JPH11258650A - 振れ補正装置 - Google Patents
振れ補正装置Info
- Publication number
- JPH11258650A JPH11258650A JP5848898A JP5848898A JPH11258650A JP H11258650 A JPH11258650 A JP H11258650A JP 5848898 A JP5848898 A JP 5848898A JP 5848898 A JP5848898 A JP 5848898A JP H11258650 A JPH11258650 A JP H11258650A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- shake
- compensation
- unit
- correction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 振れ補正機構装置において、フィードフォワ
ード部の構成を簡単にしてノイズの増大を抑制し、S/
Nの低下による信号の劣化や処理時間の増加を防止す
る。 【解決手段】 角速度センサ部1の出力信号をレベル設
定部4の出力信号である位置補正制御信号を微分したも
のと見なし、角速度センサ部1の出力信号を直接又はハ
イパスフィルタ部(HPF部)2を通過させてフィード
フォワード補償を行うフィードフォワード部(FF部)
14に入力する。FF部14によるフィードフォワード
補償において、微分処理を行うことなく、入力信号を所
定の定数倍に増幅処理することにより、振れを打ち消す
ように補正光学部11を直接駆動する。
ード部の構成を簡単にしてノイズの増大を抑制し、S/
Nの低下による信号の劣化や処理時間の増加を防止す
る。 【解決手段】 角速度センサ部1の出力信号をレベル設
定部4の出力信号である位置補正制御信号を微分したも
のと見なし、角速度センサ部1の出力信号を直接又はハ
イパスフィルタ部(HPF部)2を通過させてフィード
フォワード補償を行うフィードフォワード部(FF部)
14に入力する。FF部14によるフィードフォワード
補償において、微分処理を行うことなく、入力信号を所
定の定数倍に増幅処理することにより、振れを打ち消す
ように補正光学部11を直接駆動する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、振れ補正機能を有
するカメラや双眼鏡等の光学機器における振れ補正制御
に関する。
するカメラや双眼鏡等の光学機器における振れ補正制御
に関する。
【0002】
【従来の技術】振れ補正機能を有するカメラや双眼鏡等
の光学機器における従来の振れ補正装置のブロック構成
を図11に示す。
の光学機器における従来の振れ補正装置のブロック構成
を図11に示す。
【0003】図11に示す従来の振れ補正装置におい
て、角速度センサ1は、ユーザーの手振れ等によってレ
ンズ鏡筒やカメラ本体に加えられる振動(以下、「振
れ」と称する)を検出し、検出した振れを角速度信号と
してハイパスフィルタ(HPF)部2に出力する。角速
度センサ1は、例えば圧電素子を用いて角速度検出部を
高周波数(通常は超音波領域の周波数)で励振し、励振
速度と振れの回転運動成分により発生するコリオリ力を
検出することにより振れの角速度を検出する。ハイパス
フィルタ(HPF)部2は、角速度センサ部1からの角
速度信号に含まれる直流ドリフトやオフセットを除去
し、積分部3はハイパスフィルタ2を経由した角速度信
号を積分して角度信号に変換する。
て、角速度センサ1は、ユーザーの手振れ等によってレ
ンズ鏡筒やカメラ本体に加えられる振動(以下、「振
れ」と称する)を検出し、検出した振れを角速度信号と
してハイパスフィルタ(HPF)部2に出力する。角速
度センサ1は、例えば圧電素子を用いて角速度検出部を
高周波数(通常は超音波領域の周波数)で励振し、励振
速度と振れの回転運動成分により発生するコリオリ力を
検出することにより振れの角速度を検出する。ハイパス
フィルタ(HPF)部2は、角速度センサ部1からの角
速度信号に含まれる直流ドリフトやオフセットを除去
し、積分部3はハイパスフィルタ2を経由した角速度信
号を積分して角度信号に変換する。
【0004】振れ補正は、振れによる被写体像のフィル
ム面上又は撮像面上での位置変化(以下、「振れ量」と
称する)を打ち消すために、補正光学素子(補正レン
ズ)8を駆動素子7により撮像レンズの光軸に直交する
方向に移動させることにより行う。従って、レベル設定
部4は、補正光学素子8の移動量又は移動させるべき位
置(補正位置)を決定するために、角度信号のレベルを
調節して補正位置制御信号に変換する。レベル設定部4
によるレベルは、撮像レンズの焦点距離に応じてあらか
じめ決定されており、マイクロコンピュータ(マイコ
ン)12からレベル設定部4に入力される。また、補正
光学素子8の位置(光軸に直交する方向における位置)
は位置センサ部9により検出される。なお、補正光学部
11は、補正光学素子8と、駆動素子7と、駆動素子7
を保持し、駆動素子7の出力を補正光学素子8に伝達す
るための機構部材と、位置センサ部9で構成される。
ム面上又は撮像面上での位置変化(以下、「振れ量」と
称する)を打ち消すために、補正光学素子(補正レン
ズ)8を駆動素子7により撮像レンズの光軸に直交する
方向に移動させることにより行う。従って、レベル設定
部4は、補正光学素子8の移動量又は移動させるべき位
置(補正位置)を決定するために、角度信号のレベルを
調節して補正位置制御信号に変換する。レベル設定部4
によるレベルは、撮像レンズの焦点距離に応じてあらか
じめ決定されており、マイクロコンピュータ(マイコ
ン)12からレベル設定部4に入力される。また、補正
光学素子8の位置(光軸に直交する方向における位置)
は位置センサ部9により検出される。なお、補正光学部
11は、補正光学素子8と、駆動素子7と、駆動素子7
を保持し、駆動素子7の出力を補正光学素子8に伝達す
るための機構部材と、位置センサ部9で構成される。
【0005】振れ補正の精度を向上させるために、レベ
ル設定部4からの補正位置制御信号に位置センサ部9か
らの補正光学素子8の位置情報をフィードバックさせる
ことが行われる。後述するPID部5、駆動素子7を駆
動するための駆動部6、駆動素子7、補正光学素子8、
位置センサ部9及び減算部10はフィードバックループ
を構成する。
ル設定部4からの補正位置制御信号に位置センサ部9か
らの補正光学素子8の位置情報をフィードバックさせる
ことが行われる。後述するPID部5、駆動素子7を駆
動するための駆動部6、駆動素子7、補正光学素子8、
位置センサ部9及び減算部10はフィードバックループ
を構成する。
【0006】減算部10は、レベル設定部4の補正位置
制御信号から位置センサ部9の補正位置検出信号を減算
する。PID部5は、減算部10からの出力信号に対し
てP補償(比例補償)、I補償(積分補償)、D補償
(微分補償)を行い、補正光学部11の遅れ伝達特性
(駆動素子7から補正光学素子8への伝達特性)を補償
する。なお、駆動部6と位置センサ部9の特性は良好で
あり、特に問題ないものとする。
制御信号から位置センサ部9の補正位置検出信号を減算
する。PID部5は、減算部10からの出力信号に対し
てP補償(比例補償)、I補償(積分補償)、D補償
(微分補償)を行い、補正光学部11の遅れ伝達特性
(駆動素子7から補正光学素子8への伝達特性)を補償
する。なお、駆動部6と位置センサ部9の特性は良好で
あり、特に問題ないものとする。
【0007】一般に、フィードバック制御では、PID
制御と呼ばれる制御方式が用いられている。D補償(微
分補償)は、P補償(比例補償)の過補償によるゲイン
余裕GM及び位相余裕PMの低下を改善し、フィードバ
ック制御の安定性を向上させるために用いられる。I補
償(比例補償)は、フィードバック制御のオフセット特
性を改善するために用いられる。これらP補償、I補償
及びD補償を、必要に応じて選択して組み合わせて用い
たフィードバック制御をPID制御と呼ぶ。
制御と呼ばれる制御方式が用いられている。D補償(微
分補償)は、P補償(比例補償)の過補償によるゲイン
余裕GM及び位相余裕PMの低下を改善し、フィードバ
ック制御の安定性を向上させるために用いられる。I補
償(比例補償)は、フィードバック制御のオフセット特
性を改善するために用いられる。これらP補償、I補償
及びD補償を、必要に応じて選択して組み合わせて用い
たフィードバック制御をPID制御と呼ぶ。
【0008】補正光学素子8には、凹レンズや凸レンズ
を用いて駆動素子7によりその光軸を撮像レンズの光軸
に対して直交する方向に移動させるものや、光の屈折方
向を変化させ得る光学素子を用い、駆動素子7によりそ
の屈折方向をシフトさせ、振れを打ち消すもの等が知ら
れている。駆動素子7としては、DCモータ、ボイスコ
イルモータ、超音波モータ等が用いられる。駆動部6
は、駆動素子7の動作特性に応じて、適宜定電圧駆動、
定電流駆動、パルス幅変調駆動(PWM駆動)等が採用
される。
を用いて駆動素子7によりその光軸を撮像レンズの光軸
に対して直交する方向に移動させるものや、光の屈折方
向を変化させ得る光学素子を用い、駆動素子7によりそ
の屈折方向をシフトさせ、振れを打ち消すもの等が知ら
れている。駆動素子7としては、DCモータ、ボイスコ
イルモータ、超音波モータ等が用いられる。駆動部6
は、駆動素子7の動作特性に応じて、適宜定電圧駆動、
定電流駆動、パルス幅変調駆動(PWM駆動)等が採用
される。
【0009】例えば銀塩フィルムを用いたカメラの場
合、カメラ本体のシャッターレリーズボタン13は、そ
の押し込み量に応じて第1スイッチS1及び第2スイッ
チS2が順にオンするように構成されている。第1スイ
ッチS1は、シャッターレリーズボタン13を約半分押
し込んだときにオンし、マイコン12は第1スイッチS
1のオンにより、被写体輝度の測定(測光)、被写体へ
の撮像レンズのピント合わせ(測距)、振れ補正動作等
の一連の露光準備シーケンスを開始する。第2スイッチ
S2は、シャッターレリーズボタン13を最後まで押し
込んだときにオンし、マイコン12は第2スイッチS2
のオンにより、ミラーのアップダウン、撮像レンズの絞
り動作、シャッターの開閉、フィルムの巻き上げ等の露
光シーケンスを行う。
合、カメラ本体のシャッターレリーズボタン13は、そ
の押し込み量に応じて第1スイッチS1及び第2スイッ
チS2が順にオンするように構成されている。第1スイ
ッチS1は、シャッターレリーズボタン13を約半分押
し込んだときにオンし、マイコン12は第1スイッチS
1のオンにより、被写体輝度の測定(測光)、被写体へ
の撮像レンズのピント合わせ(測距)、振れ補正動作等
の一連の露光準備シーケンスを開始する。第2スイッチ
S2は、シャッターレリーズボタン13を最後まで押し
込んだときにオンし、マイコン12は第2スイッチS2
のオンにより、ミラーのアップダウン、撮像レンズの絞
り動作、シャッターの開閉、フィルムの巻き上げ等の露
光シーケンスを行う。
【0010】なお、実際の振れ補正は、上記振れ補正装
置を2組用い、フィルム面上で互いに直交する2つの方
向(撮像レンズの光軸に対してピッチ方向及びヨー方
向)における画像の振れをそれぞれ補正する。
置を2組用い、フィルム面上で互いに直交する2つの方
向(撮像レンズの光軸に対してピッチ方向及びヨー方
向)における画像の振れをそれぞれ補正する。
【0011】上記PID部5によるPID補償では、フ
ィードバック制御における制御性能が不充分な場合、フ
ィードフォワード補償(FF補償)をさらに付加するこ
とが考えられる(従来、フィードフォワード補償を行う
振れ補正装置は存在していなかった)。図12に示すよ
うに、フィードフォワード部(FF部)14は、減算部
10とPID部5に並列に接続されており、PID部5
と駆動部6の間には、FF部14からの出力信号とPI
D部5からの出力信号を加算する加算部15が設けられ
ている。レベル設定部4からの補正位置制御信号はFF
部14により所定の処理を受け、加算部15によりPI
D部5の出力信号に加算され、駆動部6に出力される。
駆動部6は、このようにフィードフォワード補償された
信号を用いて補正光学部11を制御する。
ィードバック制御における制御性能が不充分な場合、フ
ィードフォワード補償(FF補償)をさらに付加するこ
とが考えられる(従来、フィードフォワード補償を行う
振れ補正装置は存在していなかった)。図12に示すよ
うに、フィードフォワード部(FF部)14は、減算部
10とPID部5に並列に接続されており、PID部5
と駆動部6の間には、FF部14からの出力信号とPI
D部5からの出力信号を加算する加算部15が設けられ
ている。レベル設定部4からの補正位置制御信号はFF
部14により所定の処理を受け、加算部15によりPI
D部5の出力信号に加算され、駆動部6に出力される。
駆動部6は、このようにフィードフォワード補償された
信号を用いて補正光学部11を制御する。
【0012】次に、FF部14における上記所定の処理
について説明する。一般に、フィードバック制御では、
そのループゲインが高周波帯域で低下するので、高周波
帯域における制御性能が低周波帯域における制御性能に
比べて不充分な場合が多い。これは、制御対象である補
正光学部11等の高周波帯域での伝達の遅れに起因し、
微分補償(D補償)によっても充分には補償しきれない
からである。このような場合に、PID制御にフィード
フォワード補償を付加することにより、制御性能の改善
をはかることが可能となる。
について説明する。一般に、フィードバック制御では、
そのループゲインが高周波帯域で低下するので、高周波
帯域における制御性能が低周波帯域における制御性能に
比べて不充分な場合が多い。これは、制御対象である補
正光学部11等の高周波帯域での伝達の遅れに起因し、
微分補償(D補償)によっても充分には補償しきれない
からである。このような場合に、PID制御にフィード
フォワード補償を付加することにより、制御性能の改善
をはかることが可能となる。
【0013】図13(a)及び(b)に、補正光学部1
1の伝達関数G1(入力信号電圧V対出力位置x)のゲ
イン|G1|及び位相∠G1のそれぞれの周波数特性を示
す。また、駆動部6としてボイスコイルモータ(VC
M)を用いた場合の補正光学部11の伝達関数G1を式
(1)に示す。
1の伝達関数G1(入力信号電圧V対出力位置x)のゲ
イン|G1|及び位相∠G1のそれぞれの周波数特性を示
す。また、駆動部6としてボイスコイルモータ(VC
M)を用いた場合の補正光学部11の伝達関数G1を式
(1)に示す。
【0014】
【数1】
【0015】上記式(1)からわかるように、補正光学
部11の伝達関数G1は1/Sの因数を持つので無定位
性を示し、全体で3次の遅れ特性を示している。一般に
目的のフィードバック制御周波数帯域(振れの周波数帯
域に対し、数倍〜10倍程度の余裕を見た帯域)内で
は、ゲイン|G1|が周波数f(の対数)に比例して減少
する1次遅れ特性、周波数fの2乗に反比例して減少す
る2次遅れ特性及び周波数fの3乗に反比例して減少す
る3次遅れ特性を示す。
部11の伝達関数G1は1/Sの因数を持つので無定位
性を示し、全体で3次の遅れ特性を示している。一般に
目的のフィードバック制御周波数帯域(振れの周波数帯
域に対し、数倍〜10倍程度の余裕を見た帯域)内で
は、ゲイン|G1|が周波数f(の対数)に比例して減少
する1次遅れ特性、周波数fの2乗に反比例して減少す
る2次遅れ特性及び周波数fの3乗に反比例して減少す
る3次遅れ特性を示す。
【0016】従って、補正光学部11の遅れ特性を補償
するために、フィードフォワード補償の伝達関数Gfの
ゲイン|Gf|の周波数特性として、例えば図14(a)
における実線で示すように、補正光学部11の伝達関数
G1の逆数に近似する1次の進み特性(微分特性)を持
たせると、補正光学部11の遅れ特性とフィードフォワ
ード補償による進み特性(微分特性)を合成することに
より、図14(b)における実線で示すような特性を示
す。すなわち、図13(a)において補正光学部11の
ゲイン|G1|が1次遅れ特性を示す領域ではほぼ完全に
遅れが補償され、レベル設定部4からの補正位置制御信
号に応答して、振れを打ち消すように補正光学部11を
直接駆動することができる。また、2次及び3次の遅れ
特性を示す領域でも、1次の分だけ遅れ特性が改善され
ていることがわかる。
するために、フィードフォワード補償の伝達関数Gfの
ゲイン|Gf|の周波数特性として、例えば図14(a)
における実線で示すように、補正光学部11の伝達関数
G1の逆数に近似する1次の進み特性(微分特性)を持
たせると、補正光学部11の遅れ特性とフィードフォワ
ード補償による進み特性(微分特性)を合成することに
より、図14(b)における実線で示すような特性を示
す。すなわち、図13(a)において補正光学部11の
ゲイン|G1|が1次遅れ特性を示す領域ではほぼ完全に
遅れが補償され、レベル設定部4からの補正位置制御信
号に応答して、振れを打ち消すように補正光学部11を
直接駆動することができる。また、2次及び3次の遅れ
特性を示す領域でも、1次の分だけ遅れ特性が改善され
ていることがわかる。
【0017】また、フィードフォワード補償の伝達関数
Gfのゲイン|Gf|の周波数特性として、例えば図14
(a)における破線で示すように、補正光学部11の伝
達関数G1の逆数に近似する1次の進み特性及び2次以
上の進み特性を持たせると、補正光学部11の遅れ特性
とフィードフォワード補償による進み特性の合成特性は
図14(b)における破線で示すようになり、補正光学
部11の高周波数帯域における遅れ特性をさらに改善す
ることができる。
Gfのゲイン|Gf|の周波数特性として、例えば図14
(a)における破線で示すように、補正光学部11の伝
達関数G1の逆数に近似する1次の進み特性及び2次以
上の進み特性を持たせると、補正光学部11の遅れ特性
とフィードフォワード補償による進み特性の合成特性は
図14(b)における破線で示すようになり、補正光学
部11の高周波数帯域における遅れ特性をさらに改善す
ることができる。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来フ
ィードバック補償に加えてさらにフィードフォワード補
償を付加した振れ補正装置は存在しなかったので、フィ
ードバック補償のみでは充分な制御性能が得られないと
いう問題点を有していた。
ィードバック補償に加えてさらにフィードフォワード補
償を付加した振れ補正装置は存在しなかったので、フィ
ードバック補償のみでは充分な制御性能が得られないと
いう問題点を有していた。
【0019】また、PID制御にフィードフォワード補
償を付加するした場合、特に高周波数帯域における制御
性能が向上するが、FF部14における所定の処理の微
分特性により補正位置制御信号等に含まれるノイズも増
大し、S/Nの低下により信号が劣化するという問題点
を有していた。
償を付加するした場合、特に高周波数帯域における制御
性能が向上するが、FF部14における所定の処理の微
分特性により補正位置制御信号等に含まれるノイズも増
大し、S/Nの低下により信号が劣化するという問題点
を有していた。
【0020】また、PID制御及びFF部14における
所定の処理を補償をディジタル信号処理により行う場
合、処理時間の増大により、フィードバック制御のサン
プリング周波数が低下するという問題点を有していた。
所定の処理を補償をディジタル信号処理により行う場
合、処理時間の増大により、フィードバック制御のサン
プリング周波数が低下するという問題点を有していた。
【0021】また、フィードフォワード補償における微
分処理においてサンプリング周波数付近でフィードバッ
ク周波数が動作する場合、その周波数での微分特性が悪
くなり、フィードフォワード信号が劣化する。これに対
処するため、微分処理におけるサンプリング周波数を高
くする必要があるが、サンプリング周波数を高くするに
は限界があり、設計上の大きな制約となるという問題点
を有していた。
分処理においてサンプリング周波数付近でフィードバッ
ク周波数が動作する場合、その周波数での微分特性が悪
くなり、フィードフォワード信号が劣化する。これに対
処するため、微分処理におけるサンプリング周波数を高
くする必要があるが、サンプリング周波数を高くするに
は限界があり、設計上の大きな制約となるという問題点
を有していた。
【0022】本発明は、上記従来例の問題を解決するた
めになされたものであり、フィードバック補償にフィー
ドフォワード補償を付加し、さらにフィードフォワード
部の構成を簡単にしてノイズの増大を抑制し、S/Nの
低下による信号の劣化や処理時間の増加を防止しうる振
れ補正装置を提供することを目的としている。
めになされたものであり、フィードバック補償にフィー
ドフォワード補償を付加し、さらにフィードフォワード
部の構成を簡単にしてノイズの増大を抑制し、S/Nの
低下による信号の劣化や処理時間の増加を防止しうる振
れ補正装置を提供することを目的としている。
【0023】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の振れ補正装置は、振れの速度を検出する振
れ検出手段と、振れ検出手段からの検出信号を積分処理
する積分処理手段と、撮像レンズの光軸を偏心させ、像
の位置を移動させる補正光学素子と、補正光学素子を駆
動する駆動手段と、振れ検出手段からの検出信号を用い
てフィードフォワード補償用信号を算出する算出手段
と、フィードフォワード補償を付加したフィードバック
制御により駆動手段を介して補正光学素子を制御する制
御手段とを具備する。
め、本発明の振れ補正装置は、振れの速度を検出する振
れ検出手段と、振れ検出手段からの検出信号を積分処理
する積分処理手段と、撮像レンズの光軸を偏心させ、像
の位置を移動させる補正光学素子と、補正光学素子を駆
動する駆動手段と、振れ検出手段からの検出信号を用い
てフィードフォワード補償用信号を算出する算出手段
と、フィードフォワード補償を付加したフィードバック
制御により駆動手段を介して補正光学素子を制御する制
御手段とを具備する。
【0024】上記構成において、振れ検出手段として角
速度センサを用いても良い。また、駆動手段として、D
Cモータ、ボイスコイルモータ及び超音波モータから選
択されたいずれかを用いても良い。さらに、フィードバ
ック制御として、比例補償、積分補償及び微分補償を選
択的に組み合わせたPID制御を用いても良い。
速度センサを用いても良い。また、駆動手段として、D
Cモータ、ボイスコイルモータ及び超音波モータから選
択されたいずれかを用いても良い。さらに、フィードバ
ック制御として、比例補償、積分補償及び微分補償を選
択的に組み合わせたPID制御を用いても良い。
【0025】また、上記各構成において、駆動手段は無
定位性を有し、算出手段は、振れ検出手段から出力さ
れ、かつ積分処理手段により積分処理される以前の信号
に対してゲイン調整を行うことによりフィードフォワー
ド補償用信号を算出するように構成しても良い。
定位性を有し、算出手段は、振れ検出手段から出力さ
れ、かつ積分処理手段により積分処理される以前の信号
に対してゲイン調整を行うことによりフィードフォワー
ド補償用信号を算出するように構成しても良い。
【0026】または、駆動手段は無定位性を有し、算出
手段は、振れ検出手段から出力され、かつ積分処理手段
により積分処理される以前の信号に対して位相補償を行
い、位相補償された信号に対してゲイン調整を行うこと
によりフィードフォワード補償用信号を算出するように
構成しても良い。
手段は、振れ検出手段から出力され、かつ積分処理手段
により積分処理される以前の信号に対して位相補償を行
い、位相補償された信号に対してゲイン調整を行うこと
によりフィードフォワード補償用信号を算出するように
構成しても良い。
【0027】または、駆動手段は無定位性を有し、算出
手段は、振れ検出手段から出力され、かつ積分処理手段
により積分処理される以前の信号に対して微分処理を行
い、微分処理した信号をさらにローパスフィルタ処理を
行い、前記微分処理した信号とローパスフィルタ処理し
た信号とを合成し、合成された信号に対してゲイン調整
を行うことによりフィードフォワード補償用信号を算出
するように構成しても良い。
手段は、振れ検出手段から出力され、かつ積分処理手段
により積分処理される以前の信号に対して微分処理を行
い、微分処理した信号をさらにローパスフィルタ処理を
行い、前記微分処理した信号とローパスフィルタ処理し
た信号とを合成し、合成された信号に対してゲイン調整
を行うことによりフィードフォワード補償用信号を算出
するように構成しても良い。
【0028】または、駆動手段は無定位性を有し、算出
手段は、振れ検出手段から出力され、かつ積分処理手段
により積分処理される以前の信号と積分処理手段により
積分処理された信号とを合成し、合成された信号に対し
てゲイン調整を行うことによりフィードフォワード補償
用信号を算出するように構成しても良い。
手段は、振れ検出手段から出力され、かつ積分処理手段
により積分処理される以前の信号と積分処理手段により
積分処理された信号とを合成し、合成された信号に対し
てゲイン調整を行うことによりフィードフォワード補償
用信号を算出するように構成しても良い。
【0029】本発明は補正光学素子の位置を制御するた
めの信号、例えば上記従来例における位置補正制御信号
が振れ検出手段である角速度センサの出力信号を積分し
たもの、換言すれば角速度センサの出力信号は位置補正
制御信号を微分したものと見なすことができる点に着目
し、振れ補正手段の出力信号を直接フィードフォワード
補償を行う制御手段に入力するように構成したものであ
る。その結果、制御手段によるフィードフォワード補償
において微分処理が不要となり、入力信号を所定の定数
倍に増幅処理するだけで、振れを打ち消すように補正光
学素子を直接駆動することができる。すなわち、微分処
理を行うことなく、従来のフィードフォワード補償を達
成することが可能となる。
めの信号、例えば上記従来例における位置補正制御信号
が振れ検出手段である角速度センサの出力信号を積分し
たもの、換言すれば角速度センサの出力信号は位置補正
制御信号を微分したものと見なすことができる点に着目
し、振れ補正手段の出力信号を直接フィードフォワード
補償を行う制御手段に入力するように構成したものであ
る。その結果、制御手段によるフィードフォワード補償
において微分処理が不要となり、入力信号を所定の定数
倍に増幅処理するだけで、振れを打ち消すように補正光
学素子を直接駆動することができる。すなわち、微分処
理を行うことなく、従来のフィードフォワード補償を達
成することが可能となる。
【0030】さらに、制御手段への入力の内、フィード
フォワード補償に用いられる信号は、振れ検出手段から
の直接の信号であり、微分処理や積分処理を受けていな
いので、ノイズ成分も増大しておらず、S/Nの低下に
よる信号の劣化を低減することが可能となる。また、比
例補償、積分補償、微分補償、フィードフォワード補償
等の処理を補償をディジタル信号処理により行う場合で
も、処理時間はさほど増加せず、フィードバック制御の
サンプリング周波数の低下を抑制することが可能とな
る。
フォワード補償に用いられる信号は、振れ検出手段から
の直接の信号であり、微分処理や積分処理を受けていな
いので、ノイズ成分も増大しておらず、S/Nの低下に
よる信号の劣化を低減することが可能となる。また、比
例補償、積分補償、微分補償、フィードフォワード補償
等の処理を補償をディジタル信号処理により行う場合で
も、処理時間はさほど増加せず、フィードバック制御の
サンプリング周波数の低下を抑制することが可能とな
る。
【0031】
【発明の実施の形態】(第1の実施形態)本発明の第1
の実施形態について、図1から図3を参照しつつ説明す
る。図1は第1の実施形態における振れ補正装置のブロ
ック構成図である。
の実施形態について、図1から図3を参照しつつ説明す
る。図1は第1の実施形態における振れ補正装置のブロ
ック構成図である。
【0032】図1に示すように、角速度センサ部1は、
振れを検出し、角速度信号として出力する。ハイパスフ
ィルタ(HPF)部2は、角速度センサ部1からの角速
度信号に含まれる直流ドリフトやオフセットを除去する
ためのものである。図中実線で示すように、角速度セン
サ部1からの出力信号を直接フィードフォワード部(F
F部)14に入力しても良いし、直流ドリフトやオフセ
ットが問題になる場合やHPF部2の特性を振れの状態
に応じて変化させる場合は、破線で示すようにHPF部
2を経由した信号をFF部14に入力しても良い。
振れを検出し、角速度信号として出力する。ハイパスフ
ィルタ(HPF)部2は、角速度センサ部1からの角速
度信号に含まれる直流ドリフトやオフセットを除去する
ためのものである。図中実線で示すように、角速度セン
サ部1からの出力信号を直接フィードフォワード部(F
F部)14に入力しても良いし、直流ドリフトやオフセ
ットが問題になる場合やHPF部2の特性を振れの状態
に応じて変化させる場合は、破線で示すようにHPF部
2を経由した信号をFF部14に入力しても良い。
【0033】FF部14は、駆動部6を介して、レベル
設定部4からの補正位置制御信号に応答して振れを打ち
消すように補正光学部11を直接駆動するべく、角速度
センサ部1からの角速度信号を所定の定数倍に増幅する
演算のみを行う。この所定の定数倍の値(ゲイン)は、
撮像レンズの焦点距離によって、同じ振れの角度であっ
ても、例えばフィルム面上での像の移動量が異なるの
で、撮像レンズの焦点距離に応じて、あらかじめ決定さ
れているゲイン値がマイクロコンピュータ(マイコン)
12からFF部14に出力される。
設定部4からの補正位置制御信号に応答して振れを打ち
消すように補正光学部11を直接駆動するべく、角速度
センサ部1からの角速度信号を所定の定数倍に増幅する
演算のみを行う。この所定の定数倍の値(ゲイン)は、
撮像レンズの焦点距離によって、同じ振れの角度であっ
ても、例えばフィルム面上での像の移動量が異なるの
で、撮像レンズの焦点距離に応じて、あらかじめ決定さ
れているゲイン値がマイクロコンピュータ(マイコン)
12からFF部14に出力される。
【0034】積分部3はハイパスフィルタ2を経由した
角速度信号を積分して角度信号に変換する。レベル設定
部4は、補正光学素子8の移動量又は移動させるべき位
置(補正位置)を決定するために、角度信号のレベルを
調節して補正位置制御信号に変換する。レベル設定部4
によるレベルは、撮像レンズの焦点距離に応じてあらか
じめ決定されており、マイコン12からレベル設定部4
に入力される。補正光学素子8の位置(光軸に直交する
方向における位置)は位置センサ部9により検出され
る。また、補正光学部11は、補正光学素子8と、駆動
素子7と、駆動素子7を保持し、駆動素子7の出力を補
正光学素子8に伝達するための機構部材と、位置センサ
部9で構成される。
角速度信号を積分して角度信号に変換する。レベル設定
部4は、補正光学素子8の移動量又は移動させるべき位
置(補正位置)を決定するために、角度信号のレベルを
調節して補正位置制御信号に変換する。レベル設定部4
によるレベルは、撮像レンズの焦点距離に応じてあらか
じめ決定されており、マイコン12からレベル設定部4
に入力される。補正光学素子8の位置(光軸に直交する
方向における位置)は位置センサ部9により検出され
る。また、補正光学部11は、補正光学素子8と、駆動
素子7と、駆動素子7を保持し、駆動素子7の出力を補
正光学素子8に伝達するための機構部材と、位置センサ
部9で構成される。
【0035】PID部5、駆動素子7を駆動するための
駆動部6、駆動素子7、補正光学素子8、位置センサ部
9及び減算部10はフィードバックループを構成する。
減算部10は、レベル設定部4の補正位置制御信号から
位置センサ部9の補正位置検出信号を減算する。PID
部5は、減算部10からの出力信号に対して比例補償
(P補償)、積分補償(I補償)、微分補償(D補償)
を行い、補正光学部11の遅れ伝達特性(駆動素子7か
ら補正光学素子8への伝達特性)を補償する。
駆動部6、駆動素子7、補正光学素子8、位置センサ部
9及び減算部10はフィードバックループを構成する。
減算部10は、レベル設定部4の補正位置制御信号から
位置センサ部9の補正位置検出信号を減算する。PID
部5は、減算部10からの出力信号に対して比例補償
(P補償)、積分補償(I補償)、微分補償(D補償)
を行い、補正光学部11の遅れ伝達特性(駆動素子7か
ら補正光学素子8への伝達特性)を補償する。
【0036】カメラ本体のシャッターレリーズボタン1
3は、その押し込み量に応じて第1スイッチS1及び第
2スイッチS2が順にオンするように構成されている。
第1スイッチS1は、シャッターレリーズボタン13を
約半分押し込んだときにオンし、マイコン12は第1ス
イッチS1のオンにより、被写体輝度の測定(測光)、
被写体への撮像レンズのピント合わせ(測距)、振れ補
正動作等の一連の露光準備シーケンスを開始する。第2
スイッチS2は、シャッターレリーズボタン13を最後
まで押し込んだときにオンし、マイコン12は第2スイ
ッチS2のオンにより、ミラーのアップダウン、撮像レ
ンズの絞り動作、シャッターの開閉、フィルムの巻き上
げ等の露光シーケンスを行う。
3は、その押し込み量に応じて第1スイッチS1及び第
2スイッチS2が順にオンするように構成されている。
第1スイッチS1は、シャッターレリーズボタン13を
約半分押し込んだときにオンし、マイコン12は第1ス
イッチS1のオンにより、被写体輝度の測定(測光)、
被写体への撮像レンズのピント合わせ(測距)、振れ補
正動作等の一連の露光準備シーケンスを開始する。第2
スイッチS2は、シャッターレリーズボタン13を最後
まで押し込んだときにオンし、マイコン12は第2スイ
ッチS2のオンにより、ミラーのアップダウン、撮像レ
ンズの絞り動作、シャッターの開閉、フィルムの巻き上
げ等の露光シーケンスを行う。
【0037】なお、実際のカメラでの振れ補正は、上記
振れ補正装置を2組用い、フィルム面上で互いに直交す
る2つの方向(撮像レンズの光軸に対してピッチ方向及
びヨー方向)における画像の振れをそれぞれ補正する。
振れ補正装置を2組用い、フィルム面上で互いに直交す
る2つの方向(撮像レンズの光軸に対してピッチ方向及
びヨー方向)における画像の振れをそれぞれ補正する。
【0038】次に、PID部5におけるフィードバック
制御の具体的実施例について説明する。一般的に、フィ
ードバック制御では、ゲイン余裕GM及び位相余裕PM
を増加させ、動作の不安定を改善するために、P補償
(比例補償)とD補償(微分補償)を組み合わせてい
る。PD制御における補正光学部11の伝達関数Gpd
のゲイン|Gpd|及び位相∠Gpdの周波数特性を、そ
れぞれ図2(a)及び(b)に示す。PD補償は、P補
償にD補償を付加して1次以上の進み特性を持たせるこ
とにより、フィードバック制御周波数帯域内において、
見かけ上補正光学部11の遅れ特性を、その次数分(1
次以上)だけ改善することができる。この効果により、
ゲイン余裕GM及び位相余裕PMを増加させることがで
き、前述の不安定な動作を改善することが可能となる。
制御の具体的実施例について説明する。一般的に、フィ
ードバック制御では、ゲイン余裕GM及び位相余裕PM
を増加させ、動作の不安定を改善するために、P補償
(比例補償)とD補償(微分補償)を組み合わせてい
る。PD制御における補正光学部11の伝達関数Gpd
のゲイン|Gpd|及び位相∠Gpdの周波数特性を、そ
れぞれ図2(a)及び(b)に示す。PD補償は、P補
償にD補償を付加して1次以上の進み特性を持たせるこ
とにより、フィードバック制御周波数帯域内において、
見かけ上補正光学部11の遅れ特性を、その次数分(1
次以上)だけ改善することができる。この効果により、
ゲイン余裕GM及び位相余裕PMを増加させることがで
き、前述の不安定な動作を改善することが可能となる。
【0039】次に、上記PD制御に積分補償(I補償)
を付加したPID制御について説明する。PID制御に
おける補正光学部11の伝達関数Gpidのゲイン|G
pid|及び位相∠Gpidの周波数特性を、それぞれ
図3(a)及び(b)に示す。PID制御では、上記P
D制御にI補償を付加することにより、フィードバック
制御のオフセット特性が改善される。
を付加したPID制御について説明する。PID制御に
おける補正光学部11の伝達関数Gpidのゲイン|G
pid|及び位相∠Gpidの周波数特性を、それぞれ
図3(a)及び(b)に示す。PID制御では、上記P
D制御にI補償を付加することにより、フィードバック
制御のオフセット特性が改善される。
【0040】以上のようなPD補償又はPID補償を補
正光学部11に実施することにより、フィードバック制
御周波数帯域の拡大、フィードバック量(帰還量)の増
大等の制御特性を向上させることができ、すぐれた振れ
補正効果を発揮することが可能となる。
正光学部11に実施することにより、フィードバック制
御周波数帯域の拡大、フィードバック量(帰還量)の増
大等の制御特性を向上させることができ、すぐれた振れ
補正効果を発揮することが可能となる。
【0041】(第2の実施形態)次に、本発明の第2の
実施形態について、図4を参照しつつ説明する。図4は
第2の実施形態における振れ補正装置のブロック構成図
である。なお、図1に示す第1の実施形態の振れ補正装
置と同じ符号を付した構成要素は実質的に同一とする。
実施形態について、図4を参照しつつ説明する。図4は
第2の実施形態における振れ補正装置のブロック構成図
である。なお、図1に示す第1の実施形態の振れ補正装
置と同じ符号を付した構成要素は実質的に同一とする。
【0042】第2の実施形態では、角速度センサ部1の
出力信号の遅延特性を改善することを目的として、角速
度センサ部1の出力信号に位相補償を行う。そのため、
図4に示すように、HPF部2とFF部14及び積分部
3の間に位相補償部16を設けている。位相補償部16
として、例えば進み特性を有するフィルタ等を用いる。
この構成によれば、角速度センサ等(他の回路部分の遅
延特性の位相補償も可能)の遅延特性を改善できるの
で、振れ補正効果をより一層向上させることが可能とな
る。
出力信号の遅延特性を改善することを目的として、角速
度センサ部1の出力信号に位相補償を行う。そのため、
図4に示すように、HPF部2とFF部14及び積分部
3の間に位相補償部16を設けている。位相補償部16
として、例えば進み特性を有するフィルタ等を用いる。
この構成によれば、角速度センサ等(他の回路部分の遅
延特性の位相補償も可能)の遅延特性を改善できるの
で、振れ補正効果をより一層向上させることが可能とな
る。
【0043】(第3の実施形態)次に、本発明の第3の
実施形態について、図5及び図6を参照しつつ説明す
る。図5は第3の実施形態における振れ補正装置のブロ
ック構成図である。なお、図1に示す第1の実施形態の
振れ補正装置と同じ符号を付した構成要素は実質的に同
一とする。また、図6は図5に示す合成部19における
分部17とLPF部18の各出力の合成を示す図であ
る。
実施形態について、図5及び図6を参照しつつ説明す
る。図5は第3の実施形態における振れ補正装置のブロ
ック構成図である。なお、図1に示す第1の実施形態の
振れ補正装置と同じ符号を付した構成要素は実質的に同
一とする。また、図6は図5に示す合成部19における
分部17とLPF部18の各出力の合成を示す図であ
る。
【0044】第3の実施形態では、フィードフォワード
補償効果の向上を目的とし、フィードフォワード補償と
して2次の進み補償を付加する。そのため、図5に示す
ように、ハイパスフィルタ部(HPF部)2を微分部1
7とローパスフィルタ部(LPF部)18で構成し、微
分部17の出力信号とLPF部18の出力信号を合成部
19により合成し、フィードフォワード部(FF部)1
4に入力するように構成されている。
補償効果の向上を目的とし、フィードフォワード補償と
して2次の進み補償を付加する。そのため、図5に示す
ように、ハイパスフィルタ部(HPF部)2を微分部1
7とローパスフィルタ部(LPF部)18で構成し、微
分部17の出力信号とLPF部18の出力信号を合成部
19により合成し、フィードフォワード部(FF部)1
4に入力するように構成されている。
【0045】図6において、(a)は微分部17の振幅
伝達特性を示す、(b)はLPF部18の振幅伝達特性
を示す。また、(c)は合成部19により合成されたH
PF部2の振幅伝達特性を示す。(a)の微分部17の
出力信号Sig.1は、振れの角度に対して2次の進み
特性を有し、(b)のLPF部18を通過した出力信号
Sig.2は1次の進み特性を有する。これらSig.
1とSig.2を合成した(c)の合成部19の出力信
号は、図14(a)において破線で示す周波数特性を示
す。
伝達特性を示す、(b)はLPF部18の振幅伝達特性
を示す。また、(c)は合成部19により合成されたH
PF部2の振幅伝達特性を示す。(a)の微分部17の
出力信号Sig.1は、振れの角度に対して2次の進み
特性を有し、(b)のLPF部18を通過した出力信号
Sig.2は1次の進み特性を有する。これらSig.
1とSig.2を合成した(c)の合成部19の出力信
号は、図14(a)において破線で示す周波数特性を示
す。
【0046】この構成によれば、補正光学部11の伝達
関数G1の逆数に近似する1次の進み特性及び2次以上
の進み特性を持たせることができ、補正光学部11の高
周波数帯域における遅れ特性をさらに改善することが可
能となる。
関数G1の逆数に近似する1次の進み特性及び2次以上
の進み特性を持たせることができ、補正光学部11の高
周波数帯域における遅れ特性をさらに改善することが可
能となる。
【0047】(第4の実施形態)次に、本発明の第4の
実施形態について、図7を参照しつつ説明する。図7は
第4の実施形態における振れ補正装置のブロック構成図
である。なお、図1に示す第1の実施形態の振れ補正装
置と同じ符号を付した構成要素は実質的に同一とする。
実施形態について、図7を参照しつつ説明する。図7は
第4の実施形態における振れ補正装置のブロック構成図
である。なお、図1に示す第1の実施形態の振れ補正装
置と同じ符号を付した構成要素は実質的に同一とする。
【0048】第1の実施形態では、レベル設定部4とフ
ィードフォワード部(FF部)14において、それぞれ
独立してゲイン調節を行っていたが、第4の実施形態で
は、ハイパスフィルタ部(HPF部)2と積分部3との
間にレベル設定部20を配置し、マイクロコンピュータ
(マイコン)12によるレベル設定を共通化したもので
ある。
ィードフォワード部(FF部)14において、それぞれ
独立してゲイン調節を行っていたが、第4の実施形態で
は、ハイパスフィルタ部(HPF部)2と積分部3との
間にレベル設定部20を配置し、マイクロコンピュータ
(マイコン)12によるレベル設定を共通化したもので
ある。
【0049】第1の実施形態のレベル設定部4とFF部
14のゲインは、撮像レンズの焦点距離に応じてそれぞ
れ異なるが、その比は一度設定されるとそれ以後固定と
なる。従って、第4の実施形態では、レベル設定部4と
FF部14の各ゲインの比をあらかじめ設定しておき、
レベル設定部4のゲインを積分部3に持たせ、レベル設
定部4を廃止する。また、撮像レンズの焦点距離に応じ
た振れ量の補正のためのレベル設定を積分部3及びFF
部14の手前に設けたレベル設定部20により行う。こ
のような構成により、振れ補正装置の、特に制御部の構
成を簡単にすることが可能となる。
14のゲインは、撮像レンズの焦点距離に応じてそれぞ
れ異なるが、その比は一度設定されるとそれ以後固定と
なる。従って、第4の実施形態では、レベル設定部4と
FF部14の各ゲインの比をあらかじめ設定しておき、
レベル設定部4のゲインを積分部3に持たせ、レベル設
定部4を廃止する。また、撮像レンズの焦点距離に応じ
た振れ量の補正のためのレベル設定を積分部3及びFF
部14の手前に設けたレベル設定部20により行う。こ
のような構成により、振れ補正装置の、特に制御部の構
成を簡単にすることが可能となる。
【0050】(第5の実施形態)次に、本発明の第5の
実施形態について、図8から図10を参照しつつ説明す
る。図8は第5の実施形態における振れ補正装置のブロ
ック構成図である。図9は駆動素子の定位性を示す図で
あり、図10は第5の実施形態による補償特性を示す図
である。なお、図7に示す第4の実施形態の振れ補正装
置と同じ符号を付した構成要素は実質的に同一とする。
実施形態について、図8から図10を参照しつつ説明す
る。図8は第5の実施形態における振れ補正装置のブロ
ック構成図である。図9は駆動素子の定位性を示す図で
あり、図10は第5の実施形態による補償特性を示す図
である。なお、図7に示す第4の実施形態の振れ補正装
置と同じ符号を付した構成要素は実質的に同一とする。
【0051】第5の実施形態では、駆動素子7として、
駆動軸の整定確保のためにばね特性を持つダンパ部材を
有するボイスコイルモータを用いる。この場合、補正光
学部11の伝達関数G2は以下の式(2)のようにな
る。
駆動軸の整定確保のためにばね特性を持つダンパ部材を
有するボイスコイルモータを用いる。この場合、補正光
学部11の伝達関数G2は以下の式(2)のようにな
る。
【0052】
【数2】
【0053】上記式(2)からわかるように、補正光学
部11の伝達関数G2(入力信号電圧V対出力位置x)
のゲインG2は1/Sの因数を持たないので、図9に示
すように定位性を示す。この場合のフィードフォワード
補償として、例えば図10に示すような伝達関数G2の
逆数に相当する補償特性Gfを得るために、図8に示す
ように、レベル設定部20を通過した角速度信号と積分
部3の出力信号(角度信号)とを合成部21により合成
し、さらに合成信号をFF部14により定数倍する。
部11の伝達関数G2(入力信号電圧V対出力位置x)
のゲインG2は1/Sの因数を持たないので、図9に示
すように定位性を示す。この場合のフィードフォワード
補償として、例えば図10に示すような伝達関数G2の
逆数に相当する補償特性Gfを得るために、図8に示す
ように、レベル設定部20を通過した角速度信号と積分
部3の出力信号(角度信号)とを合成部21により合成
し、さらに合成信号をFF部14により定数倍する。
【0054】(その他の実施形態)上記実施形態では、
銀塩写真フィルムを用いた一眼レフカメラを例にして説
明したが、これに限定されるものではなく、固体撮像素
子を用いたディジタルカメラやビデオカメラ、あるいは
網膜上に結像する双眼鏡等にも本発明を応用することが
可能である。また、上記各実施形態の特徴部分を適宜組
み合わせて用いても良い。
銀塩写真フィルムを用いた一眼レフカメラを例にして説
明したが、これに限定されるものではなく、固体撮像素
子を用いたディジタルカメラやビデオカメラ、あるいは
網膜上に結像する双眼鏡等にも本発明を応用することが
可能である。また、上記各実施形態の特徴部分を適宜組
み合わせて用いても良い。
【0055】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の振れ補正
装置は、振れの速度を検出する振れ検出手段と、振れ検
出手段からの検出信号を積分処理する積分処理手段と、
撮像レンズの光軸を偏心させ、像の位置を移動させる補
正光学素子と、補正光学素子を駆動する駆動手段と、振
れ検出手段からの検出信号を用いてフィードフォワード
補償用信号を算出する算出手段と、フィードフォワード
補償を付加したフィードバック制御により駆動手段を介
して補正光学素子を制御する制御手段とを具備する。す
なわち、振れ検出手段、例えば角速度センサの出力信号
を位置補正制御信号を微分したものと見なし、振れ補正
手段の出力信号を直接フィードフォワード補償を行う制
御手段に入力するように構成したものである。その結
果、制御手段によるフィードフォワード補償において微
分処理が不要となり、入力信号を所定の定数倍に増幅処
理するだけで、振れを打ち消すように補正光学素子を直
接駆動することができ、微分処理を行うことなくフィー
ドフォワード補償を達成することが可能となる。
装置は、振れの速度を検出する振れ検出手段と、振れ検
出手段からの検出信号を積分処理する積分処理手段と、
撮像レンズの光軸を偏心させ、像の位置を移動させる補
正光学素子と、補正光学素子を駆動する駆動手段と、振
れ検出手段からの検出信号を用いてフィードフォワード
補償用信号を算出する算出手段と、フィードフォワード
補償を付加したフィードバック制御により駆動手段を介
して補正光学素子を制御する制御手段とを具備する。す
なわち、振れ検出手段、例えば角速度センサの出力信号
を位置補正制御信号を微分したものと見なし、振れ補正
手段の出力信号を直接フィードフォワード補償を行う制
御手段に入力するように構成したものである。その結
果、制御手段によるフィードフォワード補償において微
分処理が不要となり、入力信号を所定の定数倍に増幅処
理するだけで、振れを打ち消すように補正光学素子を直
接駆動することができ、微分処理を行うことなくフィー
ドフォワード補償を達成することが可能となる。
【0056】さらに、制御手段への入力の内、フィード
フォワード補償に用いられる信号は、振れ検出手段から
の直接の信号であり、微分処理や積分処理を受けていな
いので、ノイズ成分も増大しておらず、S/Nの低下に
よる信号の劣化を低減することが可能となる。また、比
例補償、積分補償、微分補償、フィードフォワード補償
等の処理を補償をディジタル信号処理により行う場合で
も、処理時間はさほど増加せず、フィードバック制御の
サンプリング周波数の低下を抑制することが可能とな
る。
フォワード補償に用いられる信号は、振れ検出手段から
の直接の信号であり、微分処理や積分処理を受けていな
いので、ノイズ成分も増大しておらず、S/Nの低下に
よる信号の劣化を低減することが可能となる。また、比
例補償、積分補償、微分補償、フィードフォワード補償
等の処理を補償をディジタル信号処理により行う場合で
も、処理時間はさほど増加せず、フィードバック制御の
サンプリング周波数の低下を抑制することが可能とな
る。
【図1】 本発明の第1の実施形態における振れ補正装
置のブロック構成図である。
置のブロック構成図である。
【図2】 (a)はPD制御における補正光学部11の
伝達関数Gpdのゲイン|Gpd|の周波数特性を示す図
であり、(b)はその位相∠Gpdの周波数特性を示す
図である。
伝達関数Gpdのゲイン|Gpd|の周波数特性を示す図
であり、(b)はその位相∠Gpdの周波数特性を示す
図である。
【図3】 (a)はPID制御における補正光学部11
の伝達関数Gpidのゲイン|Gpid|の周波数特性を
示す図であり、(b)はその位相∠Gpidの周波数特
性を示す図である。
の伝達関数Gpidのゲイン|Gpid|の周波数特性を
示す図であり、(b)はその位相∠Gpidの周波数特
性を示す図である。
【図4】 本発明の第2の実施形態における振れ補正装
置のブロック構成図である。
置のブロック構成図である。
【図5】 本発明の第3の実施形態における振れ補正装
置のブロック構成図である。
置のブロック構成図である。
【図6】 図5に示す合成部19における微分部17と
LPF部18の各出力の合成を示す図である。
LPF部18の各出力の合成を示す図である。
【図7】 本発明の第4の実施形態における振れ補正装
置のブロック構成図である。
置のブロック構成図である。
【図8】 本発明の第5の実施形態における振れ補正装
置のブロック構成図である。
置のブロック構成図である。
【図9】 第5の実施形態における駆動素子の定位性を
示す図である。
示す図である。
【図10】 第5の実施形態による補償特性を示す図で
ある。
ある。
【図11】 フィードフォワード補償機能を有しない従
来の振れ補正装置のブロック構成図である。
来の振れ補正装置のブロック構成図である。
【図12】 フィードフォワード補償機能を有する従来
の振れ補正装置のブロック構成図である。
の振れ補正装置のブロック構成図である。
【図13】 (a)は補正光学部11の伝達関数G1
(入力信号対出力位置)のゲイン|G1|の周波数特性を
示す図であり、(b)はその位相∠G1の周波数特性を
示す図である。
(入力信号対出力位置)のゲイン|G1|の周波数特性を
示す図であり、(b)はその位相∠G1の周波数特性を
示す図である。
【図14】 (a)はフィードフォワード補償の伝達関
数Gfのゲイン|Gf|の周波数特性を示す図であり、
(b)は補正光学部11の遅れ特性とフィードフォワー
ド補償による進み特性(微分特性)を合成した特性を示
す図である。
数Gfのゲイン|Gf|の周波数特性を示す図であり、
(b)は補正光学部11の遅れ特性とフィードフォワー
ド補償による進み特性(微分特性)を合成した特性を示
す図である。
1:角速度センサ部(振れ検出手段) 2:ハイパスフィルタ(HPF)部(制御手段) 3:積分部(制御手段) 4:レベル設定部(制御手段) 5:PID部(制御手段) 6:駆動部(駆動手段) 7:駆動素子(駆動手段) 8:補正光学素子 9:位置センサ部 10:減算部(制御手段) 11:補正光学部 12:マイクロコンピュータ(マイコン:制御手段) 13:シャッターレリーズボタン 14:フィードフォワード部(制御手段) 15:加算部(制御手段) 16:位相補償部(制御手段) 17:微分部(制御手段) 18:ローパスフィルタ(LPF)部(制御手段) 19:合成部(制御手段) 20:レベル設定部(制御手段) 21:合成部
Claims (8)
- 【請求項1】 振れの速度を検出する振れ検出手段と、
振れ検出手段からの検出信号を積分処理する積分処理手
段と、撮像レンズの光軸を偏心させ、像の位置を移動さ
せる補正光学素子と、補正光学素子を駆動する駆動手段
と、振れ検出手段からの検出信号を用いてフィードフォ
ワード補償用信号を算出する算出手段と、フィードフォ
ワード補償を付加したフィードバック制御により駆動手
段を介して補正光学素子を制御する制御手段とを具備す
る振れ補正装置。 - 【請求項2】 振れ検出手段は角速度センサであること
を特徴とする請求項1記載の振れ補正装置。 - 【請求項3】 駆動手段は、DCモータ、ボイスコイル
モータ及び超音波モータから選択されたいずれかである
ことを特徴とする請求項1又は2記載の振れ補正装置。 - 【請求項4】 フィードバック制御は、比例補償、積分
補償及び微分補償を選択的に組み合わせたPID制御で
あることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載
の振れ補正装置。 - 【請求項5】 駆動手段は無定位性を有し、算出手段
は、振れ検出手段から出力され、かつ積分処理手段によ
り積分処理される以前の信号に対してゲイン調整を行う
ことによりフィードフォワード補償用信号を算出するこ
とを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の振れ
補正装置。 - 【請求項6】 駆動手段は無定位性を有し、算出手段
は、振れ検出手段から出力され、かつ積分処理手段によ
り積分処理される以前の信号に対して位相補償を行い、
位相補償された信号に対してゲイン調整を行うことによ
りフィードフォワード補償用信号を算出することを特徴
とする請求項1から4のいずれかに記載の振れ補正装
置。 - 【請求項7】 駆動手段は無定位性を有し、算出手段
は、振れ検出手段から出力され、かつ積分処理手段によ
り積分処理される以前の信号に対して微分処理を行い、
微分処理した信号をさらにローパスフィルタ処理を行
い、前記微分処理した信号とローパスフィルタ処理した
信号とを合成し、合成された信号に対してゲイン調整を
行うことによりフィードフォワード補償用信号を算出す
ることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の
振れ補正装置。 - 【請求項8】 駆動手段は無定位性を有し、算出手段
は、振れ検出手段から出力され、かつ積分処理手段によ
り積分処理される以前の信号と積分処理手段により積分
処理された信号とを合成し、合成された信号に対してゲ
イン調整を行うことによりフィードフォワード補償用信
号を算出することを特徴とする請求項1から4のいずれ
かに記載の振れ補正装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5848898A JPH11258650A (ja) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | 振れ補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5848898A JPH11258650A (ja) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | 振れ補正装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11258650A true JPH11258650A (ja) | 1999-09-24 |
Family
ID=13085829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5848898A Withdrawn JPH11258650A (ja) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | 振れ補正装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11258650A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001201777A (ja) * | 2000-01-14 | 2001-07-27 | Minolta Co Ltd | ぶれ補正装置及び該ぶれ補正装置を含む光学機器 |
JP2002221745A (ja) * | 2001-01-26 | 2002-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レンズ駆動装置 |
JP2006271110A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Taiheiyo Cement Corp | 超音波モータの制御方法 |
JP2007163565A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Canon Inc | 像振れ補正装置、撮像装置及びレンズ装置 |
JP2009192966A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Ricoh Co Ltd | 撮像装置 |
JP2009223280A (ja) * | 2008-02-22 | 2009-10-01 | Ricoh Co Ltd | 撮像装置 |
KR101376840B1 (ko) * | 2012-11-26 | 2014-04-01 | 삼성전기주식회사 | 센서 자동이득제어 장치 및 방법, 그리고 센서 장치 |
JP2014067016A (ja) * | 2012-09-10 | 2014-04-17 | Canon Inc | 制御装置、制御装置を備えるアクチュエータ、画像振れ補正装置、交換用レンズ、撮像装置、及び自動ステージ |
JP2015519767A (ja) * | 2012-03-14 | 2015-07-09 | レイセオン カンパニー | ビーム・ステアリング素子のフィードフォアワード・コマンドを補助するアーキテクチャ |
-
1998
- 1998-03-10 JP JP5848898A patent/JPH11258650A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001201777A (ja) * | 2000-01-14 | 2001-07-27 | Minolta Co Ltd | ぶれ補正装置及び該ぶれ補正装置を含む光学機器 |
JP2002221745A (ja) * | 2001-01-26 | 2002-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レンズ駆動装置 |
JP2006271110A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Taiheiyo Cement Corp | 超音波モータの制御方法 |
JP4585346B2 (ja) * | 2005-03-24 | 2010-11-24 | 太平洋セメント株式会社 | 超音波モータの制御方法 |
JP2007163565A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Canon Inc | 像振れ補正装置、撮像装置及びレンズ装置 |
JP2009192966A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Ricoh Co Ltd | 撮像装置 |
JP2009223280A (ja) * | 2008-02-22 | 2009-10-01 | Ricoh Co Ltd | 撮像装置 |
JP2015519767A (ja) * | 2012-03-14 | 2015-07-09 | レイセオン カンパニー | ビーム・ステアリング素子のフィードフォアワード・コマンドを補助するアーキテクチャ |
JP2014067016A (ja) * | 2012-09-10 | 2014-04-17 | Canon Inc | 制御装置、制御装置を備えるアクチュエータ、画像振れ補正装置、交換用レンズ、撮像装置、及び自動ステージ |
KR101376840B1 (ko) * | 2012-11-26 | 2014-04-01 | 삼성전기주식회사 | 센서 자동이득제어 장치 및 방법, 그리고 센서 장치 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5608703A (en) | Image blur prevention apparatus | |
JP4671705B2 (ja) | 撮像装置 | |
US7760448B2 (en) | Image stabilization control circuit | |
KR20100059555A (ko) | 디지털 카메라 및 그 제어방법 | |
JPH0980533A (ja) | ブレ補正カメラ | |
JP2007158853A (ja) | 振れ補正装置 | |
JPH11258650A (ja) | 振れ補正装置 | |
JP3697471B2 (ja) | 振れ補正装置 | |
US6163651A (en) | Control apparatus for image blur prevention | |
JPH11218794A (ja) | 像振れ補正機能付き光学機器 | |
JPH08307762A (ja) | 振れ補正装置 | |
JP4552394B2 (ja) | 振れ補正機能を有するカメラ | |
JP3924890B2 (ja) | 振れ補正機能を有するカメラ | |
JP4861110B2 (ja) | 光学機器 | |
JPH1164914A (ja) | ブレ補正装置 | |
JP2011013555A (ja) | ブレ補正装置及び光学機器 | |
JP2000187258A (ja) | 防振制御装置 | |
JP2010231037A (ja) | カメラシステムおよび光学機器 | |
JP2003075880A (ja) | 光学装置 | |
JPH1164908A (ja) | ブレ補正装置 | |
JPH1164907A (ja) | ブレ補正装置 | |
JP2003107552A (ja) | 撮影装置 | |
JP4706094B2 (ja) | ブレ補正光学機器 | |
JPH1010596A (ja) | ブレ補正機能付きカメラ | |
JP4909061B2 (ja) | 撮像装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050510 |