JP3186219B2 - 像振れ防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学機器に加わる振動
を検出する、角速度センサ等の振れ検出手段や、前記振
動による光学機器の光軸の振れを補正する、つまり振動
の影響を除去する可変頂角プリズム等の補正光学手段等
を備えた像振れ防止装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明の対象となる従来例をビデオムー
ビーの場合を例にして、以下に説明する。

【０００３】近年、ビデオムービーでは、フォーカス、
アイリス等の撮影にとって重要な作業はすべて自動化さ
れているため、操作に未熟な人でも撮影失敗を起こす可
能性は少なくなってきている。

【０００４】また、ビデオムービーの小型軽量化が進
み、携帯に便利で片手持ちでなど楽に撮影できるように
なった。

【０００５】しかし、それ故、逆に撮影画の像揺れが目
立つようになってきてしまった。そこで、最近では手振
れに起因する撮影失敗を防止する技術が研究されてきて
いる。

【０００６】上記手振れは、周波数としては通常１Ｈｚ
乃至１２Ｈｚ程度の振動であるが、このような手振れを
起こしても振れの生じない画像を撮影可能とするために
は、上記手振れによるビデオムービーの振動を検出し、
その検出値に応じて補正光学手段を振動変位の方向に応
じて変位させてやらねばならない。従って、上記目的を
達成するためには、カメラの振動を正確に検出すること
が大切である。

【０００７】そして、ビデオムービーの振れの検出は原
理的に言えば、例えば角加速度信号、角速度信号を出力
する角加速度センサ、角速度センサ、及び、前記角加速
度信号、角速度信号を１階積分、若しくは２階積分し
て、角速度信号、角変位信号を出力する積分手段を含む
振れ検出システムをビデオムービーに搭載することによ
って行うことが出来る。

【０００８】ここで、角速度センサを用いた振れ検知シ
ステムについて、図１２を用いてその概要を説明する。

【０００９】図１２の例は、光軸に対して互いに直行す
る、矢印５４ａで示すピッチ（ＰＩＴＣＨ）方向のビデ
オムービーの縦振れと、矢印５４ｂで示すヨー（ＹＡ
Ｗ）方向のビデオムービーの横振れを検知するシステム
の図である。また、５２は補正光学系を有するレンズ鏡
筒で、ビデオムービーの縦、横、おのおのの振れの微少
角速度を検出する角速度センサ５３ａ，５３ｂ（不図
示）が鏡筒前面下部付近に、それぞれ補正光学手段の補
正軸と一致するように任意の位置に取り付けられてい
る。

【００１０】ここで、この角速度センサ５３ａにて検出
された角速度信号θを積分器５５ａで積分し、角変位信
号ｄに変換してこれを検出振れ信号として像振れの補正
を行うシステムを構成する場合について考察する。

【００１１】図１３（Ａ）は前記１階積分器５５ａの動
作を示すものであるが、該積分器５５ａに入力された角
速度信号θはここで角変位信号ｄとして変換される。し
かし、実際には角速度センサ５３ａには図１３（Ｂ）の
角速度信号に示すように、バイアスとして直流成分が若
干含まれる。このようなバイアス分を含む出力をそのま
ま積分器５５ａで積分すると、バイアス分についても積
分されてしまうため、結果として得られた角変位信号は
図１３（Ｂ）に示すように誤差を含んでしまう。

【００１２】この点を解決するために、積分器５５ａへ
の入力前に高周波数域通過手段（ハイパスフィルタ、以
下、ＨＰＦと記す）を接続する方法が考えられている。
つまり、図１２の破線で囲んだ部分にＨＰＦ５６ａを付
加した構成をとれば良い。これにより、角速度センサ５
３ａで検出された角速度信号θは、前記ＨＰＦ５６ａ
（５６ｂ）により、直流成分、若しくは極めて低い周波
数成分を持つ出力は阻止され、従ってバイアス分が積分
器５５ａにおいて積分されることは少なくなる。よっ
て、この構成における積分出力（角変位信号ｄ）に対応
した振れ信号で補正光学系を駆動すれば、像振れを除去
できる。

【００１３】前記ＨＰＦ５６ａ（５６ｂ）は、例えば図
１４に示すように、抵抗５７，キャパシタ５８により成
り、又積分器５５ａ（５５ｂ）は、演算増幅器５９，キ
ャパシタ６０及び抵抗６１とから成る。

【００１４】ここで、前述のように直流成分、若しくは
極めて低い周波数成分を持つ出力を阻止する働きを持つ
ＨＰＦ５６ａの遮断周波数は、抵抗５７，キャパシタ５
８から成る時定数により決定される。通常、カメラの撮
影時に起こり得る手振れは既に述べた様に１〜１２Ｈｚ
程度であるから、遮断周波数をこの範囲に影響を与えな
いように低く設定すればよい。具体例としては、抵抗５
７を「３ＭΩ」、キャパシタ５８を「１μＦ」にし、時
定数を「３秒」にすれば、カメラの手振れ検知への影響
を少なくしながらバイアス成分を除去することが出来
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の装置においては、パンニング、チルティングなどの撮
影者による急激な画角変更動作時においては、撮影装置
の移動角速度、移動角変位等がまちまちであり、画像補
正系の限界等があり、適応し難い点があった。

【００１６】一般に、動画撮影を行う場合、大きく分け
て次の二つの撮影モードが考えられる。

【００１７】一つは、同じ構図で連続して撮影するモー
ドであり、もう一つは、構図を変化させながらの撮影、
つまりパンニング、チルティング等のカメラワークを行
いながらの撮影モードである。前者の撮影モードにおい
ては、同じ構図で撮影するので、特に、高倍率ズーム時
の画像振れが問題とされ、従来の防振機能を有する撮影
装置は、この撮影モードにおける画像振れを軽減するも
のである。一方、後者の撮影モードにおいては、画面を
撮影者の意志通りに決定できることが重要である。

【００１８】ここで、前者の撮影モードで画像振れを抑
制できるように防振特性を設定した撮影装置を、後者の
撮影モードで用いると、撮影者の意とする方向へ素早く
応答することが出来ず、著しく操作性が損なわれる。こ
れは、パンニング、チルティング等の急激な画角変更動
作が行われた場合、これを手振れと判別してこれを抑制
しようとする機能、即ち防振機能が作動することによ
る。

【００１９】このように、画像振れを抑制するという機
能と、撮影者の急激な画角変更動作に対する速応性とい
う機能は相反しており、この種の防振機能を有する撮影
装置において、後者の撮影モードにも対応するために、
防振機能を抑制、或は、無効化させることが出来る構成
となっている。しかし、前者と後者の撮影モードの区別
を撮影者がスイッチにより入力し、これに応じて防振機
能の特性変更を行うような構成は、操作性の面からも避
ける必要がある。つまり、撮影者のカメラ操作に応じて
防振特性を自動的に変化させることが望ましい。しか
も、この防振特性の変更は、撮影画像の品位の低下を招
いたり、撮影者に不快感を与えることのない様に正確に
行わなければならない。

【００２０】換言すれば、上記の事を実現するために
は、手振れか急激な画角変更動作（パンニング或はチル
ティング動作）であるかの判別を自動的に行うのは勿
論、この判別に応じた補正光学手段の適宜制御が必要で
あった。

【００２１】次に、発明が解決しようとする別の課題に
ついて説明する。

【００２２】防振機能を考えたとき、防振の動作状態、
非動作状態の切り換えを行う場合があるとすると、その
手段の一つとして、前述の補正光学手段の補正量を
「０」とすることが考えられる。しかし、制御上、そう
することが不都合なものもある。例えば、前述の角変位
信号と補正光学手段の補正量を示す信号との差分成分に
より制御を行う系を考慮した場合、防振動作を停止状態
にしておく為に別の制御系を付加しなければならず、ま
た、防振の停止状態から動作状態へ移行する時に、この
角変位信号と補正光学手段の補正量を示す信号との差分
成分に応じた不連続な状態が生じてしまう。

【００２３】 本発明の目的は、通常の静止状態におけ
る防振効果を高めると共に、画角変更動作状態における
追従性、操作性を向上させることのできる像振れ防止装
置を提供することである。

【００２４】

【００２５】

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するた
めに、請求項１記載の本発明は、光学機器に加わる振動
を検出する振れ検出手段と、前記振動による光学機器の
光軸の振れを補正する補正光学手段と、前記振れ検出手
段の出力信号に応じて前記補正光学手段の駆動量を演算
する、高周波数域通過手段及び積分手段を含む演算手段
と、画角変更動作中であることを検出する画角変更動作
検出手段と、前記高周波数域通過手段の時定数と前記積
分手段の時定数を変化させる時定数可変手段とを備えた
像振れ防止装置であって、前記画角変更動作検出手段に
て画角変更動作中であることが検出されると、前記時定
数可変手段により前記高周波数域通過手段の時定数と前
記積分手段の時定数を共に変化させることによって、遮
断周波数を画角変更動作中であることが検出されていな
い時より高い周波数側に変更すると共に前記補正光学手
段の可動中心への向心力を増加させる像振れ防止装置と
するものである。

【００２６】 また、上記目的を達成するために、請求
項２記載の本発明は、光学機器に加わる振動を検出する
振れ検出手段と、前記振動による光学機器の光軸の振れ
を補正する補正光学手段と、前記振れ検出手段の出力信
号に応じて前記補正光学手段の駆動量を演算する、高周
波数域通過手段及び積分手段を含む演算手段と、第１の
画角変更動作検出手段と、第２の画角変更動作検出手段
とを備えた像振れ防止装置であって、前記第１の画角変
更動作検出手段と第２の画角変更動作検出手段の検出結
果に基づいて、前記高周波数域通過手段と積分手段のど
ちらか一方または両方の時定数を選択的に変化させる時
定数可変手段を有する像振れ防止装置とするものであ
る。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。

【００２８】図１(a)(b)は本発明の第１の実施例におけ
る像振れ防止装置の概略構成を示す図である。

【００２９】図１(a) において、１は手振れを検出する
振動ジャイロ等より成る角速度検出手段、２は前記角速
度検出手段１からの角速度信号の高周波数成分を通過さ
せるＨＰＦ、３は前記ＨＰＦ２を介して入力する角速度
信号を積分して角変位信号に変換する積分手段、４は前
記積分手段３からの角変位信号に基づいてパンニングや
チルティング等の画角変更動作時であるか否かを検出
（詳細は図２及び図３により詳述）する画角変更動作検
出手段である。５は前記画角変更動作検出手段４からの
信号により前記ＨＰＦ２の特性を切り換える、つまり周
波数の高域通過帯域を変化させる特性切換手段、６は前
記画角変更動作検出手段４からの信号により前記積分手
段３の特性を切り換える、つまり周波数の高域通過帯域
を変化させる特性切換手段である。７は入力される角変
位信号と後述する補正信号とに基づいて後述の補正光学
手段の駆動量を算出する算出手段、８は前記算出手段７
からの信号により不図示の駆動手段にて駆動される可変
頂角プリズム等の補正光学手段、９は補正光学手段８の
現在位置（可動中心よりの変位量）を検出し、補正信号
を前記駆動手段７へ出力する補正量検出手段である。

【００３０】図１(b) は、前記ＨＰＦ２，積分手段３，
特性切換手段５，６それぞれの具体的な構成例を示す回
路図である。

【００３１】 ＨＰＦ２は、キャパシタＣ１及び抵抗Ｒ
１，Ｒ４により構成される。積分手段３は、キャパシタ
Ｃ２，抵抗Ｒ２及びオペアンプＯＰ１により構成され
る。特性切換手段５はスイッチＳＷ１，３により、又、
特性切換手段６はスイッチＳＷ２，４により、それぞれ
構成される。なお、ＢＵＦ１はバッファ、Ｒ３は抵抗で
ある。

【００３２】 ここで、特性切換手段５，６における周
波数の高域通過帯域を変化させる範囲（時定数の変更範
囲）、つまり遮断周波数として、１Ｈｚ付近までのもの
とすると、例えば比較的高い遮断周波数（１Ｈｚ以上）
で通常の撮影を行えば、防振の利きが弱まったという印
象を受けることになるが、パンニング等の画角変更動作
への追従性（補正光学手段８の補正量の直流成分が少な
い、つまりパンニング中も可動中心を中央として防振し
ている状態を理想とする）が良くなる。つまり、前述の
様に、ＨＰＦ２及び積分手段３のそれぞれの時定数、す
なわち遮断周波数の可変を、パンニング検出等と合せて
使用することで、通常の静止状態では遮断周波数を低い
周波数に設定して防振の利きを強め、防振効果を高め、
パンニング等の画角変更動作状態では遮断周波数を高い
周波数に設定して防振の利きを弱め、追従性、操作性を
向上させることが可能となる。また、この遮断周波数を
多数用意し、適宜切り換えれば、違和感なくあらゆる撮
影状態に対応できる。

【００３３】なお、上記ＨＰＦ２においては周波数の通
過帯域を制限するのみであるが、積分手段３においては
帰還がかかることになり、系としてみた場合、補正光学
手段８の可動中心への向心力が増すのと等価である。

【００３４】図２は前記画角変更動作検出手段４におけ
る画角変更動作（実施例ではパンニング動作）の検出方
法について説明する図である。

【００３５】画角変更動作検出手段４は、補正光学手段
８の変位可能な全範囲（可動範囲）内における各位置で
の角速度検出手段１の出力信号の範囲を、その中央点
（角変位信号が「０」の時）において二つの範囲に分割
し、該出力信号が一つの範囲に留まり続けている時間
（或はある時間内におけるサンプリング回数）により、
パンニングか否かの判別を行う。

【００３６】つまり、手振れを交流と考えた場合、手振
れの周波数を０．５〜数１０Ｈｚとしても、１秒以内毎
に、角速度検出手段１の出力信号は中央点と交叉してい
る筈である。そこで、所定時間内に中央点と交叉しない
場合はパンニング動作を行っていると判別する。なお、
角速度検出手段１の出力信号が中央点を通過するであろ
う所定時間は、手振れ検出系に本実施例の様に積分手段
３を使用している場合には、その系の周波数特性により
定める事になる。

【００３７】次に、この画角変更動作検出手段４をマイ
クロコンピュータにて構成した場合における動作につい
て、図３のフローチャートにより説明する。 ［ステップ１０１］ 積分手段３を介する角速度検出手
段１からの角変位信号をＡ／Ｄ変換等で取り込む。 ［ステップ１０２］ 前記取り込んだ角変位信号が図２
に示す第１の範囲内に存在するか否かを調べる。この結
果、第１の範囲内に存在する場合はステップ１０３へ進
み、そうでない場合、つまり第２の範囲内に存在する場
合はステップ１０７へ進む。 ［ステップ１０３］ 第１の範囲内に角変位信号が留ま
り続けていることをカウントするカウンタ１に「１」を
加算する。 ［ステップ１０４］ もう一つの第２の範囲に信号が留
まっている時に使用するカウンタ２をリセットする。 ［ステップ１０５］ カウンタ１のカウント値がパンニ
ング動作と判別する所定時間ｔを表すカウント数に達し
たか否かを判別し、達していなければステップ１０１へ
戻り、達していればステップ１０６へ進む。 ［ステップ１０６］ ここではパンニングモードのフラ
グをセットする。

【００３８】前記ステップ１０２において第１の範囲内
でない、つまり第２の範囲内にあると判別した場合に
は、前述したようにステップ１０７へ進む。 ［ステップ１０７］ 第２の範囲内に角変位信号が留ま
り続けていることをカウントするカウンタ２に「１」を
加算する。 ［ステップ１０８］ もう一つの第１の範囲に信号が留
まっている時に使用するカウンタ１をリセットする。 ［ステップ１０９］ カウンタ２のカウント値がパンニ
ング動作と判別する所定時間ｔを表すカウント数に達し
たか否かを判別し、達していなければステップ１０１へ
戻り、達していれば前述のステップ１０６へ進む。

【００３９】なお、上記のステップ１０４，１０８のカ
ウンタリセットと同時にパンニングフラグモードをリセ
ットするように構成すれば、簡易的にモードの切り換え
が可能となる。

【００４０】次に、上記のパンニング動作検出を含む該
装置の動作を、図４のフローチャートを用いて説明す
る。 ［ステップ２０１］ 電源が投入されることにより、ス
イッチＳＷ１〜ＳＷ４の全てをＯＮにし、手振れ周波数
帯域での通過信号がないようにし、また、キャパシタへ
の充電時間を速めて系の安定化を行う。 ［ステップ２０２］ 補正光学手段８を可動中心に保持
する。 ［ステップ２０３］ 外部から入力される防振スイッチ
の状態を判別し、この防振スイッチがＯＮしていればス
テップ２０５へ進み、ＯＦＦのままであればステップ２
０４へ進む。 ［ステップ２０４］ 前記スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をＯ
Ｎのままにして補正光学手段８を可動中心に保持したま
まにしておく。そしてステップ２０３へ戻る。 ［ステップ２０５］ ここでは防振スイッチがＯＮであ
るので、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の全てをＯＦＦにし、
手振れ周波数域での信号を通過できるようにし、防振動
作を開始する。 ［ステップ２０６］ 再び防振スイッチの状態を判別
し、該防振スイッチがＯＮしていればステップ２０７へ
進み、ＯＦＦのままであればステップ２０４へ戻る。 ［ステップ２０７］ 画角変更動作検出手段４にてパン
ニング動作中であることが判別されているか否かを調
べ、パンニング動作中であればステップ２０８へ進み、
そうでなければステップ２０９へ進む。 ［ステップ２０８］ スイッチＳＷ３をＯＮにし、防振
周波数帯域の低周波数域を手振れに比して比較的高い周
波数で切り、通過信号帯域の低周波数成分を狭める。同
時にスイッチＳＷ４もＯＮにし、補正光学手段８の可動
中心への向心力を強める。そして、ステップ２０６へ戻
る。 ［ステップ２０９］ ここではパンニング動作中でな
い、或は、パンニング動作が終了したので、スイッチＳ
Ｗ３，４がＯＮしていればこれをＯＦＦにして通常のモ
ードに戻し、ステップ２０６へ戻る。

【００４１】上記ステップ２０６からステップ２０９ま
でのループ途中において、防振スイッチがＯＦＦとなっ
た場合には、ステップ２０６からステップ２０４へと戻
り、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のすべてをＯＮにして補正
光学手段を可動中心に保持したままにしておく。

【００４２】（第２の実施例）この第２の実施例は、第
１の実施例のパニングモードを２種類に、つまり角速度
検出手段１からの信号を積分した角変位信号、或は、補
正光学手段からの頂角変位信号に応じてパンニング動作
を検出するモードを追加している。

【００４３】例えば、可動中心と可動端（補正限界端）
との中点にスレッシュレベルを設け、可動端よりになれ
ばパンニング動作の一つとする。これをパンニングモー
ド２とし、前記第１の実施例で示したパンニング検出に
よるものをパニングモード１とする。

【００４４】そして、パンニングモード１の検出により
スイッチＳＷ３をＯＮにし、角変位信号の通過帯域を制
限する。また、パンニングモード２の検出によりスイッ
チＳＷ４をＯＮにし、可動中心への帰還を強め、向心力
を強める。手振れが大きい時は、可動端に突き当たり易
いので、それをこれにより防ぐ。また、走行中の自動車
内等の比較的高い周波数の振れが大振幅で加わる場合
は、向心力を強めている方が良い。

【００４５】図５は上記の如きパンニング検出を行う場
合における像振れ防止装置の動作を示すフローチャート
である。尚、回路構成は図１と同様である。 ［ステップ３０１］ 電源が投入されることにより、ス
イッチＳＷ１〜ＳＷ４の全てをＯＮにし、手振れ周波数
帯域での通過信号がないようにし、また、キャパシタへ
の充電時間を速めて系の安定化を行う。 ［ステップ３０２］ 補正光学手段８を可動中心に保持
する。 ［ステップ３０３］ 外部から入力される防振スイッチ
の状態を判別し、この防振スイッチがＯＮしていればス
テップ３０５へ進み、ＯＦＦのままであればステップ３
０４へ進む。 ［ステップ３０４］ 前記スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をＯ
Ｎのままにして補正光学手段を可動中心に保持したまま
にしておく。そしてステップ３０３へ戻る。 ［ステップ３０５］ ここでは防振スイッチがＯＮであ
るので、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の全てをＯＦＦにし、
手振れ周波数域での信号を通過できるようにし、防振動
作を開始する。 ［ステップ３０６］ 再び防振スイッチの状態を判別
し、該防振スイッチがＯＮしていればステップ３０７へ
進み、ＯＦＦのままであればステップ３０４へ戻る。 ［ステップ３０７］ パンニングモード１であることを
示すフラグが立っているか否かを調べ、パンニングモー
ド１であればステップ３０８へ進み、そうでなければス
テップ３０９へ進む。 ［ステップ３０８］ スイッチＳＷ３をＯＮにし、防振
周波数帯域の低周波数域を手振れに比して比較的高い周
波数で切り、通過信号帯域の低周波数成分を抑制する。 ［ステップ３０９］ パンニングモード１が解除される
と、前記スイッチＳＷ３をＯＦＦにし、通常のモードに
復帰させる。 ［ステップ３１０］ パンニングモード２を示すフラグ
が立っているか否かを調べ、パンニングモード２であれ
ばステップ３１１へ進み、そうでなければステップ３１
２へ進む。 ［ステップ３１１］ スイッチＳＷ４をＯＮにし、補正
光学手段８の可動中心への帰還を強め、向心力を強め
る。 ［ステップ３１２］ パンニングモード２が解除される
と、前記スイッチＳＷ４をＯＦＦにし、通常のモードに
復帰させる。

【００４６】上記ステップ３０６からステップ３１２ま
でのループ途中において、防振スイッチがＯＦＦとなっ
た場合には、ステップ３０６からステップ３０４へと戻
り、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のすべてをＯＮにして補正
光学手段８を可動中心に保持したままにしておく。

【００４７】図６は、この第２の実施例において、ＨＰ
Ｆ２、積分手段３の遮断周波数を変化させたときの周波
数特性の変化を示した図である。

【００４８】（第３の実施例）図１においては、ＨＰＦ
２の特性切換を抵抗値を変化させることにより時定数切
り換えを行っていたが、この実施例では、図７に示す様
にキャパシタの容量の切り換えによりこれを行う様にし
ている。

【００４９】図７において、Ｃ１ａ，Ｃ１ｂは図１のキ
ャパシタＣ１に相当するキャパシタであり、スイッチＳ
Ｗ３のＯＮ，ＯＦＦによりキャパシタＣ１ｂを接続した
り、短絡したりし、ＨＰＦ２における時定数を切り換え
るようにしている。

【００５０】この構成におけるＨＰＦ２において、遮断
周波数ｆｃは、スイッチＳＷ３のＯＮにより ｆｃ＝１／２π・Ｃ１ａ・Ｒ１ スイッチＳＷ３のＯＦＦにより ｆｃ＝１／２π・（Ｃ１ａ／／Ｃ１ｂ）・Ｒ１ と変化させることができる。

【００５１】 上記の第１乃至第３の実施例によれば、
パンニング等の画角変更動作を検出することにより、Ｈ
ＰＦ２，積分手段３の時定数を切り換え、角速度検出手
段１からの角速度信号の遮断周波数を変化させている
為、つまり通常の静止撮影状態では遮断周波数を低い周
波数に設定して防振の利きを強めている為、防振効果を
高めることができ、パンニング等の画角変更動作状態で
は遮断周波数を高い周波数に設定して防振の利きを弱め
ている為、追従性、操作性を向上させることが可能とな
る。

【００５２】（第４の実施例）図８(a)(b)は本発明の第
４の実施例における像振れ防止装置の概略構成を示す図
である。

【００５３】図８(a) において、１１は手振れを検出す
る振動ジャイロ等より成る角速度検出手段、１２は前記
角速度検出手段１１からの角速度信号の高周波数成分を
通過させるＨＰＦ、１３は前記ＨＰＦ１２を介して入力
する角速度信号を積分して角変位信号に変換する積分手
段であり、角速度信号の入力が後述の角速度入力遮断手
段により遮断された場合（防振非動作時）には、補正光
学手段を可動中心に保持すべく基準信号を出力する。１
４は前記積分手段１３からの角変位信号に基づいてパン
ニングやチルティング等の画角変更動作時であるか否か
を検出（詳細は図２及び図３により詳述）する画角変更
動作検出手段である。１５は前記画角変更動作検出手段
１４からの信号により前記ＨＰＦ１２の特性を切り換え
る、つまり周波数の高域通過帯域を変化させる特性切換
手段、１６は前記画角変更動作検出手段１４からの信号
により前記積分手段１３の特性を切り換える、つまり周
波数の高域通過帯域を変化させる特性切換手段である。
１７は入力される角変位信号と後述する補正信号とに基
づいて後述の補正光学手段の駆動量を算出する算出手
段、１８は前記算出手段１７からの信号により不図示の
駆動手段にて駆動される可変頂角プリズム等の補正光学
手段、１９は補正光学手段１８の現在位置（可動中心よ
りの変位量）を検出し、補正信号を前記駆動手段１７へ
出力する補正量検出手段である。２０は前記画角変更動
作検出手段１４からの信号により前記角速度検出手段１
１の出力である角速度信号の後段への入力を遮断する角
速度入力遮断手段である。

【００５４】 図８(b) は、前記角速度入力遮断手段２
０，ＨＰＦ１２，積分手段１３，特性切換手段１５，１
６それぞれの具体的な構成を示す回路図である。

【００５５】 ＨＰＦ１２は、キャパシタＣ１及び抵抗
Ｒ１，Ｒ４により構成される。積分手段１３は、キャパ
シタＣ２，抵抗Ｒ２及びオペアンプＯＰ１により構成さ
れる。特性切換手段１５はスイッチＳＷ１，３により、
特性切換手段１６はスイッチＳＷ２，４により、角速度
入力遮断手段２０はスイッチＳＷ５により、それぞれ構
成される。

【００５６】 ここで、特性切換手段１５，１６におけ
る周波数の高域通過帯域を変化させる範囲（時定数の変
更範囲）、つまり遮断周波数としては、１Ｈｚ付近まで
のものとすると、例えば比較的高い遮断周波数（１Ｈｚ
以上）で通常の撮影を行えば、防振の利きが弱まったと
いう印象を受けることになるが、パンニング等の画角変
更動作への追従性（補正光学手段１８の補正量の直流成
分が少ない、つまりパンニング中も可動中心を中央とし
て防振している状態を理想とする）が良くなる。つま
り、前述の様に、ＨＰＦ１２及び積分手段１３のそれぞ
れの時定数、すなわち遮断周波数の可変を、パンニング
検出等と合せて使用することで、通常の静止状態では遮
断周波数を低い周波数に設定して防振の利きを強め、防
振効果を高め、パンニング等の画角変更動作状態では遮
断周波数を高い周波数に設定して防振の利きを弱め、追
従性、操作性を向上させることが可能となる。また、こ
の遮断周波数を多数用意し、適宜切り換えれば、違和感
なくあらゆる撮影状態に対応できる。

【００５７】 なお、上記ＨＰＦ１２においては周波数
の通過帯域を制限するのみであるが、積分手段１３にお
いては帰還がかかることになり、系としてみた場合、補
正光学手段１８の可動中心への向心力が増すのと等価で
ある。

【００５８】図２は前記画角変更動作検出手段１４にお
ける画角変更動作（実施例ではパンニング動作）の検出
方法について説明する図である。

【００５９】画角変更動作検出手段１４は、補正光学手
段１８の変位可能な全範囲（可動範囲）内における各位
置での角速度検出手段１１の出力信号の範囲を、その中
央点（角変位信号が「０」の時）において二つの範囲に
分割し、該出力信号が一つの範囲に留まり続けている時
間（或はある時間内におけるサンプリング回数）によ
り、パンニングか否かの判別を行う。

【００６０】つまり、手振れを交流と考えた場合、手振
れの周波数を０．５〜数１０Ｈｚとしても、１秒以内毎
に、角速度検出手段１１の出力信号は中央点と交叉して
いる筈である。そこで、所定時間内に中央点と交叉しな
い場合はパンニング動作を行っていると判別する。な
お、角速度検出手段１１の出力信号が中央点を通過する
であろう所定時間は、手振れ検出系に本実施例の様に積
分手段１３を使用している場合には、その系の周波数特
性により定める事になる。

【００６１】次に、この画角変更動作検出手段４をマイ
クロコンピュータにて構成した場合における動作につい
て、図３のフローチャートにより説明する。 ［ステップ１０１］ 積分手段１３を介する角速度検出
手段１１からの角変位信号をＡ／Ｄ変換等で取り込む。 ［ステップ１０２］ 前記取り込んだ角変位信号が図２
に示す第１の範囲内に存在するか否かを調べる。この結
果、第１の範囲内に存在する場合はステップ１０３へ進
み、そうでない場合、つまり第２の範囲内に存在する場
合はステップ１０７へ進む。 ［ステップ１０３］ 第１の範囲内に角変位信号が留ま
り続けていることをカウントするカウンタ１に「１」を
加算する。 ［ステップ１０４］ もう一つの第２の範囲に信号が留
まっている時に使用するカウンタ２をリセットする。 ［ステップ１０５］ カウンタ１のカウント値がパンニ
ング動作と判別する所定時間ｔを表すカウント数に達し
たか否かを判別し、達していなければステップ１０１へ
戻り、達していればステップ１０６へ進む。 ［ステップ１０６］ ここではパンニングモードのフラ
グをセットする。

【００６２】前記ステップ１０２において第１の範囲内
でない、つまり第２の範囲内にあると判別した場合に
は、前述したようにステップ１０７へ進む。 ［ステップ１０７］ 第２の範囲内に角変位信号が留ま
り続けていることをカウントするカウンタ２に「１」を
加算する。 ［ステップ１０８］ もう一つの第１の範囲に信号が留
まっている時に使用するカウンタ１をリセットする。 ［ステップ１０９］ カウンタ２のカウント値がパンニ
ング動作と判別する所定時間ｔを表すカウント数に達し
たか否かを判別し、達していなければステップ１０１へ
戻り、達していれば前述のステップ１０６へ進む。

【００６３】なお、上記のステップ１０４，１０８のカ
ウンタリセットと同時にパンニングフラグモードをリセ
ットするように構成すれば、簡易的にモードの切り換え
が可能となる。

【００６４】 次に、上記の画角変更動作検出手段１４
におけるパンニング動作検出を含む該装置の動作を、図
９のフローチャートを用いて説明する。 ［ステップ４０１］ 電源が投入されることにより、ス
イッチＳＷ５をＯＮにし、角速度信号をＨＰＦ１２へと
入力させる。 ［ステップ４０２］ ここではスイッチＳＷ１〜ＳＷ４
の全てをＯＮにし、手振れ周波数帯域での通過信号がな
いようにし、また、キャパシタへの充電時間を速めて系
の安定化を行う。 ［ステップ４０３］ 補正光学手段１８を可動中心に保
持する。 ［ステップ４０４］ 外部から入力される防振スイッチ
の状態を判別し、この防振スイッチがＯＮしていればス
テップ４０６へ進み、ＯＦＦのままであればステップ４
０５へ進む。 ［ステップ４０５］ 前記スイッチＳＷ５をＯＦＦにし
て角速度信号のＨＰＦ１２への入力を遮断する（これに
より、積分手段１３からは基準信号が出力されることに
なる）と共に、ＳＷ１〜ＳＷ４をＯＮのままにして補正
光学手段１８を可動中心に保持したままにしておく。そ
してステップ４０４へ戻る。 ［ステップ４０６］ ここでは防振スイッチがＯＮであ
るので、スイッチＳＷ５をＯＮにし、角速度信号をＨＰ
Ｆ１２へ入力させると共に、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の
全てをＯＦＦにし、手振れ周波数域での信号を通過でき
るようにし、防振動作を開始する。 ［ステップ４０７］ 再び防振スイッチの状態を判別
し、該防振スイッチがＯＮしていればステップ４０８へ
進み、ＯＦＦのままであればステップ４０５へ戻る。 ［ステップ４０８］ 画角変更動作検出手段１４にてパ
ンニング動作中であることが判別されているか否かを調
べ、パンニング動作中であればステップ４０９へ進み、
そうでなければステップ４１０へ進む。 ［ステップ４０９］ スイッチＳＷ３をＯＮにし、防振
周波数帯域の低周波数域を手振れに比して比較的高い周
波数で切り、通過信号帯域の低周波数成分を狭める。同
時にスイッチＳＷ４もＯＮにし、補正光学手段１８の可
動中心への向心力を強める。そして、ステップ４０７へ
戻る。 ［ステップ４１０］ ここではパンニング動作中でな
い、或は、パンニング動作が終了したので、スイッチＳ
Ｗ３，４がＯＮしていればこれをＯＦＦにして通常のモ
ードに戻し、ステップ４０７へ戻る。

【００６５】上記ステップ４０７からステップ４１０ま
でのループ途中において、防振スイッチがＯＦＦとなっ
た場合には、ステップ４０７からステップ４０５へと戻
り、スイッチＳＷ５をＯＦＦにして角速度信号のＨＰＦ
１２への入力を遮断すると共に、スイッチＳＷ１〜ＳＷ
４のすべてをＯＮにして補正光学手段１８を可動中心に
保持したままにしておく。

【００６６】 （第５の実施例） 図１０は本発明の第
５の実施例における角速度入力遮断手段２０，ＨＰＦ１
２，積分手段１３，特性切換手段１５，１６それぞれの
具体的な構成を示す回路図である。

【００６７】 ＨＰＦ１２乃至特性切換手段１６は第３
の実施例と同様にして構成され且つ配置されている。他
方、スイッチＳＷ５より成る角速度入力遮断手段２０は
図１０に示す様に配置されており、防振スイッチＯＮ時
にＯＮして角速度信号のＨＰＦ１２への入力を遮断する
ようにしている。

【００６８】 次に、上記の構成より成る角速度入力遮
断手段２０を備えた像振れ防止装置のパンニング動作検
出を含む一連の動作を、図１１のフローチャートを用い
て説明する。 ［ステップ５０１］ 電源が投入されることにより、ス
イッチＳＷ５をＯＦＦにし、角速度信号をＨＰＦ１２へ
と入力させる。 ［ステップ５０２］ ここではスイッチＳＷ１〜ＳＷ４
の全てを更にＯＮにし、手振れ周波数帯域での通過信号
がないようにし、また、キャパシタへの充電時間を速め
て系の安定化を行う。 ［ステップ５０３］ 補正光学手段１８を可動中心に保
持する。 ［ステップ５０４］ 外部から入力される防振スイッチ
の状態を判別し、この防振スイッチがＯＮしていればス
テップ５０６へ進み、ＯＦＦのままであればステップ５
０５へ進む。 ［ステップ５０５］ 前記スイッチＳＷ５をＯＮにして
角速度信号のＨＰＦ１２への入力を遮断する（これによ
り、積分手段１３からは基準信号が出力されることにな
る）と共に、ＳＷ１〜ＳＷ４もＯＮのままにして補正光
学手段１８を可動中心に保持したままにしておく。そし
てステップ５０３へ戻る。 ［ステップ５０６］ ここでは防振スイッチがＯＮであ
るので、スイッチＳＷ５をＯＦＦにし、角速度信号をＨ
ＰＦ１２へ入力させると共に、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４
の全てもＯＦＦにし、手振れ周波数域での信号を通過で
きるようにし、防振動作を開始する。 ［ステップ５０７］ 再び防振スイッチの状態を判別
し、該防振スイッチがＯＮしていればステップ５０８へ
進み、ＯＦＦのままであればステップ５０５へ戻る。 ［ステップ５０８］ 画角変更動作検出手段１４にてパ
ンニング動作中であることが判別されているか否かを調
べ、パンニング動作中であればステップ５０９へ進み、
そうでなければステップ５１０へ進む。 ［ステップ５０９］ スイッチＳＷ３をＯＮにし、防振
周波数帯域の低周波数域を手振れに比して比較的高い周
波数で切り、通過信号帯域の低周波数成分を狭める。同
時にスイッチＳＷ４もＯＮにし、補正光学手段１８の可
動中心への向心力を強める。そして、ステップ５０７へ
戻る。 ［ステップ５１０］ ここではパンニング動作中でな
い、或は、パンニング動作が終了したので、スイッチＳ
Ｗ３，４がＯＮしていればこれをＯＦＦにして通常のモ
ードに戻し、ステップ５０７へ戻る。

【００６９】上記ステップ５０７からステップ５１０ま
でのループ途中において、防振スイッチがＯＦＦとなっ
た場合には、ステップ５０７からステップ５０５へと戻
り、スイッチＳＷ５をＯＮにして角速度信号のＨＰＦ１
２への入力を遮断すると共に、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４
のすべてもＯＮにして補正光学手段１８を可動中心に保
持したままにしておく。

【００７０】上記の第４及び第５の実施例によれば、防
振動作の停止時には、角速度信号の積分手段１３への入
力を遮断するようにしているので、その後はこの積分手
段１３からの基準信号により補正光学手段１８は可動中
心の保持される様になる為、信号の不連続性を排除で
き、撮影者に違和感を与えることなく円滑に防振の動
作、非動作の切り換えが可能となる。

【００７１】

【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、通常の静止状態における防振効果を高めると共に、
画角変更動作状態における追従性、操作性を向上させる
ことができる。

【００７２】

【００７３】

【００７４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における像振れ防止装置
のブロック及び回路構成を示す図である。

【図２】本発明の各実施例におけるパンニング動作検出
について説明する図である。

【図３】本発明の各実施例におけるパンニング動作検知
の動作の一例を示すフローチャートである。

【図４】本発明の第１の実施例におけるパンニング動作
検出を含む一連の動作について説明する図である。

【図５】本発明の第２の実施例におけるパンニング動作
検出を含む一連の動作を示すフローチャートである。

【図６】第２の実施例装置における各モードでの特性を
示す図である。

【図７】本発明の第３の実施例における像振れ防止装置
の要部構成を示す回路図である。

【図８】本発明の第４の実施例における像振れ防止装置
のブロック及び回路構成を示す図である。

【図９】本発明の第４の実施例におけるパンニング動作
検出を含む一連の動作について説明する図である。

【図１０】本発明の第５の実施例における像振れ防止装
置の要部構成を示す回路図である。

【図１１】本発明の第５の実施例におけるパンニング動
作検出を含む一連の動作について説明する図である。

【図１２】従来の像振れ防止装置の構成について説明す
るための図である。

【図１３】図１２の像振れ防止装置の信号波形を示す図
である。

【図１４】図１２の積分器及びＨＰＦの構成を示す回路
図である。

【符合の説明】

１，１１ 角速度検出手段 ２，１２ ＨＰＦ ３，１３ 積分手段 ４，１４ 画角変更動作検出手段 ５，６，１５，１６ 特性切換手段 １７ 角速度入力遮断手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−193721（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−130144（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−248132（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−161726（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−161722（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−68323（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−201226（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−285408（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−285424（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−275917（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−158518（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−8627（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−8629（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−173625（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−328201（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−14801（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 5/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学機器に加わる振動を検出する振れ検
   出手段と、前記振動による光学機器の光軸の振れを補正
   する補正光学手段と、前記振れ検出手段の出力信号に応
   じて前記補正光学手段の駆動量を演算する、高周波数域
   通過手段及び積分手段を含む演算手段と、画角変更動作
   中であることを検出する画角変更動作検出手段と、前記
   高周波数域通過手段の時定数と前記積分手段の時定数を
   変化させる時定数可変手段とを備えた像振れ防止装置で
   あって、前記画角変更動作検出手段にて画角変更動作中
   であることが検出されると、前記時定数可変手段により
   前記高周波数域通過手段の時定数と前記積分手段の時定
   数を共に変化させることによって、遮断周波数を画角変
   更動作中であることが検出されていない時より高い周波
   数側に変更すると共に前記補正光学手段の可動中心への
   向心力を増加させることを特徴とする像振れ防止装置。
2. 【請求項２】 光学機器に加わる振動を検出する振れ検
   出手段と、前記振動による光学機器の光軸の振れを補正
   する補正光学手段と、前記振れ検出手段の出力信号に応
   じて前記補正光学手段の駆動量を演算する、高周波数域
   通過手段及び積分手段を含む演算手段と、第１の画角変
   更動作検出手段と、第２の画角変更動作検出手段とを備
   えた像振れ防止装置であって、前記第１の画角変更動作
   検出手段と第２の画角変更動作検出手段の検出結果に基
   づいて、前記高周波数域通過手段と積分手段のどちらか
   一方または両方の時定数を選択的に変化させる時定数可
   変手段を有することを特徴とする像振れ防止装置。
3. 【請求項３】 前記第１の画角変更動作検出手段にて画
   角変更動作中であることが検出されることにより、前記
   高周波数域通過手段の時定数を変化させることを特徴と
   する請求項２記載のの像振れ防止装置。
4. 【請求項４】 前記第２の画角変更動作検出手段にて画
   角変更動作中であることが検出されることにより、前記
   積分手段の時定数を変化させることを特徴とする請求項
   ２記載の像振れ防止装置。
5. 【請求項５】 前記第１の画角変更検出手段は、前記積
   分手段の出力に基づいて画角変更動作中であることを検
   出する画角変更検出手段であることを特徴とする請求項
   ２又は３に記載の像振れ防止装置。
6. 【請求項６】 前記第２の画角変更検出手段は、前記補
   正光学手段の変位位置により画角変更動作中であること
   を検出する画角変更検出手段であることを特徴とする請
   求項２または４に記載の像振れ防止装置。