JP3951291B2

JP3951291B2 - Image shake prevention device

Info

Publication number: JP3951291B2
Application number: JP2002032290A
Authority: JP
Inventors: 晶肥後
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2002-02-08
Filing date: 2002-02-08
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2022-02-08
Also published as: JP2003233100A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は像ゆれ防止装置に係り、特にテレビカメラ等の撮影装置に加わる振動によって発生する像ゆれを光学的に補正するための補正光学系を制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレビカメラの撮影光学系に像ゆれ補正用の可動レンズ（補正レンズ）を配置し、カメラに加わる振動による像ゆれを打ち消すように補正レンズをアクチュエータで動かして像ゆれを抑制する装置が知られている（特許第３１８６２１９号公報）。このような光学補正式の像ゆれ防止装置では、カメラに設けた角速度センサ等によって振動を検出し、そのセンサ出力信号を積分して補正レンズの制御に利用している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の像ゆれ防止装置は、パン／チルト操作などカメラマン（又はオペレータ）が意図的に行った画角変更動作による動き（振動）を「像ゆれ」と判断して、これを補正するような動きを行ってしまうために、パン／チルト動作中及び動作停止後に不自然な動きをしてしまうという欠点がある。かかる課題の解決策として、パン／チルト動作中に像ゆれ防止機能を停止させる方法が考えられる。しかし、このような制御を行うと、画角変更動作停止後の振動中に像ゆれ防止機能が開始されるので、やはり不自然な動きが出てしまうという問題がある。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、像ゆれ防止効果を達成する一方で、パン／チルト動作などの意図的な画角変更動作に対しては不自然な動きを防止することができる像ゆれ防止装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明に係る像ゆれ防止装置は、撮影装置に加わる振動を検出する振動検出手段と、前記撮影装置の光路上に配置され、前記振動に伴う像ゆれを補正する補正光学部材と、前記補正光学部材を変位させる駆動手段と、前記振動検出手段から出力される検出信号に基づいて前記像ゆれを抑制するように前記補正光学部材を変位させる補正量を求める演算処理手段と、前記求めた補正量に従って前記駆動手段を制御する補正制御手段と、パン／チルト動作など前記撮影装置の向きや姿勢を変更する画角変更動作を検出する動作検出手段と、前記画角変更動作の速度を検出する速度検出手段と、前記速度検出手段によって検出された動作速度に応じて前記補正光学部材を所定の基準位置に戻す際の戻り速度を決定する戻り速度決定手段と、前記動作検出手段によって画角変更動作が検出されると、前記戻り速度決定手段で決定した速度に従って前記補正光学部材を前記基準位置に移動させるように前記駆動手段を制御する戻り制御手段と、を備え、前記戻り速度決定手段は、前記速度検出手段によって第１動作速度が検出された場合には第１戻り速度を決定し、前記速度検出手段によって前記第１動作速度よりも遅い第２動作速度が検出された場合には前記第１戻り速度よりも遅い第２戻り速度を決定することを特徴としている。
【０００６】
補正光学部材としてはレンズやプリズムなどを用いることができる。本発明によれば、振動検出手段によって振動が検出されると、演算処理手段は前記振動検出手段からの検出信号を処理し、振動による像ゆれを打ち消す方向に補正光学部材を変位させるための補正量を求める。こうして求めた補正量に従って駆動手段を制御し、補正光学部材を光学設計上の基準位置から変位させることにより、像ゆれを抑制する。補正光学部材の基準位置は、補正の原点となる中心位置に相当し、例えば、撮影光学系の光軸と補正レンズの光軸が一致する位置とされる。
【０００７】
このような光学補正式の像ゆれ防止装置において、本発明ではパン／チルト動作など意図的な操作による画角変更動作を検出すると、その動作速度に応じて補正光学部材の戻り速度を決定し、決定した戻り速度で補正光学部材を基準位置に戻す制御を行い、動作停止後の像ゆれ防止機能再開に備えるようになっている。これにより、画角変更動作中及び動作停止後において不自然な動きを防止することができる。
【０００８】
本発明における演算処理手段、補正制御手段及び戻り制御手段の機能を一つの中央演算処理装置（ＣＰＵ）によって実現することが可能であり、また、動作検出手段、速度検出手段、並びに戻り速度決定手段の各手段の一部又は全部の機能をＣＰＵによって実現することが可能である。
【０００９】
本発明の一態様によれば、前記演算処理手段はＩＩＲ（無限インパルス応答）フィルタを含み、前記戻り制御手段は前記ＩＩＲフィルタのパラメータを変更することによって所要の戻り速度を実現することを特徴としている。ＩＩＲフィルタは演算プログラム（ソフトウエア）を利用した計算によって実現してもよいし、デジタル信号処理プロセッサ（ＤＳＰ）などのハードウエアによって実現してもよい。なお、一般的に言えば専用のＤＳＰを用いると、ソフトウエアによる演算処理よりも高速に処理することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る像ゆれ防止装置の好ましい実施の形態を詳述する。
【００１１】
図１は本発明の実施形態に係る像ゆれ防止装置の構成図である。この像ゆれ防止装置１０は、例えば、テレビカメラ用のレンズ装置、ムービカメラ又はスチルカメラ等に搭載され、或いは着脱式の防振アダプターとして構成される。同図に示す補正レンズ１２は、当該像ゆれ防止装置１０が搭載される撮影装置等における撮影光学系の光軸に対して垂直な面内で上下（鉛直方向）及び左右（水平方向）に移動自在に配置される。
【００１２】
撮影裝置（撮影光学系）に振動が発生した場合には、その振動に応じてモータ１４が制御され、該モータ１４の動力によって補正レンズ１２が像ゆれを防止する位置（振動を打ち消す位置）に移動する。なお、補正レンズ１２は上下方向及び左右方向について駆動されるが、何れの方向についても同様の駆動機構によって駆動されるため、本実施形態では説明を簡単にするために、上下方向の像ゆれを防止する構成について説明する。
【００１３】
角速度センサ１６は、撮影装置の振動を検出するための振動検出手段として用いられる。角速度センサ１６として、例えば、ジャイロセンサが適用される。また、角速度センサ１６に代えて、速度センサ、加速度センサなどの周知の手段を用いてもよい。角速度センサ１６は、撮影装置の適当な場所（例えばレンズ鏡胴の上面など）に設置され、検出した振動に応じた電気信号（電圧信号）を出力する。
【００１４】
ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１８は、角速度センサ１６から出力される角速度信号（センサ信号）の高周波成分を通過させるフィルタであり、センサ出力の直流成分並びに低い周波数成分を遮断する。ハイパスフィルタ１８は、コンデンサＣ1 と抵抗Ｒ11、Ｒ12から構成され、制御スイッチ２０によって抵抗値を変化させることができる。本例では、制御部として機能するＣＰＵ２２からの制御信号によって制御スイッチ２０の状態を切り替えることで抵抗値を変化させ、ハイパスフィルタ１８の特性（カットオフ周波数等）を切り替える構成となっている。具体的には、カットオフ周波数０．５Ｈｚと、１０Ｈｚの２種類に切り替えることが可能となっている。なお、図１のように抵抗値を変化させる構成に限定されず、コンデンサの容量を切り替えることによってフィルタ特性を切り替えるようにしてもよい。
【００１５】
角速度センサ１６からの出力信号は、ハイパスフィルタ１８を介してＡ／Ｄ変換器２４に送られ、デジタル信号に変換された後、ＣＰＵ２２に入力される。Ａ／Ｄ変換器２４を介してＣＰＵ２２に入力されたデータは、補正レンズ１２の駆動制御に利用される。なお、Ａ／Ｄ変換器２４の出力をＣＰＵ２２に入力する経路の信号線は、図１のように、制御スイッチ２６を介してグランド（ＧＮＤ）に接続可能となっている。この制御スイッチ２６はＣＰＵ２２からの制御信号によって接続状態が切り替えられ、制御スイッチ２６を閉じることにより、ＣＰＵ２２への入力信号（角速度信号）を強制的に「０」とすることができる。
【００１６】
また、角速度センサ１６の出力は、ハイパスフィルタ１８を経由せずに、別の経路によってＡ／Ｄ変換器２８を介してＣＰＵ２２に入力されている。ＣＰＵ２２は、Ａ／Ｄ変換器２８を経由して取得したセンサ信号に基づいてパン／チルト動作の判定及びパン／チルト動作のスピード検出を行う。ただし、実際の回路設計においてはＡ／Ｄ変換器２４及び２８の機能を一つにまとめた多チャンネルのＡ／Ｄ変換器を用いることができる。
【００１７】
ＣＰＵ２２はＲＯＭ３０及びＲＡＭ３２を有しており、ＲＯＭ３０に格納されたプログラムに従って各種演算処理及び制御処理等を行う。すなわち、ＣＰＵ２２は、センサ信号を積分処理するＩＩＲフィルタとしての機能するとともに、その積分結果に基づいて補正レンズ１２の駆動量（補正量）を計算する演算手段として機能する。なお、補正量の計算に際しては、撮影光学系のレンズ情報（例えば、ズーム位置の情報やエクステンダー倍率の情報など）も考慮される。
【００１８】
また、ＣＰＵ２２はＡ／Ｄ変換器２８を介して入力した信号に基づいてパン／チルト動作の判定及びパン／チルト動作のスピード検出を行う手段として機能する。なお、ＲＡＭ３２はＣＰＵ２２の演算に必要なデータ等を記憶する作業領域として利用される。
【００１９】
ＣＰＵ２２は、Ａ／Ｄ変換器２４を介して取得した角速度信号に積分処理等を施して、像ゆれを補正するたの補正レンズ１２の位置、すなわち、補正レンズ１２の振れ中心に対する変位量（像ゆれを補正するための補正量）を計算し、その移動に必要な制御信号をＤ／Ａ変換器３４に出力する。Ｄ／Ａ変換器３４によってアナログ信号に変換された制御信号はモータ駆動回路３６に加えられる。補正レンズ１２の位置は位置センサ（例えば、ポテンショメータなどの位置検出手段）３８によって検出されており、その検出信号はモータ駆動回路３６に送られている。
【００２０】
モータ駆動回路３６は、位置センサ３８によって補正レンズ１２の位置を検出しながら、ＣＰＵ２２から与えられる位置指令号に基づいてモータ１４を駆動し、位置指令信号が指令する位置に補正レンズ１２を移動させる。補正レンズ１２の移動速度を調整する手段として、スピードジェネレータなどの速度検出手段（不図示）を付加してもよい。
【００２１】
次に、上記の如く構成された像ゆれ防止装置１０の動作について説明する。
【００２２】
図２はＩＩＲフィルタの機能を実現するためのＣＰＵ２２の演算手順を示すフローチャートである。ＩＩＲフィルタは周知のように、フィルタ係数（乗算係数）を適宜設定することによって、様々なフィルタ特性を実現できるデジタルフィルタである。本例では、二次ＩＩＲフィルタをソフトウエアで実現し、乗算係数に相当するパラメータ（ＰＡ1 ，ＰＡ2 ，ＰＡ3 ，ＰＢ1 ，ＰＢ2 ）を必要に応じて変更することにより、所望のフィルタ特性を瞬時に実現する。
【００２３】
図２に示すように、演算処理がスタートすると、まず、初期設定として変数Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 を全て「０」に設定する（ステップＳ１１０）。次いで、変数Ｒ1 に最新の入力データを取り込み（ステップＳ１１２）、ステップＳ１１４で示した演算式に従って演算を行い、この演算結果を変数Ｒ1 に取り込み、変数Ｒ1 のデータを更新する。
【００２４】
その後、ステップＳ１１６に示した演算式に従って演算を行い、得られた結果(OUT) を出力データとして出力する（ステップＳ１１８）。その後、変数Ｒ3 のデータを変数Ｒ2 のデータに置き換える処理を行うとともに（ステップＳ１２０）、変数Ｒ2 のデータを変数Ｒ1 のデータに置き換える処理を行い（ステップＳ１２２）、ステップＳ１１２に戻る。
【００２５】
ステップＳ１１２〜Ｓ１２２の工程が繰り返されることにより、変数Ｒ1 には最新の入力データが取り込まれて、ステップＳ１１４の演算式で演算が行われ、この演算で得られたデータがＲ2 →Ｒ3 の順にシフトされてステップＳ１１４及びステップＳ１１５の演算式で利用される。
【００２６】
上述の演算を繰り返すことによって、デジタル信号処理理論によるＩＩＲフィルタを実現できる。例えば、カットオフ周波数ｆc ＝０．５Ｈｚのローパスフィルタを実現する場合は、ＰＡ1 ＝０．００２１６８，ＰＡ2 ＝０．００２１６８，ＰＡ3 ＝０，ＰＢ1 ＝０．９９８８９１，ＰＢ2 ＝０という係数を用いる。
【００２７】
従来、角速度センサからの角速度信号を積分する機能は、オペアンプと抵抗及びコンデンサで構成されるアナログ電気回路によって実現していた。積分特性（カットオフ周波数、ゲイン、位相特性など）は対象とする振動の周波数成分により決定され、様々な「ゆれ」に対応するためには回路定数の動的な変更が求められ、それに対応する数量の抵抗、コンデンサ及びアナログスイッチが必要とされる。また、最近は振動除去の機能に加えて、パン／チルト動作時の不自然な動作対策が求められ、より多様な回路定数の実現が望まれているため、一層多くの回路部品が必要となってきている。
【００２８】
このような事情に鑑み、本実施形態ではＩＩＲフィルタをソフトウエアによって実現している。フィルタの特性を決定するのは、数個の浮動小数点定数だけであるので、事実上無限の特性を装備でき、積分特性の変更も容易である。本実施形態によれば、出荷済みのレンズ装置であっても、ソフトウエアの変更によって動作特性が変更できるため、部品取り替えなどの手間が不要となる。
【００２９】
また、アナログ電気回路を利用した従来の構成は、回路の部品による精度のバラツキが問題となっていた。特に、コンデンサは高精度のものを製作することが困難である。この点、本例のＩＩＲフィルタは数値演算による処理なので、回路の部品による精度のバラツキという問題が生じないという利点がある。
【００３０】
ところで、図２に示したフローチャートと同等の処理は、デジタル信号処理プロセッサ（ＤＳＰ）によって実現することも可能である。図３にＤＳＰの処理フローチャートを示す。図３に示すハードウエアにあるレジスタを用いて高速に処理することが可能である。フィルタの特性を決定するのは、ＤＳＰに対してＣＰＵから与えるパラメータ（乗算係数）だけであるため、図２で説明したソフトウエアを用いる場合と同様に、事実上無限の特性を装備できる。また、図３に示したＤＳＰを用いる構成は、出荷済みのレンズ装置であっても、ＣＰＵ側のソフトウエア変更によって動作特性が変更できるため、部品の取り替えなどの手間が不要となるとともに、回路の部品による精度のバラツキが生じないという利点があり、図２で説明したソフトウエアを用いる場合と同様の効果が得られる。
【００３１】
図４は像ゆれ防止装置１０の動作制御の流れを示すフローチャートである。像ゆれ防止装置１０に電源が投入され、像ゆれ防止機能がＯＮ状態になると（ステップＳ２１０）、ＣＰＵ２２は角速度センサ１６からのセンサ信号を読み込み（ステップＳ２１２）、取得した信号に基づいて当該撮影装置に対して意図的にパン／チルト操作が行われたか否かの判断を行う（ステップＳ２１４）。パン／チルト動作の判定方法としては、例えば、センサ信号の周波数、振幅及び継続時間など検出し、その検出結果を所定の判定基準と比較することに判断する。
【００３２】
ステップＳ２１４においてパン／チルト動作が検出されない場合には、ステップＳ２１６に進み、振動による像ゆれを打ち消す方向に補正レンズ１２を移動させる像ゆれ補正処理を実行する。ステップＳ２１６の後、処理はステップＳ２１２に戻る。
【００３３】
その一方、ステップＳ２１４においてパン／チルト動作が検出されると、ステップＳ２２０に進み、像ゆれ防止機能を停止させる。続いて、パン／チルト動作のスピードを検出する処理を行い（ステップＳ２２２）、検出したパン／チルト動作スピードに応じて、補正レンズ１２を撮影光軸の中心に戻すスピードを決定する（ステップＳ２２４）。パン／チルト動作スピードが速い場合（クイック動作時）には、補正レンズを光軸に戻すスピードも速くし、パン／チルト動作が遅い場合（スロー動作時）には補正レンズ１２を光軸に戻すスピードを遅く設定する。戻り速度の決定に際しては、予め用意されたルックアップテーブルを用いてもよいし、所定の演算式を用いて計算を行ってもよい。
【００３４】
その後、ステップＳ２２６に進み、ステップＳ２２４において設定されたスピードで補正レンズ１２を光軸に移動させる処理を行う（ステップＳ２２６）。仮に、補正レンズ１２を光軸に戻す速さが一定であるとすると、スロー動作時には補正レンズ１２の戻り動作による動きが目立ち不自然な映像となり、クイック動作時には動作終了時に補正レンズ１２がまだ光軸に戻り切れていない状況が発生し、パン／チルト動作停止後にやはり不自然な動きとなってしまうという問題がある。このような不具合を解消するために、本実施形態ではパン／チルト動作の速度に応じて補正レンズ１２の光軸への戻り速度を制御する構成となっている。
【００３５】
ステップＳ２２６において補正レンズ１２を光軸に戻す処理を行った後、ステップＳ２３０においてパン／チルト動作が停止したか否かの判定を行い、パン／チルト動作停止後に、像ゆれ防止機能を再スタートさせる（ステップＳ２４０）。ステップＳ２４０の後はステップＳ２１２に戻り、上述の処理を繰り返す。
【００３６】
図４に示した制御方法によれば、パン／チルト動作を検出したときに、像ゆれ防止機能を停止させているので、パン／チルト動作中の不自然な動きを防止することができる。また、本例によれば、パン／チルトの動作速度によって決定される速さで補正レンズ１２を光軸に戻し、停止後の像ゆれ防止機能の再スタートに備えるようにしたので、パン／チルト動作中及び動作停止後の像ゆれ防止機能の開始時に不自然な動きが発生しないという利点がある。
【００３７】
パン／チルト動作停止後の像ゆれ防止機能の再開に備えて補正レンズ１２を光軸へ移動させる場合、適当な速度で補正レンズ１２を移動させる処理を実施するには、位置サーボを使用して更に速度制御も設定する必要がある。
【００３８】
しかし、このような処理は複雑であるため、以下に述べるように、積分処理を利用して、位置及び速度サーボを使用せずに同様の結果を得る態様が好ましい。図５にその制御フローを示す。同図に示したように、像ゆれ防止装置１０に電源が投入され、像ゆれ防止機能がＯＮ状態になると（ステップＳ３１０）、ＣＰＵ２２は角速度センサ１６からのセンサ信号を読み込み（ステップＳ３１２）、取得した信号に基づいて撮影装置に対して意図的にパン／チルト操作が行われたか否かの判断を行う（ステップＳ３１４）。
【００３９】
ステップＳ３１４においてパン／チルト動作が検出されない場合には、ステップＳ３１６に進み、振動による像ゆれを打ち消す方向に補正レンズ１２を移動させる像ゆれ補正処理を実行する。なお、この場合、積分処理を行うＩＩＲフィルタのパラメータは所定の値にセットされている。ステップＳ３１６の後、処理はステップＳ３１２に戻る。
【００４０】
その一方、ステップＳ３１４においてパン／チルト動作が検出されると、ステップＳ３２０に進み、像ゆれ防止機能を停止させる。続いて、積分処理の入力データを強制的に「０」にする処理を行う（ステップＳ３２２）。具体的には、図１で説明した制御スイッチ２６を閉じ、ＣＰＵ２２への入力信号を０ｖとする。これにより、補正レンズ１２は光軸に戻るように制御される。また、この戻り動作時の速度を設定するように、図５のステップＳ３２４においてＩＩＲフィルタのパラメータを変更する。ステップＳ３２２及びステップＳ３２４の処理によって、補正レンズ１２は適切な速度で光軸に戻る。
【００４１】
その後、ステップＳ３３０においてパン／チルト動作が停止したか否かの判定を行う。パン／チルト動作が停止したら、ＩＩＲフィルタのパラメータを元の値に戻すとともに（ステップＳ３３２）、積分処理の入力データを元のセンサ信号に戻す（ステップＳ３３４）。すなわち、図１で説明した制御スイッチ２６を開状態として、角速度センサ１６からのセンサ信号をＣＰＵ２２に入力する。
【００４２】
こうして、元の状態に復帰させてから、像ゆれ防止機能を再スタートさせる（ステップＳ３４０）。ステップＳ３４０の後はステップＳ３１２に戻り、上述の処理を繰り返す。
【００４３】
このように、図５に示した制御方法によれば、パン／チルト動作時には、積分処理の入力データを強制的に「０」とするとともに、積分処理を行うＩＩＲフィルタのパラメータを変更し、補正レンズ１２が光軸へ移動する所定の速度を得るようにしたので、位置・速度サーボを使用せずに、補正レンズ１２を光軸に戻すことができる。
【００４４】
上述したように、撮影装置に加わる振動は角速度センサ１６によって検出され、このセンサ信号は積分処理されて補正レンズ１２の制御に利用される。角速度センサ１６から出力される信号（角速度信号）にオフセット電圧があると積分処理時に積分出力が発散し、実際にはプラスかマイナスの最大信号となってしまうという問題があることは広く知られている。このため、積分処理の前にオフセットを除去するハイパスフィルタを配置し、上記の発散現象を防止している。このハイパスフィルタのカットオフ周波数（ｆc ）は、防振機能（像ゆれ補正機能）が働く周波数レンジ以下でなければならないので、通常は１Ｈｚ以下（例えば、０．５Ｈｚ）に設定される。
【００４５】
ところが、パン／チルト動作を行った場合、パン／チルト動作停止後ハイパスフィルタの影響により、数秒間にわたって不要な信号が出力される（信号が尾を引く）現象が発生し、この間は防振機能が有効に機能しないという問題がある。参考のために、図８に上記の尾を引く現象の例を示す。図８はハイパスフィルタを通過した角速度信号の波形図であり、図１における点Ａに相当する位置で測定された信号波形である。
【００４６】
かかる課題を解決するために、本実施の形態ではパン／チルト動作を検出した場合に、ハイパスフィルタのカットオフ周波数をパン／チルト動作の該当周波数よりも高い周波数に変化させ、パン／チルト動作停止後に元のカットオフ周波数に戻す制御を行い、上記の尾を引く現象を防止している。なお、カットオフ周波数の変更は、図１で説明したとおり、制御スイッチ２０の状態を切り替えることによって行われる。
【００４７】
図６にその制御フローを示す。像ゆれ防止装置１０に電源が投入され、像ゆれ防止機能がＯＮ状態になると（ステップＳ４１０）、ＣＰＵ２２はハイパスフィルタ１８のカットオフ周波数を像ゆれ補正機能が働く所定の周波数（例えば、０．５Ｈｚ）に設定するように制御スイッチ２０に対して制御信号を出力する（ステップＳ４１１）。その後、ＣＰＵ２２は角速度センサ１６からのセンサ信号を読み込み（ステップＳ４１２）、取得した信号に基づいてパン／チルト動作の検出を行う（ステップＳ４１４）。
【００４８】
ステップＳ４１４においてパン／チルト動作が検出されない場合には、ステップＳ４１６に進み、振動による像ゆれを打ち消す方向に補正レンズ１２を移動させる像ゆれ補正処理を実行する。ステップＳ４１６の後、処理はステップＳ４１２に戻る。
【００４９】
その一方、ステップＳ４１４においてパン／チルト動作が検出されると、ステップＳ４２０に進み、像ゆれ防止機能を停止させる。続いて、ハイパスフィルタ１８のカットオフ周波数をパン／チルト動作に相当する周波数よりも高い周波数に切り替える処理を行う（ステップＳ４２２）。このとき設定されるカットオフ周波数は、前記像ゆれ補正機能が働く所定の周波数よりも高い周波数となる。
【００５０】
その後、ステップＳ４３０においてパン／チルト動作が停止したか否かの判定を行う。パン／チルト動作が停止したら、ハイパスフィルタ１８のカットオフ周波数を元に戻す処理を行い（ステップＳ４３２）、像ゆれ防止機能を再スタートさせる（ステップＳ４４０）。ステップＳ４４０の後はステップＳ４１２に戻り、上述の処理を繰り返す。
【００５１】
図６に示した制御方法を適用した場合の波形図を図７に示す。図７はハイパスフィルタ１８を通過した角速度信号の波形図であり、図１における点Ａに相当する位置で測定された信号波形である。図７の波形と図８の波形を比較すると明らかなように、図７においては、パン／チルト動作停止後の尾を引く現象が発生していない。なお、図７に示したように、カットオフ周波数の切り替えに伴い不連続信号が出力されるが、カットオフ周波数の切り替えタイミングの前後は、像ゆれ防止機能を停止させているため、実際の使用上な問題とならない。これにより、パン／チルト動作停止後の振動に対して、直ちに像ゆれ防止機能が有効に作動する。
【００５２】
上記実施形態では補正光学部材として補正レンズを用いる例を述べたが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、可変頂角プリズムを駆動制御する態様も可能である。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る像ゆれ防止装置によれば、光学補正式の像ゆれ防止装置において、パン／チルト動作など意図的な操作による画角変更動作の速度を検出し、その動作速度に応じて決定した戻り速度で補正光学部材を基準位置（補正の原点位置）に戻し、動作停止後の像ゆれ防止機能再開に備えるようにしたので、画角変更動作中及び動作停止後において不自然な動きを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る像ゆれ防止装置の構成を示す図
【図２】ＩＩＲフィルタの機能を実現するためのＣＰＵの演算手順を示すフローチャート
【図３】ＩＩＲフィルタの機能を実現するデジタル信号処理プロセッサの構成を示すブロック図
【図４】本実施形態に係る像ゆれ防止装置の制御手順を示すフローチャート
【図５】本実施形態に係る像ゆれ防止装置の制御手順を示すフローチャート
【図６】本実施形態に係る像ゆれ防止装置の制御手順を示すフローチャート
【図７】図６に示した制御手順を実施した場合のハイパスフィルタの出力波形例を示す図
【図８】パン／チルト動作停止後にハイパスフィルタの影響により、数秒間にわたって不要な信号が出力される（信号が尾を引く）現象を示した波形図
【符号の説明】
１０…像ゆれ防止装置、１２…補正レンズ、１４…モータ、１６…角速度センサ、１８…ハイパスフィルタ、２２…ＣＰＵ、２４，２８…Ａ／Ｄ変換器、３４…Ｄ／Ａ変換器、３６…モータ駆動回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image shake prevention apparatus, and more particularly to a technique for controlling a correction optical system for optically correcting image shake caused by vibration applied to a photographing apparatus such as a television camera.
[0002]
[Prior art]
A device is known in which a movable lens (correction lens) for correcting image fluctuations is arranged in the imaging optical system of a television camera, and the correction lens is moved by an actuator so as to cancel image fluctuations caused by vibration applied to the camera, thereby suppressing the image fluctuations. (Japanese Patent No. 3186219). In such an optical correction type image blur prevention apparatus, vibration is detected by an angular velocity sensor or the like provided in the camera, and the sensor output signal is integrated and used for controlling the correction lens.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional image shake prevention apparatus determines that the movement (vibration) by the view angle changing operation intentionally performed by the cameraman (or operator) such as pan / tilt operation is “image shake” and corrects this. Therefore, there is a drawback in that an unnatural movement occurs during the pan / tilt operation and after the operation stops. As a solution to this problem, a method of stopping the image shake prevention function during the pan / tilt operation can be considered. However, when such control is performed, the image shake prevention function is started during vibration after stopping the angle-of-view changing operation.
[0004]
The present invention has been made in view of such circumstances, and achieves an effect of preventing an image shake while preventing an unnatural movement with respect to an intentional angle-of-view changing operation such as a pan / tilt operation. An object of the present invention is to provide an image shake prevention device capable of performing image stabilization.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image shake preventing apparatus according to the present invention includes a vibration detecting means for detecting vibration applied to a photographing apparatus, and a correction that is arranged on an optical path of the photographing apparatus and corrects image shake accompanying the vibration. An optical member, a driving means for displacing the correction optical member, and an arithmetic processing means for obtaining a correction amount for displacing the correction optical member so as to suppress the image fluctuation based on a detection signal output from the vibration detection means. Correction control means for controlling the driving means in accordance with the obtained correction amount, operation detection means for detecting an angle-of-view change operation for changing the orientation and orientation of the photographing apparatus, such as a pan / tilt operation, and the angle-of-view change Speed detecting means for detecting the speed of operation, and return for determining a return speed when returning the correction optical member to a predetermined reference position according to the operating speed detected by the speed detecting means. When an angle of view changing operation is detected by the degree determining means and the action detecting means, the driving means is controlled to move the correction optical member to the reference position according to the speed determined by the return speed determining means. And control means The return speed determining means determines a first return speed when the first motion speed is detected by the speed detection means, and a second motion speed slower than the first motion speed is determined by the speed detection means. Determining a second return speed that is slower than the first return speed if detected. It is characterized by.
[0006]
As the correction optical member, a lens, a prism, or the like can be used. According to the present invention, when vibration is detected by the vibration detection means, the arithmetic processing means processes the detection signal from the vibration detection means, and corrects the displacement of the correction optical member in a direction that cancels image shake due to vibration. Find the amount. The driving means is controlled according to the correction amount thus obtained, and the correction optical member is displaced from the reference position in the optical design, thereby suppressing image shake. The reference position of the correction optical member corresponds to the center position that is the origin of correction, and is, for example, a position where the optical axis of the photographing optical system coincides with the optical axis of the correction lens.
[0007]
In such an optical correction type image shake prevention device, in the present invention, when a view angle change operation by an intentional operation such as a pan / tilt operation is detected, a return speed of the correction optical member is determined according to the operation speed, Control is performed to return the correction optical member to the reference position at the determined return speed to prepare for resumption of the image shake prevention function after the operation is stopped. Thereby, an unnatural movement can be prevented during the view angle changing operation and after the operation is stopped.
[0008]
The functions of the arithmetic processing means, the correction control means, and the return control means in the present invention can be realized by a single central processing unit (CPU), and the operation detection means, speed detection means, and return speed determination means. It is possible to implement a part or all of the functions of each means by the CPU.
[0009]
According to an aspect of the present invention, the arithmetic processing unit includes an IIR (infinite impulse response) filter, and the return control unit realizes a required return speed by changing a parameter of the IIR filter. Yes. The IIR filter may be realized by calculation using an arithmetic program (software), or may be realized by hardware such as a digital signal processor (DSP). Generally speaking, when a dedicated DSP is used, processing can be performed at higher speed than calculation processing by software.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of an image shake prevention apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0011]
FIG. 1 is a configuration diagram of an image shake prevention apparatus according to an embodiment of the present invention. The image shake prevention device 10 is mounted on, for example, a lens device for a television camera, a movie camera, a still camera, or the like, or configured as a detachable vibration-proof adapter. The correction lens 12 shown in the figure moves up and down (vertical direction) and left and right (horizontal direction) in a plane perpendicular to the optical axis of the imaging optical system in an imaging apparatus or the like in which the image shake prevention apparatus 10 is mounted. Arranged freely.
[0012]
When vibration occurs in the photographing apparatus (photographing optical system), the motor 14 is controlled in accordance with the vibration, and the correction lens 12 is prevented from being shaken by the power of the motor 14 (position where vibration is canceled). Moving. The correction lens 12 is driven in the vertical direction and the horizontal direction, but is driven by the same drive mechanism in any direction. Therefore, in the present embodiment, in order to simplify the explanation, the image shake in the vertical direction is corrected. The structure to prevent is demonstrated.
[0013]
The angular velocity sensor 16 is used as vibration detecting means for detecting vibration of the photographing apparatus. As the angular velocity sensor 16, for example, a gyro sensor is applied. Further, in place of the angular velocity sensor 16, known means such as a velocity sensor or an acceleration sensor may be used. The angular velocity sensor 16 is installed at an appropriate location of the photographing apparatus (for example, the upper surface of the lens barrel) and outputs an electrical signal (voltage signal) corresponding to the detected vibration.
[0014]
The high-pass filter (HPF) 18 is a filter that allows a high-frequency component of the angular velocity signal (sensor signal) output from the angular velocity sensor 16 to pass, and blocks a DC component and a low-frequency component of the sensor output. The high-pass filter 18 includes a capacitor C1 and resistors R11 and R12, and the resistance value can be changed by the control switch 20. In this example, the resistance value is changed by switching the state of the control switch 20 according to a control signal from the CPU 22 functioning as a control unit, and the characteristics (cutoff frequency, etc.) of the high-pass filter 18 are switched. Specifically, it is possible to switch between two types of cutoff frequencies of 0.5 Hz and 10 Hz. In addition, it is not limited to the structure which changes resistance value like FIG. 1, You may make it switch a filter characteristic by switching the capacity | capacitance of a capacitor | condenser.
[0015]
An output signal from the angular velocity sensor 16 is sent to the A / D converter 24 via the high-pass filter 18, converted into a digital signal, and then input to the CPU 22. Data input to the CPU 22 via the A / D converter 24 is used for drive control of the correction lens 12. Note that the signal line of the path for inputting the output of the A / D converter 24 to the CPU 22 can be connected to the ground (GND) via the control switch 26 as shown in FIG. The connection state of the control switch 26 is switched by a control signal from the CPU 22, and the input signal (angular velocity signal) to the CPU 22 can be forcibly set to “0” by closing the control switch 26.
[0016]
The output of the angular velocity sensor 16 is input to the CPU 22 via the A / D converter 28 via another path without passing through the high-pass filter 18. The CPU 22 determines the pan / tilt operation and detects the speed of the pan / tilt operation based on the sensor signal acquired via the A / D converter 28. However, in an actual circuit design, a multi-channel A / D converter in which the functions of the A / D converters 24 and 28 are combined into one can be used.
[0017]
The CPU 22 has a ROM 30 and a RAM 32, and performs various arithmetic processes and control processes according to programs stored in the ROM 30. That is, the CPU 22 functions as an IIR filter that integrates the sensor signal, and also functions as a calculation unit that calculates the drive amount (correction amount) of the correction lens 12 based on the integration result. In calculating the correction amount, lens information of the photographing optical system (for example, zoom position information and extender magnification information) is also taken into consideration.
[0018]
Further, the CPU 22 functions as means for performing pan / tilt operation determination and pan / tilt operation speed detection based on a signal input via the A / D converter 28. The RAM 32 is used as a work area for storing data necessary for the calculation of the CPU 22.
[0019]
The CPU 22 performs integration processing or the like on the angular velocity signal acquired via the A / D converter 24 to correct the image shake, that is, the displacement amount (image) of the correction lens 12 with respect to the shake center. A correction amount for correcting the fluctuation) is calculated, and a control signal necessary for the movement is output to the D / A converter 34. The control signal converted into an analog signal by the D / A converter 34 is applied to the motor drive circuit 36. The position of the correction lens 12 is detected by a position sensor (for example, position detection means such as a potentiometer) 38, and the detection signal is sent to the motor drive circuit 36.
[0020]
The motor drive circuit 36 drives the motor 14 based on the position command number given from the CPU 22 while detecting the position of the correction lens 12 by the position sensor 38, and moves the correction lens 12 to the position commanded by the position command signal. . As means for adjusting the moving speed of the correction lens 12, speed detection means (not shown) such as a speed generator may be added.
[0021]
Next, the operation of the image shake prevention apparatus 10 configured as described above will be described.
[0022]
FIG. 2 is a flowchart showing a calculation procedure of the CPU 22 for realizing the function of the IIR filter. As is well known, the IIR filter is a digital filter that can realize various filter characteristics by appropriately setting filter coefficients (multiplication coefficients). In this example, the second-order IIR filter is realized by software, and the desired filter characteristics are instantly realized by changing the parameters (PA1, PA2, PA3, PB1, PB2) corresponding to the multiplication coefficients as necessary. To do.
[0023]
As shown in FIG. 2, when the arithmetic processing starts, first, variables R1, R2, and R3 are all set to "0" as an initial setting (step S110). Next, the latest input data is fetched into the variable R1 (step S112), calculation is performed according to the arithmetic expression shown at step S114, the calculation result is fetched into the variable R1, and the data of the variable R1 is updated.
[0024]
Thereafter, calculation is performed according to the calculation formula shown in step S116, and the obtained result (OUT) is output as output data (step S118). Thereafter, the process of replacing the data of the variable R3 with the data of the variable R2 is performed (step S120), the process of replacing the data of the variable R2 with the data of the variable R1 is performed (step S122), and the process returns to the step S112.
[0025]
By repeating the steps S112 to S122, the latest input data is fetched into the variable R1, and the calculation is performed with the calculation formula of step S114. The data obtained by this calculation is shifted in the order of R2 → R3. Then, it is used in the arithmetic expressions of step S114 and step S115.
[0026]
By repeating the above calculation, an IIR filter based on digital signal processing theory can be realized. For example, when realizing a low-pass filter with a cutoff frequency fc = 0.5 Hz, coefficients PA1 = 0.002168, PA2 = 0.002168, PA3 = 0, PB1 = 0.998891, PB2 = 0 are used.
[0027]
Conventionally, the function of integrating the angular velocity signal from the angular velocity sensor has been realized by an analog electric circuit composed of an operational amplifier, a resistor, and a capacitor. Integral characteristics (cutoff frequency, gain, phase characteristics, etc.) are determined by the frequency components of the target vibration, and dynamic changes in circuit constants are required to cope with various “swings”, and corresponding A number of resistors, capacitors and analog switches are required. Recently, in addition to the function of vibration removal, unnatural operation measures at the time of pan / tilt operation have been demanded, and realization of more various circuit constants is desired. Therefore, more circuit parts are required. It is coming.
[0028]
In view of such circumstances, in this embodiment, the IIR filter is realized by software. Since only a few floating-point constants determine the characteristics of the filter, it can be equipped with virtually infinite characteristics and the integration characteristics can be easily changed. According to the present embodiment, even if the lens apparatus has been shipped, the operation characteristics can be changed by changing the software, so that troubles such as parts replacement are not required.
[0029]
In addition, the conventional configuration using an analog electric circuit has a problem of variation in accuracy due to circuit components. In particular, it is difficult to manufacture a capacitor with high accuracy. In this respect, since the IIR filter of this example is processing by numerical calculation, there is an advantage that there is no problem of variation in accuracy due to circuit components.
[0030]
Incidentally, processing equivalent to the flowchart shown in FIG. 2 can also be realized by a digital signal processor (DSP). FIG. 3 shows a processing flowchart of the DSP. Processing can be performed at high speed using a register in the hardware shown in FIG. Since only the parameter (multiplication coefficient) given from the CPU to the DSP determines the filter characteristics, it is possible to equip virtually infinite characteristics as in the case of using the software described in FIG. In the configuration using the DSP shown in FIG. 3, even if the lens apparatus has been shipped, the operation characteristics can be changed by changing the software on the CPU side, so that there is no need to replace parts and the like. There is an advantage that there is no variation in accuracy due to these parts, and the same effect as when using the software described in FIG. 2 can be obtained.
[0031]
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of operation control of the image shake prevention apparatus 10. When the image shake prevention device 10 is turned on and the image shake prevention function is turned on (step S210), the CPU 22 reads the sensor signal from the angular velocity sensor 16 (step S212) and based on the acquired signal, the photographing device. It is determined whether or not a pan / tilt operation has been intentionally performed (step S214). As a determination method of the pan / tilt operation, for example, it is determined to detect the frequency, amplitude, duration, etc. of the sensor signal and compare the detection result with a predetermined determination criterion.
[0032]
If the pan / tilt operation is not detected in step S214, the process proceeds to step S216, and an image shake correction process for moving the correction lens 12 in a direction to cancel the image shake due to vibration is executed. After step S216, the process returns to step S212.
[0033]
On the other hand, when the pan / tilt operation is detected in step S214, the process proceeds to step S220, and the image shake prevention function is stopped. Subsequently, processing for detecting the speed of the pan / tilt operation is performed (step S222), and the speed for returning the correction lens 12 to the center of the photographing optical axis is determined according to the detected pan / tilt operation speed (step S224). . When the pan / tilt operation speed is fast (quick operation), the speed at which the correction lens is returned to the optical axis is also increased, and when the pan / tilt operation is slow (slow operation), the correction lens 12 is returned to the optical axis. Set the speed slower. In determining the return speed, a lookup table prepared in advance may be used, or calculation may be performed using a predetermined arithmetic expression.
[0034]
Thereafter, the process proceeds to step S226, and a process of moving the correction lens 12 to the optical axis at the speed set in step S224 is performed (step S226). If the speed at which the correction lens 12 is returned to the optical axis is constant, the movement due to the return operation of the correction lens 12 becomes noticeable in the slow operation, and the correction lens 12 is still light at the end of the operation in the quick operation. There is a problem that a situation where the axis does not return to the axis occurs and the movement becomes unnatural after the pan / tilt operation is stopped. In order to solve such a problem, the present embodiment is configured to control the return speed of the correction lens 12 to the optical axis according to the speed of the pan / tilt operation.
[0035]
After performing the process of returning the correction lens 12 to the optical axis in step S226, it is determined in step S230 whether or not the pan / tilt operation is stopped, and after the pan / tilt operation is stopped, the image shake prevention function is restarted. (Step S240). After step S240, the process returns to step S212, and the above-described processing is repeated.
[0036]
According to the control method shown in FIG. 4, since the image shake prevention function is stopped when the pan / tilt operation is detected, an unnatural movement during the pan / tilt operation can be prevented. In addition, according to this example, the correction lens 12 is returned to the optical axis at a speed determined by the pan / tilt operation speed so as to prepare for the restart of the image shake prevention function after the stop. There is an advantage that unnatural movement does not occur at the start of the image shake prevention function during operation and after operation stop.
[0037]
When the correction lens 12 is moved to the optical axis in preparation for resuming the image shake prevention function after the pan / tilt operation is stopped, a position servo is used to perform the process of moving the correction lens 12 at an appropriate speed. It is also necessary to set speed control.
[0038]
However, since such processing is complicated, as described below, it is preferable to use an integration process to obtain a similar result without using position and velocity servos. FIG. 5 shows the control flow. As shown in the figure, when the image shake prevention device 10 is turned on and the image shake prevention function is turned on (step S310), the CPU 22 reads the sensor signal from the angular velocity sensor 16 (step S312) and acquires it. Based on the received signal, it is determined whether a pan / tilt operation has been intentionally performed on the photographing apparatus (step S314).
[0039]
If the pan / tilt operation is not detected in step S314, the process proceeds to step S316, and an image shake correction process for moving the correction lens 12 in a direction to cancel the image shake caused by vibration is executed. In this case, the parameter of the IIR filter that performs integration processing is set to a predetermined value. After step S316, the process returns to step S312.
[0040]
On the other hand, when the pan / tilt operation is detected in step S314, the process proceeds to step S320, and the image shake prevention function is stopped. Subsequently, a process for forcibly setting the input data of the integration process to “0” is performed (step S322). Specifically, the control switch 26 described in FIG. 1 is closed, and the input signal to the CPU 22 is set to 0v. Thereby, the correction lens 12 is controlled to return to the optical axis. Further, the parameters of the IIR filter are changed in step S324 in FIG. 5 so as to set the speed during this return operation. By the processing in steps S322 and S324, the correction lens 12 returns to the optical axis at an appropriate speed.
[0041]
Thereafter, in step S330, it is determined whether or not the pan / tilt operation is stopped. When the pan / tilt operation is stopped, the parameters of the IIR filter are returned to the original values (step S332), and the input data of the integration process is returned to the original sensor signal (step S334). That is, the control switch 26 described in FIG. 1 is opened, and the sensor signal from the angular velocity sensor 16 is input to the CPU 22.
[0042]
Thus, after returning to the original state, the image shake prevention function is restarted (step S340). After step S340, the process returns to step S312, and the above-described processing is repeated.
[0043]
As described above, according to the control method shown in FIG. 5, during pan / tilt operation, the input data for integration processing is forcibly set to “0”, and the parameters of the IIR filter that performs integration processing are changed and corrected. Since the predetermined speed at which the lens 12 moves to the optical axis is obtained, the correction lens 12 can be returned to the optical axis without using the position / speed servo.
[0044]
As described above, vibration applied to the photographing apparatus is detected by the angular velocity sensor 16, and this sensor signal is integrated and used for controlling the correction lens 12. It is well known that there is a problem that if the signal (angular velocity signal) output from the angular velocity sensor 16 has an offset voltage, the integral output diverges during integration processing, and in fact, the maximum signal is positive or negative. Yes. For this reason, a high-pass filter that removes the offset is disposed before the integration process to prevent the divergence phenomenon. The cut-off frequency (fc) of this high-pass filter must be below the frequency range in which the image stabilization function (image shake correction function) works, and is normally set to 1 Hz or less (for example, 0.5 Hz).
[0045]
However, when the pan / tilt operation is performed, an unwanted signal is output for several seconds (the signal has a tail) due to the high-pass filter after the pan / tilt operation is stopped. There is a problem that does not function effectively. For reference, FIG. 8 shows an example of the above-described tailing phenomenon. FIG. 8 is a waveform diagram of the angular velocity signal that has passed through the high-pass filter, and is a signal waveform measured at a position corresponding to the point A in FIG.
[0046]
In order to solve such a problem, in this embodiment, when pan / tilt operation is detected, the cutoff frequency of the high-pass filter is changed to a frequency higher than the corresponding frequency of the pan / tilt operation to stop the pan / tilt operation. Control to return to the original cut-off frequency later is performed to prevent the above-mentioned phenomenon of trailing. The cut-off frequency is changed by switching the state of the control switch 20 as described in FIG.
[0047]
FIG. 6 shows the control flow. When the image shake prevention apparatus 10 is turned on and the image shake prevention function is turned on (step S410), the CPU 22 uses the cutoff frequency of the high-pass filter 18 as a predetermined frequency at which the image shake correction function works (for example, 0.5 Hz). ), A control signal is output to the control switch 20 (step S411). Thereafter, the CPU 22 reads a sensor signal from the angular velocity sensor 16 (step S412), and detects a pan / tilt operation based on the acquired signal (step S414).
[0048]
If the pan / tilt operation is not detected in step S414, the process proceeds to step S416, and an image shake correction process for moving the correction lens 12 in a direction to cancel the image shake caused by vibration is executed. After step S416, the process returns to step S412.
[0049]
On the other hand, when the pan / tilt operation is detected in step S414, the process proceeds to step S420, and the image shake prevention function is stopped. Subsequently, a process of switching the cutoff frequency of the high-pass filter 18 to a frequency higher than the frequency corresponding to the pan / tilt operation is performed (step S422). The cut-off frequency set at this time is higher than a predetermined frequency at which the image shake correction function works.
[0050]
Thereafter, in step S430, it is determined whether the pan / tilt operation is stopped. When the pan / tilt operation is stopped, processing for returning the cutoff frequency of the high-pass filter 18 is performed (step S432), and the image shake prevention function is restarted (step S440). After step S440, the process returns to step S412, and the above-described processing is repeated.
[0051]
FIG. 7 shows a waveform diagram when the control method shown in FIG. 6 is applied. FIG. 7 is a waveform diagram of the angular velocity signal that has passed through the high-pass filter 18, and is a signal waveform measured at a position corresponding to the point A in FIG. As is clear from the comparison between the waveform of FIG. 7 and the waveform of FIG. 8, the phenomenon of pulling the tail after the stop of the pan / tilt operation does not occur in FIG. 7. As shown in FIG. 7, a discontinuous signal is output with switching of the cutoff frequency. However, before and after the switching timing of the cutoff frequency, since the image shake prevention function is stopped, the actual use is stopped. It won't be a problem. As a result, the image shake prevention function immediately operates effectively against the vibration after the pan / tilt operation is stopped.
[0052]
In the above embodiment, the example in which the correction lens is used as the correction optical member has been described. However, the application range of the present invention is not limited to this, and an aspect in which the variable apex angle prism is driven and controlled is also possible.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the image shake preventing apparatus of the present invention, the optical correction type image shake preventing apparatus detects the speed of the angle-of-view changing operation by intentional operation such as pan / tilt operation, and the operation speed. Therefore, the correction optical member is returned to the reference position (correction origin position) at the return speed determined according to the above, and prepared for resumption of the image shake prevention function after the operation is stopped. Natural movement can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an image shake prevention apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a calculation procedure of the CPU for realizing the function of the IIR filter.
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a digital signal processor that realizes the function of an IIR filter.
FIG. 4 is a flowchart showing a control procedure of the image shake prevention apparatus according to the embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing a control procedure of the image shake prevention apparatus according to the embodiment.
FIG. 6 is a flowchart showing a control procedure of the image shake prevention apparatus according to the embodiment.
7 is a diagram showing an example of an output waveform of a high-pass filter when the control procedure shown in FIG. 6 is performed.
FIG. 8 is a waveform diagram illustrating a phenomenon in which an unnecessary signal is output for several seconds (the signal has a tail) due to the influence of the high-pass filter after the pan / tilt operation is stopped.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Image shake prevention apparatus, 12 ... Correction lens, 14 ... Motor, 16 ... Angular velocity sensor, 18 ... High pass filter, 22 ... CPU, 24, 28 ... A / D converter, 34 ... D / A converter, 36 ... Motor drive circuit

Claims

撮影装置に加わる振動を検出する振動検出手段と、
前記撮影装置の光路上に配置され、前記振動に伴う像ゆれを補正する補正光学部材と、
前記補正光学部材を変位させる駆動手段と、
前記振動検出手段から出力される検出信号に基づいて前記像ゆれを抑制するように前記補正光学部材を変位させる補正量を求める演算処理手段と、
前記求めた補正量に従って前記駆動手段を制御する補正制御手段と、
パン／チルト動作など前記撮影装置の向きや姿勢を変更する画角変更動作を検出する動作検出手段と、
前記画角変更動作の速度を検出する速度検出手段と、
前記速度検出手段によって検出された動作速度に応じて前記補正光学部材を所定の基準位置に戻す際の戻り速度を決定する戻り速度決定手段と、
前記動作検出手段によって画角変更動作が検出されると、前記戻り速度決定手段で決定した速度に従って前記補正光学部材を前記基準位置に移動させるように前記駆動手段を制御する戻り制御手段と、
を備え、
前記戻り速度決定手段は、
前記速度検出手段によって第１動作速度が検出された場合には第１戻り速度を決定し、
前記速度検出手段によって前記第１動作速度よりも遅い第２動作速度が検出された場合には前記第１戻り速度よりも遅い第２戻り速度を決定することを特徴とする像ゆれ防止装置。Vibration detecting means for detecting vibration applied to the photographing apparatus;
A correction optical member that is disposed on the optical path of the photographing apparatus and corrects image shake caused by the vibration;
Driving means for displacing the correction optical member;
Arithmetic processing means for obtaining a correction amount for displacing the correction optical member so as to suppress the image fluctuation based on a detection signal output from the vibration detection means;
Correction control means for controlling the driving means in accordance with the obtained correction amount;
An operation detecting means for detecting an angle of view changing operation for changing the orientation and posture of the photographing apparatus such as a pan / tilt operation;
Speed detecting means for detecting the speed of the angle of view changing operation;
Return speed determining means for determining a return speed when returning the correction optical member to a predetermined reference position in accordance with the operating speed detected by the speed detecting means;
A return control means for controlling the drive means to move the correction optical member to the reference position according to the speed determined by the return speed determination means when an angle of view changing operation is detected by the motion detection means;
Equipped with a,
The return speed determining means includes
When the first operation speed is detected by the speed detection means, a first return speed is determined,
An image shake preventing apparatus characterized by determining a second return speed slower than the first return speed when a second operation speed slower than the first operation speed is detected by the speed detection means .

前記演算処理手段はＩＩＲフィルタを含み、前記戻り制御手段は前記ＩＩＲフィルタのパラメータを変更することによって所要の戻り速度を実現することを特徴とする請求項１に記載の像ゆれ防止装置。 2. The image shake prevention apparatus according to claim 1, wherein the arithmetic processing unit includes an IIR filter, and the return control unit realizes a required return speed by changing a parameter of the IIR filter.