JPH086087A - 像ぶれ防止のための制御装置 - Google Patents
像ぶれ防止のための制御装置Info
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- JPH086087A JPH086087A JP6133129A JP13312994A JPH086087A JP H086087 A JPH086087 A JP H086087A JP 6133129 A JP6133129 A JP 6133129A JP 13312994 A JP13312994 A JP 13312994A JP H086087 A JPH086087 A JP H086087A
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Abstract
有する光学機器の画質向上(色ずれ防止)を達成する。 【構成】 焦点距離、TVAFの焦点電圧、絞り値、H
i8か8か、電子ズーム域にあるかどうか、などの判断
材料から、通常防振域とパンニングエリアの境界のしき
い角度や、パンニングエリアでの向心力の決定係数、最
大振れ角度などを可変とする。
Description
ラ、他の光学機器等に用いる像ぶれ防止装置のための制
御装置に関するである。
装置分野では、近年、小型軽量化が目覚ましく、また、
同時に高機能化も計られている。この高機能化の一つと
して、撮影レンズの高倍化が挙げられ、倍率も10倍や
12倍といったズームレンズが、家庭用のカメラの分野
でも一般化してきている。
に伴い、長焦点側の焦点距離が大きな数値になってくる
と、記録される画像に与える影響が大きくなってきてお
り、ビデオカメラのような動画においては、主被写体が
画面内で見苦しく動いてしまったり、静止画において
は、振れ画像が記録されることになってしまう。また、
静止画においては、例えばシャッタ速度を高速化してい
くことにより、問題の回避がある程度可能であるとして
も動画記録においては、そもそもが時間軸の記録である
ので、手振れの影響はシャッタ速度の設定では回避でき
ない。このような状況から、主にビデオカメラの分野で
は、手振れの影響を取り除くぶれ防止装置の実用化が行
なわれてきた。
振れ検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて、振
れを補正する振れ補正手段を少なくとも含んでいる。こ
のうち振れ検出手段としては、連続する2画面間の画像
を比較する、いわゆる電子的な検出方法や、角速度計、
角加速度計などを用いて、実際のカメラの動きを直接測
定する方法が挙げられる。
像の中から実際に記録する範囲(切り出し範囲)を電子
的に選択する、所謂電子的な補正方法の他に、光学的に
撮影光軸の角度を手振れが除去される方向に調整する光
学的振れ補正手段が挙げられる。
変頂角プリズムを用いた方式について、図12〜図16
を用いて、以下に説明する。
図19(A)、(B)、(C)において21と23はガ
ラス板であり、27は例えばポリエチレン等の材料で作
られた蛇腹部分である。これらのガラス板と蛇腹で囲ま
れた内部に、例えばシリコンオイル等による透明な液体
が封入されている。
3は平行な状態であり、この場合、可変頂角プリズムの
光線の入射角度と出射角度は等しい。一方、(A)、
(C)のように角度を持つ場合にはそれぞれ光線24、
26で示した如く光線は或る角度をもって曲げられる。
いた場合にその角度に相当する分光線が曲がるように、
レンズの前に設けた可変頂角プリズムの角度を制御する
ことによって、ぶれが除去できるものである。
(A)にて可変頂角プリズムは平行状態にあり、光軸は
被写体の中心をとらえているとすると、図20(B)の
ようにa度のぶれに対して図の様に可変頂角プリズムを
駆動して光線を曲げることにより撮影光軸は相変わら
ず、被写体の中心をとらえ続けられる。
動するアクチュエータ部および、角度状態を検出する頂
角センサを含む、可変頂角プリズムユニットの実際の構
成例を示す図である。
で、可変頂角プリズムの前側のガラス面と後ろ側のガラ
ス面はそれぞれ90度ずれた方向を回転軸として回転可
能なように構成されている。ここでは添え字aとbとし
てこれら二つの回転方向のそれぞれの構成部品を示して
いるが、同一番号のものは全く同じ機能を有する。又b
側の部品は一部図示していない。
板21、23、蛇腹部27および内部液体からなる。ガ
ラス板は保持枠28に一体的に接着剤等を用いて取り付
けられる。保持枠28は不図示の固定部品との間で回転
軸33を構成しておりこの軸回りに回動可能となってい
る。軸33aと軸33bは、90度方向が異なってい
る。保持枠28上にはコイル35が一体的に設けられて
おり、一方、不図示の固定部分には、マグネット36、
ヨーク37、38が設けられている。したがって、コイ
ルに電流を流すことにより可変頂角プリズムは軸33回
りに回動する。保持枠28から一体的に伸びた腕部分3
0の先端にはスリット29があり、固定部分に設けられ
たiRED素子等の発光素子31と、PSD等の受光素
子との間で、頂角センサを構成している。
正手段として備えたぶれ防止装置を、レンズと組み合わ
せた防振レンズシステムのブロック構成図を示す。
43、44は頂角センサ、53、54は頂角センサの出
力を増幅する検出回路部、45はマイクロコンピュー
タ、46、47は角加速度計等よりなるぶれ検出手段、
48、49は前記コイル35からヨーク38まで等より
なるアクチュエータ、52はレンズである。
43、44により検出された角度状態と、ぶれ検出手段
46、47の検出結果に応じて、ぶれを除去するのに最
適な角度状態に可変頂角プリズムを制御するために、ア
クチュエータ48、49に通電する電流を決定する。
成り立っているのは、90度ずれた2方向の制御をそれ
ぞれ単独に行なうと仮定したためである。
細な構造を示した図である。図23において、21、2
3はガラス板、22は内部に封入された液体、27は蛇
腹部分、25は光軸である。また、59〜62は、蛇腹
部分27を形作るための4枚のドーナツ形状の部品から
なるフイルムであり、57はこのフイルム間の結合部、
58はフイルムと枠体の結合部を示す。また、枠体55
と枠芯材56の2部品より成り立っている。
着により結合される。このため、フイルム59〜62の
材質は、少なくともその表面の層は両面共に、ヒートシ
ール性の優れた材料が望ましく、例えば、ポリエチレン
(PE)、ポリプロピレン(PP)等が一般的となる。
また、枠55とガラス板21または23は、接着剤を用
いて固定されるが、この枠55とベローズを構成するフ
イルム59、62の結合部58は結合部57と同じく溶
着を用いる場合には、フイルムの表面と同一材料である
ことが必要である。しかしながら、ヒートシール性に優
れる前記の材料は、所謂このような鏡筒回りに多用され
る例えばポリカーボネート(PC)と比べると部品精度
が出しずらく、また、剛性が低く、変形し易い等の欠点
を有している。したがって、56はこの問題を回避する
為に設けられた枠芯材である。この枠芯材56は、枠5
5の材料より高剛性で、また熱変形温度の高いプラスチ
ックまたはアルミ、ステンレス等の金属により作られて
おり、この枠芯材56を基準に、例えばインサート成形
にて、枠芯材56の周辺に枠55を形成する。これによ
り枠55の例えばフイルムが溶着される部分の平面性や
ガラス板21、23の胴付き部分の強度もしくは寸法精
度、あるいはガラスの嵌合径の寸法精度を得ている。
角プリズムを用いた場合の構成について説明した。
て、例えばUSP2959088に開示されたような補
正光学系を可動に配置する方法を説明する。
しレンズ71、72が補正光学系である。補正光学系の
焦点距離は各々次の様に設定されている。レンズ鏡筒7
4に固定された負のパワーを持つレンズ71の焦点距離
をf1 とし、可動支持部73に支えられている正のパワ
ーを持つレンズ72の焦点距離をf2 とすると、 f1 =−f2 の関係を満足する様に各レンズの焦点距離が設定されて
いる。
ル5によりレンズ72が支持されている。
カウンターウエイト80が設けられている。
り所謂慣性振り子型の光学的振れ補正手段を含む振れ防
止装置が実現出来る。
ての説明を図25を用いて示す。
持部材75yに支持され、更に支持部材75yはy軸方
向とは垂直のx軸方向に自由度を有する支持部材75x
に支持され、更に該支持部材75xはレンズ鏡筒74に
より支持されている。
補正光学系が構成できる。
振れ補正手段をズームレンズと組み合わせる際のズーム
レンズの代表的な一例を示す。ここでは、変倍の為のバ
リエーターレンズ群より後方のレンズ群でフォーカシン
グを行なう、所謂インナーフォーカスまたはリアフォー
カスのズームレンズに関して説明する。
が、ここでは最も後方のレンズ群をフォーカシングに用
いる様な構成を例にして図26に示す。図において、1
11は固定の前玉レンズ群、112はバリエータレンズ
群、113は固定のレンズ群で、114がフォーカシン
グ(コンペンセータ)のレンズ群である。133は回り
止め用の案内棒、134はバリエータ送り棒、135は
固定鏡筒、136は絞りユニット(ここでは紙面と直角
に挿入されている)137はフォーカスモータであると
ころのステップモータ、138はステップモータの出力
軸でレンズを移動する為のオネジ加工が施されている。
139はこのオネジと噛み合うメネジ部分で、レンズ4
の移動枠140と一体となっている。141、142は
レンズ4移動枠の案内棒であり、143は案内棒を位置
決めして押さえる為の後ろ板、144はリレーホルダー
である。145はズームモータ、146はズームモータ
の減速機ユニット147、148は連動ギア、148の
ギアはズームの送り棒134に固定されている。
が駆動すると、フォーカスレンズ4はネジ送りによって
光軸方向に移動する。又、ズームモータ145が駆動す
るとギア147、148が連動し軸134が回転するこ
とによってバリエータ2が光軸方向に移動する。
とフォーカシングレンズの位置関係をいくつかの距離に
応じて示したものが図27である。ここでは例として、
無限、2m、1m80cm、0cmの各被写体に対して
の合焦位置関係を示した。インナーフォーカスの場合、
このように、被写体距離によって、バリエータとフォー
カスレンズの位置関係が異なってくる為に、前玉フォー
カスレンズのカム環の様に簡単なメカ構造でレンズ群を
連動させることはできない。
ズームモータ145を駆動しただけではピンボケが発生
してしまう。
ンナーフォーカスレンズは前玉フォーカスレンズに比べ
て、「至近撮影能力に優れる」という前述の利点の他、
「レンズ構成枚数が少ない」などの利点があるにもかか
わらず実用化が遅れていた。
レンズ位置関係を被写体距離に応じながら最適に制御す
る様な技術が開発されつつあり、又、製品化も行われて
いる。
o.1,208,037)(同1,262,117)
(同1,265,003)はこの様な距離に応じた両レ
ンズの位置関係の軌跡トレースの方法を提示している。
公報では図28〜図30に示した様な方法でバリエータ
とコンペンセータ(フォーカスレンズ)の位置関係が維
持される。
114は図26に示すものと同一のレンズ群である。バ
リエータレンズ群2の位置はズームエンコーダ149に
よって位置検出されるここでエンコーダの種類としては
例えばバリエータ移動環に一体的に取り付けられたブラ
シを抵抗パターンが印刷された基板上を摺動する様に構
成されたボリュームエンコーダが考えられる。150は
絞り値を検出する絞りエンコーダで例えば絞りメータの
中に設けられたホール素子出力を用いる。151はCC
D等の撮像素子、152はカメラ処理回路であり、Y信
号はAF回路153に取り込まれる。AF回路では合
焦、非合焦の判別、非合焦の場合はそれが前ピンか後ピ
ンか、又、非合焦の程度はどれくらいかなどが判定され
る。これらの結果はCPU154に取り込まれる。
ON時の各種リセット動作を行う。156はズーム操作
回路で、操作者によってズームスイッチ157が操作さ
れた際、その内容をCPU154に伝える。158〜1
60が第19図に示した軌跡データをメモリ部分で、方
向データ158、速度データ159、境界データ160
からなる。161はズームモータドライバ、162はス
テップモータドライバで、ステップモータの入力パルス
数は連続してCPU内にカウントし、フォーカスレンズ
の絶対位置のエンコーダとして用いている。このように
構成したものにおいて、バリエータ位置とフォーカスレ
ンズ位置がそれぞれズームエンコーダ149とステップ
モータ入力パルス数によって求まるので、図27に示し
たマップ上の一点が決定される。一方、図27に示した
マップは境界データ160によって図29に示した様に
タンザク状の小領域に分割されている。ここで斜線部分
はレンズが配置されることを禁止した領域である。この
ようにマップ上の一点が決まると、小領域のどこにその
一点が属しているかの領域の確定を行なうことが出来
る。
領域の中心を通る軌跡より求めたステップモータの回転
速度と方向がそれぞれの領域ごとにメモリされている。
例えば図29の例では横軸は10個のゾーンに分割され
ている。今、ズーム時間を10秒であると仮定すると、
一つのゾーンの通過時間は当然、1秒となる。図29の
ブロックIIIを拡大した図を図30とすると、このブ
ロックの中央には軌跡164、左下には軌跡165、右
上に166が通っている。ここで中央の軌跡はxmm/
secの速度で動けば、ほぼ誤差なく軌跡のトレースが
出来る。
と称すると、速度メモリには小領域の数だけそれぞれの
領域に応じた値がメモリされている。又、この速度を1
68として示すと自動焦点調節装置の検出結果によって
167、169というふうに代表速度を微調整してステ
ップモータ速度を設定するものである。又、方向データ
は同じテレからワイド(ワイドからテレ)のズームでも
領域に応じてステップモータの回転方向が変わってくる
ので、この符号がメモリされるものである。
ズ位置より求めた領域代表速度に対して更に、自動焦点
検出回路の検出結果によって、この速度を補正して定め
たステップモータ速度を用いて、ズーム駆動中にステッ
プモータを駆動して、フォーカスレンズ位置を制御すれ
ば、インナーフォーカスレンズであっても、ズーム中に
もピンボケが発生しないことができる。
各ブロックごとに167、169のような速度をメモリ
して、自動焦点検出装置の検出結果に応じて3種類の速
度の中から一つの速度を選択していく方法も本出願人に
よる特開平2−173605号にて提示されている。
以外に、図27で示した∞、2m、1mのように何本か
のカーブを複数のバリエータ位置に応じたフォーカスレ
ンズ位置のメモリとして記憶しておき、メモリされたカ
ーブの中間の距離の場合には上下のメモリされたカーブ
のデータからとるべき両レンズ群の位置関係を内装演算
して求めていく方法なども知られている。
ズムを用いた振れ補正手段を前述したズームレンズに結
合する場合の構成の一例を示すものである。
体に設けられた回転軸部、267は回転軸263と反対
側の回転軸で組み込みの為に保持枠28と一体には設け
ず、ステンレス等の金属製の軸などを保持枠に厚入する
ことで構成する。268は板バネ、269はこの板バネ
を固定する為のネジ、266は平面ガラスで撮影者など
が直接可変頂角プリズムに触れ破損することを回避する
為に設けられる。265は付属品の取り付けネジ、26
4は可変頂角プリズムの回転軸受けの穴を含む固定の鏡
筒部品である。
ームレンズの固定鏡筒135に締結される。
ズムの前側のガラスを回動する為の保持枠や、アクチュ
エータ、頂角検出の為のセンサ部等の部品は不図示し
た。
角プリズムを用いたり、補正光学系を可動とするなどの
前述した光学的な振れ補正手段を用いると、特にその補
正角度が大きい状態や、あるいは組み合わせたズームレ
ンズの焦点距離が大きくあるいはさらに電子的なズーミ
ングなどで、画面の一部を拡大記録するなどの状況にお
いては、光軸を曲げることで原理的に発生する色収差の
影響による色ずれが目立つという懸念がある。
ル以下に押えられていたが、今後、イメージセンサであ
るCCDの画素数の向上により画質が向上していく傾向
にあること、上述した電子的な拡大機能(所謂電子ズー
ム)が一般化していく傾向にあること、3CCDカメラ
など画質を向上したカメラが現われてきていること、な
どの背景を考えると従来は問題とならなかったような色
収差のレベルでも今後は画質劣化の要因として寄与して
きてしまうという可能性がある。
点距離が長くなることによって収差の影響が大きくなり
像が劣化してしまうことを防ぐことが可能な像ぶれ防止
のための制御装置を提供しようとするものである。
る対象物のコントラストが高い場合に収差が発生しやす
くなり像が劣化してしまうことを防ぐことのできる像ぶ
れ防止のための制御装置を提供しようとするものであ
る。
像の解像度によって収差の影響が目立つようになってし
まうことを防ぐことのできる像ぶれ防止のための制御装
置を提供しようとするものである。
像の電気的な処理の状態によって収差の影響が目立つよ
うな画像になってしまうことを防止できる像ぶれ防止の
ための制御装置を提供しようとするものである。
成するために、請求項1乃至4に示した本発明は、焦点
距離が長くなることに応じて、光路中で動くことにより
像ぶれを防止するための像ぶれ防止手段の動作範囲を小
さくするための制御手段を備え、像に対する収差の影響
が大きくなりすぎないようにする像ぶれ防止のための制
御装置とするものである。
求項5乃至8に示した本発明は、像ぶれ防止される像の
コントラストに応じて、光路中で動くことにより像ぶれ
を防止するための像ぶれ防止手段の動作範囲を変化させ
るための制御手段を備え、像のコントラストの高低によ
って収差が目立つ像が形成されてしまわないようにする
像ぶれ防止のための制御装置とするものである。
求項9,10に示した本発明は、像ぶれ防止される像の
解像度に応じて、光路中で動くことにより像ぶれを防止
するための像ぶれ防止手段の動作範囲を変化させるため
の制御手段を備え、像の解像度によって収差が目立つよ
うになってしまうことを防ぐことのできる像ぶれ防止の
ための制御装置とするものである。
求項11,12に示した本発明は、像ぶれ防止される像
の電気的処理の状態に応じて、光路中で動くことにより
像ぶれ防止するための像ぶれ防止手段の動作範囲を変化
させるための制御手段を備え、像の電気的な処理の状態
によって収差が目立つようになってしまうことを防ぐこ
とのできる像ぶれ防止のための制御装置とするものであ
る。
図を示す。図1において1は焦点距離センサであり、ズ
ームレンズのバリエータレンズの位置などを検出するセ
ンサである。例えば図19ではレンズ112がバリエー
タ位置となるのでこのレンズの位置を検出することにな
る。検出方法としては種々考えられるが、例えば、この
レンズを固定する鏡筒に一体的にブラシを設け固定され
た可変抵抗パターンの上を摺動させることにより検出す
る方法や、このレンズ群の移動にステップモータを設
け、基準位置から、ステップモータに入力した駆動パル
ス数を連続的にカウントすることにより位置検出を行な
う方法などが挙げられる。
たテーブルとして例えばマイクロコンピュータ内にメモ
リされている。
プリズムを含む振れ防止装置には撮影レンズの情報はな
にも使われてはいなかったが、本第1の実施例では、焦
点距離の情報をぶれ防止のための可変頂角制御のマイク
ロコンピュータに取り込みこの検出結果から使用する可
変頂角プリズムの使用最大振れ角度の規制を与えるもの
である。
て可動するような方法など、他の光学的な振れ補正手段
を用いる場合でも、可動部分の可動範囲を規制すること
により同様に本件の実施が可能となる。
生する倍率の色収差に関して説明する。図の様にある角
度をもったプリズムに白色光が入射した場合に、その出
射光は波長に応じて角度ずれを起こす。従って、もし結
像光学系の前にこのようなプリズムが配置されると波長
に応じて結像位置が変化することにより色のにじむよう
な画像となってしまう。特にコントラストの高い白黒の
エッジなどに色ずれが目立ちやすい。
収差の影響を押えた設計(色消し)が行なわれるが、可
変頂角プリズムを用いるような場合にはその頂角状態に
よって色ずれの量も変わることとなる。即ち、標準状態
(2枚のガラスが平行である状態)では可変頂角プリズ
ムに起因する色ずれは0となるが、頂角が大きくなるに
つれて色ずれの量が増していくことになる。
態にある時の、焦点距離と色ずれ、焦点距離と光軸補正
角度の関係を示す。
長の光間の結像位置ずれを意味する。
数グラフ上に書かれてあるものとする。光軸補正角度が
どの焦点距離でも1°であるとする。これは可変頂角プ
リズムの角度をθ、光軸補正角度をεとし、可変頂角プ
リズムの内部液体の屈折率をnとすると、ε=(n−
1)×θとして示されるので、焦点距離とは無関係に一
定の最大頂角を設定すれば、同一の値になるからであ
る。これに対して、色収差の影響は焦点距離が長くなる
ほど目立ってくる(焦点距離と色ずれのグラフは一点鎖
線)。
合を図4(A)(B)に示す。図4(A)では、所定の
色ずれの量に達する焦点距離を境界とし、それより長焦
点側では最大振れ角度を色ずれが所定値になるように小
さく設定する例である。
ずれになるように、焦点距離に応じてなだらかに最大使
用頂角の設定値を可変する場合である。
側で小さくするのは、以下の理由からも好ましい。即
ち、発明者らの検討によれば、通常の手持ち状態で静止
する被写体を撮影するような場合に発生する手ぶれの量
は、光軸角度で±0.3°からせいぜい0.5°程度が
支配的である。これに対してパンニングなどでカメラを
振る場合、違和感なく可変頂角プリズムを駆動制御する
ためにはこの静止被写体の手ぶれの影響を除去するため
に必要な光軸補正角度に対してはるかに大きな使用角度
範囲を設けて、パンニング制御を行うために充分な可動
領域を確保しておかないと、パンニング時に可変頂角プ
リズムの傾きがその使用角度範囲端に達してしまい画面
がコツコツとぶつかる様な印象を生じてしまうことにな
る。ところが逆にその使用角度範囲を大きく設定してお
くと、通常の手ぶれ補正時に、低周波、大振幅の振動が
残ることがある。これはぶれ検出センサの特性や、ぶれ
検出センサの出力に対して設けられるフィルタ特性など
による場合が多い。
などを多用するのはワイドからミドルの焦点距離におい
てが多く、テレ端(最長焦点距離)では(勿論その数値
にもよるが例えばフイルムカメラの35mmフォーマッ
トの400mm相当といった状況)パンニングを多用す
るようなことは少ない。
レ端での最大頂角範囲を規制しても補正不足にならない
範囲(例えば1°)にしておけば、静止被写体を静止し
て撮影するような場合には十分な手ぶれ防止が行なえる
上に、パンニング時でのコツコツ感は若干発生したとし
ても低周波大振幅の画面の振れ残りの軽減にも寄与でき
ることとなり、トータルなぶれ防止性能としてはより好
ましいものとなる。
ど)でぶれ補正により大きな角度を必要とする時には後
述する実施例の撮影者による振れ角のマニュアル設定等
による対応が可能である。
タ45の目標頂角値設定のフローチャートを示す。
その時の焦点距離情報を焦点距離センサ1の検出結果か
ら読み込む。次にステップ3で最大振れ角(頂角)デー
タ2のテーブルからその時の焦点距離に応じた最大振れ
角値を読み出す。ステップ4にてその値θM を設定す
る。ステップ5ではぶれ検出センサからの検出結果をそ
れを補正する頂角θP として読み込む。ステップ6にて
両方の値を比較する。その結果、θP の方が小さければ
ステップ7にて目標頂角位置θとしてθPが設定され
る。ステップ6の結果、θP の方が大きければ、ステッ
プ8にて目標頂角位置としてθM が設定されることにな
る。
は、焦点距離情報に基づいて使用最大頂角(振れ角)を
変化させる内容を示した。本発明の第2の実施例におい
ては、この使用最大頂角のみではなく、合わせて、制御
上用いている角度上の閾値、もしくはぶれ検出手段の出
力と頂角変位量との間の係数なども設定を変えることに
よりより高性能なぶれ防止装置を提供するものである。
ック図をである。この構成は、第1の実施例に対して、
更に、K、θT データ3を有しており、焦点距離の検出
結果に応じて、最大振れ角と合わせぶれ検出手段の出力
と頂角変位量との間の係数である。K値、θT を可変と
することによりより違和感のないぶれ防止装置を達成す
るものである。なお、同図において図1と同様の構成に
ついてはここでは説明を省略する。
において、横軸は可変頂角プリズムもしくは補正光学系
を駆動することにより撮影光軸の角度変化を示す(0°
が標準位置)。前述したように、静止状態で静止被写体
を撮影する様な場合には±1°程度の補正角度範囲があ
れば、ぶれ補正が可能である。これに対して、パンニン
グなどで大きな振れ角度がぶれ検出手段で検出された場
合に、それを完全に補正してしまってはパンニングスタ
ート時にカメラを振っても被写体が止まって撮影された
り、逆に、パンニングストップ時に、カメラを止めて
も、パンニングを続けてるが如く記録されることにな
る。
対しては、マイクロコンピュータ45内で目標位置をぶ
れ検出手段の検出結果通りとはせず、より小さい目標位
置に設定し直すことを行なっている。このための手法と
しては種々あるが、例えば、ぶれ検出手段の検出結果
を、θP とし、目標位置をθとし、また、閾値角度とし
てθT1、係数Kを設定した上で、 θP ≦θT1の時、θ=θP θT1<θP <θM の時、θ=θT1+(θP −θT1)×K といった算出を行なうことにより、目標頂角(振れ角)
を設定する(但し各値とも正の時)。
もので閾値角度θT1より絶対値の大きい範囲では、目標
頂角(振れ角)が小さめに設定される。図8により実際
的な設定値を示してみる。焦点距離がfW からfT の焦
点距離のズームレンズを中間の焦点距離fM1とfM2でI
〜IIIの3領域に分けて考える(対数グラフ上で均等
分割が望ましい)。それぞれの領域の焦点距離にある時
には、図8の様な各値の設定を行なうものとする。その
結果、θとθP の関係は、図9のようになる。図中、実
線は領域Iの場合、破線は領域IIの場合一点鎖線は領
域IIIの場合を示している。
角プリズムの駆動制御を行うためのマイクロコンピュー
タの動作を示すフローチャートである。ステップ1でス
タート、ステップ9にて焦点距離状態を検出する。ステ
ップ10にて図8に示したようなマイクロコンピュータ
内に設けられた情報から閾値θT1、 K、θM をそれぞれ
決定する。ステップ12でぶれ検出手段からの検出結果
を頂角または振れ角のディメンジョンとした値θP が読
み込まれる。ステップ13にてこのθP の絶対値とθT1
の比較が行なわれ、その結果絶対値θP が小さい場合に
は、ステップ14にて目標値θとしてθP が設定され
る。また、絶対値θP がθT1より大きい場合には、更に
ステップ15でθM との大小比較が行なわれる。絶対値
θP がθMより大きい場合には、ステップ16で正負判
断を行ない、正なら、ステップ18でθとしてθM を、
負なら、ステップ17で−θM を設定する。また、ステ
ップ15で絶対値θP がθM 以下であった場合には、ス
テップ19で正負判断を行ない、正ならステップ20
で、負ならステップ21でそれぞれ前述した式にのっと
り、目標位置の算出を行なうものである。
したが、より多い分割や、2分割でも構わない。また、
閾角度も一つではなく複数設けてそれぞれに応じてきめ
細かくK値を設定することも構わない。さらに、本例の
ようなテーブルで係数や閾値を決めるのではなく、目標
角度θとぶれ検出角度θP の間の演算式を設け、算出に
よって目標頂角(振れ角)を求める方式も考えられる。
の関係のみでなく種々考えられることは言うまでもな
い。
ては、最大頂角、あるいは制御上の閾値やぶれ検出手段
の出力と頂角変位量との間の係数を焦点距離に応じて可
変とすることにより、色ずれ量を所定値以下に押えると
同時に、実用上望まれるぶれ防止性能を達成した。
情報のみでなく、色ずれが目立つ被写体かどうかを映像
信号の高周波成分を用いる自動焦点調節装置の焦点電圧
の値から判断しこの情報をもとに、あるいは、この情報
と前述の焦点距離情報の両方から、第1,2の実施例で
示したような最大頂角(振れ角)、あるいは制御上の閾
値や前述の係数の設定を行なうことを提示するものであ
る。
ロック図である。なお、図1と同様の構成についてはこ
こでは説明を省略する。CCD151上に結像した情報
はカメラ処理回路152により所定のTV信号、例えば
日本の場合はNTSC信号、に処理される。このうち輝
度に相応するY信号はAF回路153に取り込まれ、こ
こでY信号の高周波成分が焦点電圧として求められる。
図12(A)〜(C)はこの焦点電圧を説明する。
2とそれ以外の白の部分があり、自動焦点検出のための
信号取り込みエリア271のY信号は図12(B)の2
73のようになる。図12の(C)の274はこの信号
273を微分した信号で、この信号のピーク高さVF
が、焦点電圧となる。
部分であり、即ちコントラストの高い被写体であるとい
える。従って、マイクロコンピュータ45にて焦点電圧
に対してある閾値を設け、それを上回った焦点電圧が得
られている時にはコントラストの高い被写体であると判
断し、例えば、図8のIの領域の焦点距離でも、III
の各値に設定を変えるなどの方法をとることにより色ず
れの発生を押えることが可能となる。
に示したI〜IIIの各値の組み合わせを、焦点距離と
焦点電圧から判断したコントラスト状態の両方から選択
するようにしたものである。
焦点調節装置の焦点電圧を用いる方法のほかにも種々考
えられる。例えば一般的には、暗い被写体より明るい被
写体の方がコントラストが高い場合が多い。この点か
ら、他に絞り情報でもって、コントラストをおおまかに
判断することも考えられる。
ブロック図で、図1と同様の構成についてはここでは説
明を省略する。そして、この構成において、絞りエンコ
ーダ150の検出結果をマイクロコンピュータ45に取
り込みこの情報で、最大頂角(振れ角)を設定する。
情報や焦点電圧情報を判断の材料として用いても勿論構
わない。また、図11、図14では、最大振れ角データ
のブロック1のみを記したが、第2の実施例で記した
K、θT データのブロック3を加えていても構わない。
質の劣化がないように光学的なぶれ補正手段を制御する
ものであるが、色ずれが画質に影響を及ぼすかどうかは
ビデオカメラ等の記録のフォーマットにもよる。よく知
られている様に、家庭用ビデオフォーマットとしては、
8mmとそのハイバンドバージョンとしてのHi8、V
HSとそのハイバンドバージョンとしてのS−VHSが
挙げられる。色ずれの影響はノーマルバージョンの時の
方が、ハイバンドバージョンより分かりにくい。このこ
とから、第4の実施例では、記録フォーマットに応じ
て、第1〜第3の実施例で示したような制御の変更を行
なう場合と行なわない場合を切り替えることを提案す
る。
ロック図である。なお、図6,11,14と同様の構成
についてはここでは説明を省略する。図15の構成にお
いて、ブロック276にて記録フォーマットが検出さ
れ、この情報が、マイクロコンピュータ45に送られ
る。
る。ステップ22にてスタートする。ステップ23にて
記録フォーマットがこの例の場合は8mmかHi8かが
判別され、8mmの場合には第1〜3の実施例で示した
ような制御の変更は行なわずステップ24でθ=θP と
している。Hi8の場合は例えば、図10で示したフロ
ーチャートにつなげるものとする。
VHS)の場合には、たとえば図8で示したIIの各値
の組み合わせを固定して用いるなども考えられる。さら
に、記録フォーマットの検出結果も、焦点距離や焦点電
圧、絞り値と同列に用いることも可能である。
の信号処理をデジタル化し、これに伴う電子的な拡大機
能(所謂電子ズーム機能)を有する場合のビデオカメラ
等に本発明を実施する場合について述べる図17、図1
8に第5の実施例を示す。
号の部分は同一の機能を示す。278はA/D変換を含
むカメラのデジタル信号処理回路で、内部に、AF回路
を取り込んでいる。279はデジタルイフェクト用のI
Cで、電子ズームのための拡大や、その他の、各種効果
を得るための処理を行なう。280は撮影者により操作
されるデジタルイフェクトの操作部、281はD/A変
換である。
れ角)やK、θT などの選択のための情報は、レンズ制
御用のCPU154より、ぶれ防止装置用のマイクロコ
ンピュータ45に送られる。撮影者がズームの外部操作
キー157を操作する際に、既に光学的なテレ端にある
のに更にテレ方向の操作が続くと、デジタルイフエクト
ICに命令が行き、電子ズーム域に入るとともに、その
情報も、CPU154からマイコン45に伝えられる。
マイコン45ではこれらの情報から、最大頂角、あるい
はK、θT の値を設定する。
端の先に電子ズーム域を連続的に有する場合の最大頂角
の設定を示す。図4(A)では電子ズーム域に入ると共
に最大頂角の設定を可変とし、色ずれの影響を所定値以
下にするものである。
ム域までなだらかに最大頂角(振れ角)の設定を可変と
するものである。
等の各種情報により手ぶれ防止装置の各種制御上の値を
可変とすることで、色ずれの影響を取り除くほか、焦点
距離に則した制御が可能となるが、実際の撮影におい
て、例えば色ずれがある程度発生しても大きな振幅の手
ぶれ防止まで行ないたいなどの場合も考えられる。
る。
よるモード切り替え277にて第5の実施例にて行われ
ている制御の変更をオフする様に構成することが可能と
なるものである。
また一部の構成が別個の装置に設けられていてもよい。
例えば、振れ検出装置がカメラ本体に、振れ補正装置が
前記カメラに装着されるレンズ鏡筒に、それらを制御す
る制御装置が中間アダプタに設けられていてもよい。
れを防止するものに限られるものではなく、振れが発生
していること、または発生する可能性があることを光、
音等により警告して使用者にそのことを注意させること
により間接的に振れが発生しないようにするものであっ
てもよい。
計、加速度計、角速度計、速度計、角変位計、変位計、
更には画像の振れ自体を検出する方法等、振れが検出で
きるものであればどのようなものであってもよい。
直な面内で光学部材を動かすシフト光学系や可変長角プ
リズム等の光束変更手段や、光軸に垂直な面内で撮影面
を動かすもの、更には画像処理により振れを補正するも
の等、振れが防止できるものであればどのようなもので
あってもよい。
像ぶれ防止手段を銀塩カメラ及びビデオカメラのどちら
にも装着可能な交換レンズ内に設けた場合にも適用し、
その交換レンズをビデオカメラに装着したときは、銀塩
カメラに装着したときよりも、像ぶれ防止手段の動作範
囲を大きくするようにしてもよい。
一般に銀塩カメラの像面より小さいので、収差を考慮し
なければならない領域も当然小さくなり、像ぶれ防止手
段をより大きく変位させることが可能になる。上述のよ
うな例は、このことを利用して動作範囲を異ならせて、
可能であれば広い範囲で像ぶれ防止を行うようにしたも
のである。
ータ45が本発明の制御手段に相当する。
対応関係であるが、本発明は、これら実施例の構成に限
られるものではなく、請求項で示した機能、または、実
施例の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのよ
うなものであってもよい。
要に応じて組み合わせてもよい。
よれば、焦点距離が長くなることに応じて像ぶれ防止手
段の動作範囲を小さくするようにしたので、焦点距離が
長くなることにより収差の影響が大きくなるような場合
でも、収差の発生の程度が大きくなりすぎないようにす
ることができるようになり、像の劣化を防ぐことができ
るものである。
置によれば、像のコントラストに応じて像ぶれ防止手段
の動作範囲を変化させるようにしたので、コントラスト
の変化によって収差の影響の程度が変化しても、常に、
その影響程度が許容範囲内に収めるようにすることがで
きるようになり、像の劣化を防ぐことができるものであ
る。
置によれば、解像度に応じて像ぶれ防止手段の動作範囲
を変化させるようにしたので、解像度の変化によって収
差の影響の目立つ程度が変化しても、常に、その影響の
目立つ程度を許容範囲内に収めることができるようにな
り、像の劣化を防ぐことができるものである。
置によれば、像の電気的処理状態に応じて像ぶれ防止手
段の動作範囲を変化させるようにしたので、像の電気的
処理状態の変化によって収差の影響の目立つ程度が変化
しても、常にその影響の目立つ程度を許容範囲内に収め
ることができるようになり、像の劣化を防ぐことができ
るものである。
ブロック図である。
ある。
点距離の関係を示すグラフである。
ーチャートである。
ブロック図である。
ある。
定例を示す表である。
を示すグラフである。
ローチャートである。
すブロック図である。
ある。
わせ表である。
示すブロック図である。
ック図である。
ローチャートである。
ブロック図である。
点距離の関係を示すグラフである。
である。
よる像ぶれ補正の原理を説明するための図である。
である。
要部構成を示すブロック図である。
る。
図である。
図である。
ブロック図である。
を示す図である。
図である。
トとを結合させた状態を示す図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 焦点距離が長くなることに応じて、光路
中で動くことにより像ぶれを防止するための像ぶれ防止
手段の動作範囲を小さくするための制御手段を有するこ
とを特徴とする像ぶれ防止のための制御装置。 - 【請求項2】 前記像ぶれ防止手段は光路中で動いて通
過光束を変更することにより像ぶれ防止動作を行うもの
であって、焦点距離を変更するための光学手段の光軸上
前方に配置されることを特徴とする請求項1の像ぶれ防
止のための制御装置。 - 【請求項3】 前記像ぶれ防止手段は像ぶれを検出する
ための像ぶれ検出手段により検出される像ぶれを防止す
るための像ぶれ防止動作を所定範囲内で行い、前記制御
手段は前記所定範囲を焦点距離が長くなることに応じて
小さくすることを特徴とする請求項1の像ぶれ防止のた
めの制御装置。 - 【請求項4】 前記像ぶれ防止手段は、第1の所定範囲
内で像ぶれ防止動作を行うと共に、前記第1の所定の範
囲とは異なる第2の所定範囲内で前記像ぶれ防止動作と
は異なる動作特性で動作を行い、前記制御手段は前記第
2の所定範囲を焦点距離が長くなることに応じて小さく
することを特徴とする請求項1の像ぶれ防止のための制
御装置。 - 【請求項5】 像ぶれ防止される像のコントラストに応
じて、光路中で動くことにより像ぶれを防止するための
像ぶれ防止手段の動作範囲を変化させるための制御手段
を有することを特徴とする像ぶれ防止のための制御装
置。 - 【請求項6】 前記制御手段は、自動焦点検出手段の焦
点電圧に応じて前記コントラストを判定することを特徴
とする請求項5の像ぶれ防止のための制御装置。 - 【請求項7】 前記制御手段は絞りの状態に応じて前記
コントラストを判定することを特徴とする請求項5の像
ぶれ防止のための制御装置。 - 【請求項8】 前記制御手段は、前記コントラストが強
くなることに応じて前記動作範囲を小さくすることを特
徴とする請求項5の像ぶれ防止のための制御装置。 - 【請求項9】 像ぶれ防止される像の解像度に応じて、
光路中で動くことにより像ぶれを防止するための像ぶれ
防止手段の動作範囲を変化させるための制御手段を有す
ることを特徴とする像ぶれ防止のための制御装置。 - 【請求項10】 前記制御手段は、前記解像度が高くな
ることに応じて前記動作範囲を変化させることを特徴と
する請求項9の像ぶれ防止のための制御装置。 - 【請求項11】 像ぶれ防止された像の電気的処理の状
態に応じて、光路中で動くことにより像ぶれ防止するた
めの像ぶれ防止手段の動作範囲を変化させるための制御
手段を有することを特徴とする像ぶれ防止のための制御
装置。 - 【請求項12】 前記制御手段は、前記像ぶれ防止され
た像の電子的拡大機能による拡大状況に応じて、前記動
作範囲を変化させることを特徴とする請求項11の像ぶ
れ防止のための制御装置。
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
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US08/683,454 US6046768A (en) | 1994-06-15 | 1996-07-18 | Apparatus used for image blur prevention |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2002049071A (ja) * | 2000-08-04 | 2002-02-15 | Canon Inc | 防振ズームレンズ装置及びカメラシステム |
JP2007079030A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Canon Inc | 撮像システム |
JP2007264655A (ja) * | 2007-06-20 | 2007-10-11 | Olympus Corp | 電子撮像装置 |
JP2009205180A (ja) * | 2009-06-15 | 2009-09-10 | Canon Inc | レンズ装置及びカメラ装置 |
JP2014059406A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-04-03 | Ricoh Imaging Co Ltd | 手ブレ補正装置 |
JP2014206662A (ja) * | 2013-04-15 | 2014-10-30 | キヤノン株式会社 | 像振れ補正装置および光学機器 |
-
1994
- 1994-06-15 JP JP13312994A patent/JP3543999B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP4585664B2 (ja) * | 2000-08-04 | 2010-11-24 | キヤノン株式会社 | 防振ズームレンズ装置及びカメラシステム |
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