JPS61264970A - 撮影装置 - Google Patents
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- JPS61264970A JPS61264970A JP60107337A JP10733785A JPS61264970A JP S61264970 A JPS61264970 A JP S61264970A JP 60107337 A JP60107337 A JP 60107337A JP 10733785 A JP10733785 A JP 10733785A JP S61264970 A JPS61264970 A JP S61264970A
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- lens barrel
- panning
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/40—Circuit details for pick-up tubes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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- H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
- H04N23/681—Motion detection
- H04N23/6812—Motion detection based on additional sensors, e.g. acceleration sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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- H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
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- H04N23/6815—Motion detection by distinguishing pan or tilt from motion
-
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
- H04N23/682—Vibration or motion blur correction
- H04N23/685—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
- H04N23/687—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation by shifting the lens or sensor position
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Accessories Of Cameras (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、支持体(本体ケース)の振動にかかわらず鏡
筒部の振動を極力小さくする防振機構を有する撮影装置
に関するものであり、特に、携帯用のビデオカメラ等に
利用可能な小型軽量の撮影装置を提供するものである。
筒部の振動を極力小さくする防振機構を有する撮影装置
に関するものであり、特に、携帯用のビデオカメラ等に
利用可能な小型軽量の撮影装置を提供するものである。
従来の技術
従来の防振機構には、空気圧や油圧により支持台から定
盤等への振動の伝達を抑制した防振機構が広く利用され
ている。第17図に、このような従来の防振機構の構成
を表わす断面図を示す。
盤等への振動の伝達を抑制した防振機構が広く利用され
ている。第17図に、このような従来の防振機構の構成
を表わす断面図を示す。
第17図に於いて、定盤501と支持台502の間には
空気室505が形成されており、空気圧縮機604から
管503を通じて圧縮空気が送り込まれる。その結果、
定盤501と支持台602の間にはバネ性の非常に弱い
空気層が形成される。
空気室505が形成されており、空気圧縮機604から
管503を通じて圧縮空気が送り込まれる。その結果、
定盤501と支持台602の間にはバネ性の非常に弱い
空気層が形成される。
従って、支持台602が大きく振動しても、定盤501
にはその振動がほとんど伝達されない。
にはその振動がほとんど伝達されない。
発明が解決しようとする問題点
このような従来の防振機構では、圧縮空気を利用してい
るために空気室SOSが必要であり、形状が大きくなる
。さらに、圧縮機が必要であり、音が大きく、設置面積
も大きくなる。従って、このような従来の防振機構を携
帯用のビデオカメラの防振に使うことはできない。
るために空気室SOSが必要であり、形状が大きくなる
。さらに、圧縮機が必要であり、音が大きく、設置面積
も大きくなる。従って、このような従来の防振機構を携
帯用のビデオカメラの防振に使うことはできない。
本発明は、このような点を考慮し、携帯用のビデオカメ
ラにも利用可能な小型軽量で高性能の防振機構を有する
撮影装置を新に開発したものである。
ラにも利用可能な小型軽量で高性能の防振機構を有する
撮影装置を新に開発したものである。
問題点を解決するための手段
本発明では、複数のレンズと撮像素子を搭載された鏡筒
部と、前記撮像素子に得られる電気信号から画像信号を
作り出す画像信号処理手段と、前記鏡筒部への入射光線
軸と直交もしくは略直交する回転軸回りに前記鏡筒部を
回動自在に支承する支持体と、前記鏡筒部と前記支持体
の間に取りつけられ、前記鏡筒部を回転駆動するアクチ
ュエータ手段と、前記鏡筒部と前記支持体の相対角度を
検出する位置検出手段と、慣性座標からみた前記回転軸
回りの前記鏡筒部の角速度を検出する角速度検出手段と
、前記位置検出手段の出力信号と前記角速度検出手段の
出力信号に応動する信号を出力する合成手段と、前記合
成手段の出力信号に応じて前記アクチュエータ手段に電
力を供給する駆動手段と、パンニング動作中であること
を検出するパン動作検出手段と、前記パン動作検出手段
の検出状態に応じて前記合成手段の動作を変更させる動
作変更手段と、前記鏡筒部と前記支持体の間の相対角速
度に応じて前記相対角度から前記アクチュエータのトル
クまでの利得を変化させる利得修正手段とを具備し、前
記パン動作検出手段によりパンニング動作中であること
を検出したときには、前記動作変更手段を動作させ前記
合成手段の動作を変更して、前記合成手段の出力信号が
前記角速度検出手段の出力信号には応動しないようにし
、前記鏡筒部と前記支持体の相対角度だけに応動して前
記合成手段の出力信号が変化するようにし、かつ、前記
利得修正手段により前記鏡筒部と前記支持体の間の相対
角速度に応じて前記相対角度から前記アクチュエータの
トルクまでの利得を増減させるようにすることにより、
上記の目的を達成したものである。
部と、前記撮像素子に得られる電気信号から画像信号を
作り出す画像信号処理手段と、前記鏡筒部への入射光線
軸と直交もしくは略直交する回転軸回りに前記鏡筒部を
回動自在に支承する支持体と、前記鏡筒部と前記支持体
の間に取りつけられ、前記鏡筒部を回転駆動するアクチ
ュエータ手段と、前記鏡筒部と前記支持体の相対角度を
検出する位置検出手段と、慣性座標からみた前記回転軸
回りの前記鏡筒部の角速度を検出する角速度検出手段と
、前記位置検出手段の出力信号と前記角速度検出手段の
出力信号に応動する信号を出力する合成手段と、前記合
成手段の出力信号に応じて前記アクチュエータ手段に電
力を供給する駆動手段と、パンニング動作中であること
を検出するパン動作検出手段と、前記パン動作検出手段
の検出状態に応じて前記合成手段の動作を変更させる動
作変更手段と、前記鏡筒部と前記支持体の間の相対角速
度に応じて前記相対角度から前記アクチュエータのトル
クまでの利得を変化させる利得修正手段とを具備し、前
記パン動作検出手段によりパンニング動作中であること
を検出したときには、前記動作変更手段を動作させ前記
合成手段の動作を変更して、前記合成手段の出力信号が
前記角速度検出手段の出力信号には応動しないようにし
、前記鏡筒部と前記支持体の相対角度だけに応動して前
記合成手段の出力信号が変化するようにし、かつ、前記
利得修正手段により前記鏡筒部と前記支持体の間の相対
角速度に応じて前記相対角度から前記アクチュエータの
トルクまでの利得を増減させるようにすることにより、
上記の目的を達成したものである。
作 用
本発明は、上記の構成にすることによって、鏡筒部と支
持体の相対位置および鏡筒部の角速度を検出し、その両
者の変動を抑制するように鏡筒部をアクチュエータ手段
により駆動・制御し、鏡筒部の振動を大幅に低減したも
のである。さらに、利得修正手段によりバンニング動作
中の相対角度、からアクチュエータのトルクまでの利得
を変化させることにより、パンニング動作における鏡筒
部の動きの遅れを実用上十分に小さくし、鏡筒部と支持
体の衝突を防止すると共に、鏡筒部の追従動作を滑らか
にしている。
持体の相対位置および鏡筒部の角速度を検出し、その両
者の変動を抑制するように鏡筒部をアクチュエータ手段
により駆動・制御し、鏡筒部の振動を大幅に低減したも
のである。さらに、利得修正手段によりバンニング動作
中の相対角度、からアクチュエータのトルクまでの利得
を変化させることにより、パンニング動作における鏡筒
部の動きの遅れを実用上十分に小さくし、鏡筒部と支持
体の衝突を防止すると共に、鏡筒部の追従動作を滑らか
にしている。
実施例
第1図に本発明の実施例を表わす構成図を示す。
第1図において、撮影装置(ビデオカメラ)の鏡筒部1
には多数のレンズ群(図示を省略)と撮像素子41(た
とえば、CCD板や撮像管)が取りつけられ、被写体か
らの反射光を集光させて撮像素子41に結像させ、電荷
信号(電気信号)に変換する。画像信号処理器42は、
撮像素子41に得られた電荷信号を逐次読み出し、NT
SC方式の画像信号(ビデオ信号)を作り出している。
には多数のレンズ群(図示を省略)と撮像素子41(た
とえば、CCD板や撮像管)が取りつけられ、被写体か
らの反射光を集光させて撮像素子41に結像させ、電荷
信号(電気信号)に変換する。画像信号処理器42は、
撮像素子41に得られた電荷信号を逐次読み出し、NT
SC方式の画像信号(ビデオ信号)を作り出している。
鏡筒部1と本体ケース2(支持体)の間にはアクチュエ
ータ3が配置され、回転軸4を中心にして鏡筒部1をヨ
一方向に回転駆動している(使用状態において、鏡筒部
1はほぼ水平面上で回動自在)0アクチユエータ3の回
転軸4は、鏡筒部1の重心Gを通シ、本体ケース2に回
転可能に支承されている。なお、図面では省略したが、
本体ケース2には撮影装置の操作者が手で支持するグリ
ップ部分を設けである。
ータ3が配置され、回転軸4を中心にして鏡筒部1をヨ
一方向に回転駆動している(使用状態において、鏡筒部
1はほぼ水平面上で回動自在)0アクチユエータ3の回
転軸4は、鏡筒部1の重心Gを通シ、本体ケース2に回
転可能に支承されている。なお、図面では省略したが、
本体ケース2には撮影装置の操作者が手で支持するグリ
ップ部分を設けである。
第2図(a) 、 (b) 、 (c)にアクチュエー
タ3の具体的な構成を示す。第2図に於いて、マグネッ
ト1o2の強磁性体製のパックヨーク101は鏡筒部1
に取りつけられ、回転軸4と共に回転する。マグネット
1o2は4極に着磁され、界磁磁束を発生している。回
転軸4の軸受107が取りつけられたコイルヨーク10
3には、コイル104a。
タ3の具体的な構成を示す。第2図に於いて、マグネッ
ト1o2の強磁性体製のパックヨーク101は鏡筒部1
に取りつけられ、回転軸4と共に回転する。マグネット
1o2は4極に着磁され、界磁磁束を発生している。回
転軸4の軸受107が取りつけられたコイルヨーク10
3には、コイル104a。
104bとホール素子(感磁素子)6が固着されている
。本例では、マグネット102が鏡筒部1に取りつけら
れ、コイルヨーク103が本体ケース2に取りつけられ
ている(なお、この関係が逆になってもよい)。コイル
104aと104bは直列に接続され、端子106から
106に流れる電流マグネッ)102の磁束によって回
転トルクを発生する。また、ホール素子5はマグネット
102の磁極の切り換え部分にほぼ対向して配置され、
マグネット1o2(鏡筒部10角度位置−)とコイルヨ
ーク103(本体ケース2の角度位置θりの相対的な角
度位置(θh=θニーθm)に対応した出力信号を発生
する。なお、θ。は絶対空間の座標系(慣性座標)から
みた回転軸4の回りの鏡筒部1の角度であり、θ工は同
じ慣性座標からみた回転軸40回りの本体ケース2の角
度である。
。本例では、マグネット102が鏡筒部1に取りつけら
れ、コイルヨーク103が本体ケース2に取りつけられ
ている(なお、この関係が逆になってもよい)。コイル
104aと104bは直列に接続され、端子106から
106に流れる電流マグネッ)102の磁束によって回
転トルクを発生する。また、ホール素子5はマグネット
102の磁極の切り換え部分にほぼ対向して配置され、
マグネット1o2(鏡筒部10角度位置−)とコイルヨ
ーク103(本体ケース2の角度位置θりの相対的な角
度位置(θh=θニーθm)に対応した出力信号を発生
する。なお、θ。は絶対空間の座標系(慣性座標)から
みた回転軸4の回りの鏡筒部1の角度であり、θ工は同
じ慣性座標からみた回転軸40回りの本体ケース2の角
度である。
アクチュエータ3のマグネット1o2の磁束を検知する
ホール素子5の出力信号aは位置検出器11に入力され
る。第3図に位置検出器11の具体的な構成を示す。ホ
ール素子6の2つの出力端子に得られる直流信号を、演
算増幅器111と抵抗112,113,114,115
からなる差動増幅回路によって所定倍に差動増幅し、出
力信号Cを得ている。
ホール素子5の出力信号aは位置検出器11に入力され
る。第3図に位置検出器11の具体的な構成を示す。ホ
ール素子6の2つの出力端子に得られる直流信号を、演
算増幅器111と抵抗112,113,114,115
からなる差動増幅回路によって所定倍に差動増幅し、出
力信号Cを得ている。
また、振動型ジャイロからなる角速度センサ6が、鏡筒
部1に固定部材7によって取りつけられている。角速度
センサ6の検出軸はアクチュエータ3の回転軸4と一致
しており、慣性座標における鏡筒部1の回転軸4の回り
の回転角速度に応動した出力信号すを出力する。角速度
センサ6の出力信号すは角速度検出器12に入力され、
慣性座標からみた鏡筒部1の回転軸4の回りの角速度ω
。に比例もしくは角速度ωmの所定周波数範囲の成分に
比例した信号dを得ている。第4図に角速度検出器12
の具体的な構成を示す。強制振動回路133は所定周波
数(1kHz)の正弦波発振回路を有し、その発振周波
数信号によって角速度センサ6の圧電素子で作られたド
ライブ・エレメント131を強制的に振動させている。
部1に固定部材7によって取りつけられている。角速度
センサ6の検出軸はアクチュエータ3の回転軸4と一致
しており、慣性座標における鏡筒部1の回転軸4の回り
の回転角速度に応動した出力信号すを出力する。角速度
センサ6の出力信号すは角速度検出器12に入力され、
慣性座標からみた鏡筒部1の回転軸4の回りの角速度ω
。に比例もしくは角速度ωmの所定周波数範囲の成分に
比例した信号dを得ている。第4図に角速度検出器12
の具体的な構成を示す。強制振動回路133は所定周波
数(1kHz)の正弦波発振回路を有し、その発振周波
数信号によって角速度センサ6の圧電素子で作られたド
ライブ・エレメント131を強制的に振動させている。
圧電素子で作られたセンス・エレメント132はドライ
ブ・エレメント131と機械的に接触して配置されてい
るので、ドライブ・エレメント131と共に同じ周波数
で振動する。このとき、鏡筒部1が慣性座標において回
転軸4の回りで回転動作すると、力学的なコリオリカが
発生する。コリオリカはセンス・工、レメント132の
直交する2軸の角速度の積に比例するので、慣性座標に
おける鏡筒部1の回転軸4の回りの角速度ωmと強制振
動による角速度の積に比例する。センス・エレメント1
32はコリオリカによって機械歪を生じ、圧電作用によ
って電気信号を発生する。センス・エレメント132の
出力を同期検波回路134によって強制振動と同じ周波
数で同期検波し、ローパスフィルタ136によって検波
出力の低周波成分(DC〜100 Hz程度)を取り出
せば、慣性座標における鏡筒部1の回転軸4の回りの角
速度ωmに比例する信号が得られる。
ブ・エレメント131と機械的に接触して配置されてい
るので、ドライブ・エレメント131と共に同じ周波数
で振動する。このとき、鏡筒部1が慣性座標において回
転軸4の回りで回転動作すると、力学的なコリオリカが
発生する。コリオリカはセンス・工、レメント132の
直交する2軸の角速度の積に比例するので、慣性座標に
おける鏡筒部1の回転軸4の回りの角速度ωmと強制振
動による角速度の積に比例する。センス・エレメント1
32はコリオリカによって機械歪を生じ、圧電作用によ
って電気信号を発生する。センス・エレメント132の
出力を同期検波回路134によって強制振動と同じ周波
数で同期検波し、ローパスフィルタ136によって検波
出力の低周波成分(DC〜100 Hz程度)を取り出
せば、慣性座標における鏡筒部1の回転軸4の回りの角
速度ωmに比例する信号が得られる。
位置検出器11の出力信号Cと角速度検出器12の出力
信号dは、合成器13において合成され、合成信号eを
得ている。合成器13は、A/D変換器21.22と演
算器23とメモリ24とD/A変換器26によって構成
されている。A/D変換器21は、位置検出器11の出
力信号Cの値に対応したディジタル信号pを作り出して
いる。また、A/D変換器22は、角速度検出器12の
出力信号dの値に対応したディジタル信号qを作り出し
ている。演算器23は、メモリ24のROM領域(リー
ドオンリーメモリ領域)に格納されている後述の所定の
内蔵プログラムに従って動作し、A/D変換器21のデ
ィジタル信号pとA/D変換器22のディジタル信号q
をRAM領域(ランダムアクセスメモリ領域)に取り込
み、所定の演算を施した後にディジタル信号WをD/A
変換器26に出力し、合成信号eを得ている。
信号dは、合成器13において合成され、合成信号eを
得ている。合成器13は、A/D変換器21.22と演
算器23とメモリ24とD/A変換器26によって構成
されている。A/D変換器21は、位置検出器11の出
力信号Cの値に対応したディジタル信号pを作り出して
いる。また、A/D変換器22は、角速度検出器12の
出力信号dの値に対応したディジタル信号qを作り出し
ている。演算器23は、メモリ24のROM領域(リー
ドオンリーメモリ領域)に格納されている後述の所定の
内蔵プログラムに従って動作し、A/D変換器21のデ
ィジタル信号pとA/D変換器22のディジタル信号q
をRAM領域(ランダムアクセスメモリ領域)に取り込
み、所定の演算を施した後にディジタル信号WをD/A
変換器26に出力し、合成信号eを得ている。
A/D変換器21.22には、逐次変換型の構成を使用
することが好ましい。第6図に逐次変換型のA/D変換
器21の具体的な構成を示す(A/D変換器22につい
ても同様である)。入力信号CとD/A変換回路147
の出力信号mはコンパレータ141によって比較され、
その大小関係に応じたコンパレート信号nを得る。発振
回路145は、所定の周波数のクロックパルス1を発生
している。演算器23からの信号りは、通常”H″(高
電位状態)になっており、ディジタル信号pの読み込み
の時にL″(低電位状態)になる。従って、インバータ
回路142とアンド回路143 、144はコンパレー
ト信号nに応じて、クロックパルス1をカウンタ回路1
46のダウンパルス入力端子りもしくはアップパルス入
力端子Uに入力している(信号りが′H″の時)0力ウ
ンタ回路146は、ダウンパルス入力端子りへの入力パ
ルスにより内部状態を1ずつ減算していき、アップパル
ス入力端子Uへの入力パルスにより内部状態を1ずつ加
算していく。カウンタ回路146の内部状態はディジタ
ル信号pとして出力され、D/A変換器147において
ディジタル信号pに応じたアナログ信号mに変換する。
することが好ましい。第6図に逐次変換型のA/D変換
器21の具体的な構成を示す(A/D変換器22につい
ても同様である)。入力信号CとD/A変換回路147
の出力信号mはコンパレータ141によって比較され、
その大小関係に応じたコンパレート信号nを得る。発振
回路145は、所定の周波数のクロックパルス1を発生
している。演算器23からの信号りは、通常”H″(高
電位状態)になっており、ディジタル信号pの読み込み
の時にL″(低電位状態)になる。従って、インバータ
回路142とアンド回路143 、144はコンパレー
ト信号nに応じて、クロックパルス1をカウンタ回路1
46のダウンパルス入力端子りもしくはアップパルス入
力端子Uに入力している(信号りが′H″の時)0力ウ
ンタ回路146は、ダウンパルス入力端子りへの入力パ
ルスにより内部状態を1ずつ減算していき、アップパル
ス入力端子Uへの入力パルスにより内部状態を1ずつ加
算していく。カウンタ回路146の内部状態はディジタ
ル信号pとして出力され、D/A変換器147において
ディジタル信号pに応じたアナログ信号mに変換する。
その結果、カウンタ回路146のディジタル信号pは入
力信号Cに対応した値になる。
力信号Cに対応した値になる。
演算器23は、信号りを所定の短時間”L”にしてカウ
ンタ回路146の動作を停止させ、安定したディジタル
信号pを読み込むようにしている。
ンタ回路146の動作を停止させ、安定したディジタル
信号pを読み込むようにしている。
同様に、演算器23は信号kを所定の短時間″L″にし
て、安定したディジタル信号qを読み込むようにしてい
る。
て、安定したディジタル信号qを読み込むようにしてい
る。
合成器13のD/A変換器26の出力信号eは駆動器1
4に入力され、信号eに比例した電圧信号(もしくは電
流信号)fがアクチュエータ3のコイル104a、10
4bに供給される。第6図に駆動器14の具体的な構成
を示す。演算増幅器161とトランジスタ164 、1
55と抵抗162゜153によって電力増幅回路を構成
し、信号eを所定倍に増幅した電圧信号fを出力する。
4に入力され、信号eに比例した電圧信号(もしくは電
流信号)fがアクチュエータ3のコイル104a、10
4bに供給される。第6図に駆動器14の具体的な構成
を示す。演算増幅器161とトランジスタ164 、1
55と抵抗162゜153によって電力増幅回路を構成
し、信号eを所定倍に増幅した電圧信号fを出力する。
演算器23の内蔵プログラムについて説明する。
第7図にその基本フローチャートを示し、第8図(−)
〜(f)に各部の詳細なフローチャートを示す。まず、
第7図の基本フローチャートについて説明する(なお、
番号■〜■はノードを表わし、第8図の番号と対応して
いる)0 〔1〕 〈静止時の制御動作>181(合成手段に対応
):静止した被写体を撮影している時の合成信号の作り
方に相当する。
〜(f)に各部の詳細なフローチャートを示す。まず、
第7図の基本フローチャートについて説明する(なお、
番号■〜■はノードを表わし、第8図の番号と対応して
いる)0 〔1〕 〈静止時の制御動作>181(合成手段に対応
):静止した被写体を撮影している時の合成信号の作り
方に相当する。
〔2〕 〈パン開始検出〉182(パン動作検出手段内
のパン開始検出手段に対応):パンニング動作の開始を
検出し、パンニング動作の時には〔3〕に移行し、パン
ニング動作でない時には〔1〕に帰る。
のパン開始検出手段に対応):パンニング動作の開始を
検出し、パンニング動作の時には〔3〕に移行し、パン
ニング動作でない時には〔1〕に帰る。
〔3〕 く利得の設定>183 (パン動作検出手段内
の利得設定手段に対応):パンニング動作の開始検出時
の状況に応じて、制御利得を設定する。
の利得設定手段に対応):パンニング動作の開始検出時
の状況に応じて、制御利得を設定する。
〔4〕 くパンニング時の制御動作>184(動作変更
手段と合成手段に対応):パンニング動作時の合成信号
の作り方に相当している。
手段と合成手段に対応):パンニング動作時の合成信号
の作り方に相当している。
〔6〕 く利得の修正>185 (利得修正手段に対応
):バンニング動作時の鏡筒部1の動きに応じて、相対
角度θhからアクチュエータ3のトルクまでの制御利得
を修正する。
):バンニング動作時の鏡筒部1の動きに応じて、相対
角度θhからアクチュエータ3のトルクまでの制御利得
を修正する。
〔6〕 〈パン終了検出>1SS (パン動作検出手段
内のパン終了検出手段に対応):パンニング動作の終了
を検出し、パンニング動作が継続している時には〔4〕
に帰り、パンニング動作が終了した時には〔1〕に帰る
。
内のパン終了検出手段に対応):パンニング動作の終了
を検出し、パンニング動作が継続している時には〔4〕
に帰り、パンニング動作が終了した時には〔1〕に帰る
。
なお、本実施例では、〈パン開始検出〉182(パン開
始検出手段)とく利得の設定〉183(利得設定手段)
とくパン終了検出〉186(パン終了検出手段)によっ
て、パン動作検出手段を構成している(〈利得の設定>
183 (利得設定手段)は必ずしも必要ではない)。
始検出手段)とく利得の設定〉183(利得設定手段)
とくパン終了検出〉186(パン終了検出手段)によっ
て、パン動作検出手段を構成している(〈利得の設定>
183 (利得設定手段)は必ずしも必要ではない)。
次に、各部の動作フローチャートについて説明する。第
8図(、)に、〈静止時の制御動作〉181のフローチ
ャートを示す。
8図(、)に、〈静止時の制御動作〉181のフローチ
ャートを示す。
〔11〕 タイマーからの割り込みを待っている。
タイマーは所定の時間毎(T1=10mSeC毎)に割
り込み信号を発生し、割り込みが入ると〔12〕に移行
する。
り込み信号を発生し、割り込みが入ると〔12〕に移行
する。
〔12〕 信号りを所定の短時間”L”にしてディジ
タル信号pを入力し、変数Pnに格納する。
タル信号pを入力し、変数Pnに格納する。
〔13〕 信号kを所定の短時間”L″にしてディジ
タル信号qを入力し、変数Qnに格納する。
タル信号qを入力し、変数Qnに格納する。
(14) Pnから所定の基準値Prを減算しくP−
Pn−Pr)、鏡筒部1と支持体2の相対角度θhに対
応したディジタル値Pを計算する。同様に、Qnから所
定の基準値Qrを減算しくQ=On−Qr)、慣性座標
からみた鏡筒部1の角速度ω。に対応したディジタル値
Qを計算する。なお、計算式は、右辺の計算結果を左辺
の変数に代入して、格納することを意味する。
Pn−Pr)、鏡筒部1と支持体2の相対角度θhに対
応したディジタル値Pを計算する。同様に、Qnから所
定の基準値Qrを減算しくQ=On−Qr)、慣性座標
からみた鏡筒部1の角速度ω。に対応したディジタル値
Qを計算する。なお、計算式は、右辺の計算結果を左辺
の変数に代入して、格納することを意味する。
〔16〕 合成比を1にして(PとQを加算合成し、合
成ディジタル値Eを得る(E=P+Q)。
成ディジタル値Eを得る(E=P+Q)。
〔16〕 EをD/A変換器26に出力し、アナログ信
号eに変換する。
号eに変換する。
〔17〕 PからPxを引いて、変数Vに格納する(v
=p−px)。Pを新しいp、にする(p。
=p−px)。Pを新しいp、にする(p。
=p)。すなわち、PxはT1時間前のPの値であり、
■は鏡筒部1と本体ケース2の間の相対角速度(相対角
度θhの微分値)に対応している。
■は鏡筒部1と本体ケース2の間の相対角速度(相対角
度θhの微分値)に対応している。
〔18〕 N1をmodとしてカウント用変数Nに1を
加算する(N=’N+1(modNl ))oすなわち
、Nに1を足して新たにNに格納し、Nの値がN1に等
しければNを0にする。ここでは、N1=6にしている
。
加算する(N=’N+1(modNl ))oすなわち
、Nに1を足して新たにNに格納し、Nの値がN1に等
しければNを0にする。ここでは、N1=6にしている
。
(19) Nがoでなイナらば〔11〕に帰り、Nが
0ならばくパン開始検出〉182の〔21〕に移行する
。すなわち、N1米T1”50m5eC毎に〈パン開始
検出〉182を行なっている。
0ならばくパン開始検出〉182の〔21〕に移行する
。すなわち、N1米T1”50m5eC毎に〈パン開始
検出〉182を行なっている。
第8図(b)に、〈パン開始検出〉182のフローチャ
ートを示す。
ートを示す。
(21) Pをf(1倍(H1は定数)シタ値とVを
62倍(N2は定数)した値を加算して、変数Wに格納
する(#−H1米P 十kl 2米v0ここに、米は掛
算を表わす。)。
62倍(N2は定数)した値を加算して、変数Wに格納
する(#−H1米P 十kl 2米v0ここに、米は掛
算を表わす。)。
従って、Wは相対角度θh(ト)と相対角速度(至)の
合成値となる。
合成値となる。
(22) l P l<Pl(Plは定数)ならば〈
静止時の制御動作〉181の〔11〕に帰り、IPI<
Plでないならば〔23〕に行く。
静止時の制御動作〉181の〔11〕に帰り、IPI<
Plでないならば〔23〕に行く。
(:23) IPI>P2(P2はPlよりも大きい
定数)ならば〈利得の設定〉183の〔31〕に移行し
、l P l>P2でないならば〔24〕に行く。
定数)ならば〈利得の設定〉183の〔31〕に移行し
、l P l>P2でないならば〔24〕に行く。
(24) IWI>Wl(Wlは定数)&らばく利得
の設定〉183の〔31〕に移行し、l W l )W
lでないならばく静止時の制御動作〉181の〔11〕
に帰る。
の設定〉183の〔31〕に移行し、l W l )W
lでないならばく静止時の制御動作〉181の〔11〕
に帰る。
上述のくパン開始検出〉182の〔22〕から〔24〕
においては、相対角度θhに対応したディジタル値Pと
相対角速度に対応したディジタル値Vによって、パンニ
ング動作の開始を検出している。第9図にPとVによる
パンニング動作の開始の検出領域を示す(図示の斜線部
分)。線dは1Pl=P1に相当し、線すは1Pl=P
2に相当し、線Cは1vVl=W1に相当する。p、v
寺の値により、図示の斜線部に入るとパンニング動作が
開始されたものと判断している。すなわち、鏡筒部1と
本体ケース2の相対角度θhが所定の範囲外(IPI>
P2)になる、もしくは、相対角度θhが所定の範囲外
(IPI>Pl)にある時に相対角度θhと相対角速度
の合成値(W)が所定の範囲外(IWI>Wl)になる
ことによって、パンニング動作の開始を検出している。
においては、相対角度θhに対応したディジタル値Pと
相対角速度に対応したディジタル値Vによって、パンニ
ング動作の開始を検出している。第9図にPとVによる
パンニング動作の開始の検出領域を示す(図示の斜線部
分)。線dは1Pl=P1に相当し、線すは1Pl=P
2に相当し、線Cは1vVl=W1に相当する。p、v
寺の値により、図示の斜線部に入るとパンニング動作が
開始されたものと判断している。すなわち、鏡筒部1と
本体ケース2の相対角度θhが所定の範囲外(IPI>
P2)になる、もしくは、相対角度θhが所定の範囲外
(IPI>Pl)にある時に相対角度θhと相対角速度
の合成値(W)が所定の範囲外(IWI>Wl)になる
ことによって、パンニング動作の開始を検出している。
なお、第9図の点線部は可動限界の端を表わし、IPI
=P1imは鏡筒部1と本体ケース2の衝突を意味する
。
=P1imは鏡筒部1と本体ケース2の衝突を意味する
。
第8図(C)に〈利得の設定〉183のフローチャート
を示す。
を示す。
(31〕 1plからPa (PaはP3≦P2なる定
数)を引いた値をに1倍(K1は0を含む定数)し、I
VIからvl(vlは定数)を引いた値をに2倍(K2
は0を含む定数)し、それらを加算して利得りとする(
D−に1米(IPI−Pa)十に2米(IVI −Vl
) )。
数)を引いた値をに1倍(K1は0を含む定数)し、I
VIからvl(vlは定数)を引いた値をに2倍(K2
は0を含む定数)し、それらを加算して利得りとする(
D−に1米(IPI−Pa)十に2米(IVI −Vl
) )。
(32) DがDlよりも小さい時には、DをD1に
する(下限値制限手段)。ここに、Dlは1程度の定数
であり、たとえば、DI=10〔33〕 DがD2より
も大きい時には、D′l!:D2にする(上限値制限手
段)。ここに、D2は1よりかなり大きい定数であり、
たとえば、D2−25゜ (34) DをDo (Doは定数)で割った値のル
ートを取り、それにTo (Toは定数)を掛けて、T
に格納する(T=TO米5QR(D/DO)。
する(下限値制限手段)。ここに、Dlは1程度の定数
であり、たとえば、DI=10〔33〕 DがD2より
も大きい時には、D′l!:D2にする(上限値制限手
段)。ここに、D2は1よりかなり大きい定数であり、
たとえば、D2−25゜ (34) DをDo (Doは定数)で割った値のル
ートを取り、それにTo (Toは定数)を掛けて、T
に格納する(T=TO米5QR(D/DO)。
ここに、5QR(、)はrを意味する)。
上述のく利得の設定〉183では、バンニング動作の開
始検出時点における相対角度θhもしくは(および)相
対角速度に対応した値を利得りとTの初期値として設定
している(初期値設定手段)。
始検出時点における相対角度θhもしくは(および)相
対角速度に対応した値を利得りとTの初期値として設定
している(初期値設定手段)。
第8図(4に、くバンニング時の制御動作〉184の7
0−チャートを示す0 〔41〕 タイマーからの割り込みを待っている。
0−チャートを示す0 〔41〕 タイマーからの割り込みを待っている。
タイマーは所定の時間毎(T1=1 omsec毎)に
割り込み、信号を発生し、割り込みが入ると〔42〕に
移行する。
割り込み、信号を発生し、割り込みが入ると〔42〕に
移行する。
〔42〕 信号りを所定の短時間”L′にしてディジタ
ル信号pを入力し、変数Pnに格納する。
ル信号pを入力し、変数Pnに格納する。
〔43〕 信号kを所定の短時間”L”にしてディジタ
ル信号qを入力し、変数Qnに格納する。
ル信号qを入力し、変数Qnに格納する。
〔44〕 Pnから所定の基準値Prを減算しくpWP
n−Pr)、鏡筒部1と支持体2の相対角度θhに対応
したディジタル値Pを計算する。同様に、Qnから所定
の基準値Qrを減算しく0−Qn−Qr)、慣性座標か
らみた鏡筒部1の角速度ω工に対応したディジタル値Q
を計算する。
n−Pr)、鏡筒部1と支持体2の相対角度θhに対応
したディジタル値Pを計算する。同様に、Qnから所定
の基準値Qrを減算しく0−Qn−Qr)、慣性座標か
らみた鏡筒部1の角速度ω工に対応したディジタル値Q
を計算する。
(45) PからP8を引いて、変数Vに格納する(
v=p−p、)。Pを新しいP工にする(P。
v=p−p、)。Pを新しいP工にする(P。
=p)。すなわち、P工はT1時間前のPの値であり、
■は鏡筒部1と本体ケース2の間の相対角速度(相対角
度θhの微分値)に対応している。
■は鏡筒部1と本体ケース2の間の相対角速度(相対角
度θhの微分値)に対応している。
VをTで割った値とPを加算した後に、利得りを掛けて
合成ディジタル値Eを得る(E−D米(P+V/T))
。
合成ディジタル値Eを得る(E−D米(P+V/T))
。
(46) EをD/A変換器26に出力し、アナログ
信号・に゛変換する。
信号・に゛変換する。
(47,1N2をmo dとしてカウント用変数Nを+
1する(N=M+1(modN2))oすなわち、Nに
1を足して新たにHに格納し、Nの値がN2に等しけれ
ばNを0にする。ここでは、N2−6にしている。
1する(N=M+1(modN2))oすなわち、Nに
1を足して新たにHに格納し、Nの値がN2に等しけれ
ばNを0にする。ここでは、N2−6にしている。
(4s) Nがoでないならば〔41〕に帰り、Nが
0ならば〈利得の修正〉186の〔51〕に移行する。
0ならば〈利得の修正〉186の〔51〕に移行する。
すなわち、N2*T1−50m5ec毎に〈利得の修正
〉186を行なっている。
〉186を行なっている。
上述のくバンニング時の制御動作〉184ではく静止時
の制御動作〉181と異なり、相対角度θhに対応した
ディジタル値Pと相対角速度(θhの微分値)に対応し
たディジタル値Vによって制御している。すなわち、合
成器13の動作を変更しく動作変更手段)、位置検出器
11の出力信号のみに応じた出力信号eを駆動器14に
出力して、制御動作を行なっている。
の制御動作〉181と異なり、相対角度θhに対応した
ディジタル値Pと相対角速度(θhの微分値)に対応し
たディジタル値Vによって制御している。すなわち、合
成器13の動作を変更しく動作変更手段)、位置検出器
11の出力信号のみに応じた出力信号eを駆動器14に
出力して、制御動作を行なっている。
第8図(e)に〈利得の修正〉185の70−チャート
を示す。
を示す。
(esl、) Pの符号が正の時に変数Sを1にし、
Pが0の時にはSも0にし、Pの符号が負の時にはSを
−1にする( S −sgn(P))oSとVを掛けて
、Yとする(y−s米V)。すなわち、YはPの符号と
Vの符号が一致した場合にはIVIに等しくなり、Pの
符号とVの符号が異なる場合には−IHに等しくなる。
Pが0の時にはSも0にし、Pの符号が負の時にはSを
−1にする( S −sgn(P))oSとVを掛けて
、Yとする(y−s米V)。すなわち、YはPの符号と
Vの符号が一致した場合にはIVIに等しくなり、Pの
符号とVの符号が異なる場合には−IHに等しくなる。
(52) Y≧Y1 (Ylは0を含む負の定数)の
時には〔63〕に行き、T2<Y<Yl (T2は負の
定数)の時には〔56〕に行き、Y≦Y2の時には〔5
4〕に行く。
時には〔63〕に行き、T2<Y<Yl (T2は負の
定数)の時には〔56〕に行き、Y≦Y2の時には〔5
4〕に行く。
〔53〕 利得りをN1倍して新しいDにする(D−
D米M1)。ここに、Mlは1よりも大きい定数であり
、たとえば、M1=−+、1゜すなわち、利得りを所定
の比率M1に5よシ大きくする。その後に、DがD2よ
り大きいときには、DをD2にする(上限値制限手段)
0次に、〔56〕に行く。
D米M1)。ここに、Mlは1よりも大きい定数であり
、たとえば、M1=−+、1゜すなわち、利得りを所定
の比率M1に5よシ大きくする。その後に、DがD2よ
り大きいときには、DをD2にする(上限値制限手段)
0次に、〔56〕に行く。
〔64〕 利得Df:b41分の1にして新しいDにす
る(D−D/M1)。すなわち、利得りを所定の比率M
1により小さくする。その後に、DがDlより小さいと
きには、DをDlにする(下限値制限手段)。次K、〔
55〕に行く。
る(D−D/M1)。すなわち、利得りを所定の比率M
1により小さくする。その後に、DがDlより小さいと
きには、DをDlにする(下限値制限手段)。次K、〔
55〕に行く。
[:55) DをDo(Doは定数)で割った値のル
ートを取シ、それにTo(Toは定数)を掛けて、Tに
格納する(T=To米SQR(D/Do))。
ートを取シ、それにTo(Toは定数)を掛けて、Tに
格納する(T=To米SQR(D/Do))。
次に、くパン終了検出〉186の〔61〕に行く〇上述
のく利得の修正〉186では1、相対角速度に対応した
ディジタル値Vに応じて利得りを増減させている。特に
、VとPの符号が一致している場合には利得りを大きく
し、VとPの符号が異なり、IVIが所定の値(−Y2
)よりも大きい場合には利得りを小さくしている。
のく利得の修正〉186では1、相対角速度に対応した
ディジタル値Vに応じて利得りを増減させている。特に
、VとPの符号が一致している場合には利得りを大きく
し、VとPの符号が異なり、IVIが所定の値(−Y2
)よりも大きい場合には利得りを小さくしている。
第8図(f)にくパン終了検出〉186のフローチャー
トを示す。
トを示す。
[:el:] flQ l<01(Qlは定数)の時
には〔62〕に行き、IQI<01でない時にはくパン
ニング時の制御動作〉184の〔41〕に帰る。
には〔62〕に行き、IQI<01でない時にはくパン
ニング時の制御動作〉184の〔41〕に帰る。
(62) l P I<P4 (P4は定数)の時に
は〔63〕に行き、IPI<P4でない時にはくパンニ
ング時の制御動作〉184の〔41〕に帰る。
は〔63〕に行き、IPI<P4でない時にはくパンニ
ング時の制御動作〉184の〔41〕に帰る。
(ea、) IVI<V2(V2は定数)の時には〈
静止時の制御動作〉181の〔11〕に帰り、l V
l<V2でない時にはくパンニング時の制御動作〉18
4の〔41〕に帰る。
静止時の制御動作〉181の〔11〕に帰り、l V
l<V2でない時にはくパンニング時の制御動作〉18
4の〔41〕に帰る。
上述のくパン終了検出〉186では、慣性座標からみた
鏡筒部1の角速度ω工が所定の範囲内(IQI<01)
になり、鏡筒部1と本体ケース2の相対角度θhが所定
の範囲内(IPI<P4)になり、相対角速度(相対角
度θhの微分値)が所定の範囲内(IVI<V2)にな
ったことにより、バンニング動作の終了を検出している
。
鏡筒部1の角速度ω工が所定の範囲内(IQI<01)
になり、鏡筒部1と本体ケース2の相対角度θhが所定
の範囲内(IPI<P4)になり、相対角速度(相対角
度θhの微分値)が所定の範囲内(IVI<V2)にな
ったことにより、バンニング動作の終了を検出している
。
次に本撮影装置の防振特性について説明する。
第10図に〈静止時の制御動作〉181における制御ブ
ロック図を示す。同図において、慣性座標ト102の磁
界を検知するホール素子5によっf簡単に検出される。
ロック図を示す。同図において、慣性座標ト102の磁
界を検知するホール素子5によっf簡単に検出される。
ホール素子6と位置検出器11はブロック204で表わ
され、θhのB倍の信号C(位置検出器11の出力信号
)を得る。一方、慣性座標からみた鏡筒部1の角速度ω
。は角速度センサ6と角速度検出器12によって検出さ
れ、ブロック206と206の縦続接続によって表わさ
れる。すなわち、角速度センサ6と同期検波回路134
によってω工の−へ倍された信号を検出L(7−ロック
205)、ローパスフィルタ135によってf h=ω
h/2 tr −100Hz以上の高周波のリップル電
圧が低減・除去され(ブロック206)、ω工の変動の
必要な周波数成分(f)C〜100f(z)の信号dが
取り出されている。合成器13は単に加算点2o8によ
って表わされ、信号Cと信号dを加算・合成し、合成信
号eを得る。駆動器14に対応したブロック209にお
いて、信号eは0倍に増幅され、電圧信号fを得る。
され、θhのB倍の信号C(位置検出器11の出力信号
)を得る。一方、慣性座標からみた鏡筒部1の角速度ω
。は角速度センサ6と角速度検出器12によって検出さ
れ、ブロック206と206の縦続接続によって表わさ
れる。すなわち、角速度センサ6と同期検波回路134
によってω工の−へ倍された信号を検出L(7−ロック
205)、ローパスフィルタ135によってf h=ω
h/2 tr −100Hz以上の高周波のリップル電
圧が低減・除去され(ブロック206)、ω工の変動の
必要な周波数成分(f)C〜100f(z)の信号dが
取り出されている。合成器13は単に加算点2o8によ
って表わされ、信号Cと信号dを加算・合成し、合成信
号eを得る。駆動器14に対応したブロック209にお
いて、信号eは0倍に増幅され、電圧信号fを得る。
アクチュエータ3に対応したブロック210において、
電圧信号fはトルクTmに変換される。ここに、Rはコ
イル104aと104bの合成抵抗値であり、Ktはト
ル綻数である。ブロック201は鏡筒部1の機械的な慣
性モーメントJmによるトルクTm 75ンら角速度ω
、への伝達を表わし、ブロック202はω工とθ工の関
係を表わす。ここに、Bはラプラス演算子を意味してい
る。
電圧信号fはトルクTmに変換される。ここに、Rはコ
イル104aと104bの合成抵抗値であり、Ktはト
ル綻数である。ブロック201は鏡筒部1の機械的な慣
性モーメントJmによるトルクTm 75ンら角速度ω
、への伝達を表わし、ブロック202はω工とθ工の関
係を表わす。ここに、Bはラプラス演算子を意味してい
る。
いま、角速度ω。から信号dまでの伝達関数の内で周波
数に関係する項(ブロック206)をF(g)=(ωh
/(g+ωh)) −・−・・(1)とおき、 L = C・(Kt/R) −(1/Irn) −
=G2)とすると、θ工からθ。への伝達関数はG(s
)=θrn/θ工 =(B−L)/(s−s+F(s)・A−Les++B
−L)・・・・・・・・・(3) となる。ここで、 ω1=2π・fl =、B/A ・・・・・印・(4)
ω2=2π11f2 =A、L ・・団・・・・(5)と
おくときに、 ω1;2π・i 1 ((ω2−2π・f2 ・・・・
・・(6)ωh=2π1Ifh〉〉ω2 ・
・・・・・・・・(力となしている。実際には、f’
1 ==0.1Hz、 f 2=10Hz 、f h
=100Hzにしている。
数に関係する項(ブロック206)をF(g)=(ωh
/(g+ωh)) −・−・・(1)とおき、 L = C・(Kt/R) −(1/Irn) −
=G2)とすると、θ工からθ。への伝達関数はG(s
)=θrn/θ工 =(B−L)/(s−s+F(s)・A−Les++B
−L)・・・・・・・・・(3) となる。ここで、 ω1=2π・fl =、B/A ・・・・・印・(4)
ω2=2π11f2 =A、L ・・団・・・・(5)と
おくときに、 ω1;2π・i 1 ((ω2−2π・f2 ・・・・
・・(6)ωh=2π1Ifh〉〉ω2 ・
・・・・・・・・(力となしている。実際には、f’
1 ==0.1Hz、 f 2=10Hz 、f h
=100Hzにしている。
このようにするならば、flからf2の周波数範囲にお
いてF(jω)=1 となるので、周波数伝達関数G(
jω)の折線近似ボード特性は第11図のようになる。
いてF(jω)=1 となるので、周波数伝達関数G(
jω)の折線近似ボード特性は第11図のようになる。
すなわち、慣性座標における本体ケース2の回転角θ工
に対する鏡筒部1の回転角θ。の伝達特性G(jω)は
、第一の折点周波数f1以下の周波数範囲においては1
(OdB) となり(線■)、f1以上で第二の折点
周波数f2以下の周波数範囲では一6dB10atで減
衰しく線■)、f2以上の周波数範囲では−12dBl
oatで減衰している(線■)(このような特性は、f
2≧6・fl、fh≧3・f2とすれば得られる)。第
11図より、f1以上の周波数範囲においてθ工の振動
への伝達量は小さくなる。その程度は、odB(線■)
と特性線の間の差ZdJ3によって表わされる。
に対する鏡筒部1の回転角θ。の伝達特性G(jω)は
、第一の折点周波数f1以下の周波数範囲においては1
(OdB) となり(線■)、f1以上で第二の折点
周波数f2以下の周波数範囲では一6dB10atで減
衰しく線■)、f2以上の周波数範囲では−12dBl
oatで減衰している(線■)(このような特性は、f
2≧6・fl、fh≧3・f2とすれば得られる)。第
11図より、f1以上の周波数範囲においてθ工の振動
への伝達量は小さくなる。その程度は、odB(線■)
と特性線の間の差ZdJ3によって表わされる。
さらに、本実施例では合成器13の内蔵プログラムにパ
ン動作検出手段と利得修正手段を有しているので、本撮
影装置で高速のパンニング動作を行な、りても、鏡筒部
1と本体ケース2の衝突を防止できる。次に、これにつ
いて説明する。
ン動作検出手段と利得修正手段を有しているので、本撮
影装置で高速のパンニング動作を行な、りても、鏡筒部
1と本体ケース2の衝突を防止できる。次に、これにつ
いて説明する。
撮影装置(ビデオカメラ)によって動いている被写体を
撮影するときには、操作者は自分を回転軸として回転し
ながら被写体を撮影画面から外れないようにする(この
ような動作をバンニング動作と言う)。パンニング動作
時には、撮影装置は慣性座標においてヨ一方向に回転し
ていることになる。このとき、本撮影装置は第11図の
ごとき特性の防振動作をおこなっているので、本体ケー
ス2の回転角θ工の増加に対して鏡筒部10回転角θ工
の追従動作はかなり遅れる。まず、合成器13の動作全
く静止時の制御動作〉181だけにした場合の欠点につ
いて説明する。第11図および(4式から理解されるよ
うに、加算点20Bまでの相対角度θhの検出利得Bと
角速度ω工の検出利得Aの相対比B/Aが小さい程f1
が小さくなり、防振特性が良くなるために、相対比をか
なり小さく選定する必要がある。すなわち、検出利得B
を小さく設定する必要がある。ところが、位置検出器1
1の検出利得Bを小さくすると、アクチュエータ30発
生トルクTmはたかだかB・θh1(θh1は可動限界
の端に対応する相対角度θhの値)に対応する程度の小
さなトルクしか発生できなかった。アクチュエータ30
発生トルクTmが小さければ鏡筒部1の加速度が小さく
なり、バンニング動作による本体ケース2の回転角θ工
の増加に対して鏡筒部1の回転角θ。の増加が大幅に遅
れるようになる。その結果、本体ケース2と鏡筒部1が
可動限界端(1θhl=θh1)において衝突し、操作
者に衝突による衝撃力が感じられた。
撮影するときには、操作者は自分を回転軸として回転し
ながら被写体を撮影画面から外れないようにする(この
ような動作をバンニング動作と言う)。パンニング動作
時には、撮影装置は慣性座標においてヨ一方向に回転し
ていることになる。このとき、本撮影装置は第11図の
ごとき特性の防振動作をおこなっているので、本体ケー
ス2の回転角θ工の増加に対して鏡筒部10回転角θ工
の追従動作はかなり遅れる。まず、合成器13の動作全
く静止時の制御動作〉181だけにした場合の欠点につ
いて説明する。第11図および(4式から理解されるよ
うに、加算点20Bまでの相対角度θhの検出利得Bと
角速度ω工の検出利得Aの相対比B/Aが小さい程f1
が小さくなり、防振特性が良くなるために、相対比をか
なり小さく選定する必要がある。すなわち、検出利得B
を小さく設定する必要がある。ところが、位置検出器1
1の検出利得Bを小さくすると、アクチュエータ30発
生トルクTmはたかだかB・θh1(θh1は可動限界
の端に対応する相対角度θhの値)に対応する程度の小
さなトルクしか発生できなかった。アクチュエータ30
発生トルクTmが小さければ鏡筒部1の加速度が小さく
なり、バンニング動作による本体ケース2の回転角θ工
の増加に対して鏡筒部1の回転角θ。の増加が大幅に遅
れるようになる。その結果、本体ケース2と鏡筒部1が
可動限界端(1θhl=θh1)において衝突し、操作
者に衝突による衝撃力が感じられた。
このような衝突は、撮影装置の破損を招き易くすると共
に、操作者に不快感を与えるものであり、極力避けなけ
ればならない。
に、操作者に不快感を与えるものであり、極力避けなけ
ればならない。
本実施例では、パン動作検出手段によってパンニング動
作中を検出し、パンニング動作中の合成器13の動作を
変更しく動作変更手段)、合成器13の出力信号eが角
速度検出器12の出力信号dには応動しないで、位置検
出器11の出力信号Cだけに応動して合成器13の出力
信号eが変化するようにして、その制御特性を向上させ
ている。
作中を検出し、パンニング動作中の合成器13の動作を
変更しく動作変更手段)、合成器13の出力信号eが角
速度検出器12の出力信号dには応動しないで、位置検
出器11の出力信号Cだけに応動して合成器13の出力
信号eが変化するようにして、その制御特性を向上させ
ている。
すなわち、合成器13の出力信号eは、鏡筒部1と本体
ケース2の相対角度θhだけに応動して変化する。また
、利得修正手段によって相対角速度に対応したディジタ
ル値Vに応じて利得りを変化させることにより、相対角
度θhからアクチュエータ3のトルクT m jでの利
得を増減させている。
ケース2の相対角度θhだけに応動して変化する。また
、利得修正手段によって相対角速度に対応したディジタ
ル値Vに応じて利得りを変化させることにより、相対角
度θhからアクチュエータ3のトルクT m jでの利
得を増減させている。
これにより、パンニング動作中の制御利得が大きくなり
、アクチュエータ3の発生トルクTmも大きくなシ、バ
ンニング動作による本体ケース2の回転角度θ工の増加
に十分追随して鏡筒部1を加速することができる。その
結果、鏡筒部1と本体ケース2の衝突は防止できる。
、アクチュエータ3の発生トルクTmも大きくなシ、バ
ンニング動作による本体ケース2の回転角度θ工の増加
に十分追随して鏡筒部1を加速することができる。その
結果、鏡筒部1と本体ケース2の衝突は防止できる。
次K、これについてより詳細に説明する。パン動作検出
手段のパン開始検出手段は、鏡筒部1と本体ケース2の
相対角度θhに対応したディジタル値Pおよび相対角速
度に対応したディジタル値Vにより、相対角度θhが所
定の範囲外になったこと、もしくは、相対角度と相対角
速度の合成値が所楚の範囲外になったことにより、バン
ニング動作の開始を検出している。バンニング動作をし
ていない時には(靜止し免液写体を撮影している時)、
相対角度θhは所定の狭い範囲内において微少な変動を
しており、相対角速度も小さい。すなわち、ディジタル
値p、v、wの絶対値は十分小さく、演算器23はく静
止時の制御−作〉181を繰り返している。
手段のパン開始検出手段は、鏡筒部1と本体ケース2の
相対角度θhに対応したディジタル値Pおよび相対角速
度に対応したディジタル値Vにより、相対角度θhが所
定の範囲外になったこと、もしくは、相対角度と相対角
速度の合成値が所楚の範囲外になったことにより、バン
ニング動作の開始を検出している。バンニング動作をし
ていない時には(靜止し免液写体を撮影している時)、
相対角度θhは所定の狭い範囲内において微少な変動を
しており、相対角速度も小さい。すなわち、ディジタル
値p、v、wの絶対値は十分小さく、演算器23はく静
止時の制御−作〉181を繰り返している。
このような状態においてバンニング動作が開始されたと
すると、本体ケースθ工の増加にもかかわらず鏡筒部1
の角度θ工は変化しないので、相対角度θhの絶対値は
増加し、相対角速度の絶対値も大きくなる。その結果、
くパン開始検出〉182においてディジタル値P、vが
第9図のバンニング動作の開始検出領域に入シ、バンニ
ング動作は検出される。
すると、本体ケースθ工の増加にもかかわらず鏡筒部1
の角度θ工は変化しないので、相対角度θhの絶対値は
増加し、相対角速度の絶対値も大きくなる。その結果、
くパン開始検出〉182においてディジタル値P、vが
第9図のバンニング動作の開始検出領域に入シ、バンニ
ング動作は検出される。
く利得の設定〉183において、バンニング動作の開始
時点に於けるp、vに対応した利得りとTが設定され、
〈バンニング時の制御動作〉184の制御動作に移る。
時点に於けるp、vに対応した利得りとTが設定され、
〈バンニング時の制御動作〉184の制御動作に移る。
通常、利得りは1よシも大きな値が初期値として与えら
れる0 第12図にくバンニング時の制御動作〉184における
制御ブロック図を示す。第12図の制御ブロックより、
本体ケース2の角度θ工から鏡筒部1の角度θ工への伝
達関数G(s)は、となる0ここで、 ω3−2π・13コ31T了ミ了 ・−・・・・(9
)ω4*2yr −f 4=T −
・−(10)とおくときに、 f3>>14 ・・・(11
)としている。このときの本体ケース2の角度θ工から
鏡筒部1の角度θ工への周波数伝達特性G′(1ω)を
第13図に示す(線■と線@による折線近似)0これよ
り、利得pを大きくして折点周波数f3を大きくするな
らば、本体ケース2の角度θ8から鏡筒部1の角度θ工
への周波数伝達特性G′(1ω)の帯域が広くなること
がわかる0さらに、〈利得の修正〉185において、そ
の時の相対角速度に対応したディジタル値Vの値から、
次の時点の相対角度に対応したディジタル値Pの変化の
程度を見て、利得りを修正している0たとえば、VがP
と同符号ならば利得りとTを大きくして行き、アクチュ
エータ3の発生トルクTmを大きくする(D、Pに関係
したトルクが発生する)0従って、鏡筒部1は十分大き
な加速度によって加速され、バンニング動作による本体
ケース2の角度θ工の増加にほぼ追従して鏡筒部1の角
度θ。が増加する。その結果、鏡筒部1と本体ケース2
の衝突は防止される。すなわち、IPIの増加は抑えら
れ、逆に、IPIが減少するようになる。
れる0 第12図にくバンニング時の制御動作〉184における
制御ブロック図を示す。第12図の制御ブロックより、
本体ケース2の角度θ工から鏡筒部1の角度θ工への伝
達関数G(s)は、となる0ここで、 ω3−2π・13コ31T了ミ了 ・−・・・・(9
)ω4*2yr −f 4=T −
・−(10)とおくときに、 f3>>14 ・・・(11
)としている。このときの本体ケース2の角度θ工から
鏡筒部1の角度θ工への周波数伝達特性G′(1ω)を
第13図に示す(線■と線@による折線近似)0これよ
り、利得pを大きくして折点周波数f3を大きくするな
らば、本体ケース2の角度θ8から鏡筒部1の角度θ工
への周波数伝達特性G′(1ω)の帯域が広くなること
がわかる0さらに、〈利得の修正〉185において、そ
の時の相対角速度に対応したディジタル値Vの値から、
次の時点の相対角度に対応したディジタル値Pの変化の
程度を見て、利得りを修正している0たとえば、VがP
と同符号ならば利得りとTを大きくして行き、アクチュ
エータ3の発生トルクTmを大きくする(D、Pに関係
したトルクが発生する)0従って、鏡筒部1は十分大き
な加速度によって加速され、バンニング動作による本体
ケース2の角度θ工の増加にほぼ追従して鏡筒部1の角
度θ。が増加する。その結果、鏡筒部1と本体ケース2
の衝突は防止される。すなわち、IPIの増加は抑えら
れ、逆に、IPIが減少するようになる。
また、VがPと異符号で、その絶対値IVIが所定値(
IY2+)よりも大きい場合には、利得りを小さくして
IPIの減少度合いを小さくするようにしている。これ
により、IPIはゆるやかに0に向かって減少し、撮影
画面の急速な移動を防止している。すなわち、パンニン
グ動作時の撮影画面の移動が滑らかになり、非常に見や
すい画面になる。
IY2+)よりも大きい場合には、利得りを小さくして
IPIの減少度合いを小さくするようにしている。これ
により、IPIはゆるやかに0に向かって減少し、撮影
画面の急速な移動を防止している。すなわち、パンニン
グ動作時の撮影画面の移動が滑らかになり、非常に見や
すい画面になる。
バンニング動作中は、利得りが大きくなっているので、
バンニングによる本体ケース2の角度θ8の増加に追従
して鏡筒部1の角度θ。も増加する。すなわち、鏡筒部
10角速度ω。はバンニングによる(慣性座標からみた
)本体ケース2の角速度に一致もしくは略一致し、ω工
は所定の範囲外(IQI>01)になっている。
バンニングによる本体ケース2の角度θ8の増加に追従
して鏡筒部1の角度θ。も増加する。すなわち、鏡筒部
10角速度ω。はバンニングによる(慣性座標からみた
)本体ケース2の角速度に一致もしくは略一致し、ω工
は所定の範囲外(IQI>01)になっている。
バンニング動作が終了した後に、撮影装置の操作者は通
常の静止した被写体の撮影に移る。バンニング動作が終
了すると、本体ケース2の角度θ8がほとんど変化しな
くなるので、鏡筒部1の角度θ工もθ8に一致した値に
留ろうとする。これに伴って、鏡筒部1の角速度ω工は
所定の範囲内の小さな値もしくは0になシ、かつ、相対
角度θhおよび相対角速度も小さな値に落ち着いていく
。すなわち、鏡筒部1の角速度ω工に対応したディジタ
ル値Qの絶対値はQlよシも小さくなり(IQI<01
)、鏡筒部1と本体ケース2の相対角度θ8に対応した
ディジタル値Pの絶対値はP4よりも小さくなり(IP
I<P4)、鏡筒部1と本体ケース2の相対角速度に対
応したディジタル値Vの絶対値はv2よりも小さくなる
(IVl<V2)oその結果、〈パン終了検出〉186
においてバンニング動作の終了が検出され、く静止時の
制御動作>181に移行する。
常の静止した被写体の撮影に移る。バンニング動作が終
了すると、本体ケース2の角度θ8がほとんど変化しな
くなるので、鏡筒部1の角度θ工もθ8に一致した値に
留ろうとする。これに伴って、鏡筒部1の角速度ω工は
所定の範囲内の小さな値もしくは0になシ、かつ、相対
角度θhおよび相対角速度も小さな値に落ち着いていく
。すなわち、鏡筒部1の角速度ω工に対応したディジタ
ル値Qの絶対値はQlよシも小さくなり(IQI<01
)、鏡筒部1と本体ケース2の相対角度θ8に対応した
ディジタル値Pの絶対値はP4よりも小さくなり(IP
I<P4)、鏡筒部1と本体ケース2の相対角速度に対
応したディジタル値Vの絶対値はv2よりも小さくなる
(IVl<V2)oその結果、〈パン終了検出〉186
においてバンニング動作の終了が検出され、く静止時の
制御動作>181に移行する。
以後、次のバンニング動作が開始されるまで〈静止時の
制御動作〉181を継続する。また、次のバンニング動
作に起こった時には、上述の動作に従って〈パン開始検
出〉182はそれを検出し、〈バンニング時の制御動作
〉184に移り、〈パン終了検出〉186によってパン
ニング動作o終了を検出するまで〈バンニング時の制御
動作〉184を行なう。
制御動作〉181を継続する。また、次のバンニング動
作に起こった時には、上述の動作に従って〈パン開始検
出〉182はそれを検出し、〈バンニング時の制御動作
〉184に移り、〈パン終了検出〉186によってパン
ニング動作o終了を検出するまで〈バンニング時の制御
動作〉184を行なう。
前述の実施例では、〈利得の修正〉185において所定
の比率で利得りを増減させたが、本発明はそのような場
合に限定されるものではない。第14図(a)に〈利得
の修正〉185の他のフローチャート例を示す。本例で
は、所定の値で利得りを増減させている。これについて
説明する。
の比率で利得りを増減させたが、本発明はそのような場
合に限定されるものではない。第14図(a)に〈利得
の修正〉185の他のフローチャート例を示す。本例で
は、所定の値で利得りを増減させている。これについて
説明する。
〔101〕Pの符号が正の時に変数Sを1にし、Pが0
の時にはSも0にし、Pの符号が負の時にはSを−1に
する( S = sgn(P) ) 。SとVを掛けて
、Yとする(y=s米V)。
の時にはSも0にし、Pの符号が負の時にはSを−1に
する( S = sgn(P) ) 。SとVを掛けて
、Yとする(y=s米V)。
1:102) Y≧Y1(Ylは0を含む負の定数)
の時にはI:103)に行き、Y2(Y(Yl (Y2
は負の定数)の時には(1OS)に行き、Y≦Y2の時
には(104)に行く。
の時にはI:103)に行き、Y2(Y(Yl (Y2
は負の定数)の時には(1OS)に行き、Y≦Y2の時
には(104)に行く。
〔103〕 利得DKMRを足して、新しいDにする
(D−D+M2)。ここに、M2は1よシも小さな定数
であり、たとえば、M 2−0.2゜すなわち、利得り
を所定の値M2により大きくする。その後に、DがD2
より大きいときには、DをD2にする(上限値制限手段
)。次に、(105]に行く。
(D−D+M2)。ここに、M2は1よシも小さな定数
であり、たとえば、M 2−0.2゜すなわち、利得り
を所定の値M2により大きくする。その後に、DがD2
より大きいときには、DをD2にする(上限値制限手段
)。次に、(105]に行く。
(104] 利得りからM2を引き新しいDにする(
D=D−M2)。すなわち、利得りを所定の値M2によ
り小さくする。その後に、DがDlより小さいときには
、DをDlにする(下限値制御手段)。次に、(105
)に行く。
D=D−M2)。すなわち、利得りを所定の値M2によ
り小さくする。その後に、DがDlより小さいときには
、DをDlにする(下限値制御手段)。次に、(105
)に行く。
(tos) DをDOで割った値のルートを取り、T
。
。
を掛けて、Tに格納する。(T−To米5QR(D/D
o))。次に、〈パン終了検出〉186の〔61〕に行
く。
o))。次に、〈パン終了検出〉186の〔61〕に行
く。
さらに、第14図(b)に〈利得の修正〉186の他の
フローチャート例を示す。本例では、相対角速度(2)
に関係するディジタル値Yに応じた比率で利得りを増減
させている。これについて説明する。
フローチャート例を示す。本例では、相対角速度(2)
に関係するディジタル値Yに応じた比率で利得りを増減
させている。これについて説明する。
〔111〕Pの符号が正の時に変数Sを1にし、Pが0
の時にはSも0にし、Pの符号が負の時にはSを−1に
する(S−8qn(P))。SとVを掛けて、Yとする
(y−s米V)。
の時にはSも0にし、Pの符号が負の時にはSを−1に
する(S−8qn(P))。SとVを掛けて、Yとする
(y−s米V)。
(112) Y≧Y1(Ylは0を含む負の定数)の
時には〔113〕に行き、Y2<Y<Yl (Y2は負
の定数)の時には(115)に行き、Y≦Y2の時には
(114)に行く。
時には〔113〕に行き、Y2<Y<Yl (Y2は負
の定数)の時には(115)に行き、Y≦Y2の時には
(114)に行く。
(113) YにYa(Yaは正の定数)を足した値
をM3倍(M3は定数)し、その値に1を足して、Md
に格納する(Md=1+M3米(’Y+Ya))。
をM3倍(M3は定数)し、その値に1を足して、Md
に格納する(Md=1+M3米(’Y+Ya))。
利得D[Mdを掛けて新しいDにする(D=D米Md
)oすなわち、利得りを相対角速度(■に応じた比率M
dにより大きくする。その後に、DがD2より大きいと
きには、DをD2にする(上限値制限手段)。次に、〔
116〕に行く。
)oすなわち、利得りを相対角速度(■に応じた比率M
dにより大きくする。その後に、DがD2より大きいと
きには、DをD2にする(上限値制限手段)。次に、〔
116〕に行く。
(114) l Y lからY4 (Y4は正の定数
)を引いた値をM3倍し、その値に1を足して、Mdに
格納する(Md−1+M3米(IYI−Y4))。
)を引いた値をM3倍し、その値に1を足して、Mdに
格納する(Md−1+M3米(IYI−Y4))。
利得りをMd分の1にして新しいDにする(D−D/M
d)。すなわち、利得りを相対角速度(至)に応じた比
率Mdにより小さくする。その後に、DがDlより小さ
いときには、DfD 1にする(下限値制限手段)。次
に、〔116〕に行く。
d)。すなわち、利得りを相対角速度(至)に応じた比
率Mdにより小さくする。その後に、DがDlより小さ
いときには、DfD 1にする(下限値制限手段)。次
に、〔116〕に行く。
(115) DをDoで割った値のルートを取り、T
Oを掛けて、Tに格納する。(T=To−13OR(D
/Do))。次に、くパン終了検出〉186の〔61〕
に行く。
Oを掛けて、Tに格納する。(T=To−13OR(D
/Do))。次に、くパン終了検出〉186の〔61〕
に行く。
さらに、第14図(C)にく利得の修正〉186の他の
フローチャート例を示す。本例では、相対角速度(至)
に関係するディジタル値Yに応じた値で利得りを増減さ
せている。これについて説明する。
フローチャート例を示す。本例では、相対角速度(至)
に関係するディジタル値Yに応じた値で利得りを増減さ
せている。これについて説明する。
(121) Pの符号が正の時に変数Sを1にし、P
が0の時にはSも0にし、Pの符号が負の時にはSを−
1にする( S−+1qn(P) ) o SとVを掛
けて、Yとする(y=s米V)。
が0の時にはSも0にし、Pの符号が負の時にはSを−
1にする( S−+1qn(P) ) o SとVを掛
けて、Yとする(y=s米V)。
〔122〕 Y≧Y1(Ylは0を含む負の定数)の時
には(1233に行き、Y2<Y<Yl (Y2は負の
定数)の時には(1261に行き、Y≦Y2の時には(
124)に行く。
には(1233に行き、Y2<Y<Yl (Y2は負の
定数)の時には(1261に行き、Y≦Y2の時には(
124)に行く。
(123) YにY3(Y3は正の定数)を足した値
をM4倍(M4は定数)し、Mdに格納する(M d
= M 41f−(Y + Y 3 ) ) o利得り
にMdを足して新しいDにする(D=D+Md)。すな
わち、利得りを相対角速度(至)に応じた値Mdにより
大きくする。その後に、DがD2より大きいときには、
DtD2にする(上限値制限手段)。次に、〔126〕
に行く。
をM4倍(M4は定数)し、Mdに格納する(M d
= M 41f−(Y + Y 3 ) ) o利得り
にMdを足して新しいDにする(D=D+Md)。すな
わち、利得りを相対角速度(至)に応じた値Mdにより
大きくする。その後に、DがD2より大きいときには、
DtD2にする(上限値制限手段)。次に、〔126〕
に行く。
(124) I Y lからY4(Y4は正の定数)
を引いた値をM4倍し、Mdに格納する(Md=M4米
(IYI−Y4))。利得りからMdを引いて新しいD
にする(D=、D−Md )。すなわち、利得りを相対
角速度(至)に応じた値Mdにより小さくする。その後
に、DがDlよシ小さいときには、DをDlにする(下
限値制限手段)0次に、〔125〕に行く。
を引いた値をM4倍し、Mdに格納する(Md=M4米
(IYI−Y4))。利得りからMdを引いて新しいD
にする(D=、D−Md )。すなわち、利得りを相対
角速度(至)に応じた値Mdにより小さくする。その後
に、DがDlよシ小さいときには、DをDlにする(下
限値制限手段)0次に、〔125〕に行く。
〔125〕DをDoで割った値のルートを取り、T。
を掛けて、Tに格納する。(T−TO*−3QR(D/
Do)。次に、〈パン終了検出〉186の〔61〕に行
く。
Do)。次に、〈パン終了検出〉186の〔61〕に行
く。
なお、前述の実施例では、合成器13の利得りとTを変
化させることによって、相対角度θhかラアクチュエー
タ3のトルクTmまでの利得を増減させたが、本発明は
そのような場合に限定されるピーものではない0たとえ
ば、位置検出器1筐の利得を増減させたり、駆動器14
の利得を増決させても良く、本発明に含まれることは言
うまでもない。
化させることによって、相対角度θhかラアクチュエー
タ3のトルクTmまでの利得を増減させたが、本発明は
そのような場合に限定されるピーものではない0たとえ
ば、位置検出器1筐の利得を増減させたり、駆動器14
の利得を増決させても良く、本発明に含まれることは言
うまでもない。
また、前述の実施例のくパン開始検出〉182において
は、相対角度θhに対応したディジタル値Pと相対角速
度に対応したディジタル値Vによって、これらが第9図
の斜線の領域に入ることによりバンニングの開始を検出
したが、本発明はそのような場合に限らない。第15図
(−)に〈ノ5ン開始検出〉182の他のフローチャー
ト例を示す。
は、相対角度θhに対応したディジタル値Pと相対角速
度に対応したディジタル値Vによって、これらが第9図
の斜線の領域に入ることによりバンニングの開始を検出
したが、本発明はそのような場合に限らない。第15図
(−)に〈ノ5ン開始検出〉182の他のフローチャー
ト例を示す。
本例では、相対角度θh(P)が所定の範囲外になった
ことにより、パンニング動作の開始を検出している。こ
れについて説明する。
ことにより、パンニング動作の開始を検出している。こ
れについて説明する。
(:201) IPI<P2(P2は定数)ならばく
静止時の制御動作〉181の〔11〕に帰り、IPI(
P2でないならばく利得の設定〉183の〔31〕に行
く。
静止時の制御動作〉181の〔11〕に帰り、IPI(
P2でないならばく利得の設定〉183の〔31〕に行
く。
さらに、第15図(b)に〈パン開始検出〉182の他
のフローチャート例を示す0本例では、相対角度θh(
P)が所定の範囲外になったこと、または相対角度(功
と相対角速度(V)の合成値(W)が所定の範囲外にな
ったことにより、パンニング動作の開始を検出している
(第9図の)(ンニング開始検出領域とはすこし異なる
)。これについて説明するO [211) Pを61倍(Hlは定数)シタ値とvを
f(2倍(f(2は定数)した値を加算して、変数WK
格納する(W−H1米p+:u2*v)。
のフローチャート例を示す0本例では、相対角度θh(
P)が所定の範囲外になったこと、または相対角度(功
と相対角速度(V)の合成値(W)が所定の範囲外にな
ったことにより、パンニング動作の開始を検出している
(第9図の)(ンニング開始検出領域とはすこし異なる
)。これについて説明するO [211) Pを61倍(Hlは定数)シタ値とvを
f(2倍(f(2は定数)した値を加算して、変数WK
格納する(W−H1米p+:u2*v)。
(212) l P l>P2 (P2は定数)なら
ばく利得の設定〉183の〔31〕に移行し、l P
l >P2でないならば[213)に行く。
ばく利得の設定〉183の〔31〕に移行し、l P
l >P2でないならば[213)に行く。
[:213] IWJ>Wl(Wlは定数)ならば〈
利得の設定〉183の〔31〕に移行し、I′Nl>w
lでないならば〈静止時の制御動作〉181の〔11〕
に帰る。
利得の設定〉183の〔31〕に移行し、I′Nl>w
lでないならば〈静止時の制御動作〉181の〔11〕
に帰る。
また、前述の実施例のくパン終了検出〉186において
は、角速度ω。に対応したディジタル値Qと相対角度θ
hに対応したディジタル値Pと相対角速度に対応したデ
ィジタル値Vによって、そ、 れらの絶対値がそれぞれ
小さくなることによりパンニングの終了を検出したが、
本発明はそのような場合に限らない。第16図(→にく
パン終了検出〉186の他のフローチャート例を示す。
は、角速度ω。に対応したディジタル値Qと相対角度θ
hに対応したディジタル値Pと相対角速度に対応したデ
ィジタル値Vによって、そ、 れらの絶対値がそれぞれ
小さくなることによりパンニングの終了を検出したが、
本発明はそのような場合に限らない。第16図(→にく
パン終了検出〉186の他のフローチャート例を示す。
本例では、慣性座標からみた鏡筒部1の角速度ωm (
Qが所定の範囲内になったことによって、パンニング動
作の終了を検出している。これについて説明する。
Qが所定の範囲内になったことによって、パンニング動
作の終了を検出している。これについて説明する。
[aol) IQI<01(Qlは定数)ならばく静
止時の制御動作〉181の〔11〕に帰り、IQI〈Q
lでないならば〈パンニング時の制御動作〉184の〔
41〕に帰る。
止時の制御動作〉181の〔11〕に帰り、IQI〈Q
lでないならば〈パンニング時の制御動作〉184の〔
41〕に帰る。
さらに、第16図(b)に〈・くン終了検出〉186の
他のフローチャート例を示す。本例では、角速度ω Q
が所定の範囲内になり、かつ、相対角度θh (P)が
所定の範囲内になったことによって、ノくンニング動作
の終了を検出しているOこれについて説明する。
他のフローチャート例を示す。本例では、角速度ω Q
が所定の範囲内になり、かつ、相対角度θh (P)が
所定の範囲内になったことによって、ノくンニング動作
の終了を検出しているOこれについて説明する。
(311) l Q l<01(Qlは定数)ならば
[312)に行き、IQI<01でないならば〈ノくン
ニング時の制御動作〉184の〔41〕に帰る。
[312)に行き、IQI<01でないならば〈ノくン
ニング時の制御動作〉184の〔41〕に帰る。
(312) l P I<P4 (P4は定数)なら
ば〈静止時の制御動作〉181の〔11〕に帰り、IP
I<P4でないならば〈パンニング時の制御動作〉18
4の〔41〕に帰る。
ば〈静止時の制御動作〉181の〔11〕に帰り、IP
I<P4でないならば〈パンニング時の制御動作〉18
4の〔41〕に帰る。
なお、前述の実施例においては、相対角度θhに対応し
たディジタル値Pの微分ディジタル値Vによって相対角
速度を検出したが、本発明はそのような場合に限らない
。たとえば、鏡筒部1と本体ケース2の相対角速度を検
出する専用の相対角速度検出器を取りつけ、ノくンニン
グ動作時の位置検出器の出力信号と相対角速度検出器の
出力信号を加算合成して制御するように合成器の動作を
変更してもよく、本発明に含まれることは言うまでもな
い。しかしながら、位置検出器の出力信号だけによって
制御すれば、相対角速度検出器が不要であり、構成が簡
単になるという利点もある。
たディジタル値Pの微分ディジタル値Vによって相対角
速度を検出したが、本発明はそのような場合に限らない
。たとえば、鏡筒部1と本体ケース2の相対角速度を検
出する専用の相対角速度検出器を取りつけ、ノくンニン
グ動作時の位置検出器の出力信号と相対角速度検出器の
出力信号を加算合成して制御するように合成器の動作を
変更してもよく、本発明に含まれることは言うまでもな
い。しかしながら、位置検出器の出力信号だけによって
制御すれば、相対角速度検出器が不要であり、構成が簡
単になるという利点もある。
また、前述の各実施例に示すように本発明の撮影装置の
防振機構は、空気室が不要であり、小型軽量化が可能で
ある。また、センサの個数も少なく、コストも安い。さ
らに、アクチュエータのマグネットの磁界を検知するホ
ール素子(感磁素子)によって相対的な位置検出を行な
っているので、構成が簡単であり、部品点数も少ない。
防振機構は、空気室が不要であり、小型軽量化が可能で
ある。また、センサの個数も少なく、コストも安い。さ
らに、アクチュエータのマグネットの磁界を検知するホ
ール素子(感磁素子)によって相対的な位置検出を行な
っているので、構成が簡単であり、部品点数も少ない。
なお、マグネットの磁界の検知にはホール素子に限らず
、磁気抵抗素子や過飽和リアクトルを使用しても良い。
、磁気抵抗素子や過飽和リアクトルを使用しても良い。
さらに、パン動作検出手段や利得修正手段を簡単に構成
することができ、パンニング動作における鏡筒部と支持
体との衝突も防止できる。もちろん、本撮影装置の応用
範囲はビデオカメラに限定されるものではない。その他
、本発明の主旨を変えずして種々の変更が可能である。
することができ、パンニング動作における鏡筒部と支持
体との衝突も防止できる。もちろん、本撮影装置の応用
範囲はビデオカメラに限定されるものではない。その他
、本発明の主旨を変えずして種々の変更が可能である。
発明の効果
本発明の撮影装置は、鏡筒部と支持体の相対位置および
鏡筒部の角速度を検出することにより、その両者の変動
を抑制するように鏡筒部をアクチュエータ手段により駆
動・制御し、鏡筒部の振動を大幅に低減したものである
。さらに、パン動作検出手段と動作変更手段と利得修正
手段を設け、鏡筒部と支持体の衝突も防止している。従
って、本発明に基き、たとえばビデオカメラを構成する
ならば、簡単に小型軽量・高性能の防振機構付きビデオ
カメラを得る事ができる。
鏡筒部の角速度を検出することにより、その両者の変動
を抑制するように鏡筒部をアクチュエータ手段により駆
動・制御し、鏡筒部の振動を大幅に低減したものである
。さらに、パン動作検出手段と動作変更手段と利得修正
手段を設け、鏡筒部と支持体の衝突も防止している。従
って、本発明に基き、たとえばビデオカメラを構成する
ならば、簡単に小型軽量・高性能の防振機構付きビデオ
カメラを得る事ができる。
第1図は本発明の一実施例による撮影装置の構成図、第
2図(a) 、 (b) 、 (C)は第1図のアクチ
ュエータの具体的な構成を表わす図、第3図は第1図の
位置検出器の具体的な構成を表わす図、第4図は第1図
の角速度検出器の具体的な構成を表わす図、第6図はA
/D変換器の具体的な構成を表わす図、第6′図は第1
図の駆動器の具体的な構成を表わす図、第7図は合成器
の内蔵プログラムの基本フローチャートを表わす図、第
8図0〜(f)は各部の詳細なフローチャートを表わす
図、第9図はノくンニング開始検出領域を表わす図、第
10図は静止時の防振機構のブロック図、第11図は静
止時のθ工からθ工への周波数伝達関数G(Jω)を表
わす図、第12図はパンニング動作時の防振機構のブロ
ック図、第13図はパンニング動作時のθ工からθ。へ
の周波数伝達関数G’(iω)を表わす図、第14図(
、)〜(C)はく利得の修正〉185の他のフローチャ
ートを表わす図、第16図(a) 、 (b)は〈ノく
ン開始検出〉182の他のフローチャートを表わす図、
第16図(a) 、 (b)はくパン終了検出〉186
の他のフローチャートを表わす図、第17図は従来の防
振機構例を表わす構成図である。 1・・・・・・鏡筒部、2・・・・・・本体ケース(支
持体)、3・・・・・・アクチュエータ、4・・・・・
・回転軸、6・・・・・・ホール素子(感磁素子)、6
・・・・・・角速度センサ、7・・・・・・固定部材、
11・・・・・・位置検出器、12・・・・・・角速度
センサ、13・・・・・・合成器、14・・・・・・駆
動器、21.22・・・・−・A/D変換器、23・・
・・・・演算器、24・・・・・・メモリ、26・・・
・・・D/A変換器、41・・・・・・撮像素子、42
・・・・・・画像信号処理器、G・・・・・・鏡筒部1
の重心。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 1−−一鏡閾都 15−一一今59.RI−2
−−一本イ本ケース(琳) /4−一一駆幼1ミ
7−−− eJ串甘せ 4j−一一撮像傘チ第2図 第3図 一゛/l 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第8図 第8図 第8図 どtt) 第8図 cf) 第9図 第10図 第11図 第12図 第14図 第14図 ([)) 第14図 ζ0ン 第17図
2図(a) 、 (b) 、 (C)は第1図のアクチ
ュエータの具体的な構成を表わす図、第3図は第1図の
位置検出器の具体的な構成を表わす図、第4図は第1図
の角速度検出器の具体的な構成を表わす図、第6図はA
/D変換器の具体的な構成を表わす図、第6′図は第1
図の駆動器の具体的な構成を表わす図、第7図は合成器
の内蔵プログラムの基本フローチャートを表わす図、第
8図0〜(f)は各部の詳細なフローチャートを表わす
図、第9図はノくンニング開始検出領域を表わす図、第
10図は静止時の防振機構のブロック図、第11図は静
止時のθ工からθ工への周波数伝達関数G(Jω)を表
わす図、第12図はパンニング動作時の防振機構のブロ
ック図、第13図はパンニング動作時のθ工からθ。へ
の周波数伝達関数G’(iω)を表わす図、第14図(
、)〜(C)はく利得の修正〉185の他のフローチャ
ートを表わす図、第16図(a) 、 (b)は〈ノく
ン開始検出〉182の他のフローチャートを表わす図、
第16図(a) 、 (b)はくパン終了検出〉186
の他のフローチャートを表わす図、第17図は従来の防
振機構例を表わす構成図である。 1・・・・・・鏡筒部、2・・・・・・本体ケース(支
持体)、3・・・・・・アクチュエータ、4・・・・・
・回転軸、6・・・・・・ホール素子(感磁素子)、6
・・・・・・角速度センサ、7・・・・・・固定部材、
11・・・・・・位置検出器、12・・・・・・角速度
センサ、13・・・・・・合成器、14・・・・・・駆
動器、21.22・・・・−・A/D変換器、23・・
・・・・演算器、24・・・・・・メモリ、26・・・
・・・D/A変換器、41・・・・・・撮像素子、42
・・・・・・画像信号処理器、G・・・・・・鏡筒部1
の重心。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 1−−一鏡閾都 15−一一今59.RI−2
−−一本イ本ケース(琳) /4−一一駆幼1ミ
7−−− eJ串甘せ 4j−一一撮像傘チ第2図 第3図 一゛/l 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第8図 第8図 第8図 どtt) 第8図 cf) 第9図 第10図 第11図 第12図 第14図 第14図 ([)) 第14図 ζ0ン 第17図
Claims (16)
- (1)複数のレンズと撮像素子を搭載された鏡筒部と、
前記撮像素子に得られる電気信号から画像信号を作り出
す画像信号処理手段と、前記鏡筒部への入射光線軸と直
交もしくは略直交する回転軸回りに前記鏡筒部を回動自
在に支承する支持体と、前記鏡筒部と前記支持体の間に
取りつけられ、前記鏡筒部を回転駆動するアクチュエー
タ手段と、前記鏡筒部と前記支持体の相対角度を検出す
る位置検出手段と、慣性座標からみた前記回転軸回りの
前記鏡筒部の角速度を検出する角速度検出手段と、前記
位置検出手段の出力信号と前記角速度検出手段の出力信
号に応動する信号を出力する合成手段と、前記合成手段
の出力信号に応じて前記アクチュエータ手段に電力を供
給する駆動手段と、パンニング動作中であることを検出
するパン動作検出手段と、前記パン動作検出手段の検出
状態に応じて前記合成手段の動作を変更させる動作変更
手段と、前記鏡筒部と前記支持体の間の相対角速度に応
じて前記相対角度から前記アクチュエータのトルクまで
の利得を変化させる利得修正手段とを具備し、前記パン
動作検出手段によりパンニング動作中であることを検出
したときには、前記動作変更手段を動作させ前記合成手
段の動作を変更して、前記合成手段の出力信号が前記角
速度検出手段の出力信号には応動しないようにし、前記
鏡筒部と前記支持体の相対角度だけに応動して前記合成
手段の出力信号が変化するようにし、かつ、前記利得修
正手段により前記鏡筒部と前記支持体の間の相対角速度
に応じて前記相対角度から前記アクチュエータのトルク
までの利得を増減させるようにした撮影装置。 - (2)パン動作検出手段は、パンニング動作の開始を検
出するパン開始検出手段と、パンニング動作の終了を検
出するパン終了検出手段によって構成されていることを
特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の撮影装置。 - (3)パン開始検出手段は、鏡筒部と支持体の相対角度
が所定の範囲外になったことにより、パンニング動作の
開始を検出したことを特徴とする特許請求の範囲第(2
)項記載の撮影装置。 - (4)パン開始検出手段は、鏡筒部と支持体の相対角度
が所定の範囲外になったこと、または、前記鏡筒部と前
記支持体の相対角速度と前記相対角度の合成値が所定の
範囲外になったことにより、パンニング動作の開始を検
出したことを特徴とする特許請求の範囲第(2)項記載
の撮影装置。 - (5)パン開始検出手段は、鏡筒部と支持体の相対角度
を位置検出手段の出力信号により検出することを特徴と
する特許請求の範囲第(3)項または第(4)項記載の
撮影装置。 - (6)パン終了検出手段は、慣性座標からみた鏡筒部の
角速度が所定の範囲内になったことにより、パンニング
動作の終了を検出したことを特徴とする特許請求の範囲
第(2)項記載の撮影装置。 - (7)パン終了検出手段は、慣性座標からみた鏡筒部の
角速度を角速度検出手段の出力信号により検出すること
を特徴とする特許請求の範囲第(6)項記載の撮影装置
。 - (8)パン終了検出手段は、慣性座標からみた鏡筒部の
角速度が所定の範囲内になり、かつ、前記鏡筒部と支持
体の相対角度が所定の範囲内になったことにより、パン
ニング動作の終了を検出したことを特徴とする特許請求
の範囲第(2)項記載の撮影装置。 - (9)パン終了検出手段は、慣性座標からみた鏡筒部の
角速度が所定の範囲内になり、前記鏡筒部と支持体の相
対角度が所定の範囲内になり、かつ、前記鏡筒部と前記
支持体の相対角速度が所定の範囲内になったことにより
、パンニング動作の終了を検出したことを特徴とする特
許請求の範囲第(2)項記載の撮影装置。 - (10)パン終了検出手段は、慣性座標からみた鏡筒部
の角速度を角速度検出手段の出力信号により検出し、か
つ、前記鏡筒部と支持体の相対角度を位置検出手段の出
力信号により検出することを特徴とする特許請求の範囲
第(8)項または第(9)項記載の撮影装置。 - (11)利得修正手段は、利得を所定の比率ずつ増減さ
せることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の
撮影装置。 - (12)利得修正手段は、利得を所定の値ずつ増減させ
ることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の撮
影装置。 - (13)利得修正手段は、その時点の鏡筒部と支持体の
相対角速度に応じた比率によって利得を増減させること
を特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の撮影装置
。 - (14)利得修正手段は、その時点の鏡筒部と支持体の
相対角速度に応じた値によって利得を増減させることを
特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の撮影装置。 - (15)パン動作検出手段は、パンニング動作の開始を
検出するパン開始検出手段と、前記パンニング動作の終
了を検出するパン終了検出手段と、前記パン開始検出手
段によるパンニング動作の開始の検出時点における鏡筒
部と支持体の相対角度もしくは相対角速度に対応した値
を初期の利得として設定する利得設定手段を含んで構成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項
記載の撮影装置。 - (16)利得修正手段は、合成手段における位置検出手
段の信号の利得を変化させることを特徴とする特許請求
の範囲第(1)項記載の撮影装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60107337A JPS61264970A (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 撮影装置 |
US06/851,528 US4713697A (en) | 1985-04-18 | 1986-04-14 | Camera apparatus |
EP86302951A EP0200442B1 (en) | 1985-04-18 | 1986-04-18 | Camera apparatus |
KR1019860002995A KR900009060B1 (ko) | 1985-04-18 | 1986-04-18 | 촬영장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60107337A JPS61264970A (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 撮影装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61264970A true JPS61264970A (ja) | 1986-11-22 |
Family
ID=14456493
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60107337A Pending JPS61264970A (ja) | 1985-04-18 | 1985-05-20 | 撮影装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61264970A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002518697A (ja) * | 1998-06-11 | 2002-06-25 | ポリコム・インコーポレイテッド | 2つの直交軸の回りでカメラ又は同様の物体を回転式に位置決めする装置 |
WO2006075545A1 (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 手振れ補正装置 |
-
1985
- 1985-05-20 JP JP60107337A patent/JPS61264970A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002518697A (ja) * | 1998-06-11 | 2002-06-25 | ポリコム・インコーポレイテッド | 2つの直交軸の回りでカメラ又は同様の物体を回転式に位置決めする装置 |
WO2006075545A1 (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 手振れ補正装置 |
JPWO2006075545A1 (ja) * | 2005-01-11 | 2008-06-12 | 松下電器産業株式会社 | 手振れ補正装置 |
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