のままｎ時間経過したな
ら、ＹＡＷ側のぶれ補正制御系を静止状態における制御
特性となるようにシフトするものである。

【００９０】あるいはこれに限らず、ＹＡＷ，ＰＩＴＣ
Ｈ両方のセンサーの出力が同時に静止判定をした場合に
はじめて両方のぶれ補正系に対してを静止時の特性の制
御を行ったり、ＹＡＷはＹＡＷ側をＰＩＴＣＨはＰＩＴ
ＣＨ側をそれぞれ独立に制御を行うようにしてもよい。

【００９１】《第６の実施例》図１９は本発明における
第６の実施例を示したものである。

【００９２】本実施例における発明は、振れ補正撮影装
置に書換可能な記憶手段１７を設けることにより静止判
定における振幅判定手段１４のスレシヨルドレベル及び
時間測定手段１５の所定の経過時間を書換可能な記憶手
段１７にあらかじめ記憶させておき、更に外部からの何
らかの操作によってそのスレシヨルドレベルあるいは所
定の経過時間（しきい値）を可変させることが可能なも
のである。

【００９３】このときの外部からの操作手段は例えばシ
リアル通信、パラレル通信、ポートの操作等いかなる操
作でも構わない。

【００９４】このようにスレシヨルドレベルを書き換え
られることで静止判定の判定条件を可変とすることがで
き、センサーやメカニズムのばらつきや振れ補正系の設
定、装置の環境等、種々の条件に対して容易に且つ適応
的な対応を行うことができ、静止判定機能をより実用的
かつ確実に動作させることができる。

【００９５】《第７の実施例》図２０は本発明における
第７の実施例を示したものである。

【００９６】本実施例における発明は、振れ補正撮影装
置に書換可能な記憶手段１７を設けることにより静止判
定における周波数判定手段１６のスレシヨルドレベルを
書換可能な記憶手段１７にあらかじめ記憶させておき、
更に外部からの何らかの操作によってそのスレシヨルド
レベルを変更することができるようにしたものである。

【００９７】このときの外部からの操作手段は例えばシ
リアル通信、パラレル通信、ポートの操作等いかなる操
作でも構わない。

【００９８】例えば、スレシヨルドレベルが書き換えら
れることにより、周波数検知特性が変わり、具体的には
スレシヨルドレベルを広げると小振幅の周波数は拾わな
くなり、又、スレシヨルドレベルを狭めると小振幅でも
周波数を拾うことで比較的静止に近い状態でも何らかの
周波数を持ちやすくなり、周波数検知手段の出力による
静止判定条件が変わる。すなわちあらゆる撮影環境に対
応することができるとともに、手持ち撮影、三脚撮影、
乗り物上での撮影等の判別及び最適振れ補正制御、静止
特性の最適化が可能となる。

【００９９】従って、静止判定機能をより実用的かつ確
実に行う際、周波数判定手段１６のスレシヨルドレベル
を書換可能な記憶手段１７に記憶できることは極めて効
果的である。

【０１００】

【発明の効果】以上述べたように、本発明における振れ
補正撮影装置によれば、静止状態を判定して、その制御
系を静止状態に合わせた特性に変更するようにしている
ので、撮影装置が静止しているときには、常に画像を安
定にすることができ、振れ補正撮影装置のメカニズムや
回路の振動や、センサーの特性等に起因する振れ補正手
段の誤動作を確実に防止することができ、振れ補正装置
の精度、信頼性の向上に極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における振れ補正撮影装置の第１の実施
例を示すブロツク図である。

【図２】本発明における振れ補正撮影装置の第１の実施
例の動作を説明するためのフローチヤートである。

【図３】可変頂角プリズムを用いた光学的振れ補正手段
を備えたレンズユニツトの構成を示す図である。

【図４】可変頂角プリズムの駆動系のブロツク図であ
る。

【図５】可変頂角プリズムを用いた光学的振れ補正手段
を備えたレンズユニツトの別の例を示す図である。

【図６】図５に示す光学的振れ補正手段を駆動する駆動
系のブロツク図である。

【図７】可変頂角プリズムの構成及び動作を説明するた
めの図である。

【図８】可変頂角プリズムの構成及び動作を説明するた
めの図である。

【図９】画像処理による電子式振れ補正手段の構成を示
すブロツク図である。

【図１０】本発明における振れ補正撮影装置の第１の実
施例の動作を説明するためのフローチヤートである。

【図１１】本発明における振れ補正撮影装置の第２の実
施例を示すブロツク図である。

【図１２】本発明における振れ補正撮影装置の第３の実
施例を示すブロツク図である。

【図１３】本発明における振れ補正撮影装置の第３の実
施例の動作を説明するためのフローチヤートである。

【図１４】本発明における振れ補正撮影装置の第４の実
施例を示すブロツク図である。

【図１５】本発明における振れ補正撮影装置の第４の実
施例の動作を説明するためのフローチヤートである。

【図１６】本発明における振れ補正撮影装置の第４の実
施例の動作を説明するためのフローチヤートである。

【図１７】本発明における振れ補正撮影装置の第５の実
施例を示すブロツク図である。

【図１８】本発明における振れ補正撮影装置の第５の実
施例の処理の経過を説明するための図である。

【図１９】本発明における振れ補正撮影装置の第６の実
施例を示すブロツク図である。

【図２０】本発明における振れ補正撮影装置の第７の実
施例を示すブロツク図である。

【図２１】本願出願前における振れ補正撮影装置の一例
を示すブロツク図である。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機器の振動を検出する検出手段と、 前記振動による画像の動きを補正する補正手段と、 前記検出手段の出力に基づいて前記補正手段を制御し、
   前記画像の動きを補正すべき方向に前記補正手段を駆動
   する第１の制御手段と、 前記検出手段の出力から前記機器の静止状態を判定する
   撮影状態判定手段と、 前記撮影状態判定手段の出力に基づいて前記第１の制御
   手段の特性を制御し、前記機器が静止状態であることが
   判定された場合には、前記第１の制御手段の特性を静止
   撮影状態にあわせた特性にする第２の制御手段と、を備
   えたことを特徴とする振れ補正撮影装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記第２の制御手段
   は位相特性を補正する位相補正手段を有し、前記位相補
   正手段は前記撮影状態判定手段の出力に応じて位相補正
   量を決定するように構成されていることを特徴とする振
   れ補正撮影装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記第２の制御手段
   は利得特性を補正する利得補正手段を有し、前記利得補
   正手段は前記撮影状態判定手段の出力に応じて利得補正
   量を決定するように構成されていることを特徴とする振
   れ補正撮影装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、前記撮影状態判定手
   段は振幅を検知する振幅検知手段を有し、前記振幅検知
   手段の出力に基づいて静止状態の判定を行うことを特徴
   とする振れ補正撮影装置。
5. 【請求項５】 請求項１において、前記撮影状態判定手
   段は周波数を判定する周波数判定手段を有し、前記周波
   数判定手段の出力に基づいて静止状態の判定を行うこと
   を特徴とする振れ補正撮影装置。
6. 【請求項６】 請求項１において、前記撮影状態判定手
   段は時間計測手段を有し、静止状態が検出されてから前
   記時間計測手段における所定の時間の経過によって静止
   判定を行うことを特徴とする振れ補正撮影装置。
7. 【請求項７】 請求項４において、前記振れ撮像装置は
   書換可能な記憶手段を具備し、前記振幅判定手段の振幅
   判定レベルを記憶装置に記憶させ、更に前記振幅判定レ
   ベルが前記記憶手段において書換可能なことを特徴とす
   る振れ補正撮影装置。
8. 【請求項８】 請求項５において、前記振れ撮像装置は
   書換可能な記憶手段を具備し、前記周波数判定手段の周
   波数判定レベルを記憶装置に記憶させ、更に前記周波数
   判定レベルが前記記憶手段において書換可能なことを特
   徴とする振れ補正撮影装置。
9. 【請求項９】 請求項６において、前記振れ撮像装置は
   書換可能な記憶手段を具備し、前記時間計測手段の所定
   の経過時間を記憶装置に記憶させ、更に前記所定の経過
   時間が前記記憶手段において書換可能なことを特徴とす
   る振れ補正撮影装置。
10. 【請求項１０】 機器の振動をそれぞれ互いに異なる第
    １及び第２の方向について検出する第１及び第２の検出
    手段と、 前記振動による画像の動きを補正する補正手段と、 前記第１及び第２の検出手段の出力に基づいて前記補正
    手段を制御し、前記画像の動きを補正すべき方向に前記
    補正手段を駆動する第１の制御手段と、 前記第１及び第２の検出手段の出力から前記第１及び第
    ２の方向それぞれについて撮影状態を判定する撮影状態
    判定手段と、 前記撮影状態判定手段の出力に基づいて前記第１の制御
    手段の特性を前記第１及び第２の方向についてそれぞれ
    制御可能な第２の制御手段とを備え、 前記第２の制御手段は前記撮影状態判定手段によつて前
    記第１または第２の方向における前記機器の撮影状態が
    静止状態であると判定されたときに前記第１の制御手段
    の前記第１及び第２の方向の少なくとも一方における特
    性を静止状態撮影にあわせた特性にする事を特徴とする
    振れ補正撮影装置。