JPH07288734A

JPH07288734A - カメラ装置

Info

Publication number: JPH07288734A
Application number: JP6081363A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Yamagiwa; 正俊山際
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-04-20
Filing date: 1994-04-20
Publication date: 1995-10-31

Abstract

(57)【要約】【目的】手振れ補正の精度を向上させたカメラ装置の提
供。【構成】角速度センサ２，３はカメラ装置の垂直方向及
び水平方向の角速度を検出してフィルタ４，５と増幅回
路６，７を介してＡ／Ｄ変換器８に供給し、Ａ／Ｄ変換
器８は角速度の検出データを形成し、ＬＰＦ２９ａ，２
９ｂは検出データからドリフト成分を抽出し、パンティ
ルト判別回路１３はドリフト成分を基準として検出デー
タを閾値と比較して手振れであるか判定してＨＰＦ１４
ａ，１４ｂの特性を切り換える。積分回路１５，１６は
ＨＰＦ１４ａ，１４ｂで直流成分が除去された検出デー
タを積分して角度出力を出力し、比較回路１０は、角度
出力に基づいて、垂直方向及び水平方向の駆動信号を形
成して駆動系１１，１２に供給する。駆動系１１，１２
は駆動信号に応じて駆動軸１ｃ，１ｄを回転駆動して光
学板１ａ，１ｂを駆動して手振れを補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被写体を撮像するカメ
ラ装置に関し、特に手振れ及びパンニング，ティルティ
ングの判別を行なって、手振れを検出して補正する手振
れ補正回路を有するカメラ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日において、携帯用のビデオカメラ装
置は、小型で軽量であることなどから取り扱いが容易で
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、この携帯用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、小型で軽量であるために安定性が悪く手
振れを生じ、再生画像に揺れが生じる問題があった。

【０００４】このため、最近では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ている。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
けられ被写体からの撮像光の光軸補正を行なうアクティ
ブプリズムと、ビデオカメラ装置の垂直方向及び水平方
向の角速度を検出する角速度センサと、この角速度セン
サの出力に基づいてアクティブプリズムを駆動する制御
部等を備えている。

【０００５】そして、上記制御部は、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し、ア
クティブプリズムは、供給された角度データに応じて撮
像光の光軸を補正して被写体の同位置からの光がＣＣＤ
イメージセンサの同じ位置に受光されるように手振れ補
正を行なっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ビ
デオカメラ装置は、パンニングあるいはティルティング
を行なったときでも手振れ補正回路によって手振れ補正
が行なわれているために、パンニング又はティルティン
グ方向と逆方向にアクティブプリズムの光軸が補正さ
れ、いわゆる揺り戻し現象が起こり、パンニング及びテ
ィルティングを行なっているにもかかわらず撮影される
画像中の被写体の位置が変化しない等の問題があった。

【０００７】また、上記ビデオカメラ装置では、例えば
角速度センサの温度特性、無振動時の検出出力等の個体
差によって、検出出力に直流（ドリフト）成分を発生
し、このドリフトにより角速度の検出に誤差が生じ、手
振れ補正の精度が低下する問題があった。

【０００８】本発明は、上述のような問題点に鑑みてな
されたものであり、手振れ時とパンニング又はティルテ
ィング時との判別を行うことができ、この判別結果に応
じた手振れ補正を行うことにより手振れ補正の精度の精
度を向上させることができるカメラ装置の提供を目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明に係るビデオカメラ装置は、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、
手振れ検出出力中の直流成分を検出する直流成分検出手
段と、この直流成分検出手段の検出出力に基づいて手振
れ検出出力中の直流成分を除去すると共に、この直流成
分を除去した手振れ検出出力に基づいて手振れ及びパン
ニング，ティルティングの判別を行なうパンティルト判
別手段とを有し、制御手段は、パンティルト判別手段か
らの判別出力により応答特性を切り換えて手振れ補正を
行なうことを特徴とする。

【００１０】また、本発明に係るビデオカメラ装置は、
直流成分検出手段がローパスフィルタからなることを特
徴とする。

【００１１】また、本発明に係るビデオカメラ装置は、
制御手段が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、パンティルト判別手段から
の判別出力に応じて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。

【００１２】また、本発明に係るビデオカメラ装置は、
パンティルト判別手段が所定の閾値を有しており、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
あるいはティルティングであると判別し、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。

【００１３】

【作用】本発明に係るカメラ装置は、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であり、直流成
分検出手段が手振れ検出出力中の直流成分を検出する。

【００１４】具体的には、上記直流成分検出手段は、例
えばローパスフィルタ等からなり、手振れ検出出力中の
所定周波数以下の成分を抽出して手振れ検出出力中の直
流成分を検出する。

【００１５】そして、パンティルト判別手段は、直流成
分検出手段の検出出力に基づいて手振れ検出出力中の直
流成分を除去する。

【００１６】また、パンティルト判別手段は、直流成分
を除去した手振れ検出出力に基づいて、手振れ及びパン
ニング，ティルティングの判別を行ない、判別出力を上
記制御手段に供給する。

【００１７】具体的には、パンティルト判別手段は、例
えば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あるいはティル
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。

【００１８】すなわち、手振れによる上記手振れ検出出
力は、周波数が高くレベルは低いが、パンニング，ティ
ルティングによる上記手振れ検出出力は、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、上記手振れ検出出力とを比
較することにより、その手振れ検出出力が、手振れによ
り生じたものかあるいはパンニング，ティルティングに
より生じたものかを簡単に判別することができる。

【００１９】このようにして形成された判別出力は、上
記制御手段に供給される。

【００２０】上記制御手段は、上記パンティルト判別手
段からの判別出力に応じて、例えば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、あるいは、上記手振れ検出出力を増幅する増幅回
路の利得を可変する等のように、応答特性を切り換えて
手振れ補正を行う。

【００２１】具体的には、上述のように手振れ時の手振
れ検出出力とパンニング，ティルティング時の手振れ検
出出力とはその周波数特性が異なるので、制御手段は、
例えば手振れ時は、ハイパスフィルタのカットオフ周波
数を低くし、パンニング，ティルティング時は、ハイパ
スフィルタのカットオフ周波数を高くする。

【００２２】すなわち、上記手振れ時にカットオフ周波
数を低くするということは、低い周波数の手振れ検出出
力に対する応答を向上させることとなる。すなわち、低
い周波数の手振れ検出出力に対するゲインを上げること
となり、上記制御手段にレベルの高い手振れ検出出力が
供給される。このため、手振れ検出出力に応じて正確な
手振れ補正を行うことができる。

【００２３】また、上記パンニング，ティルティング時
にカットオフ周波数を高くするということは、低い周波
数の手振れ検出出力に対する応答を低下させることとな
る。すなわち、低い周波数の手振れ検出出力のゲインを
下げることとなり、上記制御手段にレベルの低い手振れ
検出出力が供給される。このため、手振れ補正能力を抑
制することができ、該パンニング，ティルティング時に
手振れ補正がかかってしまい、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、所望の再
生画像が得られないという不都合を防止することができ
る。

【００２４】

【実施例】以下、本発明に係るカメラ装置の好適な一実
施例を図面を参照しながら詳細に説明する。この実施例
は、本発明を被写体を撮像して画像信号を出力するビデ
オカメラ装置に適用したものである。

【００２５】このビデオカメラ装置は、例えば図１にそ
の要部の構成を示すように、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
垂直方向（以下、ピッチング方向という）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
ち水平方向（以下、ヨーイング方向という）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（以下、マイコンという）９と、駆動信号を出
力する比較回路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１
１、ピッチング方向駆動系１２とを有している。

【００２６】上記マイコン９は、上述の図１に示すよう
に、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及
び第１のローパスフィルタ（ＬＰＦ）２９ａと、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ＨＰＦ１４ｂ及び第２のＬＰＦ２９ｂと、第１の
ＨＰＦの出力を積分する第１の積分回路１５と、第２の
ＨＰＦの出力を積分する第２の積分回路１６と、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
あるいはティルティングであるかを判別するパンティル
ト判別回路１３とを備えている。

【００２７】また、このマイコン９は、図示しないメモ
リ及び中央演算処理装置（ＣＰＵ）等を備え、メモリに
予め記憶されているプログラムを実行することにより、
上記第１及び第２のＬＰＦ２９ａ，２９ｂとパンティル
ト判別回路１３の動作を制御して手振れ検出出力中の直
流成分を検出する直流成分検出手段と直流成分検出手段
の検出出力に基づいて手振れ検出出力中の直流成分を除
去すると共に、この直流成分を除去した手振れ検出出力
に基づいて手振れ及びパンニング，ティルティングの判
別を行なうパンティルト判別手段として機能すると共
に、上記第１及び第２のＨＰＦ１４ａ，１４ｂと第１及
び第２の積分回路１５，１６の動作を制御することによ
り手振れ補正を行なう制御手段の一部として機能するよ
うになっている。

【００２８】上記アクティブプリズム１は、透明の第１
及び第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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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ＨＰ
Ｆ１４ａ及び第１のＬＰＦ２９ａと、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ＨＰ
Ｆ１４ｂ及び第２のＬＰＦ２９ｂに接続されると共に、
上記各検出出力に基づいてそれが手振れであるか、パン
ニングあるいはティルティングであるかを判別するパン
ティルト判別回路１３に接続されている。

【００３２】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。

【００３３】上記第１及び第２のＬＰＦ２９ａ，２９ｂ
は、上記パンティルト判別回路１３に接続されている。

【００３４】上記パンティルト判別回路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、上記ピッチング方向の検出出力及びヨーイ
ング方向の検出出力と、上記第１及び第２のＬＰＦ２９
ａ，２９ｂの出力に基づく該パンティルト判別回路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。

【００３５】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
比較出力に応じてヨーイング方向に駆動されるようにな
っている。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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
比較出力に応じてピッチング方向に駆動されるようにな
っている。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】つぎに、こ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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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，
第１のＬＰＦ２９ａ及びパンティルト判別回路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ＨＰＦ１４ｂ，第２のＬＰＦ２９ｂ及
び上記パンティルト判別回路１３に供給する。

【００４５】第１及び第２のＬＰＦ２９ａ，２９ｂは、
それぞれピッチング方向及びヨーイング方向の検出デー
タから角速度センサ２，３の個体差に基づく直流（ドリ
フト）成分を抽出し、センタ出力としてパンティルト判
別回路１３に供給する。

【００４６】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ティ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。

【００４７】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、正方向あるいは負方向の
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。な
お、これはティルティング時でも同じである。

【００４８】このため、上記パンティルト判別回路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あるいはティルティングと
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。

【００４９】具体的には、図３（ａ）に示すように上記
パンティルト判別回路１３には、正方向の式値（＋Ｓ）
及び負方向の閾値（−Ｓ）が設けられており、上記正方
向の式値（＋Ｓ）あるいは負方向の閾値（−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、該正方向の式値（＋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（あるいはティルティン
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
あると判断する。

【００５０】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、上記パンティルト判別回路
１３は、Ｐ_OUT≧Ｓ且つＰｔ≧Ｔのときにパンニングあるいはティルティングと判断す
る。

【００５１】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（あるいはティルティング）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。

【００５２】このような手振れ、パンティルト判別によ
り、上記パンティルト判別回路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（あるいはティルティング）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及び第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及び第２
のＨＰＦ１４ａ，１４ｂに供給する。

【００５３】上記第１及び第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
上記パンティルト判別回路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。

【００５４】上記パンティルト判別回路１３がパンニン
グ（あるいはティルティング）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及び第２のＨＰＦ１４
ａ，１４ｂは、カットオフ周波数を上げるように制御さ
れる。第１及び第２のＨＰＦ１４ａ，１４ｂのカットオ
フ周波数を上げると、低い周波数の手振れ検出出力に対
する応答が低下する。すなわち、低い周波数の手振れ検
出出力に対するゲインを下げることとなり、結果的に手
振れ補正能力を低減させるビデオカメラを向けている方
向と実際に撮像される被写体とのずれを抑制するように
なっている。

【００５５】また、逆に、上記パンティルト判別回路１
３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及び第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。第１
及び第２のＨＰＦ１４ａ，１４ｂは、カットオフ周波数
を下げると、低い周波数の手振れ検出出力に対する応答
を向上する。すなわち、低い周波数の手振れ検出出力の
ゲインを上げることとなり、手振れ補正能力を保持し
て、通常の手振れ補正を行なうようになっている。

【００５６】具体的には、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（あるいはティルティ
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。

【００５７】なお、上記パンニング時（あるいはティル
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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】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。この結果、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。

【００６５】ここで、第１及び第２のＬＰＦ２９ａ，２
９ｂの動作をさらに詳しく説明する。Ａ／Ｄ変換器から
供給されるピッチング方向の検出データ及びヨーイング
方向の検出データには、各角度センサ２，３の個体差に
基づく誤差が含まれており、無振動時の各検出データは
各角度センサ２，３毎に異なる。

【００６６】そして、各角速度センサ２，３の仕様上の
センタ出力（無振動時の検出データ）を基準（検出出力
の０レベル）として各速度センサ２，３の出力に基づく
手振れ検出出力と閾値との比較を行なうと、実際のセン
タ出力と仕様上のセンタ出力には、上述したように個体
差に基づく多少の誤差があるため、比較結果に方向性を
有する誤差を生じ、例えば左方向にパンニングしたとき
と右方向にパンニングしたとき、あるいは上方向にティ
ルティングしたときと下方向にティルティングしたとき
とで閾値が実質的に異なる状態となる問題がある。

【００６７】具体的には、このビデオカメラを一定速度
で左方向にパンニングした後、同じ速度で右方向にパン
ニングしたときにパンティルト判別回路１３に供給され
るヨーイング方向の検出データは、左方向のパンニング
と右方向のパンニングが同じ速度であるから、例えば図
５（ａ）に示すように、実際の０レベルに対して同じ出
力レベル（Ｖｐ）となる。

【００６８】そして、仕様上の０レベルをセンター出力
として閾値Ａ，Ｂを設定し、検出データとの比較を行な
うと、角速度センサの個体差によって実際の０レベルと
仕様上の０レベルとの間に個体差に基づく誤差Ｅがある
ために、実質的に実際の０レベルと閾値Ｃ（＝Ａ−
Ｅ），Ｄ（＝Ｂ−Ｅ）との比較を行なった場合と等価と
なる。

【００６９】このため、実質的に左方向のパンニングの
ときと右方向のパンニングのときの閾値が異なる状態と
なり、同じ角速度のパンニングであっても左方向のパン
ニングは検出し、右方向のパンニングは検出しない等の
方向性を有する誤差を生じる。

【００７０】この実施例では、上述のように、第１及び
第２のＬＰＦ２９ａ，２９ｂによって、ピッチング方向
及びヨーイング方向の検出データから角速度センサ２，
３の個体差に基づくドリフト成分を抽出し、このドリフ
ト成分をセンタ出力（０レベル）としてパンティルト判
別回路１３に供給し、パンティルト判別回路１３では第
１及び第２のＬＰＦ２９ａ，２９ｂから供給された実際
の０レベルを基準として、検出データと閾値との比較を
行なっている。

【００７１】具体的には、第１及び第２のＬＰＦ２９
ａ，２９ｂは、上述したように検出データから検出出力
等の高周波成分を除去し、角度センサー２，３自体のセ
ンター値（０レベル）を検出してパンティルト検出回路
１３に供給する。

【００７２】そして、パンティルト検出回路１３は、例
えば図５（ｂ）に示すように、第１及び第２のＬＰＦ２
９ａ，２９ｂからの実際の０レベルを基準として閾値
Ｆ，Ｇを設定する。この閾値Ｆ，Ｇは、実際の０レベル
を基準として設定されているため常にＦ＝Ｇであるた
め、同じ速度で右方向又は左方向にパンニングを行なっ
た場合あるいは同じ速度で上方向又は下方向にティルテ
ィングを行なった場合との感度が等しくなる。

【００７３】このため、この実施例では、上述した角速
度センサ２，３の個体差にに基づくドリフトに影響され
ずに、手振れ検出出力と閾値との比較を行なうことがで
き、正確な手振れ補正を行なうことができる。

【００７４】また、上記ＨＰＦ１４ａ、１４ｂの動作を
さらに詳しく説明する。上述のようにＨＰＦ１４ａ、１
４ｂのカットオフ周波数を可変制御しないと、図６
（ａ）に示すようなパンニング時（あるいはティルティ
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（あるいはティルティング）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。

【００７５】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７（ａ）
に示すようなパンニング時（あるいはティルティング
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。

【００７６】以上の説明から明らかなように、このビデ
オカメラ装置は、直流成分を除去した手振れ検出出力に
基づいて手振れ時とパンニング又はティルティング時と
の判別を行うことができ、この判別結果に応じた手振れ
補正を行うことにより、手振れ補正の精度を向上させる
ことができる。

【００７７】なお、上述の実施例の説明では、パンチル
ト判別回路１３の判別出力に応じて各ＨＰＦ１４ａ，１
４ｂのカットオフ周波数を可変制御することとしたが、
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
しても上述と同様な効果が得られる。

【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】また、上述の実施例の説明では、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。

【００８１】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。

【００８２】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。

【００８３】

【発明の効果】上述の説明で明らかなように、本発明に
係るカメラ装置は、手振れ検出手段により手振れ量を検
出し、直流成分検出手段が手振れ検出出力中の直流成分
を検出し、パンティルト判別手段は、直流成分検出手段
の検出出力に基づいて手振れ検出出力中の直流成分を除
去すると共に、直流成分を除去した手振れ検出出力に基
づいて、手振れ及びパンニング，ティルティングの判別
を行ない、制御手段は、パンティルト判別手段からの判
別出力により応答特性を切り換えて手振れ補正を行なう
ことにより、手振れ補正の精度を向上させることができ
る。

【００８４】また、本発明に係るカメラ装置は、パンテ
ィルト判別手段は手振れ検出出力のレベルが閾値以上の
場合にパンニングあるいはティルティングであると判別
し、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、正確にパンニ
ングあるいはティルティングであるか手振れであるか判
別することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したビデオカメラ装置の要部の構
成を示すブロック図である。

【図２】上記ビデオカメラ装置を構成する角速度センサ
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】上記ビデオカメラ装置の動作を説明するための
図である。

【図４】上記ビデオカメラ装置を構成する角速度センサ
及びパンティルト判別回路の出力波形を示す波形図であ
る。

【図５】上記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６】上記カメラ装置を構成す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７】上記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を可
変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。

【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マイコン１０比較回路１１ピッチング方向駆動系１２ヨーイング方向駆動系１３パンティルト判別回路１４ａ，１４ｂハイパスフィルタ１５，１６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２９ａ，２９ｂローパスフィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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、手振れ検出出力中の直流成分を検出する直流成分検出手
段と、この直流成分検出手段の検出出力に基づいて手振れ検出
出力中の直流成分を除去すると共に、この直流成分を除
去した手振れ検出出力に基づいて手振れ及びパンニン
グ，ティルティングの判別を行なうパンティルト判別手
段とを有し、制御手段は、パンティルト判別手段からの判別出力によ
り応答特性を切り換えて手振れ補正を行なうことを特徴
とするカメラ装置。
【請求項２】前記直流成分検出手段は、ローパスフィ
ルタからなることを特徴とする請求項１記載のカメラ装
置。
【請求項３】前記制御手段は、前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、
前記パンティルト判別手段からの判別出力に応じて前記
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１又は請求項２記載のカメ
ラ装置。
【請求項４】前記パンティルト判別手段は、所定の閾
値を有しており、前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あるいはティルティングであ
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１又は請求項２記載のカメラ装置。
【請求項５】前記パンティルト判別手段は、所定の閾
値を有しており、前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あるいはティルティングであ
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３記載のカメラ装置。