JPS61255173A - Photographic device - Google Patents
Photographic deviceInfo
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- JPS61255173A JPS61255173A JP60096924A JP9692485A JPS61255173A JP S61255173 A JPS61255173 A JP S61255173A JP 60096924 A JP60096924 A JP 60096924A JP 9692485 A JP9692485 A JP 9692485A JP S61255173 A JPS61255173 A JP S61255173A
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- Japan
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- lens barrel
- angular velocity
- panning
- detection means
- gain
- 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.)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、支持体(本体ケース)の振動にかかわらず鏡
筒部の振動を極力小さくする防振機構を有する撮影装置
に関するものであり、特に、携帯用のビデオカメラ等に
利用可能な小型軽量の撮影装置を提供するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a photographing device having a vibration-proofing mechanism that minimizes vibrations of a lens barrel regardless of vibrations of a support body (main body case). The present invention provides a small and lightweight photographing device that can be used as a portable video camera or the like.
従来の技術
従来の防振機構には、空気圧や油圧により支持台から定
盤等への振動の伝達を抑制した防振機構が広く利用され
ている。第16図に、このような従来の防振機構の構成
を表わす断面図を示す。BACKGROUND OF THE INVENTION Conventional vibration isolating mechanisms are widely used in which vibrations are suppressed from being transmitted from a support base to a surface plate or the like using air pressure or hydraulic pressure. FIG. 16 shows a sectional view showing the structure of such a conventional vibration isolation mechanism.
第16図に於いて、定盤501と支持台6(120間に
は空気室5(15が形成されておシ、空気圧縮機504
から管603を通じて圧縮空気が送シ込まれる。その結
果、定盤601と支持台6(12の間にはバネ性の非常
に弱い空気層が形成される。In FIG. 16, an air chamber 5 (15) is formed between the surface plate 501 and the support base 6 (120), and an air compressor 504
Compressed air is pumped in from the pipe 603. As a result, an air layer with very weak springiness is formed between the surface plate 601 and the support base 6 (12).
従って、支持台5(12が大きく振動しても、定盤60
1にはその振動がほとんど伝達されない。Therefore, even if the support base 5 (12) vibrates greatly, the surface plate 60
1, almost no vibration is transmitted to it.
発明が解決しようとする問題点
このような従来の防振機構では、圧縮空気を利用してい
るために空気室606が必要であシ、形状が大きくなる
。さらに、圧縮機が必要でアシ、音が大きく、設置面積
も大きくなる。従って、このような従来の防振機構を携
帯用のビデオカメラの防振に使うことはできない。Problems to be Solved by the Invention In such a conventional vibration isolating mechanism, since compressed air is used, an air chamber 606 is required, and the shape becomes large. Furthermore, a compressor is required, which creates a lot of noise and requires a large installation area. Therefore, such a conventional image stabilization mechanism cannot be used for image stabilization of a portable video camera.
本発明は、このような点を考慮し、携帯用のビデオカメ
ラにも利用可能な小型軽量で高性能の防振機構を有する
撮影装置を新に開発したものである。In consideration of these points, the present invention has newly developed a photographing device that is small, lightweight, and has a high-performance vibration isolation mechanism that can also be used in portable video cameras.
問題点を解決するための手段
本発明では、複数のレンズと撮像素子を搭載された鏡筒
部と、前記撮像素子に得られる電気信号から画像信号を
作り出す画像信号処理手段と、前記鏡筒部への入射光線
軸と直交もしくは略直交する回転軸回りに前記鏡筒部を
回動自在に支承する支持体と、前記鏡筒部と前記支持体
の間に取9つけられ、前記鏡筒部を回転駆動するアクチ
ュエータ手段と、前記鏡筒部と前記支持体の相対角度を
検出する位置検出手段と、慣性座標からみた前記回転軸
回りの前記鏡筒部の角速度を検出する角速度検出手段と
、前記位置検出手段の出力信号と前記角速度検出手段の
出力信号を合成する合成手段と、前記合成手段の合成信
号に応じて前記アクチュエータ手段に電力を供給する駆
動手段と、パンニング動作中であることを検出するパン
動作検出手段と、前記位置検出手段の検出利得と前記角
速度検出手段の検出利得の相対比を増減させる利得修正
手段とを具備し、
前記パン動作検出手段によりパンニング動作中であるこ
とを検出したときには、前記利得修正手段を動作させ、
前記鏡筒部と前記支持体の間の相対角速度に応じて前記
相対比を増減することにより、上記の目的を達成したも
のである。Means for Solving the Problems The present invention includes a lens barrel section on which a plurality of lenses and an image sensor are mounted, an image signal processing means for generating an image signal from an electric signal obtained from the image sensor, and the lens barrel section. a support body rotatably supporting the lens barrel portion around a rotation axis perpendicular or substantially perpendicular to the axis of the incident light beam; and a support body mounted between the lens barrel portion and the support body; an actuator means for rotationally driving the lens barrel, a position detecting means for detecting the relative angle between the lens barrel and the support body, and an angular velocity detecting means for detecting the angular velocity of the lens barrel about the rotation axis as seen from inertial coordinates; a synthesizing means for synthesizing an output signal of the position detecting means and an output signal of the angular velocity detecting means; a driving means for supplying electric power to the actuator means in accordance with the synthesized signal of the synthesizing means; comprising: a panning motion detection means for detecting; and a gain modification means for increasing or decreasing a relative ratio between a detection gain of the position detection means and a detection gain of the angular velocity detection means; When detected, operating the gain modifying means,
The above object is achieved by increasing or decreasing the relative ratio depending on the relative angular velocity between the lens barrel section and the support body.
作 用
本発明は、上記の構成にすることによって、鏡筒部と支
持体の相対位置および鏡筒部の角速度を検出し、その両
者の変動を抑制、するように鏡筒部をアクチュエータ手
段により駆動・制御し、鏡筒部の振動を大幅に低減した
ものである。さらに、利得修正手段によりパンニング動
作中の位置検出手段の検出利得と角速度検出手段の検出
利得の相対比を変化させることにより、バンニング動作
における鏡筒部の動きの遅れを実用上十分に小さくし、
鏡筒部と支持体の衝突を防止すると共に、鏡筒部の追従
動作を滑らかにしている。Effect of the Invention With the above-described configuration, the present invention detects the relative position of the lens barrel and the support and the angular velocity of the lens barrel, and controls the lens barrel by actuator means to suppress fluctuations in both. It is driven and controlled to significantly reduce vibrations in the lens barrel. Further, by changing the relative ratio of the detection gain of the position detection means and the detection gain of the angular velocity detection means during panning operation by the gain correction means, the delay in movement of the lens barrel during panning operation is made sufficiently small for practical use.
This prevents the lens barrel from colliding with the support, and also smoothes the follow-up motion of the lens barrel.
実施例 第1図に本発明の実施例を表わす構成図を示す。Example FIG. 1 shows a configuration diagram representing an embodiment of the present invention.
第1図において、撮影装置(ビデオカメラ)の鏡筒部1
には多数のレンズ群(図示を省略)と撮像素子41(た
とえば、CCD板や撮像管)が取りつけられ、被写体か
らの反射光を集光させて撮像素子41に結像させ、電荷
信号(電気信号)に変換する。画像信号処理器42は、
撮像素子41に得られた電荷信号を逐次読み出し、NT
SC方式の画像信号(ビデオ信号)を作り出している。In Fig. 1, a lens barrel section 1 of a photographing device (video camera) is shown.
is equipped with a large number of lens groups (not shown) and an image sensor 41 (for example, a CCD board or an image sensor tube), which collects the reflected light from the subject and forms an image on the image sensor 41, which generates a charge signal (electrical charge signal). signal). The image signal processor 42 is
The charge signal obtained by the image sensor 41 is read out sequentially, and the NT
It produces SC system image signals (video signals).
鏡筒部1と本体ケース2(支持体)の間にはアクチュエ
ータ3が配置され、回転軸4を中心にして鏡筒部1をヨ
一方向に回転駆動している(使用状態において、鏡筒部
1はほぼ水平面上で回動自在)。An actuator 3 is disposed between the lens barrel 1 and the main body case 2 (support body), and rotates the lens barrel 1 in one direction around the rotation axis 4 (in use, the lens barrel (Part 1 is freely rotatable on an almost horizontal plane).
アクチュエータ3の回転軸4は、鏡筒部1の重心Gを通
シ、本体ケース2に回転可能に支承されている。なお、
図面では省略したが、本体ケース2には撮影装置の操作
者が手で支持するグリップ部分を設けである。A rotation shaft 4 of the actuator 3 is rotatably supported by the main body case 2 through the center of gravity G of the lens barrel section 1 . In addition,
Although not shown in the drawings, the main body case 2 is provided with a grip portion that is supported by the hand of the operator of the photographing device.
第2図(a)、(ロ)、(C)にアクチュエータ3の具
体的な構成を示す。第2図に於いて、マグネッ)1(1
2の強磁性体製のバックヨーク101は鏡筒部1に取り
つけられ、回転軸4と共に回転する。マグネット1(1
2は4極に着磁され、界磁磁束を発生している。回転軸
4の軸受107が取りつけられたコイルヨーク103に
は、=7(ル104a、104bとホール素子(感磁素
子)6が固着されている。FIGS. 2(a), 2(b), and 2(c) show the specific structure of the actuator 3. In Figure 2, magnet) 1 (1
The back yoke 101 made of ferromagnetic material No. 2 is attached to the lens barrel portion 1 and rotates together with the rotating shaft 4. Magnet 1 (1
2 is magnetized into four poles and generates field magnetic flux. To the coil yoke 103 to which the bearing 107 of the rotating shaft 4 is attached, =7 (rues 104a, 104b and a Hall element (magnetic sensing element) 6 are fixed.
本例では、マグネット1(12が鏡筒部1に取シつケラ
れ、コイルヨーク103が本体クース2に取シつけられ
ている(なお、この関係が逆になってもよい)0コイル
104aと104bは直列に接続され、端子106から
106に流れる電流とマグネット1(12の磁束によっ
て回転トルクを発生する。In this example, the magnet 1 (12) is attached to the lens barrel 1, and the coil yoke 103 is attached to the main body 2 (note that this relationship may be reversed).0 coil 104a and 104b are connected in series, and a rotational torque is generated by the current flowing from the terminals 106 to 106 and the magnetic flux of the magnet 1 (12).
また、ホール素子6はマグネット1(12の磁極の切り
換え部分にほぼ対向して配置され、マグネット1(12
(鏡筒部1の角度位置θm)とコイルヨー発生する。な
お、θ□は絶対空間の座標系(慣性座標)からみた回転
軸4の回りの鏡筒部1の角度であシ、θ8は同じ慣性座
標からみた回転軸4の回りの本体ケース2の角度である
。Further, the Hall element 6 is arranged almost opposite to the switching part of the magnetic pole of the magnet 1 (12).
(angular position θm of lens barrel portion 1) and coil yaw occurs. Note that θ□ is the angle of the lens barrel 1 around the axis of rotation 4 as seen from the absolute space coordinate system (inertial coordinates), and θ8 is the angle of the main body case 2 around the axis of rotation 4 as seen from the same inertial coordinates. It is.
アクチュエータ3のマグネット1(12の磁束を検知す
るホール素子6の出力信号aは位置検出器11に入力さ
れる。第3図に位置検出器11の具体的な構成を示す。The output signal a of the Hall element 6 which detects the magnetic flux of the magnet 1 (12) of the actuator 3 is input to the position detector 11. A specific configuration of the position detector 11 is shown in FIG.
ホール素子5(12つの出力端子に得られる直流信号を
、演算増幅器111と抵抗112,113,114.1
16からなる差動増幅回路によって所定倍に差動増幅し
、出力信号Cを得ている。Hall element 5 (DC signals obtained at 12 output terminals are connected to operational amplifier 111 and resistors 112, 113, 114.1
The output signal C is differentially amplified by a predetermined factor by a differential amplifier circuit consisting of 16 circuits.
また、振動型ジャイロからなる角速度センサ6が、鏡筒
部1に固定部材−riよって取りつけられている。角速
度センサ6の検出軸はアクチュエータ3の回転軸4と一
致しておシ、慣性座標における鏡筒部10回転軸40回
りの回転角速度に応動した出力信号すを出力する。角速
度センサ6の出力信号すは角速度検出器12に入力され
、慣性座標からみた鏡筒部1の回転軸4の回りの角速度
輻に比例もしくは角速度ω工の所定周波数範囲の成分に
比例した信号dを得ている。第4図に角速度検出器12
の具体的な構成を示す。強制振動回路133は所定周波
数(1曲)の正弦波発振回路を有し、その発振周波数信
号によって角速度センサ6の圧電素子で作られたドライ
ブ・エレメント131を強制的に振動させてhる。圧電
素子で作られたセンス・エレメント132はドライブ・
エレメント131と機械的に接触して配置されているの
で、ドライブ・エレメ7)131と共に同じ周波数で振
動する。このとき、鏡筒部1が慣性座標において回転軸
40回りで回転動作すると、力学的なコリオリカが発生
する。コリオリカはセンス・エレメント132の直交す
る2軸の角速度の積に比例するので、慣性座標における
鏡筒部1の回転軸40回りの角速度ω工と強制振動によ
る角速度の積に比例する。センス・エレメント132は
コリオリカによって機械歪を生じ、圧電作用によって電
気信号を発生する。センス・エレメント132の出力を
同期検波回路134によって強制振動と同じ周波数で同
期検波し、ローパスフィルタ136によって検波出力の
低周波成分(DC〜100 Hz程度)を取り出せば、
慣性座標における鏡筒部1の回転軸40回りの角速度ω
工に比例する信号が得られる。Further, an angular velocity sensor 6 consisting of a vibrating gyro is attached to the lens barrel portion 1 by a fixing member -ri. The detection axis of the angular velocity sensor 6 coincides with the rotation axis 4 of the actuator 3, and outputs an output signal in response to the rotational angular velocity of the lens barrel section 10 around the rotation axis 40 in inertial coordinates. The output signal of the angular velocity sensor 6 is input to the angular velocity detector 12, which generates a signal d which is proportional to the angular velocity radius around the rotation axis 4 of the lens barrel section 1 viewed from the inertial coordinates or proportional to the component of the angular velocity ω in a predetermined frequency range. I am getting . Fig. 4 shows the angular velocity detector 12.
The specific configuration is shown below. The forced vibration circuit 133 has a sine wave oscillation circuit with a predetermined frequency (one song), and uses the oscillation frequency signal to forcibly vibrate the drive element 131 made of a piezoelectric element of the angular velocity sensor 6. A sense element 132 made of a piezoelectric element is a drive
Since it is placed in mechanical contact with the element 131, it vibrates at the same frequency as the drive element 7) 131. At this time, when the lens barrel portion 1 rotates around the rotation axis 40 in the inertial coordinates, dynamic Coriolis occurs. Since Coriolis is proportional to the product of the angular velocities of two perpendicular axes of the sense element 132, it is proportional to the product of the angular velocity ω around the rotation axis 40 of the lens barrel 1 in inertial coordinates and the angular velocity due to forced vibration. The sense element 132 is mechanically strained by Coriolis and generates an electrical signal by piezoelectric action. If the output of the sense element 132 is synchronously detected at the same frequency as the forced vibration by the synchronous detection circuit 134, and the low frequency component (approximately DC to 100 Hz) of the detection output is extracted by the low-pass filter 136,
Angular velocity ω around the rotation axis 40 of the lens barrel 1 in inertial coordinates
A signal proportional to the distance is obtained.
位置検出器11の出力信号Cと角速度検出器12の出力
信号dは、合成器13において合成され、合成信号eを
得ている。合成器13は、A/D変換器21.22と演
算器23とメモリ24とD/A変換器26によって構成
されている。A/D変換器21は、位置検出器11の出
力信号Cの値に対応したディジタル信号pを作り出して
いる。また、A/D変換器22は、角速度検出器12の
出力信号dの値に対応したディジタル信号qを作り出し
ている。演算器23は、メモリ24のROM領域(リー
ドオンリーメモリ領域)に格納されている後述の所定の
内蔵プログラムに従って動作し、算を施した後に合成し
て、合成ディジタル信号WをD/A変換器26に出力し
、合成信号eを得ている。The output signal C of the position detector 11 and the output signal d of the angular velocity detector 12 are combined in a combiner 13 to obtain a combined signal e. The synthesizer 13 includes A/D converters 21 and 22, an arithmetic unit 23, a memory 24, and a D/A converter 26. The A/D converter 21 produces a digital signal p corresponding to the value of the output signal C of the position detector 11. Further, the A/D converter 22 generates a digital signal q corresponding to the value of the output signal d of the angular velocity detector 12. The arithmetic unit 23 operates according to a predetermined built-in program (described later) stored in the ROM area (read-only memory area) of the memory 24, performs calculations, synthesizes the synthesized digital signal W, and sends the synthesized digital signal W to the D/A converter. 26 to obtain a composite signal e.
A/D変換器21.22には、逐次変換型の構成を使用
することが好ましい。第6図に逐次変換型のA/D変換
器21の具体的な構成を示す(A/D変換器22につい
ても同様である)。入力信号CとD/A変換回路147
の出力信号mはコンパレータ141によって比較され、
その大小関係に応じたコンパレート信号nを得る。発振
回路146は、所定の周波数のクロックパルス1を発生
している。演算器23からの信号りは、通常”H”(高
電位状態)になっておシ、ディジタル信号pの読み込み
の時にL”(低電位状態)になる。従って、インバータ
回路142とアンド回路143,144はコンパレート
信号nに応じて、クロックパルス1をカウンタ回路14
6のダウンパルス入力端子りもしくはアップパルス入力
端子入力パルスにより内部状態を1ずつ減算していき、
アップパルス入力端子Uへの入力パルスにより内部状態
を1ずつ加算していく。カウンタ回路146の内部状態
はディジタル信号pとして出力され、D/A変換器14
7においてディジタル信号pに応じたアナログ信号mに
変換する。その結果、カウンタ回路146のディジタル
信号pは入力信号・Cに対応した値になる。It is preferable to use a successive conversion type configuration for the A/D converters 21 and 22. FIG. 6 shows a specific configuration of the successive conversion type A/D converter 21 (the same applies to the A/D converter 22). Input signal C and D/A conversion circuit 147
The output signals m of are compared by a comparator 141,
A comparison signal n is obtained according to the magnitude relationship. The oscillation circuit 146 generates a clock pulse 1 of a predetermined frequency. The signal from the arithmetic unit 23 is normally "H" (high potential state) and becomes "L" (low potential state) when reading the digital signal p. Therefore, the inverter circuit 142 and the AND circuit 143 , 144 outputs the clock pulse 1 to the counter circuit 14 according to the comparator signal n.
The internal state is subtracted by 1 by input pulses from the down pulse input terminal or up pulse input terminal of 6.
The internal state is added one by one according to the input pulse to the up pulse input terminal U. The internal state of the counter circuit 146 is output as a digital signal p, and the D/A converter 14
At step 7, the digital signal p is converted into an analog signal m corresponding to the digital signal p. As a result, the digital signal p of the counter circuit 146 becomes a value corresponding to the input signal C.
演算器23は、信号りを所定の短時間“L”にしてカウ
ンタ回路146の動作を停止させ、安定したディジタル
信号pを読み込むようにしている。The arithmetic unit 23 sets the signal to "L" for a predetermined short time to stop the operation of the counter circuit 146, and reads a stable digital signal p.
同様に、演算器23は信号kを所定の短時間“L”にし
て、安定したディジタル信号qを読み込むようにしてい
る。Similarly, the arithmetic unit 23 sets the signal k to "L" for a predetermined short time to read a stable digital signal q.
合成器13のD/A変換器26の出力信号eは駆動器1
4に入力され、信号eに比例した電圧信号(もしくは電
流信号)fがアクチュエータ3のコイル104a、10
4bに供給される。第6図に駆動器14の具体的な構成
を示す。演算増幅器161とトランジスタ164,15
5と抵抗162゜163によって電力増幅回路を構成し
、信号eを所定倍に増幅した電圧信号fを出力する。The output signal e of the D/A converter 26 of the synthesizer 13 is sent to the driver 1.
A voltage signal (or current signal) f proportional to the signal e is input to the coils 104a and 10 of the actuator 3.
4b. FIG. 6 shows a specific configuration of the driver 14. Operational amplifier 161 and transistors 164 and 15
5 and resistors 162 and 163 constitute a power amplification circuit, which outputs a voltage signal f obtained by amplifying the signal e by a predetermined factor.
演算器23の内蔵プログラムについて説明する。The built-in program of the arithmetic unit 23 will be explained.
第7図にその基本フローチャートを示し、第8図(−)
〜(f)に各部の詳細なフローチャートを示す。まず、
第7図の基本フローチャートについて説明する(なお、
番号■〜■はノードを表わし、第8図の番号と対応して
い・る)。Figure 7 shows the basic flowchart, and Figure 8 (-)
-(f) show detailed flowcharts of each part. first,
The basic flowchart in Fig. 7 will be explained (in addition,
The numbers ■ to ■ represent nodes and correspond to the numbers in FIG. 8).
〔1〕〈静止時の制御動作)181(合成手段に対応)
:静止した被写体を撮影している時の合成信号の作り方
に相当する。[1] (Control operation when stationary) 181 (corresponds to synthesis means)
: Corresponds to how to create a composite signal when photographing a stationary subject.
〔2〕<パン開始検出>182 (パン動作検出手段内
のパン開始検出手段に対応):パンニング動作の開始を
検出し、パンニング動作の時には〔3〕に移行し、パン
ニング動作でない時には〔1〕に帰る。[2] <Pan start detection> 182 (corresponds to the pan start detection means in the pan operation detection means): Detects the start of panning operation, shifts to [3] when panning operation is in progress, and shifts to [1] when panning operation is not performed. Return to
(3] <利得の設定)’l 83 (パン動作検出
手段内の利得設定手段に対応):パンニング動作の開始
検出時の状況に応じて、制御利得を設定する。(3) <Gain setting)'l 83 (corresponding to the gain setting means in the panning operation detection means): Sets the control gain according to the situation at the time of detecting the start of the panning operation.
〔4〕〈パンニング時の制御動作)184 (合成手段
に対応):パンニング動作時の合成信号の作り方に相当
している。[4] (Control operation during panning) 184 (corresponding to synthesis means): Corresponds to how to create a composite signal during panning operation.
(5) 〈利得の修正)185 (利得修正手段に対応
):パンニング動作時の鏡筒部1の動きに応じて、制御
利得を修正する。特に、位置検出器11からのディジタ
ル信号と角速度検出器12からのディジタル信号の合成
比を変化させることにより、相対比を増減させている。(5) <Gain correction) 185 (corresponding to gain correction means): Corrects the control gain according to the movement of the lens barrel section 1 during the panning operation. In particular, by changing the combination ratio of the digital signal from the position detector 11 and the digital signal from the angular velocity detector 12, the relative ratio is increased or decreased.
〔6〕〈パン終了検出)186 (パン動作検出手段内
のパン終了検出手段に対応):パンニング動作の終了を
検出し、パンニング動作が継続している時には〔4〕に
帰り、バンニング動作が終了した時には〔1〕に帰る。[6] <Pan end detection) 186 (corresponds to the pan end detecting means in the pan action detecting means): Detects the end of the panning operation, and when the panning operation continues, returns to [4] and ends the panning operation. When you do that, return to [1].
なお、本実施例では、くパン開始検出〉182(パン開
始検出手段)とく利得の設定〉183(利得設定子゛段
)とくパン終了検出)186 (パン終了検出手段)に
よって、パン動作検出手段をする。第8図(−)に、〈
静止時の制御動作〉181のフローチャートを示す。In this embodiment, panning start detection 182 (panning start detection means), gain setting 183 (gain setter stage), and panning end detection 186 (panning end detection means) are used to detect panning operation. do. In Figure 8 (-),
A flowchart of control operation when stationary>181 is shown.
〔11〕 タイマーからの割シ込みを待っている。[11] Waiting for interrupt from timer.
タイマーは所定の時間毎(TI=5msec毎)に割シ
込み信号を発生し、割シ込みが入ると〔12〕に移行す
る。The timer generates an interrupt signal at predetermined intervals (TI=5 msec), and when an interrupt occurs, the process moves to [12].
〔12〕 信号りを所定の短時間”L”にしてディジタ
ル信号pを入力し、変数Pnに格納する。[12] Set the signal to "L" for a predetermined short time, input the digital signal p, and store it in the variable Pn.
〔13〕 信号kを所定の短時間”L”にしてディジタ
ル信号qを入力し、変数Onに格納する。[13] Set the signal k to "L" for a predetermined short time, input the digital signal q, and store it in the variable On.
(14) Pnから所定の基準値Pr を減算しくP
=Pn−Pr)、鏡筒部1と支持体2の相対角度θhに
対応したディジタル値Pを計算する。同様に、Onから
所定の基準値Orを減算しくQ=On −Or )、慣
性座標からみた鏡筒部1の角速度ω工に対応したディジ
タル値Qを計算する。なお、計算式は、右辺の計算結果
を左辺の変数に代入して、格納することを意味する。(14) Subtract a predetermined reference value Pr from Pn.
=Pn-Pr), and a digital value P corresponding to the relative angle θh between the lens barrel portion 1 and the support body 2 is calculated. Similarly, by subtracting a predetermined reference value Or from On (Q=On - Or), a digital value Q corresponding to the angular velocity ω of the lens barrel section 1 viewed from the inertial coordinates is calculated. Note that the calculation formula means that the calculation result on the right side is assigned to the variable on the left side and stored.
〔16〕 合成比りを1にする(合成比りは相対比に直
接関係している)。Pを0倍し、Qと加算合成し、合成
ディジタル値Eを得る( E = D * P +Q0
なお、*は掛算を意味する。)。[16] Set the composite ratio to 1 (the composite ratio is directly related to the relative ratio). Multiply P by 0, add and combine with Q to obtain the composite digital value E (E = D * P + Q0
Note that * means multiplication. ).
〔16〕EをD/A変換器25に出力し、アナログ信号
eに変換する。[16] Output E to the D/A converter 25 and convert it into an analog signal e.
〔1′7″l N1をmodとしてカウント用変数Nに
1を加算する(N=N+1 (modNl ) )(、
すなわち、Nに1を足して新たにNに格納し、Nの値が
N1に等しければNを0にする。ここでは、N1=10
にしている。[1'7''l Add 1 to the counting variable N with N1 as mod (N=N+1 (modNl)) (,
That is, 1 is added to N and newly stored in N, and if the value of N is equal to N1, N is set to 0. Here, N1=10
I have to.
〔18〕Nが0でないならば〔11〕に帰シ、Nが0な
らば〈パン開始検出〉182の〔21〕に移行する。す
なわち、N 1 $ T I = 50m5ec毎に〈
パン開始検出〉182を行なっている。[18] If N is not 0, the process returns to [11], and if N is 0, the process moves to [21] of <Pan Start Detection> 182. That is, every N 1 $ T I = 50 m5 ec〈
Panning start detection> 182 is performed.
第8図(ロ)に、くパン開始検出〉182のフローチャ
ートを示す。FIG. 8(b) shows a flowchart for detecting start of bunting>182.
[21] PからPIを引いて、変数Vに格納する(
V=P−PX)。PをN1倍(Hlは定数)した値とV
をN2倍(N2は定数)した値を加算して、変数WK格
納する(W=H1*P+H2*V)。[21] Subtract PI from P and store it in variable V (
V=P−PX). The value obtained by multiplying P by N1 (Hl is a constant) and V
A value obtained by multiplying by N2 (N2 is a constant) is added and stored in variable WK (W=H1*P+H2*V).
Pを新しいP!にする(Px=P)。すなわち、Pgは
N1*71時間前のPの値であシ、■は鏡筒部1と本体
ケース2の間の相対角速度(相対角度θhの微分値)に
対応している。従って、Wは相対角度θh(ト)と相対
角速度(至)の合成値となる。P is a new P! (Px=P). That is, Pg is the value of P N1*71 hours ago, and ■ corresponds to the relative angular velocity (differential value of the relative angle θh) between the lens barrel portion 1 and the main body case 2. Therefore, W is a composite value of the relative angle θh (g) and the relative angular velocity (to).
(22)I P 1(Pl(Plは定数)ならばく静止
時の制御動作〉181の〔11〕に帰シ、IPIくPl
でないならば〔23〕に行く。(22) If I P 1 (Pl (Pl is a constant), then control operation when stationary)> Returns to [11] of 181, IPI × Pl
If not, go to [23].
(23)IPI>P2(P2はPlよシも大きい定数)
ならば〈利得の設定〉183の〔31〕に移行し、IP
I)P2でないならば〔24〕に行く。(23) IPI>P2 (P2 is a constant larger than Pl)
If so, move to [31] of <Gain Settings> 183, and set the IP
I) If it is not P2, go to [24].
(24) lWl )Wl(Wlは定数)ならばく利
得の設定〉183の[31] K移行し、IWI>Wl
でないならばく静止時の制御動作〉181の〔11〕に
帰る。(24) lWl )Wl (Wl is a constant), then gain setting>183 [31] K transition, IWI>Wl
If not, return to [11] of Control operation when stationary> 181.
上述のくパン開始検出〉182の〔22〕から[24]
IQ、”いては、相対角度θhに対応したディジタル値
Pと相対角速度に対応したディジタル値Vによって、パ
ンニング動作の開始を検出している。[22] to [24] of the above-mentioned Kuppan Start Detection>182
In IQ, the start of the panning operation is detected using a digital value P corresponding to the relative angle θh and a digital value V corresponding to the relative angular velocity.
第9図にPとVによるパンニング動作の開始の検出領域
を示す(図示の斜線部分)。線aはIPI=P1に相当
し、線すはl P 1=P2に相当し、線Cは1Wl=
W1に相当する。P、■の値により、図示の斜線部に入
るとパンニング動作が開始されたものと判断している。FIG. 9 shows the detection area for the start of the panning operation using P and V (the shaded area in the figure). Line a corresponds to IPI=P1, line S corresponds to l P 1=P2, line C corresponds to 1Wl=
Corresponds to W1. Based on the values of P and ■, it is determined that the panning operation has started when the hatched area shown in the figure is entered.
すなわち、鏡筒部1と本体ケース2の相対角度θhが所
定の範囲外(IPI>P2)になる、もしくは、相対角
度θhが所定の範囲外(IPI)Pl)にある時に相対
角度θhと相対角速度の合成値(W)が所定の範囲外(
IWI>Wl)になることによって、パンニング動作の
開始を検出している。なお、第9図の点線部は可動限界
の端を表わし、lPlPlimは鏡筒部1と本体ケース
2の衝突を意味する。That is, when the relative angle θh between the lens barrel portion 1 and the main body case 2 is outside the predetermined range (IPI>P2), or when the relative angle θh is outside the predetermined range (IPI) Pl), the relative angle θh and the relative If the composite value (W) of angular velocity is outside the predetermined range (
When IWI>Wl), the start of the panning operation is detected. In addition, the dotted line part in FIG. 9 represents the end of the movable limit, and lPlPlim means the collision between the lens barrel part 1 and the main body case 2.
第8図(C)にく利得の設定〉183の70−チャート
を示す。FIG. 8(C) shows a 70-chart of "Gain Setting>183".
(31)IPIからP3(P3はP3≦P2なる定数)
を引いた値をに1倍(K1は0を含む定数)し、1v1
からvl(vlは定数)を引いた値をング動作の開始検
出時点における相対角度θhもしくは(および)相対角
速度に対応した値を合成比りの初期値として設定する(
初期値設定手段)。(31) From IPI to P3 (P3 is a constant such that P3≦P2)
The value obtained by subtracting is multiplied by 1 (K1 is a constant including 0), and 1v1
The value obtained by subtracting vl (vl is a constant) from the value corresponding to the relative angle θh or (and) the relative angular velocity at the time of detection of the start of the angular movement is set as the initial value of the composite ratio (
initial value setting means).
(32) DがDlよりも小さい時には、DをDlに
する(下限値制限手段)。ここに、Dlは1程度の定数
であり、たとえば、D1=1゜1:33) DがD2
よりも大きい時には、DをD2’にする(上限値制限手
段)。ここに、D2は1よりかなり大きい定数であり、
たとえば、D 2 =25゜第8図(d)に、くパンニ
ング時の制御動作〉184のフローチャートを示す。(32) When D is smaller than Dl, D is set to Dl (lower limit value limiting means). Here, Dl is a constant of about 1, for example, D1=1°1:33) D is D2
When it is larger than , D is set to D2' (upper limit limiter). Here, D2 is a constant much larger than 1,
For example, D 2 =25°. FIG. 8(d) shows a flowchart of the control operation during panning>184.
〔41〕 タイマーからの割り込みを待っている。[41] Waiting for interrupt from timer.
タイマーは所定の時間毎(T 1= 5 m5ea毎)
に割り込み信号を発生し、割り込みが入ると〔42〕に
移行する。The timer is set every predetermined time (every T 1 = 5 m5ea)
An interrupt signal is generated, and when an interrupt occurs, the process moves to [42].
〔42〕 信号りを所定の短時間”L”にしてディジタ
ル信号pを入力し、変数Pnに格納する。[42] Set the signal to "L" for a predetermined short time, input the digital signal p, and store it in the variable Pn.
〔43〕 信号kを所定の短時間”L”にしてディジ
タル信号qを入力し、変数Qnに格納する。[43] Set the signal k to "L" for a predetermined short time, input the digital signal q, and store it in the variable Qn.
(44] Pnから所定の基準値Prを減算しくP=
Pn−Pr)、鏡筒部1と支持体2の相対角度θhに対
応したディジタル値Pを計算する。同様に、Qnから所
定の基準値Orを減算しくQ=On−Or)、慣性座標
からみた鏡筒部1の角速度ω工に対応したディジタル値
Qを計算する。(44) Subtract a predetermined reference value Pr from Pn, P=
Pn-Pr), a digital value P corresponding to the relative angle θh between the lens barrel portion 1 and the support body 2 is calculated. Similarly, by subtracting a predetermined reference value Or from Qn (Q=On-Or), a digital value Q corresponding to the angular velocity ω of the lens barrel section 1 viewed from the inertial coordinates is calculated.
〔46〕 合成比りをPに掛けた後にQと加算合成し
、合成ディジタル値Eを得る(E=D*P+Q)。[46] After multiplying P by the synthesis ratio, add and synthesize with Q to obtain a synthesized digital value E (E=D*P+Q).
C46’) EをD/A変換器26に出力し、アナロ
グ信号eに変換する。C46') Output E to the D/A converter 26 and convert it into an analog signal e.
[:47’:lN2をnodとしてカウント用変数Nを
+1する( N = N+1 (nod N2 ) )
。すなわち、Nに1を足して新たにNに格納し、Nの
値がN2に等しければNを0にする。ここでは、N2=
10にしている。[:47': Set count variable N to +1 with lN2 as nod (N = N+1 (nod N2))
. That is, 1 is added to N and newly stored in N, and if the value of N is equal to N2, N is set to 0. Here, N2=
I'm setting it to 10.
(4B) Nが0でないならば〔41〕に帰シ、Nが
0ならば〈利得の修正〉186の〔61〕に移行する。(4B) If N is not 0, return to [41]; if N is 0, proceed to [61] of <Gain Modification> 186.
すなわち、N 2 *T 1 = 50 m5ec毎に
〈利得の修正〉186を行なっている。That is, <gain correction> 186 is performed every N 2 *T 1 = 50 m5ec.
御動作を行なっているが、合成比りの値は大幅に異なっ
ている。However, the value of the composite ratio is significantly different.
第8図(、)にく利得の修f>185のフローチャート
を示す。FIG. 8(,) shows a flowchart for gain adjustment f>185.
(sl) PからPxを引いて、■に格納する(V=
P−PI)oPを新しいPxにする(P=Px)。(sl) Subtract Px from P and store it in ■ (V=
P-PI) Make oP the new Px (P=Px).
Pの符号が正の時に変数Sを1にし、Pが00時にはS
も0にし、Pの符号が負の時にはSを−1にする( S
= sgn(ト))。SとVを掛けて、Yとする(Y
=S4cV)。すなわち、■は相対角速度(相対角度θ
bの微分値)に対応した値になる。When the sign of P is positive, the variable S is set to 1, and when P is 00, the variable S is set to 1.
is also set to 0, and when the sign of P is negative, S is set to -1 (S
= sgn(g)). Multiply S and V to get Y (Y
=S4cV). In other words, ■ is the relative angular velocity (relative angle θ
The value corresponds to the differential value of b).
また、YはPの符号ζVの符号が一致した場合にはIV
Iに等しくなシ、Pの符号とVの符号が異なる場合には
一1vlに等しくなる。In addition, Y is IV if the signs of P and ζV match.
If the sign of P is different from the sign of V, it becomes equal to -1vl.
C52フ Y≧Y1(Ylは0を含む負の定数)の時に
は〔63〕に行き、Y2(Y(Yl (Y2は負の定数
)の時にはくパン終了検出〉186の〔61〕に行き、
Y≦Y2の時には〔64〕に行く。C52 When Y≧Y1 (Yl is a negative constant including 0), go to [63], and when Y2 (Y (Yl (Y2 is a negative constant)), go to [61] of 186,
When Y≦Y2, go to [64].
〔63〕 合成比D f M 1倍して新しいDにする
(D=D*M1 )oここに、Mlは1よシも太きい定
数であり、たとえば、M1=1.1゜すなわち、合成比
りを所定の比率M1により大きくする。その後に、Dが
D2より大きいときには、DをD2にする(上限値制限
手段)。次に、〈パン終了検出〉186の〔61〕に行
く。[63] Synthesis ratio D f M Multiply by 1 to create new D (D=D*M1) oHere, Ml is a constant larger than 1, for example, M1=1.1°, that is, the synthesis ratio The ratio is increased by a predetermined ratio M1. After that, when D is larger than D2, D is set to D2 (upper limit limiter). Next, go to [61] of <Pan End Detection> 186.
〔64〕 合成比りをN1分の1にして新しいDにする
(D=D/M1)。すなわち、合成比りを所定の比率M
1により小さくする。その後に、DがDlより小さいと
きには、DをDlにする(下限値制限手段)。次に、〈
パン終了検出〉186の〔e1〕に行く。[64] Set the synthesis ratio to 1/N1 to create a new D (D=D/M1). In other words, the composite ratio is set to a predetermined ratio M
Make it smaller by 1. After that, when D is smaller than Dl, D is set to Dl (lower limit value limiting means). next,<
Go to [e1] of bread end detection> 186.
上述のく利得の修正〉186では、相対角速度に対応し
たディジタル値■に応じて合成比D(相対比)を増減さ
せている。特に、VとPの符号が一致している場合には
合成比りを大きくし、VとPの符号が異なシ、IVIが
所定の値(−Y2)よりも大きい場合には合成比りを小
さくしている。In the gain correction> 186 described above, the combination ratio D (relative ratio) is increased or decreased in accordance with the digital value (2) corresponding to the relative angular velocity. In particular, when the signs of V and P match, the combination ratio is increased, and when the signs of V and P differ, and IVI is larger than a predetermined value (-Y2), the combination ratio is increased. I'm keeping it small.
第8図(1)に〈パン終了検出〉186のフローチャー
トを示す。FIG. 8(1) shows a flowchart of <pan end detection> 186.
1:61〕I Q l <01 (Q、1は定数)の時
には〔62〕に行き、l Q I <01でない時には
くバンユ、グ時の制御動作〉184の〔41〕に帰る。1:61] When I Q l < 01 (Q, 1 is a constant), go to [62], and when l Q I < 01, return to [41] of Control operation at banyu and go > 184.
(62) l P l <P4 (P4は定数)の時
には〔63〕に行き、IPI<P4でない時にはくパン
ニング時の制御動作〉184の〔41〕に帰る。(62) When IPI<P4 (P4 is a constant), go to [63], and when IPI<P4, go back to [41] of Control operation during panning>184.
C63〕 1v1〈v2(v2は定数)の時にはく静止
時の制御動作〉181の〔11〕に帰り、IVI<V2
でない時にはくパンニング時の制御動作〉184の〔4
1〕に帰る。C63] Return to [11] of 181, 1v1 <control operation at rest, which does not occur when v2 (v2 is a constant), and IVI<V2
Control operation during panning> 184 [4]
Return to 1].
上述のくパン終了検出〉186では、慣性座標からみた
鏡筒部1の角速度ω が所定の範囲内(IQlくQl)
になシ、鏡筒部1と本体ケース2の相対角度θhが所定
の範囲内(IPI<P4)になり、相対角速度(相対角
度θhの微分値)が所定の範囲内(IVI<V2)にな
ったことにより、パンニング動作の終了を検出している
。In the above-mentioned panning completion detection> 186, the angular velocity ω of the lens barrel 1 seen from the inertial coordinates is within a predetermined range (IQl x Ql).
Otherwise, the relative angle θh between the lens barrel part 1 and the main body case 2 is within the predetermined range (IPI<P4), and the relative angular velocity (differential value of the relative angle θh) is within the predetermined range (IVI<V2). The end of the panning operation is detected by this.
次に、本撮影装置の防振特性について説明する。Next, the image stabilization characteristics of this photographic device will be explained.
第10図の制御ブロック図において、慣性座標からみた
鏡筒部1の角度θ工と本体ケース2の角度θ工の相対角
度θh=θニーθ工は、アクチュ□エータ3のマグネッ
ト102の磁界を検知するホール素子6によって簡単に
検出される。ホール素子6と位置検出器11はブロック
204で表わされ、θhのB倍の信号C(位置検出器1
1の出力信号)を得る。一方、慣性座標からみた鏡筒部
1の角速度ω工は角速度センサ6と角速度検出器12に
よって検出され、ブロック2(15と206の縦続接続
によって表わされる。すなわち、角速度センサ6と同期
検波回路134によってω工の−へ倍された信号を検出
しくブロック2o6)、ローパスフィルタ136によっ
てfh=ωh/2π=10oH1以上の高周波のリップ
ル電圧が低減・除去され(ブロック2o6)、ω□の変
動の必要な周波数成分(DC〜100 Hz )の信号
dが電り出されている。合成器13はブロック207と
加算点208によって表わされ、信号Cを0倍した後に
信号dと加算・合成し、合成信号eを得る。駆動器14
号fはトルクTmに変換される。ここに、Rはコイル1
04aと104bの合成抵抗値で、l、xt はトルク
定数である。ブロック201は鏡筒部1の機械的な慣性
モーメン) TmによるトルクTmから角速度・。への
伝達を表わし;プ・・り2(12はω工とθ工の関係を
表わす。ここに、Bはラプラス演算子を意味している。In the control block diagram shown in FIG. 10, the relative angle θh between the angle θ of the lens barrel 1 and the angle θ of the main body case 2 when viewed from the inertial coordinates is θh = θ knee θ. It is easily detected by the sensing Hall element 6. The Hall element 6 and the position detector 11 are represented by a block 204, and a signal C (position detector 1
1 output signal) is obtained. On the other hand, the angular velocity ω of the lens barrel 1 viewed from the inertial coordinates is detected by the angular velocity sensor 6 and the angular velocity detector 12, and is represented by the cascade connection of blocks 2 (15 and 206. That is, the angular velocity sensor 6 and the synchronous detection circuit 134 Block 2o6) detects the signal multiplied by ω to -, and the low-pass filter 136 reduces and removes the ripple voltage at high frequencies of fh = ωh/2π = 10oH1 or higher (block 2o6), making it necessary to change ω□. A signal d having a frequency component (DC to 100 Hz) is generated. The combiner 13 is represented by a block 207 and an addition point 208, which multiplies the signal C by 0 and then adds and combines it with the signal d to obtain a composite signal e. Driver 14
The number f is converted into torque Tm. Here, R is coil 1
In the combined resistance value of 04a and 104b, l and xt are torque constants. The block 201 is the mechanical moment of inertia of the lens barrel 1) and the angular velocity is calculated from the torque Tm due to Tm. represents the transmission to; P··ri2 (12 represents the relationship between ω-factor and θ-factor. Here, B means the Laplace operator.
いま、角速度ω工から信号dまでの伝達関数の内で周波
数に関係する項(ブロック206)をF(s)= (ω
h/(a+ωh)) ・・−−−−(1)と
おき、
L = C−(Kt/R) −(1/Um) −
−−−・−(2)とすると、θ工からθ。への伝達関数
はG(fl) =θlθX
=(B@D−L)/(s・s +F(s)・A−L−i
+B−D−L)・・・・・・(3)
となる。ここで、
ω1=2π11f1
=(B−D)/A ・・・・・・(4
)ω2=2πφf2
: A、L ・・・・・
・(6)とおくときに、
ω =2π・f <<ω =2π・f ・・・
…(6)ωh=2π・fh〉〉ω2 −・・
・・・(7)となしている。実際には、f1=0.1H
2,f2=10Hz 、 f h= 100 Hzにし
ている。Now, the term related to frequency (block 206) in the transfer function from the angular velocity ω to the signal d is expressed as F(s) = (ω
h/(a+ωh)) ・---(1), L = C-(Kt/R) −(1/Um) −
−−・−(2), then θ from θ. The transfer function to G(fl) = θlθX = (B@DL)/(s・s +F(s)・A−L−i
+B-D-L)...(3) It becomes. Here, ω1=2π11f1=(B-D)/A (4
)ω2=2πφf2: A, L...
・When setting (6), ω = 2π・f <<ω = 2π・f ・・・
…(6) ωh=2π・fh〉〉ω2 −・・
...(7). Actually, f1=0.1H
2, f2=10Hz, fh=100Hz.
このようにするならば、flからf2の周波数範囲にお
いてF(jω)=1となるので、周波数伝達関数G(j
ω)の折線近似ボード特性は第11図のようになる。す
なわち、慣性座標における本体ケース2の回転角08゛
に対する鏡筒部1の回転角θ工の伝達特性G(jω)は
、第一の折点周波数f1以下の周波数範囲においては1
(odB)となり(線■)、11以上で第二の折点周波
数f2以下の周波数範囲では−6dBloatで減衰し
く線■)、12以上の周波数範囲では−12dBloa
t で減衰している(線の)(このような特性は、f
2≧6・f 1 t f h≧3・f2とすれば得られ
る)。If we do this, F(jω)=1 in the frequency range from fl to f2, so the frequency transfer function G(j
The curved line approximation board characteristic of ω) is as shown in FIG. That is, the transfer characteristic G(jω) of the rotation angle θ of the lens barrel 1 with respect to the rotation angle 08° of the main body case 2 in inertial coordinates is 1 in the frequency range below the first corner frequency f1.
(odB) (line ■), and in the frequency range of 11 or more and below the second corner frequency f2, it is attenuated by -6 dBloat (line ■), and in the frequency range of 12 or more, -12 dBloa
(of a line) that is attenuated at t (such a property is expressed by f
2≧6・f 1 t f h≧3・f2).
第11図より、14以上の周波数範囲においてθ工の振
動からθ。の振動への伝達量は小さくなる。From Fig. 11, θ from the vibration of θ mechanical in the frequency range of 14 or more. The amount transmitted to the vibration becomes smaller.
その程度は、odB(線■)と特性線の間の差2dB
によって表わされる。The degree is 2 dB difference between odB (line ■) and the characteristic line.
is expressed by
第12図に防振機構のない撮影装置(ビデオカメラ)の
撮影時におけるヨ一方向の本体ケースの回転角θ8の変
動の測定結果を示す(スペクトラム分析)。これは、操
作者が撮影装置を手に持ちながら大地に静止し、静止し
た被写体を撮影した時の本体ケース2の回転角θ工の変
動に対応する。FIG. 12 shows the measurement results of fluctuations in the rotation angle θ8 of the main body case in one direction when photographing with a photographing device (video camera) without an anti-vibration mechanism (spectrum analysis). This corresponds to a change in the rotation angle θ of the main body case 2 when the operator stands still on the ground while holding the photographing device in his hand and photographs a stationary subject.
これをみると、0.5 Hz〜6Hzの範囲の変動が大
きいことがわかる。従って、本撮影装置の防振特性を第
11図のごとき特性にすれば、本体ケース2の回転角θ
8の変動にかかわらず鏡筒部1の回転角0工はほとんど
変動しなくなり、撮影画面の変動が著しく小さくなるこ
とがわかる。すなわち、安定した見やすいビデオ撮影が
可能になる。特に、f1≦α5Hzにすれば、その効果
が得られる。Looking at this, it can be seen that there is a large variation in the range of 0.5 Hz to 6 Hz. Therefore, if the anti-vibration characteristics of this photographing device are made as shown in FIG. 11, then the rotation angle θ of the main body case 2
It can be seen that the rotation angle 0 of the lens barrel section 1 hardly changes regardless of the fluctuation of 8, and the fluctuation of the photographic screen becomes significantly small. In other words, stable and easy-to-view video shooting becomes possible. In particular, this effect can be obtained by setting f1≦α5Hz.
さらに、本実施例では合成器13の内蔵プログラムにパ
ン動作検出手段と利得修正手段を有して止できる。次に
、これについて説明する。Furthermore, in this embodiment, the built-in program of the synthesizer 13 can include a panning motion detection means and a gain correction means. Next, this will be explained.
撮影装置(ビデオカメラ)によって動いている被写体を
撮影するときには、操作者は自分を回転軸として回転し
ながら被写体を撮影画面から外れないようにする(この
ような動作をパンニング動作と言う)。パンニング動作
時には、撮影装置は慣性座標においてヨ一方向に回転し
ていることになる。このとき、本撮影装置は第11図の
ごとき特性の防振動作をおこなっているので、本体ケー
ス2の回転角θ8の増加に対して鏡筒部1の回転角θ。When photographing a moving subject using a photographing device (video camera), the operator rotates around himself or herself as an axis of rotation while keeping the subject from leaving the photographic screen (this operation is called a panning operation). During the panning operation, the photographing device is rotating in one direction in the inertial coordinates. At this time, since this photographing apparatus performs vibration-proofing operation with the characteristics shown in FIG. 11, the rotation angle θ of the lens barrel portion 1 increases as the rotation angle θ8 of the main body case 2 increases.
の追従動作はかなり遅れる。まず、合成器13の合成比
りが一定の場合(D=1)の欠点について説明する。第
11図および(4)式から理解されるように、加算点2
08までの相対角度θhの検出利得B、Dと角速度ω工
の検出利得Aの相対比B−D/Aが小さい程f1が小さ
くなシ、防振特性が良くなるために、相対比をかなシ小
さく選定する必要がある。すなわち、検出利得Bを小さ
の発生トルクTmはたかだかB・θh1(θh1は可動
限界の端に対応する相対角度θhの値)に対応する程度
の小さなトルクしか発生できなかった。The following operation is considerably delayed. First, a disadvantage when the synthesis ratio of the synthesizer 13 is constant (D=1) will be explained. As understood from Fig. 11 and equation (4), the addition point 2
The smaller the relative ratio B-D/A of the detection gains B and D of the relative angle θh up to 08 and the detection gain A of the angular velocity ω is, the smaller f1 is. It is necessary to select a small size. That is, the generated torque Tm with a small detection gain B could only generate a small torque corresponding to at most B·θh1 (θh1 is the value of the relative angle θh corresponding to the end of the movable limit).
アクチュエータ30発生トルクTmが小さければ鏡筒部
1の加速度が小さくなり、パンニング動作による本体ケ
ース2の回転角θ工の増加に対して鏡筒部1の回転角θ
工の増加が大幅に遅れるようになる。その結果、本体ケ
ース2と鏡筒部1が可動限界端(1θhl=θh1)に
おいて衝突し、操作者に衝突による衝撃力が感じられた
。このような衝突は、撮影装置の破損を招き易くすると
共に、操作者に不快感を与えるものであシ、極力避けな
ければならない。If the torque Tm generated by the actuator 30 is small, the acceleration of the lens barrel section 1 will be small, and the rotation angle θ of the lens barrel section 1 will decrease with respect to the increase in the rotation angle θ of the main body case 2 due to the panning operation.
The increase in labor costs will be significantly delayed. As a result, the main body case 2 and the lens barrel 1 collided at the movable limit end (1θhl=θh1), and the operator felt the impact force due to the collision. Such collisions tend to damage the imaging device and give discomfort to the operator, and should be avoided as much as possible.
本実施例では、パン動作検出手段によってパンニング動
作中を検出し、利得修正手段によって相対角速度に対応
したディジタル値Vに応じて合成比りを変化させること
により、相対比B、D/Aを増減させている。これによ
り、パンニング動作中の相対比B−D/Aが静止時の制
御動作の相対比B/Aよシも大きくなシ、アクチュエー
タ3の発生トルクTmも大きくなり、パンニング動作に
よる本体ケース2の回転角度θ8の増加に十分追随して
鏡筒部1を加速することができる。その結果、鏡筒部1
と本体ケース2の衝突は防止できる。In this embodiment, the panning motion detection means detects that a panning motion is in progress, and the gain correction means changes the composite ratio according to the digital value V corresponding to the relative angular velocity, thereby increasing or decreasing the relative ratios B and D/A. I'm letting you do it. As a result, the relative ratio B-D/A during the panning operation is larger than the relative ratio B/A during the control operation at rest, and the torque Tm generated by the actuator 3 also increases, so that the main body case 2 due to the panning operation The lens barrel portion 1 can be accelerated to sufficiently follow the increase in the rotation angle θ8. As a result, the lens barrel part 1
Collision between the main body case 2 and the main body case 2 can be prevented.
次に、これについてより詳細に説明する。パン動作検出
手段のパン開始検出手段は、鏡筒部1と本体ケース2の
相対角度θhに対応したディジタル値Pおよび相対角速
度に対応したディジタル値Vにより、相対角度θhが所
定の範囲外になったこと、もしくは、相対角度と相対角
速度の合成値が所定の範囲外になったことにより、パン
ニング動作の開始を検出している。パンニング動作をし
ていない時には(静止した被写体を撮影している時)、
相対角度θhは所定の狭い範囲内において微少な変動を
しており、相対角速度も小さい。すなわち、ディジタル
値p、v、wの絶対値は十分小さく、演算器23はく静
止時の制御動作〉181を繰シ返している。また、合成
比りは1になっている。Next, this will be explained in more detail. The panning start detecting means of the panning motion detecting means detects when the relative angle θh is outside a predetermined range based on the digital value P corresponding to the relative angle θh between the lens barrel section 1 and the main body case 2 and the digital value V corresponding to the relative angular velocity. The start of the panning operation is detected when the relative angle and the relative angular velocity fall outside a predetermined range. When not panning (when photographing a stationary subject),
The relative angle θh varies slightly within a predetermined narrow range, and the relative angular velocity is also small. That is, the absolute values of the digital values p, v, and w are sufficiently small, and the control operation when the arithmetic unit 23 is stationary>181 is repeated. Also, the composite ratio is 1.
このような状態においてパンニング動作が開始されたと
すると、本体ケースθ8の増加にもかかわらす鏡筒部1
0角度θ□は変化しないので、相対角度θhの絶対値は
増加し、相対角速度の絶対値も大きくなる。その結果、
〈パン開始検出〉182においてディジタル値P、■が
第9図のパンニング動作の開始検出領域に入り、パンニ
ング動作は検出される。If the panning operation is started in such a state, the lens barrel portion 1
Since the 0 angle θ□ does not change, the absolute value of the relative angle θh increases, and the absolute value of the relative angular velocity also increases. the result,
<Panning Start Detection> At 182, the digital values P and 2 enter the panning operation start detection area of FIG. 9, and the panning operation is detected.
〈利得の設定〉183において、パンニング動作の開始
時点に於けるP、■に対応した合成比りが設定され、〈
パンニング時の制御動作〉1840制御動作に移る。通
常、合成比りは1よりも大きな値が初期値として与えら
れる。In <Gain setting> 183, a synthesis ratio corresponding to P and ■ at the start of the panning operation is set, and <
Control operation during panning> 1840 Proceed to control operation. Usually, a value larger than 1 is given as an initial value for the composition ratio.
く利得の修正〉186において、その時の相対角速度に
対応したディジタル値Vの値から、次の時点の相対角度
に対応したディジタル値Pの変化の程度を見て、合成比
りを修正している。たとえば、VがPと同符号ならば合
成比りを大きくして行き、アクチュエータ30発生トル
クTmを大きくする(D、Pに関係したトルクが発生す
る)。Modification of gain> At step 186, the degree of change in the digital value P corresponding to the relative angle at the next point in time is checked from the value of the digital value V corresponding to the relative angular velocity at that time, and the composite ratio is corrected. . For example, if V has the same sign as P, the composite ratio is increased and the torque Tm generated by the actuator 30 is increased (torque related to D and P is generated).
従って、鏡筒部1は十分大きな加速度によって加速され
、パンニング動作による本体ケース20角度θ工の増加
にほぼ追従して鏡筒部1の角度θ工が増加する。その結
果、鏡筒部1と本体ケース2の衝突は防止される。すな
わち、IPlの増加は抑えられ、逆に、IPlが減少す
るようになる。Therefore, the lens barrel section 1 is accelerated by a sufficiently large acceleration, and the angle .theta. of the lens barrel section 1 increases substantially following the increase in the angle .theta. of the main body case 20 due to the panning operation. As a result, collision between the lens barrel portion 1 and the main body case 2 is prevented. That is, the increase in IPl is suppressed, and conversely, IPl begins to decrease.
また、VがPと異符号で、その絶対値IVIが所定値(
IY21)よシも大きい場合には、合成比りを小さくし
てIPIの減少度合いを小さくするようにしている。こ
れによ!D、IPlはゆるやかにOに向かって減少し、
撮影画面の急速な移動を防止している。すなわち、パン
ニング動作時の撮影画面の移動が滑らかになり、非常に
見やすい画面になる。Also, V has a different sign from P, and its absolute value IVI is a predetermined value (
IY21) If the ratio is also large, the combination ratio is made small to reduce the degree of decrease in IPI. This is it! D, IPl gradually decreases toward O,
Prevents rapid movement of the shooting screen. In other words, the movement of the photographic screen during the panning operation becomes smooth, resulting in an extremely easy-to-see screen.
パンニング動作中は、合成比りが大きくなっているので
、パンニングによる本体ケース2の角度θ工の増加に追
従して鏡筒部1の角度θ。も増加する。すなわち、鏡筒
部1の角速度ω工はパンニングによる(慣性座標からみ
た)本体ケース2の角速度に一致もしくは略一致し、ω
工は所定の範囲外(IQI>01)になっている。During the panning operation, since the composite ratio increases, the angle θ of the lens barrel 1 follows the increase in the angle θ of the main body case 2 due to panning. will also increase. In other words, the angular velocity ω of the lens barrel 1 matches or almost matches the angular velocity of the main body case 2 due to panning (as seen from the inertial coordinates), and ω
IQI is outside the predetermined range (IQI>01).
パンニング動作が終了した後に、撮影装置の操作者は通
常の静止した被写体の撮影に移る。パンニング動作が終
了すると、本体ケース2の角度θ8がほとんど変化しな
くなるので、鏡筒部1の角度θ。もθ8に一致した値に
留ろうとする。これに伴って、鏡筒部1の角速度θ、は
所定の範囲内の小さな値もしくは0になり、かつ、相対
角度θhおよび相対角速度も小さな値に落ち着いていく
。After the panning operation is completed, the operator of the photographing device moves on to normal photographing of a stationary subject. When the panning operation is completed, the angle θ8 of the main body case 2 hardly changes, so the angle θ of the lens barrel portion 1. also tries to stay at a value that coincides with θ8. Along with this, the angular velocity θ of the lens barrel portion 1 becomes a small value within a predetermined range or zero, and the relative angle θh and relative angular velocity also settle down to small values.
すなわち、鏡筒部1の角速度ω、に対応したディジタル
値Qの絶対値はQlよりも小さくなり(IQl<01)
、鏡筒部1と本体ケース2の相対角度θ8に対応したデ
ィジタル値Pの絶対値はP4よりも小さくなり(IPI
<P4)、鏡筒部1と本体ケース2の相対角速度に対応
したディジタル値Vの絶対値はv2よシも小さくなる(
IVI<V2)。その結果、くパン終了検出〉186に
おいてパンニング動作の終了が検出され、〈静止時の制
御動作〉181に移行する。That is, the absolute value of the digital value Q corresponding to the angular velocity ω of the lens barrel portion 1 is smaller than Ql (IQl<01).
, the absolute value of the digital value P corresponding to the relative angle θ8 between the lens barrel 1 and the main body case 2 is smaller than P4 (IPI
<P4), the absolute value of the digital value V corresponding to the relative angular velocity between the lens barrel section 1 and the main body case 2 is smaller than v2 (
IVI<V2). As a result, the end of the panning operation is detected in panning end detection> 186, and the process moves to <control operation when stationary> 181.
以後、次のパンニング動作が開始されるまでく静止時の
制御動作〉181を継続する。また、次のパンニング動
作に起こった時には、上述の動作に従ってくパン開始検
出〉182はそれを検出し、くパンニング時の制御動作
〉184に移シ、くパン終了検出〉186によってパン
ニング動作の終了を検出するまで〈パンニング時の制御
動作〉184を行なう。Thereafter, the control operation during standstill>181 is continued until the next panning operation is started. When the next panning operation occurs, the panning start detection 182 detects it according to the above-mentioned operation, moves to the panning control operation 184, and ends the panning operation by the panning end detection 186. <Control operation during panning> 184 is performed until .
前述の実施例では、〈利得の修正〉185において所定
の比率で合成比りを増減させたが、本発明はそのような
場合に限定されるものではない。In the embodiment described above, the synthesis ratio is increased or decreased by a predetermined ratio in the <gain modification> 185, but the present invention is not limited to such a case.
第13図(a)に〈利得の修正〉186の他の70−チ
ャート例を示す。本例では、所定の値で合成比りを増減
させている。これについて説明する。FIG. 13(a) shows another 70-chart example of <Gain Modification> 186. In this example, the composition ratio is increased or decreased by a predetermined value. This will be explained.
〔101〕PからPgを引いて、■に格納する(V=P
−Pg)。Pを新しいPgにする(P=PK)。[101] Subtract Pg from P and store it in ■ (V=P
-Pg). Let P be a new Pg (P=PK).
P6符号が正の時に変数Sを1にし、Pが。の時にはS
も0にし、Pの符号が負の時にはSを−1にする(s=
=sgn(ト))。SとVを掛けて、Yとする(Y=S
*v)。When the P6 sign is positive, the variable S is set to 1, and P is. When , S
is also set to 0, and when the sign of P is negative, S is set to -1 (s=
=sgn(g)). Multiply S and V to get Y (Y=S
*v).
(1(12) Y≧Y1 (Ylは0を含む負の定数
)の時には(103)に行き、Y2(Y(Yl (Y2
は負の定数)の時にはくパン終了検出〉186の〔61
〕に行き、Y≦Y2(0時には(104)に行く。(1 (12) When Y≧Y1 (Yl is a negative constant including 0), go to (103) and calculate Y2(Y(Yl (Y2
is a negative constant), [61
], and when Y≦Y2 (0 o'clock, go to (104)).
(103) 合成比りにM2を足して、新しいDにす
る(D=D+M2)。ここに、M2は1よりも小さな定
数であり、たとえば、M2=0.2゜すなわち、合成比
りを所定の値M2により大きくする。(103) Add M2 to the composite ratio to create a new D (D=D+M2). Here, M2 is a constant smaller than 1, for example, M2=0.2°, that is, the composite ratio is made larger than the predetermined value M2.
その後に、DがD2よシ大きいときには、DをD2にす
る(上限値制限手段)。次に、〈パン終了検出〉186
の〔61〕に行く。After that, when D is larger than D2, D is set to D2 (upper limit limit means). Next, <Bread end detection> 186
Go to [61].
C104) 合成比りからM2を引き新しいDにする
CD=D−M2 )。すなわち、合成比りを所定の値M
2により小さくする。その後に、DがDlよシ小さいと
きには、DをDlにする(下限値制限手段)0次に、く
パン終了検出〉186の〔61〕に行く。C104) Subtract M2 from the composite ratio to create a new D CD=D-M2). In other words, the composite ratio is set to a predetermined value M
Make it smaller by 2. After that, when D is smaller than Dl, D is set to Dl (lower limit value limiting means).Next, the process goes to [61] of ``Punning end detection'' 186.
さらに、第13図(ロ)にく利得の修正〉186の他の
フローチャート例を示す。本例では、相対角速度(v)
に関係するディジタル値Yに応じた比率で合成比りを増
減させている。これにつ込て説明する。Further, FIG. 13(b) shows another example of a flowchart of gain correction>186. In this example, relative angular velocity (v)
The synthesis ratio is increased or decreased at a ratio according to the digital value Y related to the . I will explain this in detail.
〔111〕PからPx を引いて、■に格納する(V=
P−Pc)。Pを新しいPxにする(P=Px)。[111] Subtract Px from P and store it in ■ (V=
P-Pc). Let P be the new Px (P=Px).
Pの符号が正の時に変数Sを1にし、Pが0の時にはS
も0にし、Pの符号が負の時にはSを−1にする( S
= 5qn(P) )。SとVを掛けて、Yとする(
Y=S*V)。When the sign of P is positive, the variable S is set to 1, and when P is 0, the variable S is set to 1.
is also set to 0, and when the sign of P is negative, S is set to -1 (S
= 5qn(P)). Multiply S and V to get Y (
Y=S*V).
〔112〕Y≧Y1(Ylは0を含む負の定数)の時に
は(113’)に行き、Y2<Y<Yl (Y2は負の
定数)の時にはくパン終了検出〉186の〔61〕に行
き、Y≦Y2の時には(:114)に行く。[112] When Y≧Y1 (Yl is a negative constant including 0), go to (113'), and when Y2<Y<Yl (Y2 is a negative constant), go to [61] of 186. If Y≦Y2, go to (:114).
[:113] YにYs(Ysは正の定数)を足した
値をM3倍(M3は定数)し、その値に1を足して、M
dに格納する(Md =1 +M3* (Y+Ya))
。[:113] Multiply the value of Y plus Ys (Ys is a positive constant) by M3 (M3 is a constant), add 1 to that value, and get M
Store in d (Md = 1 +M3* (Y+Ya))
.
合成比りにMdを掛けて新しいDにする(D=D*Md
)。すなわち、合成比りを相対角速度(V)に応じた比
率Mdにより大きくする。その後に、DがD2より大き
いときには、DをD2にする(上列いた値をM3倍し1
.その値に1を足して、Mdに格納する(Md =1−
1−M3* (I Y l −Y4))。Multiply the composite ratio by Md to create a new D (D=D*Md
). That is, the composite ratio is increased by the ratio Md according to the relative angular velocity (V). After that, when D is greater than D2, set D to D2 (multiply the value in the top row by M3 and 1
.. Add 1 to that value and store it in Md (Md = 1-
1-M3* (IYl-Y4)).
合成比りをMd分の1にして新しいDにする(D=D/
Md)oすなわち、合成比りを相対角速度(V)に応じ
た比率Mdにより小さ≦する。その後に、DがDlよシ
小さいときには、DをDlにする(下限値制限手段)。Set the synthesis ratio to 1/Md to create a new D (D=D/
Md)o That is, the composite ratio is made smaller by the ratio Md according to the relative angular velocity (V). After that, when D is smaller than Dl, D is set to Dl (lower limit value limiting means).
次に、〈パン終了検出〉186の〔61〕に行く。Next, go to [61] of <Pan End Detection> 186.
さらに、第13図(c)にく利得の修正〉186の他の
フローチャート例を示す。本例では、相対角速度(V)
に関係するディジタル値Yに応じた値で合成比りを増減
させている。これについて説明する0
(121] PからPxを引いて、■に格納する(
V=P−Pg )o Pを新しいPxにする(P=Pり
。Further, FIG. 13(c) shows another example of a flowchart of gain correction>186. In this example, relative angular velocity (V)
The synthesis ratio is increased or decreased by a value corresponding to the digital value Y related to . Explain this 0 (121) Subtract Px from P and store it in ■ (
V=P-Pg)o Make P the new Px (P=Pri).
Pの符号が正の時に変数Sを1にし、Pが0の時にはS
もOにし、Pの符号が負の時に(4sを−1にする(
S=ggn(P) )。S、!−Vを掛けて、Yとする
(y、、=s*v)。When the sign of P is positive, the variable S is set to 1, and when P is 0, the variable S is set to 1.
is set to O, and when the sign of P is negative (sets 4s to -1)
S=ggn(P)). S,! Multiply by -V to get Y (y, ,=s*v).
(122) Y≧Y1(Ylは0を含む負の定数)の
時には(123)に行き、Y2<Y<Yl (Y2は負
の定数)の時にはくパン終了検出〉186の〔61〕に
行き□、Y≦Y2の時には〔124〕に行く。(122) When Y≧Y1 (Yl is a negative constant including 0), go to (123), and when Y2<Y<Yl (Y2 is a negative constant), go to [61] of 186 □, when Y≦Y2, go to [124].
[123’) YにYs(Ysは正の定数)を足した
値をM4倍(M4は定数)し、Mdに格納する(Md
=M4$(Y+Y3 ))。合成比りにMdを足して新
しいDにする(D=D+Md)。すなわち、合成比りを
相対角速度(V)に応じた値Mdにより大きくする。そ
の後に、DがD2よシ犬き込ときには、DをD2にする
(上限値制限手段)。[123') Multiply the value obtained by adding Ys (Ys is a positive constant) to Y by M4 (M4 is a constant) and store it in Md (Md
=M4$(Y+Y3)). Add Md to the composite ratio to create a new D (D=D+Md). That is, the composite ratio is increased by a value Md corresponding to the relative angular velocity (V). After that, when D exceeds D2, D is set to D2 (upper limit limit means).
次に、〈パン終了検出〉186の〔61〕に行く。Next, go to [61] of <Pan End Detection> 186.
[124] I Y lからY4 (Y4は正の定数
)を引いた値をM4倍し、Mdに格納する(Md=M4
*(IYI−Y4))。合成比りからMdを引いて新し
いDにする(D=D−Md)。すなわち、合成比りを相
対角速度(V)に応じた値Mdにより小さくする。その
後に、DがDlよシ小さいときには、DをDlにする(
下限値制限手段)。次に、〈パン終了検出〉186の〔
61〕に行く。[124] I Y The value obtained by subtracting Y4 (Y4 is a positive constant) is multiplied by M4 and stored in Md (Md=M4
*(IYI-Y4)). Subtract Md from the composite ratio to obtain a new D (D=D-Md). That is, the composite ratio is made smaller by the value Md according to the relative angular velocity (V). After that, when D is smaller than Dl, set D to Dl (
lower limit value limiting means). Next, click [Bread end detection] 186.
61].
なお、前述の実施例では、合成比りを変化させることに
よって、相対角度θhの検出利得B−Dと角速度ω、の
検出利得Aの相対比(B、D/A)を、増減させたが、
本発明はそのような場合に限定されるものではない。た
とえば、位置検出器11の利得を増減させたシ、角速度
検出器12の利得を増減させても良く、本発明に含まれ
ることは言うまでもない。In the above embodiment, the relative ratio (B, D/A) of the detection gain B-D of the relative angle θh and the detection gain A of the angular velocity ω was increased or decreased by changing the composite ratio. ,
The present invention is not limited to such cases. For example, it goes without saying that the gain of the position detector 11 may be increased or decreased, or the gain of the angular velocity detector 12 may be increased or decreased, and these are included in the present invention.
また、前述の実施例のくパン開始検出〉182において
は、相対角度θhに対応したディジタル値Vによって、
これらが第9図の斜線の領域に入ることによりパンニン
グの開始を検出したが、本発明はそのような場合に限ら
ない。第14図0にくパン開始検出〉182の他のフロ
ーチャート例を示す。本例では、相対角度θh(P)が
所定の範囲外になったことにより、パンニング動作の開
始を検出している。これについて説明する。In addition, in the panning start detection>182 of the above-mentioned embodiment, the digital value V corresponding to the relative angle θh is used to detect
Although the start of panning was detected when these entered the shaded area in FIG. 9, the present invention is not limited to such a case. FIG. 14 shows another example of a flowchart of Detection of start of breading>182. In this example, the start of the panning operation is detected when the relative angle θh(P) falls outside a predetermined range. This will be explained.
[:201]Pを新しいPxにする(Px=P)。[:201] Set P to new Px (Px=P).
[:2(12]l P l (P2’(P2は定数)な
らばく静止時の制御動作〉181の〔11〕に帰シ、1
くP2でないならばく利得の設定〉1B3の〔31〕に
行く。[:2(12]l P l (If P2' (P2 is a constant), then control operation at rest>Returns to [11] of 181, 1
If it is not P2, go to [31] of Gain Setting>1B3.
さらに、第14図(b)に〈パン開始検出〉182の他
のフローチャート例を示す。本例では、相対角度θh(
ト)が所定の範囲外になったこと、または、相対角度(
至)と相対角速度(V)の合成値(W)が所定の範囲外
になったことにより、パンニング動作の開始を検出して
いる(第9図のパンニング開始検出領域とはすこし異な
る)。これについて説明する0
[:211] PからPxを引いて、変数Vに格納す
ル(V=P−PI)。PをH1倍(Hlは定数)シタ値
と”VをH2倍(H2は定数)した値を加算して、変数
Wに格納ス;b (W =H1* P + H2*V
)。Furthermore, FIG. 14(b) shows another example of a flowchart for <pan start detection> 182. In this example, the relative angle θh(
() is outside the specified range, or the relative angle (
The start of the panning operation is detected when the composite value (W) of the relative angular velocity (V) and the relative angular velocity (V) falls outside a predetermined range (this is slightly different from the panning start detection area in FIG. 9). This will be explained 0 [:211] Subtract Px from P and store it in variable V (V=P-PI). Add the value obtained by multiplying P by H1 (Hl is a constant) and the value obtained by multiplying V by H2 (H2 is a constant) and store it in variable W. (W = H1 * P + H2 * V
).
Pを新しいPIにする(P!=P)。Make P a new PI (P!=P).
(212] IPI>P2(P2は定数)ならば〈利
得の設定〉183の、(a1’)に移行し、IPI)P
2でないならば(213)に行く。(212) If IPI>P2 (P2 is a constant), move to (a1') in <gain setting> 183, and set IPI)P
If it is not 2, go to (213).
(213] IWI>Wl(Wlは定数)ならばく利
得の設定〉183の〔31〕に移行し、IWIの〔11
〕に帰る。(213) If IWI>Wl (Wl is a constant), move to [31] of Gain Setting>183, and set [11] of IWI.
Return to ].
また、前述の実施例のくパン終了検出〉186において
は、角速度ω工に対応したディジタル値Qと相対角度θ
hに対応したディジタル値P件相対角速度に対応したデ
ィジタル値Vによって、それらの絶対値がそれぞれ小さ
くなることによりパンニングの終了を検出したが、本発
明はそのような場合に限らない。第1′6図(−)に〈
パン終了検出〉186の他の7〒−チャー、ト例を示す
。本例では、慣性座標からみた鏡筒部1の角速度ωm
(Q)が所定の範囲内になったことによって、パンニン
グ時作の終了を検出し正いる。これについて説明する。In addition, in the panning end detection>186 of the above-mentioned embodiment, the digital value Q corresponding to the angular velocity ω and the relative angle θ
Although the end of panning is detected when the absolute values of the digital values V corresponding to the relative angular velocities of P corresponding to h become smaller, the present invention is not limited to such a case. In Figure 1'6 (-)
Other examples of bread end detection> 186 are shown below. In this example, the angular velocity ωm of the lens barrel 1 as seen from the inertial coordinates is
When (Q) falls within a predetermined range, the end of the panning operation is detected and confirmed. This will be explained.
(301] IQI<01(Qlは定数)ならば〈静
止時の制御動作〉181の〔11〕に−り、IQl<0
1でないならばくパンニング時の制御動作〉184の〔
41〕に帰る。(301) If IQI<01 (Ql is a constant), then according to [11] of <Control operation at rest> 181, IQl<0
If it is not 1, then control operation during panning>184 [
41].
さらに、第16図(ロ)に〈パン終了検出〉186の他
の70−チャート例を示す。本例では、角速度ωm(Q
)が所定の範囲内になシ、かつ、相対角度θh (P)
が所定の範囲内になったことによって、パンニング動作
の終了を検出している。これについて説明する。Further, FIG. 16(b) shows another 70-chart example of <pan end detection> 186. In this example, the angular velocity ωm(Q
) is not within the specified range, and the relative angle θh (P)
The end of the panning operation is detected when the value falls within a predetermined range. This will be explained.
(311) I Q l <01(Qlは定数)なら
ば(:312)に行き、IQI(Qlでないならばくパ
ンニング時の制御動作〉184の〔41〕に帰る。(311) If IQl<01 (Ql is a constant), go to (:312), and return to [41] of IQI (if not Ql, then control operation during panning)>184.
[312] IPI<P4(P4は定数)ならば〈静
止時の制御動作〉181の〔11〕に帰り、IPI<P
4でないならば〈パンニング時の制御動作〉184の〔
41゛〕に帰る。[312] If IPI<P4 (P4 is a constant), return to <Control operation at rest> 181 [11] and find that IPI<P
If it is not 4, <Control operation during panning> 184 [
Return to 41゛.
前述の各実施例に示すように本発明の撮影装置の防振機
構は、空気室が不要であり、小型軽食化が可能゛である
。また、センサの個数も少なく、コストも安い。さらに
、アクチュエータのマグネットの磁界を検知するホール
素子(感磁素子)によって相対的な位置検出を行なって
いるので、構成が簡単−1’!り、部品点数も少ない。As shown in the embodiments described above, the vibration isolation mechanism of the photographing apparatus of the present invention does not require an air chamber, and can be made small and lightweight. Furthermore, the number of sensors is small and the cost is low. Furthermore, the relative position is detected by a Hall element (magnetic sensing element) that detects the magnetic field of the actuator's magnet, so the configuration is simple - 1'! Also, the number of parts is small.
なお、マグネットの磁界の検知にはホール素子に限らず
、磁気抵抗素子や過飽□和すアクトルを使用しても良い
。Note that the detection of the magnetic field of the magnet is not limited to the Hall element, but may also use a magnetoresistive element or a supersaturating actor.
さらに、パン動作検出手段や利得修正子−を簡単に構成
することができ、パンニング動作における鏡筒部と支持
体との衝突も防止できる0もちろん、本撮影装置の応用
範囲はビデオカメラに限定されるものではない0その他
、本発明の主旨を変えずして種々の変更が可能である。Furthermore, the panning motion detection means and gain modifier can be easily constructed, and collisions between the lens barrel and the support during panning motion can be prevented.Of course, the scope of application of this imaging device is limited to video cameras. In addition, various changes can be made without changing the spirit of the present invention.
発明の効果
本発明の撮影装置は、鏡筒部と支持体の相対位置および
鏡筒部の角速度を検出することにより、その両者の変動
を抑制するように鏡筒部をアクチュエータ手段により駆
動・制御し、鏡筒部の振動を大幅に低減したものである
。さらに、パン動作検出手段と利得修正手段を設け、鏡
筒部と支持体の衝突も防止している。従って、本発明に
基き、たとえばビデオカメラを構成するならば、簡単に
小型軽量・高性能の防振機構付ビデオカメラを得る事が
できる。Effects of the Invention The photographing device of the present invention detects the relative position of the lens barrel and the support and the angular velocity of the lens barrel, and drives and controls the lens barrel using an actuator so as to suppress fluctuations in both. This greatly reduces vibrations in the lens barrel. Furthermore, a panning motion detection means and a gain correction means are provided to prevent collision between the lens barrel and the support. Therefore, if a video camera, for example, is configured based on the present invention, it is possible to easily obtain a small, lightweight, high-performance video camera with an anti-vibration mechanism.
第1図は本発明の一実施例による撮影装置の構成図、第
2図(a)、(ロ)、(C)は第1図のアクチュエー第
1図の角速度検出器の具体的な構成を表わす図、第6図
はA/D変換器の具体的な構成を表わす図、第6図は第
1図の駆動器の具体的な構成を表わす図、第7図は合成
器の内蔵プログラムの基本フローチャートを表わす図、
第8図(−)〜(f)は各部の詳細なフローチャートを
表わす図、第9図はパンニング開始検出領域を表わす図
、第10図は防振機構のブロック図、第11図はθ8か
らθ工への周波数伝達関数G(iω)を表わす図、第1
2図はθ工の変動の様子を表わす図、第13図0〜(C
)は〈利得の修正〉186の他のフローチャートを表わ
す図、第14図(a)、(ロ)はくパン開始検出〉18
2の他のフローチャートを表わす図、第16図(−)、
(b)はくパン終了検出〉186の他のフローチャート
を表わす図、第16図は従来の防振機構例を表わす構成
図である。
1・・・・・・鏡筒部、2・・・・・・本体ケース(支
持体)、3・・・・・・アクチュエータ、4・・・・・
・回転軸、6・・・・・・ホール素子(感磁素子)、6
・・・・・・角速度センサ、7・・・・・・固定部材、
11・・・・・・位置検出器、12・・・・・・角速度
検出器、13・・・・・・合成器、14・・・・・・駆
動器、21.22・・・・・・A/D変換器、23・・
・・・・演算器、24・・・・・・メモリ、26・・・
・・・D/A変換器、41・・・・・・撮像素子、42
・・・・・・画像信号処理器、G・・・・・・鏡筒部1
の重心。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名jI
31!1
゛を
第 4 fA
区 噂
C1
第6図
’ −−−−−−−ff −一−’ゝ14
第8閃
18 図
第8@
第8図
第9図
B 偽第11111
第12図
f (Ht)
第13図
第13図
第131!1
第15図FIG. 1 is a block diagram of an imaging device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2(a), (b), and (C) show the specific configuration of the actuator in FIG. 1 and the angular velocity detector in FIG. Figure 6 is a diagram showing the specific configuration of the A/D converter, Figure 6 is a diagram showing the specific configuration of the driver in Figure 1, and Figure 7 is a diagram showing the built-in program of the synthesizer. A diagram representing a basic flowchart,
Figures 8(-) to (f) are diagrams showing detailed flowcharts of each part, Figure 9 is a diagram showing the panning start detection area, Figure 10 is a block diagram of the vibration isolation mechanism, and Figure 11 is from θ8 to θ. The first diagram represents the frequency transfer function G(iω) to the
Figure 2 is a diagram showing the state of variation in θ, and Figure 13 0~(C
) is a diagram representing another flowchart of <Gain correction> 186, FIG.
Figure 16 (-) represents another flowchart of 2.
FIG. 16 is a diagram showing another flowchart of (b) Detection of end of panning> 186, and a configuration diagram showing an example of a conventional anti-vibration mechanism. 1... Lens barrel section, 2... Body case (support body), 3... Actuator, 4...
・Rotation axis, 6...Hall element (magnetic sensing element), 6
...Angular velocity sensor, 7...Fixing member,
11...Position detector, 12...Angular velocity detector, 13...Synthesizer, 14...Driver, 21.22...・A/D converter, 23...
...Arithmetic unit, 24...Memory, 26...
...D/A converter, 41...Image sensor, 42
......Image signal processor, G... Lens barrel section 1
center of gravity. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and one other personjI
31!1゛ 4th fA Ward Rumor C1 Figure 6' ---------ff -1-'ゝ14 8th Flash 18 Figure 8 @ Figure 8 Figure 9 B False Figure 11111 Figure 12 f (Ht) Fig. 13 Fig. 13 Fig. 131!1 Fig. 15
Claims (19)
前記撮像素子に得られる電気信号から画像信号を作り出
す画像信号処理手段と、前記鏡筒部への入射光線軸と直
交もしくは略直交する回転軸回りに前記鏡筒部を回動自
在に支承する支持体と、前記鏡筒部と前記支持体の間に
取りつけられ、前記鏡筒部を回転駆動するアクチュエー
タ手段と、前記鏡筒部と前記支持体の相対角度を検出す
る位置検出手段と、慣性座標からみた前記回転軸回りの
前記鏡筒部の角速度を検出する角速度検出手段と、前記
位置検出手段の出力信号と前記角速度検出手段の出力信
号を合成する合成手段と、前記合成手段の合成信号に応
じて前記アクチュエータ手段に電力を供給する駆動手段
と、パンニング動作中であることを検出するパン動作検
出手段と、前記位置検出手段の検出利得と前記角速度検
出手段の検出利得の相対比を変化させる利得修正手段と
を具備し、前記パン動作検出手段によりパンニング動作
中であることを検出したときには、前記利得修正手段を
動作させ、前記鏡筒部と前記支持体の間の相対角速度に
応じて前記相対比を増減する撮影装置。(1) A lens barrel section equipped with multiple lenses and an image sensor,
an image signal processing means that generates an image signal from an electric signal obtained by the image sensor; and a support that rotatably supports the lens barrel about a rotation axis that is orthogonal or substantially orthogonal to the axis of the incident light beam to the lens barrel. an actuator means attached between the lens barrel section and the support body for rotationally driving the lens barrel section; a position detection means for detecting a relative angle between the lens barrel section and the support body; and an inertial coordinate system. angular velocity detection means for detecting the angular velocity of the lens barrel section around the rotation axis as seen from the rotational axis; synthesis means for synthesizing the output signal of the position detection means and the output signal of the angular velocity detection means; and a synthesis signal of the synthesis means. a driving means for supplying electric power to the actuator means in response to the change, a panning motion detecting means for detecting that a panning operation is in progress, and a relative ratio between a detection gain of the position detecting means and a detection gain of the angular velocity detecting means. gain modifying means, and when the panning motion detecting means detects that a panning operation is in progress, the gain modifying means is operated and the gain modifying means is operated to adjust the gain according to the relative angular velocity between the lens barrel section and the support body. A photographic device that increases or decreases the relative ratio.
くは重心の近傍を通っていることを特徴とする特許請求
の範囲第(1)項記載の撮影装置。(2) The photographing device according to claim (1), wherein the rotation axis of the actuator means passes through the center of gravity of the lens barrel portion or near the center of gravity.
速度センサを使用することを特徴とする特許請求の範囲
第(1)項記載の撮影装置。(3) The photographing device according to claim (1), wherein an angular velocity sensor based on a vibrating gyro is used as the angular velocity detection means.
部の回転角度の伝達特性を、第一の折点周波数f_1以
下の周波数範囲においては1とし、f_1以上で第二の
折点周波数f_2(f_1<f_2)以下の周波数範囲
では−6dB/octで減衰させ、f_2以上では−1
2dB/octで減衰させるようにしたことを特徴とす
る特許請求の範囲第(1)項記載の撮影装置。(4) The transfer characteristic of the rotation angle of the lens barrel with respect to the rotation angle of the support body in inertial coordinates is set to 1 in the frequency range below the first corner frequency f_1, and the second corner frequency f_2 ( In the frequency range below f_1<f_2), it is attenuated by -6 dB/oct, and in the frequency range above f_2, it is attenuated by -1
The imaging device according to claim (1), characterized in that the attenuation is performed at 2 dB/oct.
度検出手段の検出利得の相対比を所定の比率ずつ増減さ
せることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の
撮影装置。(5) The photographing device according to claim 1, wherein the gain modifying means increases or decreases the relative ratio between the detection gain of the position detection means and the detection gain of the angular velocity detection means by a predetermined ratio.
度検出手段の検出利得の相対比を所定の値ずつ増減させ
ることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の撮
影装置。(6) The photographing device according to claim (1), wherein the gain modifying means increases or decreases the relative ratio of the detection gain of the position detection means and the detection gain of the angular velocity detection means by a predetermined value.
度検出手段の検出利得の相対比を、その時点の鏡筒部と
支持体の相対角速度に応じた比率によって増減させるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の撮影装
置。(7) The gain modifying means is characterized in that the relative ratio between the detection gain of the position detection means and the detection gain of the angular velocity detection means is increased or decreased in accordance with the relative angular velocity of the lens barrel section and the support body at that time. An imaging device according to claim (1).
度検出手段の検出利得の相対比を、その時点の鏡筒部と
支持体の相対角速度に応じた値によって増減させること
を特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の撮影装置
。(8) The gain modifying means is characterized in that the relative ratio between the detection gain of the position detection means and the detection gain of the angular velocity detection means is increased or decreased by a value corresponding to the relative angular velocity of the lens barrel section and the support body at that time. An imaging device according to claim (1).
出するパン開始検出手段と、パンニング動作の終了を検
出するパン終了検出手段によって構成されていることを
特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の撮影装置。(9) The panning motion detection means is comprised of a panning start detection means for detecting the start of the panning motion and a panning end detection means for detecting the end of the panning motion. ).
度が所定の範囲外になったことにより、パンニング動作
の開始を検出したことを特徴とする特許請求の範囲第(
9)項記載の撮影装置。(10) The panning start detection means detects the start of the panning operation when the relative angle between the lens barrel and the support body falls outside a predetermined range.
9) The imaging device described in section 9).
度が所定の範囲外になったこと、または、前記鏡筒部と
前記支持体の相対角速度と前記相対角度の合成値が所定
の範囲外になったことにより、パンニング動作の開始を
検出したことを特徴とする特許請求の範囲第(9)項記
載の撮影装置。(11) The pan start detection means detects that the relative angle between the lens barrel section and the support body is outside a predetermined range, or that the composite value of the relative angular velocity of the lens barrel section and the support body and the relative angle is within a predetermined range. The photographing apparatus according to claim (9), wherein the start of the panning operation is detected when the position is outside the range of .
度を位置検出手段の出力信号により検出することを特徴
とする特許請求の範囲第(10)項または第(11)項
記載の撮影装置。(12) The panning start detection means detects the relative angle between the lens barrel and the support body based on the output signal of the position detection means, as set forth in claim (10) or (11). Photography equipment.
の角速度が所定の範囲内になったことにより、パンニン
グ動作の終了を検出したことを特徴とする特許請求の範
囲第(9)項記載の撮影装置。(13) Claim (9) characterized in that the panning end detection means detects the end of the panning operation when the angular velocity of the lens barrel section as seen from the inertial coordinates falls within a predetermined range. Photographic equipment described.
の角速度を角速度検出手段の出力信号により検出するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第(13)項記載の撮影
装置。(14) The photographing apparatus according to claim (13), wherein the pan end detection means detects the angular velocity of the lens barrel section as seen from the inertial coordinates based on the output signal of the angular velocity detection means.
の角速度が所定の範囲内になり、かつ、前記鏡筒部と支
持体の相対角度が所定の範囲内になったことにより、パ
ンニング動作の終了を検出したことを特徴とする特許請
求の範囲第(9)項記載の撮影装置。(15) The end of panning detection means detects when the angular velocity of the lens barrel as seen from the inertial coordinates is within a predetermined range and the relative angle between the lens barrel and the support is within a predetermined range. The imaging device according to claim 9, characterized in that the end of the operation is detected.
の角速度が所定の範囲内になり、前記鏡筒部と支持体の
相対角度が所定の範囲内になり、かつ、前記鏡筒部と前
記支持体の相対角度が所定の範囲内になったことにより
、パンニング動作の終了を検出したことを特徴とする特
許請求の範囲第(9)項記載の撮影装置。(16) The end of panning detection means is configured such that the angular velocity of the lens barrel section as seen from inertial coordinates is within a predetermined range, the relative angle between the lens barrel section and the support is within a predetermined range, and the lens barrel section 9. The photographing device according to claim 9, wherein the end of the panning operation is detected when the relative angle between the support body and the support body falls within a predetermined range.
の角速度を角速度検出手段の出力信号により検出し、か
つ、前記鏡筒部と支持体の相対角度を位置検出手段の出
力信号により検出することを特徴とする特許請求の範囲
第(15)項または第(16)項記載の撮影装置。(17) The panning end detection means detects the angular velocity of the lens barrel viewed from the inertial coordinates using the output signal of the angular velocity detection means, and detects the relative angle between the lens barrel and the support using the output signal of the position detection means. An imaging device according to claim (15) or (16), characterized in that:
検出するパン開始検出手段と、前記パンニング動作の終
了を検出するパン終了検出手段と、前記パン開始検出手
段によるパンニング動作の開始の検出時点における鏡筒
部と支持体の相対角度もしくは相対角速度に対応した値
を初期の相対比として設定する利得設定手段を含んで構
成されていることを特徴とする特許請求の範囲第(1)
項記載の撮影装置。(18) The panning motion detecting means includes a panning start detecting means for detecting the start of the panning motion, a panning end detecting means for detecting the end of the panning motion, and a panning motion detecting means that detects the start of the panning motion at the time when the panning motion detecting means detects the start of the panning motion. Claim (1) characterized in that it is configured to include gain setting means for setting a value corresponding to the relative angle or relative angular velocity between the lens barrel portion and the support body as an initial relative ratio.
Photographic equipment as described in section.
段の出力信号と角速度検出手段の出力信号の合成比を変
化させることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記
載の撮影装置。(19) The photographing apparatus according to claim (1), wherein the gain modifying means changes the synthesis ratio of the output signal of the position detection means and the output signal of the angular velocity detection means in the synthesis means.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60096924A JPH0640663B2 (en) | 1985-05-07 | 1985-05-07 | Imaging device |
US06/851,528 US4713697A (en) | 1985-04-18 | 1986-04-14 | Camera apparatus |
EP86302951A EP0200442B1 (en) | 1985-04-18 | 1986-04-18 | Camera apparatus |
DE8686302951T DE3687473T2 (en) | 1985-04-18 | 1986-04-18 | CAMERA ARRANGEMENT. |
KR1019860002995A KR900009060B1 (en) | 1985-04-18 | 1986-04-18 | Camera apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60096924A JPH0640663B2 (en) | 1985-05-07 | 1985-05-07 | Imaging device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61255173A true JPS61255173A (en) | 1986-11-12 |
JPH0640663B2 JPH0640663B2 (en) | 1994-05-25 |
Family
ID=14177899
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60096924A Expired - Lifetime JPH0640663B2 (en) | 1985-04-18 | 1985-05-07 | Imaging device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0640663B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5835641A (en) * | 1992-10-14 | 1998-11-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Image pick-up apparatus for detecting and enlarging registered objects |
JP2002518697A (en) * | 1998-06-11 | 2002-06-25 | ポリコム・インコーポレイテッド | Device for rotationally positioning a camera or similar object about two orthogonal axes |
-
1985
- 1985-05-07 JP JP60096924A patent/JPH0640663B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5835641A (en) * | 1992-10-14 | 1998-11-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Image pick-up apparatus for detecting and enlarging registered objects |
JP2002518697A (en) * | 1998-06-11 | 2002-06-25 | ポリコム・インコーポレイテッド | Device for rotationally positioning a camera or similar object about two orthogonal axes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0640663B2 (en) | 1994-05-25 |
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