KR100392619B1 - 손흔들림 보정장치 - Google Patents

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KR100392619B1
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Abstract

본 발명의 목적은, 과도응답시에 있어서도 자연스러운 손흔들림 보정을 행하는 손흔들림 보정장치를 제공하는데 있다.
그 구성은, 비디오카메라본체의 요동에 기인한 화상의 요동량을 검출하기 위한 요동량검출수단(1)과, 상기 요동량검출수단(1)의 출력신호에 의거해서 상기 화상의 요동량을 보정하기 위한 보정신호를 생성하는 보상특성이 가변설정되고 자재로운 보정신호생성수단(2)과, 상기 보정신호생성수단에 의해 생성된 보정신호에 따라서 상기 화상의 요동을 보정하는 보정수단(3)과, 상기 요동량검출수단(1)의 출력신호의 주파수를 검출하는 주파수검출수단(4)과, 상기 주파수검출수단(4)의 검출출력에 따라서 상기 보정신호생성수단(2)의 보상특성을 가변설정하는 특성설정수단(5)과를 갖춘다.

Description

손흔들림 보정장치
본 발명은, 예를들면 핸디타입의 비디오카메라장치에 사용하여 호적한 손흔들림 보정장치에 관한 것이다.
오늘날에 있어서, 소위 CCD이미지센서가 설치된 핸디타입의 비디오카메라 장치가 보급하고 있다.
상기 핸디타입의 비디오카메라장치는, 소형이고 또 경량인 까닭에 촬상시에 손흔들림이 생기기 쉽다는 문제가 있다. 상기 촬상시에 손흔들림이 생기면, 예를들면 줌업하여 촬상한 화상을 재생하였을 때에, 이 재생화상에 가느다란 "흔들림" 이 생겨서 재생화상이 대단히 보기 어렵게 된다.
상기 손흔들림에 의한 "흔들림" 을 보정하여, 재생화상을 보기 쉽게 하는 방법으로써 비디오카메라장치에 설치되는 손흔들림 보정장치에 의한 손흔듬림을 보정하는 기술이 알려져있다. 이 손흔들림 보정장치에 있어서, 손흔들림을 보정하는 보정수단에는 화상처리에 의해 보정하는 방법, 또는 광학적인 처리에 의해 보정하는 방법을 채용한 것이 알려져있다.
상기 화상처리에 의해 손흔들림을 보정하는 보정수단으로써, 메모리 제어방식과 CCD구동 제어방식이 알려져있다.
상기 메모리 제어방식은, 손흔들림을 검출하면 피사체의 촬상에 의해 얻어진 영상신호의 일부를 화상틀로써 꺼내고, 전필드의 화상틀과 현필드의 화상 틀과를 서로 합치도록 움직이고, 상기 양화상틀을 서로 일치시키는 것이며, 이 화상틀부분의 화상을 확대하는 것으로 보정범위를 확보하고 있다. 이 화상을 확대한 경우는,CCD이미지센서의 해상도 이상으로 영상신호를 확대시키기 위해 재생화상의 화질을 저하시키게 된다. 이 화질의 저하는 보정범위를 넓게 할 수록 커진다. 이 때문에 이 방식에서는 화질이 저하하고 또한 보정범위를 넓게 할 수 없다. 그러나 이 방식을 채용한 보정수단은 IC만으로 구성되기 때문에, 소형이고 또한 저가격의 비디오카메라 장치용으로써 적합하고 있다.
상기 CCD구동 제어방식으로는, 손흔들림을 검출하였을 때에 피사체의 촬상에 의해 얻어지는 영상신호를 CCD이미지센서에서 돌출하는 타이밍을 바꾸어서 보정을 행하고 있다. 이 방식으로는 보정범위가 이 CCD이미지센서의 화소수를 증가시키는 것으로 확보되기 때문에, 고배율로 촬영된 피사체와 같이 "흔들림" 이 확대하여 보이는 경우에도 손흔들림보정을 행하기 위해서는 이 화소수를 증가시킬 필요가 있다. 그러나 이 확대된 "흔들림"에 의한 손흔들림보정을 충분히 행하도록 이 화소수를 증가시킨다면, 이 CCD이미지센서 및 이 CCD이미지센서의 주변회로 등이 대형이고, 또한 고가가 되어 실용적지 못하다. 이 때문에 실제로 이 방식을 채용한 보정수단에서는 이 확대된 "흔들림" 의 손흔들림을 충분히 보정하기 위한 이 화소수가 확보되어있지 않기 때문에, 이 확대된 "흔들림" 의 손흔들림이 생기는 손흔들림중의 재생화상의 화상에 불연속이 되는 부분이 생긴다. 그러나 통상의 촬영배율에서는 문제없이 손흔들림보정이 행하여지고, 또 IC만으로 구성되기 때문에 소형이고 또한 저가격인 비디오카메라 장치용으로써 적합하다.
상기 광학적처리에 의해 손흔들림을 보정하는 보정수단으로써, 짐벌메카방식과 액티브ㆍ프리즘방식이 알려져있다.
상기 짐벌메카방식은, 손흔들림을 검출하면 손흔들림을 캔슬하는 방향으로 렌즈유닛전체를 움직여서 손흔들림을 보정하는 것이다. 이 방식으로는 해상도의 열화가 없고, 보정범위도 비교적 넓게 취할 수 있으나, 렌즈전체를 움직이기 때문에 메카니즘이 커지고 소비전력도 커진다. 이 때문에 이 방식을 채용한 보정수단은 다소 대형으로 되어도 고해상도를 얻고자할 경우에 적합하고 있다.
상기 액티브ㆍ프리즘방식은 손흔들림을 검출하면, 손흔들림을 전술하는 방향으로 렌즈유닛의 일부만을 움직여서 손흔들림을 보정하는 것이다. 이 때문에 이 방식으로는 소비전력이 작고 소형화가 용이하며, 해상도의 열화가 없고 보정범위도 비교적 넓게 취하여진다. 이 액티브ㆍ프리즘방식에 의한 손 흔들림을 방지하는 것으로 재생화상에 "흔들림" 을 생기게 하지 않고, 고화질로 또 경량인 핸디타입의 비디오카메라장치가 실현가능하다.
이 액티브ㆍ프리즘방식에서 사용되는 액티브ㆍ프리즘은, 2장의 유리판을 특수필름으로 된 신축자재의 자바라로 연결하고, 그 속에 상기 2장의 유리판과 거의 동일한 광학굴절율의 액체를 주입하여 형성된다. 이 액티브ㆍ프리즘은 피사체에서 비디오본체에 피사체상을 인도하기 위해 비디오카메라본체의 전면에 설치된 대물렌즈에서, CCD이미지센서에 피사체상을 인도하는 렌즈유닛의 상기 대물렌즈와 CCD이미지센서와의 사이의 위치에 설치되어서, 상기 2장의 유리판의 각 유리판에 있어서, 비디오카메라본체의 세로방향 또는 가로방향의 어느 것의 각 다른 방향에 대한 경사각(이하, 정상각이라고 칭한다)을 가변시켜서 손흔들림을 보정하는 것이다. 상기 주입된 액체는 저기압의 것으로는 기포가 생겨 손흔들림 보정을 충분히 행하지못하는 경우도 있으나, 통상의 기압의 것으로는 문제없이 사용가능하다.
이들 손흔들림을 보정하는 보정수단은, 어느 것이나 손흔들림을 검출하였을 때에, 손흔들림의 보정을 행하는 것이다. 이 손흔들림을 검출하는 요동 량검출수단으로써, 움직이는 벡터검출방식과 각속도검출방식이 알려져있다.
상기 움직이는 벡터검출방식은, 반도체메모리에 격납된 현필드와 전필드와의 피사체의 화상신호의 차를 화상처리에 의해 얻는 것으로, 피사체의 이동량과 방향과를 검출하는 것이다. 이 방식으로는 저조도시에 오동작하기 쉬운 등의 결점이 있다. 그러나 이 방식을 채용한 손흔들림량 검출수단은, IC만으로 구성되기 때문에, 소형이고 또한 저가격인 비디오카메라 장치용으로써 적합하다.
상기 각속도검출방식은, 압전진동자이로 등에 의한 각속도센서를 사용하여, 각속도를 검출하는 것이며, 기계부품을 위해 IC에 비해 큰 스페이스를 필요로 하는바, 조도조건 등으로 오동작하지 않고 리얼타임으로 검출된다. 이 때문에 이 방식을 채용한 손흔들림량 검출수단은, 손흔들림보정을 정밀도 좋게 행하는 비디오카메라 장치용으로써 적합하고 있다.
상기 핸디타입의 비디오카메라 장치에 사용되는 손흔들림 보정장치는, 움직이는 벡터검출방식 또는 각속도검출방식에 의해 비디오카메라본체의 요동에 기인한 화상의 손흔들림을 검출하는 요동량검출수단과 이 요동량검출수단의 출력신호에 의거하여 보정신호를 생성하는 보정신호 생성수단과, 메모리제어 방식, CCD구동 제어방식 등의 화상처리에 의한 방법, 또는 짐벌메카방식, 액티브ㆍ프리즘방식 등의 광학적처리방법에 의해 이 보정신호 생성수단으로 생성된 보정신호에 의거한 손흔들림을 보정하는 보정수단과를 갖춘다.
그런데, 비디오카메라장치의 각도가 변화하는 것은 손흔들림에 의하는 경우 외에, 팬닝(카메라를 좌우로 움직여서 촬영하는 수법)/틸팅(카메라를 위에서 밑으로, 또는 밑에서 위로 움직여서 촬영하는 방법) 등의 카메라워크에 의하는 경우가 있다.
상기 카메라워크에는 일반적으로 완만한 것과, 재빠른 것이 있고, 또한 이 카메라ㆍ워크의 시작과 끝에서는 속도변화가 커지는 등으로, 이 카메라ㆍ워크에 기인하여 0. 5Hz 이하 및 15Hz 이상의 주파수성분이 생성된다.
또, 이 카메라ㆍ워크의 주파수대역에는 개인차에 의한 폭이 존재한다.
또, 상기 손흔들림의 주파수성분은, 촬영자가 정지체의 위에서 카메라ㆍ워크를 행하지 않고 촬영을 하는 경우에는 5∼8Hz이다. 또 촬영자가 동체의 위에서 촬영한 경우, 예를들면 차중에서 촬영한 경우에는 손흔들림의 주된 주파수성분은 고주파측의 20∼25Hz에 어긋난다. 또 이 손흔들림의 주파수대역에는 개인차에 의한 폭이 존재한다.
이상의 구성에 의한 상기 손흔들림 보정장치에서는, 촬영자가 동체의 위에서 카메ㆍ라워크를 행한 경우 등에 손흔들림이 생긴 경우를 고려하여, 일반적으로 2∼30Hz의 주파수범위에 있어서 카메라ㆍ워크에 의한 요동을 보정하지 않고, 또 손흔들림에 의한 화상의 요동을 부정하는 서보제어를 행하여 손흔들림을 보정한다. 이 때문에 비디오카메라장치의 재생화상은, 손흔들림에 의한 "흔들림" 을 생기게 하지 않고 보기 쉬운 화상이 된다.
그런데 상기 보정신호생성수단은, 위상 및 이득의 주파수특성이 가변설정 자재로 설치되어 있고, 상기 요동량검출수단의 출력신호의 주파수에 의거해서 보정신호가 최적으로 보상되도록 이 위상 및 이득의 주파수특성이 설정된다.
이 때문에, 손흔들림 보정장치에서는 상기 보정수단으로 상기 보상된 보정 신호에 의거하여 상기 카메라ㆍ워크에 의한 요동을 보정하지 않고, 또 손흔들림에 의한 요동을 보정하는 손흔들림보정을 행하는 것이 가능하다.
상기 보정신호 생성수단에서는, 요동량검출수단의 출력신호를 예를들면 제 5도에 나타내는 바와같이 5Hz 이하인 때에는 위상을 지연시키는 것으로 화상의 움직임이 진행하는 것을 보상하고, 이 출력신호가 10Hz 이상인 때에는 위상을 진행하는 것으로 화상의 추종지연을 보상하고 있다.
이 보정신호 생성수단에서는, 비디오카메라본체의 요동의 주파수가 카메라ㆍ워크에 의할 때와 손흔들림에 의할 때에 전환되는 과도응답시, 예를들면 이 주파수가 5Hz, 15Hz부근에 있어서, 각 주파수마다 상시 위상보상을 행하기 때문에 손흔들림 보정장치의 보정이 부자연하게 된다는 문제점이 생기고 있었다.
또, 비디오카메라본체의 요동의 주파수가 촬영자가 정지체 위에서 촬영하고 있을 때와 차중에서 촬영하고 있을 때에 전환되는 과도응답시, 예를들면 이 주파수가 15Hz부근에 있어서, 각 주파수마다 상시 위상보상을 행하기 때문에 손흔들림 보정장치의 보정이 부자연하게 된다는 문제점이 생기고 있었다.
본 발명은 이와같은 문제를 감안하여, 과도응답시에 있어서도, 자연스런 손흔들림 보정을 행하는 손흔들림 보정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관계되는 손흔들림 보정장치는, 비디오카메라본체의 요동에 기인한 화상의 요동량을 검출하기 위한 요동량검출수단과, 요동량검출수단의 출력신호에 의거해서 상기 화상의 요동을 검출하기 위한 보정신호를 생성하는 보상특성이 가변설정이 자재로운 보정신호생성수단과, 이 보정신호생성수단에 의해 생성된 보정신호에 따라서 상기 화상의 요동을 보정하는 보정수단과, 상기 요동량검출수단의 출력신호의 주파수를 검출하는 주파수검출수단과, 상기 주파수검출수단의 검출출력에 따라서 상기 보정신호생성수단의 보상특성을 가변설정하는 특성설정수단과를 갖춘다.
또, 보정신호생성수단은 특성설정수단에 의해 위상보상특성이 가변설정되는 특성보상필터가 설치되고, 상기 특성설정수단은 주파수검출수단으로 소정의 주파수범위의 고역주파수가 검출되었을 때에, 상기 특성보상필터의 위상보상량을 고정시켜서 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서의 손흔들림 보정장치는, 주파수검출수단으로 요동량검출 수단의 출력신호의 주파수를 검출하고, 이 주파수검출수단의 검출출력에 따라서 특성설정수단으로 보정신호생성수단의 보상특성을 가변설정한다.
(실시예)
이하, 본 발명에 관계되는 손흔들림 보정장치의 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 본 발명에 관계되는 손흔들림 보정장치는 예를들면 핸디타입의 비디오카메라장치의 손흔들림 보정용으로써 설치된다. 제 1도에 나타내는 손흔들림 보정장치는 요동량검출수단으로써 각속도검출방식을 채용하고, 보정수단으로써 액티브ㆍ프리즘방식을 채용한 경우의 손흔들림 보정장치의 일예이다.
이 제 1도에 나타내는 본 발명에 관계되는 핸디타입의 비디오카메라장치에 설치된 손흔들림 보정장치는, 비디오카메라본체의 흔들림에 기인한 화상의 요동량을 검출하는 요동량검출수단(1)과, 요동량검출수단(1)의 출력신호에 의거해서 보정신호를 생성하는 보정신호생성수단(2)과, 이 보정신호에 의거해서 화상의 요동을 보정하는 보정수단(3)과, 이 요동량검출수단(1)의 출력신호의 주파수를 검출하는 주파수검출수단(4)과, 이 주파수검출수단(4)의 검출출력에 의거해서 이 보정신호생성수단(2)의 특성을 설정하는 특성설정수단(5)과를 갖춘다.
상기 요동량검출수단(1)은, 압전진동자이로 등에 의해 구성되는 각속도검출방식을 채용하고 있고, 비디오카메라본체의 세로방향과 가로방향으로 검출면을 향해 설치되어서 각각 가로요동방향(이하, 요잉방향이라고 칭한다)과 세로요동방향(이하, 피칭방향이라고 칭한다)에 기인한 각속도를 검출하는 제 1 각속도센서와 제 2각속도센서와를 가지고 있다.
이 제 1각속도센서와 제 2각속도센서는, 후술하는 보정수단(3)의 액티브ㆍ프리즘(11)의 가까이에 위치하여, 이 액티브ㆍ프리즘(11)의 상기 요잉방향과 피칭방향과의 각 각속도를 검출가능하게 설치된다.
이상의 구성에 의한 요동량검출수단(1)은, 제 1각속도센서와 제 2각속도센서를 사용하여 비디오카메라본체의 요잉방향과 피칭방향과의 흔들림에 기인한 각 각속도를 검출하고, 이 출력신호를 보정신호생성수단(2)에 송출한다.
상기 보정신호생성수단(2)은, 요동량검출수단(1)에서 송출된 제 1각속도센서와 제 2각속도센서와의 출력신호의 저주파성분을 컷하는 고역통과필터(6)와, 이 고역통과필터(6)에서 출력된 각속도신호를 적분하여 각도신호로 하는 적분필터(7)와, 이 각도신호를 보상하는 이득 및 위상을 가변설정하여 이 각도신호의 통과중심주파수가 가변설정되는 특성보상필터(8)와를 가진다.
상기 고역통과필터(6)는, 3차의 액티브ㆍ필터 등의 액티브ㆍ필터에 의해 형성되어서, 예를들면 제 1각속도센서와 제 2각속도센서와의 출력신호의 측정계의 공진주파수 등의 불요대역의 저주파신호의 노이즈성분을 컷하는 필터이다.
이 고역통과필터(6)에 의해 저주파의 노이즈성분이 컷되고, 상기 출력신호에서 각속도신호가 구별된다. 이 구별된 각속도신호는 적분필터(7)에 송출된다.
상기 적분필터(7)는 상기 고역통과필터(6)에서 구별된 각속도신호를, 상기 특성보상필터(8)의 통과중심주파수보다 충분한 고주파인 샘플링주파수로 샘플링하여 A/D변환하는 샘플링 A/D 컨버터와, 이 샘플링된 각속도신호와 이 각속도신호의 샘플링시간과의 곱의 총계를 연산하는 마이크로컴퓨터와를 가진다.
이 적분필터(7)는, 상기 고역통과필터(6)에서 송출된 각속도신호와 이 샘플링시간과의 곱의 총계를 적분함으로써, 비디오카메라본체의 흔들림에 기인한 요잉방향과 피칭방향과의 흔들림의 각도신호가 얻어진다. 이 요잉방향과 피칭방향과의 흔들림의 각도신호는 특성보상필터(8)에 송출된다.
상기 특성보상필터(8)는, 디지털필터에 의해 형성되는 대역통과필터이다.
이 특성보상필터(8)의 전달함수(θ0)는, 제 2도에 나타내는 바와같이 요동량검출수단(1)의 제 1, 제 2각속도센서의 출력측에서 보정신호생성수단(2)의 특성보상필터(8)의 출력측까지의 전달에 의한 위상의 보상치를 K1, K2로 하고, 위상지연에 의한 연산자(Z-1)를 사용하고, 또 상기 특성보상필터(8)의 이득의 보상치틀 K3으로 하였을 때, 하기 (1)식으로 표시된다.
[수 1]
이 특성보상필터(8)는, 주파수검출수단(4)의 검출출력에 의거해서 특성설정수단에 의해 상기 보상치(K1, K2, 및 K3)가 가변설정 가능하다. 이 보상치(K1, K2, 및 K3)를 변화시킨 경우는, [수1]식에서 명백한 바와같이 전달함수(θ0)의 주파수특성이 변화한다. 이 때문에 특성보상필터(8)에 입력된 각도신호의 통과중심주파수가 변화하고, 이 특성보상필터(8)에서 출력되는 보정신호의 주파수특성이 변화한다.
이 특성보상필터(8)에 의해 특성설정수단(5)을 거쳐서, 보정신호의 주파수 특성이 가변가능하다.
이상의 구성에 의한 보정신호생성수단(2)은, 손흔들림에 의한 요동량검출수단(1)에서 송출된 제 1, 제 2각속도센서에 의한 출력신호를 고역통과필터(6)에 의해 노이즈가 컷된 각속도신호로써, 이 각속도신호를 적분필터(7)에 의해 각도신호로써, 이 각도신호를 특성보상필터(8)에 의해 보정신호로 한다.
이 보정신호생성수단(2)은 특성설정수단(5)을 거쳐서 특성보상필터(8)의 보상치(K1, K2, 및 K3)가 가변설정되어서, 이 특성보상필터(8)에서 생성되는 보정신호의 위상보상특성 및 이득의 주파수특성이 가변설정된다. 이 보정신호는 보정신호생성수단(2)에서 보정수단(3)에 송출된다.
상기 보정수단(3)은 액티브ㆍ프리즘방식을 채용하고 있고, 액티브ㆍ프리즘(11)과 이 액티브ㆍ프리즘(11)의 정상각신호를 검출하는 프리즘정상각센서(12)와, 상기 액티브ㆍ프리즘(11)의 정상각을 가변구동하는 프리즘제어부(13)와를 가진다.
상기 액티브ㆍ프리즘(11)은, 2장의 유리판을 특수필름으로된 신축자재의 자바라로 연결하고, 그 속에 상기 2장의 유리판과 거의 동일한 광학굴절률의 액체를 주입하여 형성된다. 상기 2장의 유리판의 각 유리판은 텔레비젼카메라본체의 세로방향과 가로방향중, 서로 다른 어느 방향에 대한 정상각을 가변설정가능하게 설치된다.
이 액티ㆍ브프리즘(11)은 렌즈유닛에 있어서, 피사체에서 대물렌즈를 거쳐서 피사체상이 수상되는 CCD이미지센서의 수상부의 전면에 설치된다.
이 액티브ㆍ프리즘(11)의 2장의 유리판의 각 유리판의 정상각을, 손흔들림을 캔슬시키는 방향으로 가변시킴으로써, 이 액티브ㆍ프리즘(11)을 거쳐서 피사체에서 CCD이미지센서에 수상되는 피사체상은, 손흔들림이 캔슬된 "흔들림" 을 생기게 하지 않는 피사체상이 된다.
상기 프리즘정상각센서(12)는, 액티브ㆍ프리즘(11)의 2장의 유리판의 각 유리판의 측면에 위치하고, 비디오카메라본체의 세로방향, 가로방향으로 평행이 되도록 입설되는 제 1, 제 2암과, 이 제 1, 제 2암의 요잉방향과 피칭방향과의 정상각을 검출하는 제 1, 제 2포토센서를 가진다.
이 프리즘정상각센서(12)에 의해, 액티브ㆍ프리즘(11)의 2장의 유리판의 각 유리판의 정상각이 검출된다.
상기 프리즘제어부(13)는, 액티브ㆍ프리즘(11)의 2장의 유리판의 각 유리판을 요잉방향과 피칭방향으로 변위구동가능하게, 상기 각 유리판의 측면에 입설된 제 1, 제 2암에 결합시켜서 설치되는 제 1, 제 2구동코일과, 상기 프리즘정상각센서(12)의 제 1, 제 2포토센서의 출력신호와 보정신호생성수단(2)에서 송출되는 보정신호와를 비교하여, 상기 제 1, 제 2구동코일의 구동전압을 제어하는 구동제어부와를 가진다.
이 프리즘제어부(13)에 의해 제 1, 제 2각속도센서를 거쳐서 검출된 비디오카메라본체의 요잉방향과 피칭방향과의 손흔들림에 기인한 각도신호에 의거해서, 보정신호생성수단(2)에서 생성된 보정신호와 제 1, 제 2포토센서를 거쳐서 검출된 액티브ㆍ프리즘(11)의 2장의 유리판의 각 유리판의 요잉방향과 피칭방향과의 정상각을 비교회로에서 비교하고, 이 비교결과에 의거해서 각 유리판의 정상각을 손흔들림을 캔슬하는 방향으로 구동되도록 제 1, 제 2구동코일의 구동전압을 구동제어부에 의해 제어한다.
이상과 같이 프리즘제어부(13)는, 액티브ㆍ프리즘(11)의 2장의 유리판의 각 유리판의 정상각을 손흔들림을 캔슬하는 방향으로 구동가능하다.
이상의 구성에 의한 보정수단(3)은, 보정신호생성수단(2)의 특성보상필터(8)에서 보정신호가 프리즘제어부(13)에 입력된다. 또 액티브ㆍ프리즘(11)의 2장의 유리판의 각 유리판의 정상각이 프리즘정상각센서(12)로 검출되어서 정상각신호가 프리즘제어부(13)에 입력된다. 이 보정신호와 정상각신호가 입력된 프리즘제어부(13)에 의해 손흔들림이 캔슬되는 방향으로, 상기 2장의 유리판의 정상각이 가변되어서 손흔들림을 보정한다.
상기 주파수검출수단(4)은, 예를들면 상기 요동량검출수단(1)으로 검출되는 각속도가 제로가 되는 점을 시간축상에서 단위시간 카운트함으로써 행한다.
이 주파수검출수단(4)에서는, 예를들면 정지체쌍에서 촬영자가 비디오카메라장치로 촬영을 한 경우에는, 상기 요동량검출수단(1)에서 제 3도(A)에 나타내는 바와같이 주파수가 낮은(0.5∼5Hz) 진폭의 큰성분에, 주파수가 높은(5∼8Hz) 진폭이 작은 성분이 중복 승한 각속도신호가 공급되고, 시간축상에서 이 각속도신호의 진폭치가 제로가 되는 점을 단위시간마다 카운트한다.
또, 예를들면 차중에 있는 촬영자가 비디오카메라장치로 촬영을 한 경우에는, 상기 요동량검출수단(1)에서 제 3도(B)에 나타내는 바와같이 주파수가 낮은(5∼8Hz) 진폭이 작은 성분에, 주파수가 높은(20∼25Hz) 진폭이 큰 성분이 중복 승한 각속도가 공급되어, 시간축상에서 이 각속도신호의 진폭치가 제로가 되는 점을 단위시간마다 카운트한다.
상기 특성설정수단(5)에서는, 제 4도에 나타내는 바와같이 보상치(K1및 K2)를 상기 주파수검출수단(4)으로 검출된 각속도신호의 주파수가 5∼20Hz일때에는 제로로 하고, 5Hz 이하 및 20Hz 이상일 때에는 적당한 값으로써, 상기 보정신호생성수단(2)의 특성보상필터(8)에 설정한다.
이상의 구성에 의해 손흔들림보정장치에서는, 차중에서 촬영하고 있을 때의 손흔들림에 기인하지 않는 5∼20Hz의 주파수범위에서는 보정신호의 위상보상이 행하여지지 않고, 손흔들림에 기인하는 5Hz 이하 및 20Hz 이상의 주파수 범위에서 보상치(K1, K2및 K3)가 최적으로 설정된다. 이 보정신호가 보정 신호생성수단(2)에서 공급되는 보정수단(3)에서는, 과도응답에 불구하고 자연스런 회상이 되도록 손흔들림보정을 행한다.
또한, 본 실시예에 있어서는 요동량검출수단으로써 각속도검출방식을 이용하여, 보정수단으로써 액티브ㆍ프리즘방식을 사용한 경우의 손흔들림보정장치의 일예를 나타내었으나, 본 발명은 이와같은 방식에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 손흔들림보정장치는 움직이는 벡터검출방식, 또는 각속도검출방식의 요동량 등의 검출수단에 의해 손흔들림을 검출하였울 때에, 메모리제어방식, CCD구동제어방식 등의 화상처리에 의한 방법, 또는 짐벌메카방식, 액티브ㆍ프리즘방식 등의 광학적처리방법에 의한 보정수단에 의해 손흔들림을 보정하고, 재생화상에 손흔들림에 의한 "흔들림" 을 생기게 하지 않고, 고화질이고 소형이며, 또한 경량인 핸디타입의 비디오카메라장치를 실현가능하게 하는 것이다.
이상 상세히 설명한 바와같이, 본 발명의 손흔들림보정장치는 주파수검출 수단으로 요동량검출수단의 출력신호의 주파수를 검출하고, 이 주파수검출수단의 검출출력에 따라서 특성설정수단으로 보정신호생성수단의 보상특성을 가변설정한다.
이 때문에, 촬영자의 카메라ㆍ워크에 의할 때와 손흔들림에 의할 때에서의 요동량검출수단의 출력신호의 주파수가 전환되는 과도응답시나, 촬영자가 정지체상에서 촬영하고 있을 때와 차중에서 촬영하고 있을 때에서의 이 출력신호의 주파수가 전환되는 과도응답시 등의 보정신호생성수단의 보상특성을 최적화함으로써, 촬영상황의 변화에도 불구하고 손흔들림보정을 자연스럽게 행하는 손흔들림보정장치가 제공가능하다.
제 1도는 본 발명에 관계되는 손흔들림 보정장치의 개략구성을 나타내는 블록도이다.
제 2도는 상기 손흔들림 보정장치를 구성하고 있는 보정신호 생성수단에 설치된 특성보상필터의 보상특성을 가변설정하는 개략개념도이다.
제 3도는 상기 손흔들림 보정장치의 요동량검출수단에서 주파수검출수단에 공급되는 신호의 일예를 나타내는 특성도이며, 상기 도면(A)는 정지체상에서 촬영하였을 때의 특성을 나타내고, 상기 도면(B)는 차중에서 촬영하였을 때의 특성을 나타낸다.
제 4도는 상기 특성보상필터의 위상보상의 주파수특성도이다.
제 5도는 종래의 손흔들림 보정장치의 위상보상의 주파수특성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1. 요동량검출수단 2. 보정신호생성수단
3. 보정수단 4. 주파수검출수단
5. 특성설정수단 8. 특성보상필터

Claims (2)

  1. 비디오카메라본체의 요동에 기인한 화상의 요동량을 검출하기 위한 요동량 검출수단과,
    상기 요동량검출수단의 출력신호에 의거해서 상기 화상의 요동을 보정하기 위한 보정신호를 생성하는 보상특성이, 가변설정이 자재로운 보정신호 생성수단과,
    상기 보정신호 생성수단에 의해 생성된 보정신호에 따라서 상기 화상의 요동을 보정하는 보정수단과,
    상기 요동량검출수단의 출력신호의 주파수를 검출하는 주파수검출수단과,
    상기 주파수검출수단의 검출출력에 따라서 상기 보정신호생성수단의 보상특성을 가변설정하는 특성설정수단과를 갖추어서 이루는 손흔들림 보정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    보정신호 생성수단은, 특성설정수단에 의해 위상보상특성이 가변설정되는 특성보상필터가 설치되고,
    상기 특성설정수단은, 주파수검출수단으로 소정의 주파수범위의 고역주파수가 검출되었을 때에, 상기 특성보상필터의 위상보상량을 고정시켜서 설정하는 것을 특징으로 하는 손흔들림 보정장치.
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