JP2000013671A - Image motion compensation device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 振れ補正光学系を有する撮像装置において
は、補正用レンズの移動量が小さい場合には、機構部の
負荷の影響による系全体の位相遅れが増大するので、こ
の位相遅れを少なくすること。
【解決手段】 マイクロコンピュータ15は、撮像光学
系1の焦点距離を撮像光学系駆動制御手段4を介して入
手し、内部信号処理のパラメータの初期値を設定する。
撮像装置が手振れにより振動すると、角速度センサ10
により筺体の角速度が検出され、HPF11、LPF1
2、A/D変換手段14を介して2軸方向の角速度がマ
イクロコンピュータ15に入力される。マイクロコンピ
ュータ15は制御系の位相特性を変更し、レンズ移動量
が小さい場合に生じる機構部の負荷の影響による位相遅
れを補償する。
(57) [Problem] In an image pickup apparatus having a shake correction optical system, if the amount of movement of a correction lens is small, the phase delay of the entire system due to the effect of the load on the mechanism increases. Reducing phase lag. A microcomputer obtains a focal length of an imaging optical system via an imaging optical system drive control means, and sets initial values of parameters for internal signal processing.
When the imaging device vibrates due to camera shake, the angular velocity sensor 10
, The angular velocity of the housing is detected, and the HPF11, LPF1
2. The angular velocity in two axial directions is input to the microcomputer 15 via the A / D conversion means 14. The microcomputer 15 changes the phase characteristics of the control system, and compensates for the phase lag due to the influence of the load on the mechanism that occurs when the lens movement amount is small.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置の手振れ
補正を行う画像動き補正装置に関し、特に撮像光学系の
焦点距離に係わらず安定な手振れ補正を行うものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image motion compensator for correcting camera shake of an image pickup device, and more particularly to a device for performing stable camera shake correction regardless of the focal length of an image pickup optical system.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、民生用ビデオカメラ(以下、ビデ
オムービー又は撮像装置という)の小型化、軽量化、光
学ズームの高倍率化が進み、その使い勝手が格段に向上
した。このため、一般使用者にとってビデオムービーは
ごく普通の機器の一つとなっている。しかしその反面、
小型化、軽量化、光学ズームの高倍率化は、撮影に習熟
していないビデオムービーの使用者にとっては、撮影時
に手振れが生じると、画面が安定しなくなるという原因
になっていた。よって、このようなトラブルを少なくす
るため、画像動き補正装置を搭載するビデオムービーが
多く開発され、既に商品化されている。2. Description of the Related Art In recent years, consumer video cameras (hereinafter, referred to as video movies or image pickup apparatuses) have been reduced in size and weight, and optical zooms have been increased in magnification. For this reason, video movies have become one of the most common devices for ordinary users. But on the other hand,
The reduction in size and weight and the increase in the magnification of the optical zoom have caused a user of a video movie who is not proficient in shooting to make the screen unstable if camera shake occurs during shooting. Therefore, in order to reduce such troubles, many video movies equipped with an image motion compensator have been developed and already commercialized.
【0003】撮像装置の画像動き補正装置としては、例
えば特開平5−66450号公報では、変倍光学群又は
焦点調節群を有する結像光学系に対して、その光軸を偏
芯又は傾動させる補正光学機構を設けたものが提案がな
されている。この補正光学機構では、図16に示すよう
な第1〜第4のレンズ群211〜214からなる結像光
学系において、その一部のレンズを例えば図17に示す
ようなスライド軸215,216を介して光軸に垂直な
上下左右方向に移動可能にする機構が組み込まれてい
る。そしてコイルとマグネットによる電磁アクチェータ
を駆動することにより、結像光学系の光軸を偏芯させた
り、傾動させている。As an image motion compensating device of an image pickup apparatus, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-66450, an optical axis of an image forming optical system having a variable power optical group or a focus adjusting group is decentered or tilted. A device provided with a correction optical mechanism has been proposed. In this correction optical mechanism, in the imaging optical system including the first to fourth lens groups 211 to 214 as shown in FIG. 16, some of the lenses are, for example, slide shafts 215 and 216 as shown in FIG. A mechanism that allows movement in up, down, left, and right directions perpendicular to the optical axis via the optical axis is incorporated. By driving an electromagnetic actuator by a coil and a magnet, the optical axis of the imaging optical system is decentered or tilted.
【0004】このような従来例の構成では、撮影時の手
振れに応じて電磁アクチェータを駆動し、スライド軸2
15,216をガイドとしてスライド部分を移動させ
る。こうすると、撮像装置の手振れによる画像の乱れを
補正することができる。更に上記の補正光学機構では、
結像光学系の振れ角変位θ、補正光学系の変位量dL、
及び像移動量(変位量)dIMの関係が説明されてい
る。これによると、撮像光学系の焦点距離をfとし、撮
影倍率をβとすると、結像光学系が前側主点を中心にθ
[rad] の角度振れを生じたときの像移動量をdIMとす
ると、dIMは次の(1)式のようになる。 dIM=f(1+β)・θ ・・・(1) 一方、補正光学系の変位量dLに対する像の変位量dI
Mの比を偏芯敏感度Sdと呼ぶと、dIMは次の(2)
式で表現できる。 dIM=Sd・dL ・・・(2) そして偏芯敏感度Sdは焦点距離fと撮影倍率βの関数
なので、Sdを次の(3)式で表現する。 Sd=Sd(f,β) ・・・(3) (1)式〜(3)式を用いて振れ角変位θを表すと、次
の(4)式のようになる。 θ={Sd(f,β)・dL}/{f・(1+β)} ・・・(4)In such a configuration of the related art, an electromagnetic actuator is driven in accordance with camera shake during photographing, and a slide shaft 2 is driven.
The slide portion is moved using 15, 216 as a guide. With this configuration, it is possible to correct image disturbance due to camera shake of the imaging apparatus. Further, in the above correction optical mechanism,
Shake angle displacement θ of the imaging optical system, displacement dL of the correction optical system,
And the relationship between the image movement amount (displacement amount) dIM. According to this, assuming that the focal length of the imaging optical system is f and the imaging magnification is β, the imaging optical system becomes θ around the front principal point.
Assuming that the image movement amount when an angular shake of [rad] occurs is dIM, dIM is expressed by the following equation (1). dIM = f (1 + β) · θ (1) On the other hand, the displacement amount dI of the image with respect to the displacement amount dL of the correction optical system
When the ratio of M is called the eccentric sensitivity Sd, dIM is given by the following (2).
It can be expressed by an expression. dIM = Sd · dL (2) Since the eccentric sensitivity Sd is a function of the focal length f and the imaging magnification β, Sd is expressed by the following equation (3). Sd = Sd (f, β) (3) When the deflection angular displacement θ is expressed using the equations (1) to (3), the following equation (4) is obtained. θ = {Sd (f, β) · dL} / {f · (1 + β)} (4)
【0005】(4)式において、ズーミング又はフォー
カシングにより「f」、「(1+β)」、「Sd(f,
β)」の値は変化する。一般にズーミングによるSd
(f,β)の変化は、焦点距離fの変化率より小さいた
め、振れ補正範囲がテレ端(望遠端)よりワイド端(広
角端)で大きくなる。In equation (4), “f”, “(1 + β)”, “Sd (f,
β) changes. Generally Sd by zooming
Since the change of (f, β) is smaller than the change rate of the focal length f, the shake correction range is larger at the wide end (wide angle end) than at the tele end (telephoto end).
【0006】そのために、補正光学系のレンズの移動量
が一定でも、結像光学系の焦点距離に応じて振れ補正可
能角度が変わる。例えば望遠側に対し、広角側の方が振
れ補正可能角度が大きくなる。また焦点距離により像振
れ補正範囲を制限し、広角側での補正範囲が大きくなり
すぎないようにしたり、振れ補正範囲が収差の大きな部
分までも含まないような工夫がなされている。For this reason, even if the amount of movement of the lens of the correction optical system is constant, the shake correctable angle changes according to the focal length of the imaging optical system. For example, the shake correction angle is larger on the wide angle side than on the telephoto side. Further, the image blur correction range is limited by the focal length so that the correction range on the wide-angle side does not become too large, or the vibration correction range does not include a portion having a large aberration.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては以下のような問題点が存在する。即ち、
撮影時の手振れによる撮像装置の振れ角は、撮像光学系
の焦点距離によらないため、振れ補正に必要な補正角度
も撮像光学系の焦点距離に関わらず、その必要補正角度
はほぼ一定となる。そこで、撮像光学系の焦点距離に応
じて振れ補正可能角度が変わるということは、撮像光学
系の広角端から望遠端までのすべてのズーム倍率範囲内
で同等程度の補正角度を保とうとした場合、振れ補正用
レンズ移動量を焦点距離に応じて変化させる必要があ
り、その移動量は広角端ほど小さくしなければならな
い。言い換えれば、広角端ではレンズを小さな振幅で移
動させることが必要となる。However, the above conventional example has the following problems. That is,
Since the shake angle of the imaging apparatus due to camera shake during shooting does not depend on the focal length of the imaging optical system, the correction angle required for shake correction is substantially constant regardless of the focal length of the imaging optical system. . Therefore, the fact that the shake correction possible angle changes in accordance with the focal length of the imaging optical system means that the same correction angle is to be maintained within the entire zoom magnification range from the wide-angle end to the telephoto end of the imaging optical system. It is necessary to change the movement amount of the shake correction lens according to the focal length, and the movement amount must be smaller at the wide angle end. In other words, at the wide angle end, it is necessary to move the lens with a small amplitude.
【0008】広角端近傍ではレンズ移動量が望遠端に比
べ小さくなるため、上記の例のようにレンズ移動をスラ
イド軸上で行う場合、スライド軸と軸受との摺動負荷
や、アクチェータに電力を供給するための配線による配
線負荷の影響を受けやすくなる。このような負荷の影響
の増大は、機構部の動作特性を悪化させる方向に働く。
よって上記の例のような構成においては、機構部の動作
特性の悪化から、焦点距離が短い広角端近傍で振れ補正
性能が劣化する恐れがあった。In the vicinity of the wide-angle end, the amount of lens movement is smaller than that at the telephoto end. Therefore, when the lens is moved on the slide shaft as in the above example, the sliding load between the slide shaft and the bearing and the power to the actuator are supplied. It is more susceptible to wiring load due to wiring to supply. Such an increase in the effect of the load acts in the direction of deteriorating the operating characteristics of the mechanism.
Therefore, in the configuration as in the above example, there is a possibility that the shake correction performance may deteriorate near the wide-angle end where the focal length is short due to the deterioration of the operation characteristics of the mechanism section.
【0009】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、振れ補正のためのレンズ移動
量が撮像光学系の焦点距離に依存し、且つその焦点距離
が短いほどレンズ移動量が小さくなるような振れ補正光
学系を有する振れ補正装置において、レンズ移動量が小
さい場合でも、精度よく振れ補正を行うことができる画
像動き補正装置を実現することを目的とする。The present invention has been made in view of such a conventional problem, and the amount of movement of a lens for shake correction depends on the focal length of an image pickup optical system. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image motion correcting apparatus that has a shake correcting optical system in which the amount of lens movement is small, and that can accurately perform shake correction even when the amount of lens movement is small.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本願の請求項1の発明は、手振れ及びその他の
振動による撮像装置の動きを検出する動き検出手段と、
前記撮像装置に設けられ、少なくとも変倍部又は焦点調
節部を含む複数のレンズ群を有し、被写体を撮像面に結
像する撮像光学系と、前記撮像光学系の焦点距離を検出
する焦点距離検出手段と、撮像装置の動きに起因して発
生する撮影画像の動きを補正するため前記撮像光学系に
配置され、撮像光の光軸を制御する動き補正手段と、前
記動き検出手段の出力に基づき前記動き補正手段に対し
て制御信号を発生する制御信号発生手段と、を具備し、
前記制御信号発生手段は、前記動き検出手段の出力に含
まれる低周波成分を除去する高域通過フィルタ処理を有
し、前記焦点距離検出手段で検出された焦点距離に基づ
き、前記高域通過フィルタ処理のカットオフ周波数を変
えることで前記制御信号発生手段の応答特性を変化させ
ることを特徴とするものである。Means for Solving the Problems In order to solve such problems, the invention of claim 1 of the present application comprises a motion detecting means for detecting a motion of the imaging device due to camera shake and other vibrations,
An imaging optical system provided in the imaging device, including a plurality of lens groups including at least a zooming unit or a focus adjustment unit, and imaging an object on an imaging surface; and a focal length for detecting a focal length of the imaging optical system. A detecting unit, a motion correcting unit disposed in the imaging optical system for correcting a motion of a captured image generated due to a motion of the imaging device, and controlling an optical axis of imaging light; and an output of the motion detecting unit. Control signal generation means for generating a control signal for the motion correction means based on the
The control signal generating unit has a high-pass filter process for removing a low-frequency component included in an output of the motion detecting unit, and the high-pass filter based on a focal length detected by the focal length detecting unit. The response characteristic of the control signal generating means is changed by changing a cutoff frequency of the processing.
【0011】本願の請求項2の発明は、請求項1の画像
動き補正装置において、前記制御信号発生手段は、前記
焦点距離が長いほど前記高域通過フィルタ処理のカット
オフ周波数を高く設定し、前記焦点距離が短いほど前記
高域通過フィルタ処理のカットオフ周波数を低く設定す
ることを特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, in the image motion compensating apparatus according to the first aspect, the control signal generating means sets a cutoff frequency of the high-pass filter processing higher as the focal length is longer, The cutoff frequency of the high-pass filter processing is set lower as the focal length is shorter.
【0012】本願の請求項3の発明は、手振れ及びその
他の振動による撮像装置の動きを検出する動き検出手段
と、前記撮像装置に設けられ、少なくとも変倍部又は焦
点調節部を含む複数のレンズ群を有し、被写体を撮像面
に結像する撮像光学系と、前記撮像光学系の焦点距離を
検出する焦点距離検出手段と、撮像装置の動きに起因し
て発生する撮影画像の動きを補正するため前記撮像光学
系に配置され、撮像光の光軸を制御する動き補正手段
と、前記動き検出手段の出力に基づき前記動き補正手段
に対して制御信号を発生する制御信号発生手段と、を具
備し、前記制御信号発生手段は、前記動き検出手段の出
力に含まれる高周波成分を除去する低域通過フィルタ処
理を有し、前記焦点距離検出手段で検出された焦点距離
に基づき、前記低域通過フィルタ処理のカットオフ周波
数を変えることで前記制御信号発生手段の応答特性を変
化させることを特徴とするものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a motion detecting means for detecting a motion of an image pickup apparatus due to camera shake and other vibrations, and a plurality of lenses provided in the image pickup apparatus and including at least a variable magnification unit or a focus adjustment unit. An imaging optical system that has a group and forms an image of a subject on an imaging surface; a focal length detection unit that detects a focal length of the imaging optical system; and corrects a motion of a captured image caused by a motion of the imaging device. A motion correction unit configured to control an optical axis of imaging light, and a control signal generation unit configured to generate a control signal for the motion correction unit based on an output of the motion detection unit. The control signal generating means has a low-pass filter processing for removing a high-frequency component included in the output of the motion detecting means, and based on the focal length detected by the focal length detecting means, It is characterized in changing the response characteristic of the control signal generating means by varying the cutoff frequency of the over-filtering.
【0013】本願の請求項4の発明は、請求項3の画像
動き補正装置において、前記制御信号発生手段は、前記
焦点距離が長いほど前記低域通過フィルタ処理のカット
オフ周波数を高く設定し、前記焦点距離が短いほど前記
低域通過フィルタ処理のカットオフ周波数を低く設定す
ることを特徴とするものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the image motion compensating apparatus of the third aspect, the control signal generating means sets a cutoff frequency of the low-pass filter processing higher as the focal length is longer, The cutoff frequency of the low-pass filter processing is set lower as the focal length is shorter.
【0014】本願の請求項5の発明は、手振れ及びその
他の振動による撮像装置の動きを検出する動き検出手段
と、前記撮像装置に設けられ、少なくとも変倍部又は焦
点調節部を含む複数のレンズ群を有し、被写体を撮像面
に結像する撮像光学系と、前記撮像光学系の焦点距離を
検出する焦点距離検出手段と、撮像装置の動きに起因し
て発生する撮影画像の動きを補正するため前記撮像光学
系に配置され、撮像光の光軸を制御する動き補正手段
と、前記動き検出手段の出力に基づき前記動き補正手段
に対して制御信号を発生する制御信号発生手段と、を具
備し、前記制御信号発生手段は、前記動き検出手段の出
力を積分する積分処理を有し、前記焦点距離検出手段で
検出された焦点距離に基づき、前記積分処理の時定数を
変えることで前記制御信号発生手段の応答特性を変化さ
せることを特徴とするものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a motion detecting means for detecting a motion of an image pickup apparatus due to camera shake and other vibrations, and a plurality of lenses provided in the image pickup apparatus and including at least a variable magnification section or a focus adjustment section. An imaging optical system that has a group and forms an image of a subject on an imaging surface; a focal length detection unit that detects a focal length of the imaging optical system; and corrects a motion of a captured image caused by a motion of the imaging device. A motion correction unit configured to control an optical axis of imaging light, and a control signal generation unit configured to generate a control signal for the motion correction unit based on an output of the motion detection unit. The control signal generating means has an integration process for integrating the output of the motion detection means, and changes the time constant of the integration process based on the focal length detected by the focal length detection means. System It is characterized in changing the response characteristics of the signal generating means.
【0015】本願の請求項6の発明は、請求項5の画像
動き補正装置において、前記制御信号発生手段は、前記
焦点距離が短いほど前記積分処理の時定数を小さく設定
し、前記焦点距離が長いほど前記積分処理の時定数を大
きく設定することを特徴とするものである。According to a sixth aspect of the present invention, in the image motion compensating apparatus of the fifth aspect, the control signal generating means sets the time constant of the integration process smaller as the focal length becomes shorter, and the focal length becomes shorter. A longer time constant of the integration process is set to be longer.
【0016】本願の請求項7の発明は、手振れ及びその
他の振動による撮像装置の動きを検出する動き検出手段
と、前記撮像装置に設けられ、少なくとも変倍部又は焦
点調節部を含む複数のレンズ群を有し、被写体を撮像面
に結像する撮像光学系と、前記撮像光学系の焦点距離を
検出する焦点距離検出手段と、撮像装置の動きに起因し
て発生する撮影画像の動きを補正するため前記撮像光学
系に配置され、撮像光の光軸を制御する動き補正手段
と、前記動き検出手段の出力に基づき前記動き補正手段
に対して制御信号を発生する制御信号発生手段と、を具
備し、前記制御信号発生手段は、前記動き検出手段の出
力の位相遅れを補償する位相補償フィルタ処理を有し、
前記焦点距離検出手段で検出された焦点距離に基づき、
前記位相補償フィルタ処理の位相特性を変えることで前
記制御信号発生手段の応答特性を変化させることを特徴
とするものである。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a motion detecting means for detecting a motion of an image pickup apparatus due to camera shake and other vibrations, and a plurality of lenses provided in the image pickup apparatus and including at least a variable magnification unit or a focus adjustment unit. An imaging optical system that has a group and forms an image of a subject on an imaging surface; a focal length detection unit that detects a focal length of the imaging optical system; and corrects a motion of a captured image caused by a motion of the imaging device. A motion correction unit configured to control an optical axis of imaging light, and a control signal generation unit configured to generate a control signal for the motion correction unit based on an output of the motion detection unit. The control signal generating means has a phase compensation filter processing for compensating for a phase delay of the output of the motion detecting means,
Based on the focal length detected by the focal length detection means,
The response characteristic of the control signal generating means is changed by changing the phase characteristic of the phase compensation filter processing.
【0017】本願の請求項8の発明は、請求項7の画像
動き補正装置において、前記制御信号発生手段は、前記
焦点距離が短いほど前記位相補償フィルタ処理により位
相を進ませる周波数域を低く設定し、前記焦点距離が長
いほど前記位相補償フィルタ処理により位相を進ませる
周波数域を高く設定することを特徴とするものである。According to an eighth aspect of the present invention, in the image motion compensating apparatus of the seventh aspect, the control signal generating means sets a lower frequency range in which the phase is advanced by the phase compensation filter processing as the focal length is shorter. The frequency range in which the phase is advanced by the phase compensation filter processing is set higher as the focal length is longer.
【0018】本願の請求項9の発明は、手振れ及びその
他の振動による撮像装置の動きを検出する動き検出手段
と、前記撮像装置に設けられ、少なくとも変倍部又は焦
点調節部を含む複数のレンズ群を有し、被写体を撮像面
に結像する撮像光学系と、前記撮像光学系の焦点距離を
検出する焦点距離検出手段と、撮像装置の動きに起因し
て発生する撮影画像の動きを補正するため前記撮像光学
系に配置され、撮像光の光軸を制御する動き補正手段
と、前記動き検出手段により得られた撮像装置の動きに
関する信号をデジタル信号に変換するA/D変換手段
と、前記A/D変換手段により変換された前記撮像装置
の動き信号に基づき、前記動き補正手段に対して制御信
号を発生する制御信号発生手段と、を具備し、前記制御
信号発生手段は、前記焦点距離検出手段で検出された焦
点距離に応じて前記A/D変換手段の変換周期を制御す
ると共に、前記制御信号を生成する周期を可変とするこ
とを特徴とするものである。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a motion detecting means for detecting a motion of the image pickup apparatus due to camera shake and other vibrations, and a plurality of lenses provided in the image pickup apparatus and including at least a variable magnification section or a focus adjustment section. An imaging optical system that has a group and forms an image of a subject on an imaging surface; a focal length detection unit that detects a focal length of the imaging optical system; and corrects a motion of a captured image caused by a motion of the imaging device. A motion compensator disposed in the imaging optical system for controlling an optical axis of imaging light, an A / D converter for converting a signal related to the motion of the imaging device obtained by the motion detector into a digital signal, Control signal generation means for generating a control signal for the motion correction means based on the motion signal of the imaging device converted by the A / D conversion means, wherein the control signal generation means To control the conversion period of the A / D converting means in accordance with the detected focal length at the point distance detecting means, a period for generating the control signal is characterized in that variable.
【0019】本願の請求項10の発明は、請求項9の画
像動き補正装置において、前記制御信号発生手段は、前
記焦点距離が短いほど前記A/D変換手段の変換周期及
び前記制御信号の生成周期を短く設定し、前記焦点距離
が長いほど前記A/D変換手段の変換周期及び前記制御
信号の生成周期を長く設定することを特徴とするもので
ある。According to a tenth aspect of the present invention, in the image motion compensating apparatus according to the ninth aspect, the control signal generating means generates a conversion cycle of the A / D conversion means and generates the control signal as the focal length becomes shorter. The cycle is set to be short, and the longer the focal length, the longer the conversion cycle of the A / D converter and the generation cycle of the control signal.
【0020】本願の請求項11の発明は、請求項1〜1
0のいずれか1項の画像動き補正装置において、前記動
き補正手段は、可変頂角プリズムであることを特徴とす
るものである。The invention of claim 11 of the present application is directed to claims 1-1
0. The image motion compensating apparatus according to any one of items 0 to 5, wherein the motion compensating means is a variable apex angle prism.
【0021】本願の請求項12の発明は、請求項1〜1
0のいずれか1項の画像動き補正装置において、前記動
き補正手段は、撮像光学系の光軸に対し直交する2方向
に少なくとも1つのレンズを偏芯させるように駆動する
ことを特徴とするものである。[0021] The invention of claim 12 of the present application is directed to claims 1-1.
0. The image motion compensating apparatus according to claim 1, wherein the motion compensating means drives at least one lens to be decentered in two directions orthogonal to an optical axis of the imaging optical system. It is.
【0022】本願の請求項13の発明は、請求項1〜1
0のいずれか1項の画像動き補正装置において、前記動
き補正手段は、前記撮像光学系の光軸に対し直交する2
軸を中心に少なくとも1つのレンズを回転駆動すること
を特徴とするものである。The invention of claim 13 of the present application is directed to claims 1 to 1
0, the motion compensating means includes a motion compensating unit that is orthogonal to the optical axis of the imaging optical system.
At least one lens is driven to rotate about an axis.
【0023】本願の請求項14の発明は、請求項1〜1
3のいずれか1項の画像動き補正装置において、前記動
き検出手段は、前記撮像装置自体の角速度を検出する角
速度センサであることを特徴とするものである。[0023] The invention of claim 14 of the present application is directed to claims 1-1.
3. The image motion compensator according to claim 3, wherein the motion detecting means is an angular velocity sensor that detects an angular velocity of the imaging apparatus itself.
【0024】本願の請求項15の発明は、請求項1〜1
3のいずれか1項の画像動き補正装置において、前記動
き検出手段は、撮影画像から画像の動きベクトルを検出
する動きベクトル検出手段であることを特徴とするもの
である。The invention of claim 15 of the present application is the invention of claims 1-1
3. The image motion compensating apparatus according to any one of the items 3, wherein the motion detecting means is a motion vector detecting means for detecting a motion vector of an image from a captured image.
【0025】本願の請求項16の発明は、請求項1〜1
0のいずれか1項の画像動き補正装置において、前記制
御信号発生手段は、所定のプログラムにより一連の信号
処理を実行するマイクロコンピュータであることを特徴
とするものである。The invention of claim 16 of the present application relates to claims 1-1
0, wherein the control signal generating means is a microcomputer which executes a series of signal processing by a predetermined program.
【0026】[0026]
【発明の実施の形態】(実施の形態1)本発明の実施の
形態1における画像動き補正装置について図面を参照し
つつ説明する。図1は本実施の形態の画像動き補正装置
の全体構成を示すブロック図である。同図において撮像
光学系1は、4つのレンズ群L1,L2,L3,L4か
らなる撮像光学系であり、レンズ群L2が光軸方向に移
動することで変倍動作(ズーミング)を行い、レンズ群
L4が光軸方向に移動することで合焦動作(フォーカシ
ング)を行う。またレンズ群L3は、レンズ群L2より
も像面側に配置された2つのレンズ群L31、L32か
らなる。補正光学系であるレンズ群L32が、光軸に直
交する面内で移動することで、光軸を偏芯させ、画像の
動きを補正する働きをする。(Embodiment 1) An image motion correcting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the image motion compensation device according to the present embodiment. In FIG. 1, an imaging optical system 1 is an imaging optical system including four lens groups L1, L2, L3, and L4, and performs a zooming operation (zooming) by moving the lens group L2 in the optical axis direction. When the group L4 moves in the optical axis direction, a focusing operation (focusing) is performed. The lens unit L3 includes two lens units L31 and L32 arranged closer to the image plane than the lens unit L2. When the lens unit L32, which is a correction optical system, moves in a plane orthogonal to the optical axis, it functions to decenter the optical axis and correct the movement of the image.
【0027】L32レンズ群駆動制御手段2は、振れ補
正用レンズであるレンズ群L32を駆動及び制御する制
御手段であり、撮像光学系1の光軸に直交する平面内
で、レンズ群L32を上下左右に移動させる。移動量検
出手段3はレンズ群L32の実際の移動量を検出する検
出手段であり、L32レンズ群駆動制御手段2と共にレ
ンズ群L32を駆動制御するための帰還制御ループを形
成している。このようにレンズ群L32とL32レンズ
群駆動制御手段2とは、撮像光の光軸を制御する動き補
正手段を構成している。The L32 lens group drive control means 2 is a control means for driving and controlling the lens group L32, which is a shake correction lens, and moves the lens group L32 up and down in a plane orthogonal to the optical axis of the imaging optical system 1. Move left and right. The movement amount detection means 3 is a detection means for detecting the actual movement amount of the lens group L32, and forms a feedback control loop for driving and controlling the lens group L32 together with the L32 lens group drive control means 2. As described above, the lens unit L32 and the L32 lens unit drive control unit 2 constitute a movement correction unit that controls the optical axis of the imaging light.
【0028】撮像光学系駆動制御手段4は、撮像光学系
1中のレンズ群L2、L4を駆動制御し、ズーミング及
び合焦動作を行うと共に、撮像光学系1の焦点距離情報
を出力する焦点距離検出手段の機能も有している。A/
D変換手段5は、撮像光学系駆動制御手段4から出力さ
れる撮像光学系1の焦点距離情報をデジタル信号に変換
し、マイクロコンピュータ15に与える変換手段であ
る。The imaging optical system drive control means 4 controls the driving of the lens units L2 and L4 in the imaging optical system 1, performs zooming and focusing operations, and outputs focal length information of the imaging optical system 1. It also has a function of detecting means. A /
The D conversion unit 5 is a conversion unit that converts the focal length information of the imaging optical system 1 output from the imaging optical system drive control unit 4 into a digital signal and provides the digital signal to the microcomputer 15.
【0029】固体撮像素子6は、撮像光学系1を介して
入射する映像を電気信号に変換する撮像素子である。ア
ナログ信号処理手段7は、固体撮像素子6により得られ
た映像信号に対し、ガンマ処理等のアナログ信号処理を
施す処理手段である。A/D変換手段8は、アナログ信
号処理手段7から出力されたアナログの映像信号をデジ
タルの映像信号に変換する変換手段である。デジタル信
号処理手段9は、A/D変換手段8によりデジタル信号
に変換された映像信号に対して、ノイズ除去や輪郭強調
等のデジタル信号処理を施す信号処理手段である。The solid-state image pickup device 6 is an image pickup device for converting an image incident through the image pickup optical system 1 into an electric signal. The analog signal processing unit 7 is a processing unit that performs analog signal processing such as gamma processing on the video signal obtained by the solid-state imaging device 6. The A / D converter 8 is a converter that converts an analog video signal output from the analog signal processor 7 into a digital video signal. The digital signal processing unit 9 is a signal processing unit that performs digital signal processing such as noise removal and contour enhancement on the video signal converted into a digital signal by the A / D conversion unit 8.
【0030】角速度センサ10は、撮像光学系1を含む
撮像装置自体の動きを検出するためのセンサであり、撮
像装置が静止している状態での出力を基準に、撮像装置
の動きの方向により正負両方向の角速度信号を出力す
る。角速度センサ10は、ヨーイング及びピッチングの
2方向の動きを検出するセンサであり、2組設けられて
いる。図1では1方向分のみを図示する。このように角
速度センサ10は、手振れ及びその他の振動による撮像
装置の動きを検出する動き検出手段の機能を有してい
る。The angular velocity sensor 10 is a sensor for detecting the movement of the image pickup apparatus itself including the image pickup optical system 1. The angular velocity sensor 10 changes the direction of the movement of the image pickup apparatus based on the output when the image pickup apparatus is stationary. Outputs angular velocity signals in both positive and negative directions. The angular velocity sensors 10 are sensors that detect movement in two directions, yawing and pitching, and are provided in two sets. FIG. 1 shows only one direction. As described above, the angular velocity sensor 10 has a function of a motion detecting unit that detects the motion of the imaging device due to camera shake and other vibrations.
【0031】HPF11は角速度センサ10の出力に含
まれる不要帯域成分中の直流ドリフト成分を除去する高
域通過フィルタである。LPF12は角速度センサ10
の出力に含まれる不要帯域成分中のセンサの共振周波数
成分や、ノイズ成分を除去する低域通過フィルタであ
る。アンプ13は、角速度センサ10の出力の信号レベ
ルの調整を行う回路である。A/D変換手段14はアン
プ13の出力信号をデジタル信号に変換する変換手段で
あり、その出力はマイクロコンピュータ15に与えられ
る。The HPF 11 is a high-pass filter for removing a DC drift component in an unnecessary band component included in the output of the angular velocity sensor 10. LPF 12 is an angular velocity sensor 10
This is a low-pass filter that removes the resonance frequency component of the sensor and the noise component in the unnecessary band component included in the output of the filter. The amplifier 13 is a circuit that adjusts the signal level of the output of the angular velocity sensor 10. The A / D converter 14 is a converter for converting the output signal of the amplifier 13 into a digital signal, and the output is provided to the microcomputer 15.
【0032】マイクロコンピュ−タ15は、A/D変換
手段14を介して取り込んだ角速度センサ10の出力信
号に対し、フィルタリング、積分処理、位相補償、ゲイ
ン調整、クリップ処理等を施し、動き補正に必要なレン
ズ群L32の駆動制御量(以下、制御信号という)を求
める制御信号発生手段である。この制御信号はD/A変
換手段16を介してL32レンズ群駆動制御手段2に出
力される。L32レンズ群駆動制御手段2は制御信号に
基づきレンズ群L32を駆動することで、画像の動きを
補正する。固体撮像素子駆動制御手段17は固体撮像素
子6を駆動及び制御するための制御手段である。The microcomputer 15 performs filtering, integration, phase compensation, gain adjustment, clipping, and the like on the output signal of the angular velocity sensor 10 fetched through the A / D conversion means 14 to perform motion correction. This is a control signal generating means for obtaining a required drive control amount of the lens group L32 (hereinafter, referred to as a control signal). This control signal is output to the L32 lens group drive control means 2 via the D / A conversion means 16. The L32 lens group drive control means 2 corrects the motion of the image by driving the lens group L32 based on the control signal. The solid-state imaging device drive control unit 17 is a control unit for driving and controlling the solid-state imaging device 6.
【0033】図2は、レンズ群L32を撮像光学系1内
で光軸に直交する方向に駆動制御する振れ補正光学機構
の一例を示した斜視図である。本図において、レンズ群
21は、振れ補正用レンズとして動作するレンズ群L3
2である。主軸22、23は、レンズ群21を含む可動
部分を夫々ピッチ方向及びヨー方向に移動させるための
スライド軸である。回り止め24は、レンズ群21の片
方をピッチ方向に摺動自在に保持すると共に、レンズ群
21の回転を防止する軸である。マグネット25はヨー
ク27と共に磁気回路を構成し、コイル29に対して磁
束を与え、ピッチ方向に電磁力を与える作用をする。同
様に、マグネット26はヨーク28と共に磁気回路を構
成し、コイル30に対して磁束を与え、ヨー方向に電磁
力を与える作用をする。マグネット25,26、ヨーク
27,28、コイル29,30は、可動部を駆動する電
磁アクチェータを構成している。FIG. 2 is a perspective view showing an example of a shake correcting optical mechanism for driving and controlling the lens group L32 in the direction orthogonal to the optical axis in the image pickup optical system 1. In the figure, a lens group 21 is a lens group L3 that operates as a shake correction lens.
2. The main shafts 22 and 23 are slide shafts for moving a movable portion including the lens group 21 in the pitch direction and the yaw direction, respectively. The detent 24 is a shaft that holds one of the lens groups 21 slidably in the pitch direction and prevents rotation of the lens group 21. The magnet 25 forms a magnetic circuit together with the yoke 27, and acts to apply a magnetic flux to the coil 29 and apply an electromagnetic force in the pitch direction. Similarly, the magnet 26 forms a magnetic circuit together with the yoke 28, and acts to apply a magnetic flux to the coil 30 and apply an electromagnetic force in the yaw direction. The magnets 25 and 26, the yokes 27 and 28, and the coils 29 and 30 constitute an electromagnetic actuator that drives a movable part.
【0034】PSD31、32は投光ビームの位置を検
出する半導体位置検出素子である。LED33、34は
光りビームをPSDに投光する赤外発光ダイオードであ
る。PSD31とLED33は、可動部のピッチ方向の
位置検出を行い、図1の移動量検出手段3の機能を有し
ている。同様にPSD32とLED34は、可動部のヨ
ー方向の位置検出をする移動量検出手段の機能を有して
いる。The PSDs 31 and 32 are semiconductor position detecting elements for detecting the position of the projection beam. The LEDs 33 and 34 are infrared light emitting diodes that project a light beam onto the PSD. The PSD 31 and the LED 33 detect the position of the movable portion in the pitch direction, and have the function of the movement amount detecting means 3 in FIG. Similarly, the PSD 32 and the LED 34 have a function of movement amount detecting means for detecting the position of the movable portion in the yaw direction.
【0035】以上のように構成された画像動き補正装置
の動作について説明する。図3はマイクロコンピュータ
15に格納された処理プログラムのフローチャートであ
る。図示しない手振れ補正スイッチをオンにすると、図
3に示した一連の処理が開始される。なお、1回の処理
ループはマイクロコンピュータ15に内蔵されたタイマ
ーにより一定周期で割り込みがかけられ、その割り込み
毎、例えば1msec毎にループ処理が実行されるもの
とする。The operation of the image motion compensator configured as described above will be described. FIG. 3 is a flowchart of the processing program stored in the microcomputer 15. When a camera shake correction switch (not shown) is turned on, a series of processes shown in FIG. 3 is started. Note that one processing loop is interrupted by a timer built in the microcomputer 15 at fixed intervals, and the loop processing is executed at every interruption, for example, every 1 msec.
【0036】まず手振れ補正スイッチがオンになると、
ステップ101においてフィルタリング、積分処理、位
相補償、ゲイン調整、クリップ処理で用いる設定値を初
期値に設定する。尚、マイクロコンピュータ15のフィ
ルタリングとは、低域遮断処理(以下、HPF処理とい
う)と、高域遮断処理(以下、LPF処理という)を意
味し、その伝達関数が撮像光学系1の焦点距離に応じて
設定されることが図1のHPF11とLPF12の機能
と異なる。即ち、ステップ101では、HPF処理とL
PF処理に対して夫々のカットオフ周波数を初期値に設
定し、積分定数、位相補償帯域、ゲイン、クリップ値を
初期値に設定する。First, when the camera shake correction switch is turned on,
In step 101, set values used in filtering, integration processing, phase compensation, gain adjustment, and clip processing are set to initial values. Note that the filtering of the microcomputer 15 means a low-frequency cutoff process (hereinafter, referred to as an HPF process) and a high-frequency cutoff process (hereinafter, referred to as an LPF process), and its transfer function is determined by the focal length of the imaging optical system 1. What is set accordingly is different from the functions of the HPF 11 and the LPF 12 in FIG. That is, in step 101, HPF processing and L
For the PF processing, each cutoff frequency is set to an initial value, and the integration constant, phase compensation band, gain, and clip value are set to initial values.
【0037】タイマーによる割り込みがかかると、まず
ステップ102により角速度センサ10の出力、つまり
撮像装置の動きを角速度としてマイクロコンピュータ1
5が取り込む。この際、A/D変換手段14が角速度セ
ンサ10の出力をデジタル信号に変換する周期は、マイ
クロコンピュータ15の1回の処理周期に同期させる。
続いてステップ103においては、撮像光学系駆動制御
手段4により撮像光学系1の焦点距離を検出する。ステ
ップ104では、ステップ103で検出された焦点距離
に応じてステップ105で用いるHPF処理のカットオ
フ周波数を決定する。When the timer interrupts, first, at step 102, the microcomputer 1 sets the output of the angular velocity sensor 10, that is, the movement of the imaging device as the angular velocity.
5 takes in. At this time, the cycle in which the A / D converter 14 converts the output of the angular velocity sensor 10 into a digital signal is synchronized with one processing cycle of the microcomputer 15.
Subsequently, in step 103, the focal length of the imaging optical system 1 is detected by the imaging optical system drive control means 4. In step 104, the cutoff frequency of the HPF processing used in step 105 is determined according to the focal length detected in step 103.
【0038】ステップ105では、角速度センサ10の
出力に対してHPF処理により帯域制限を行う。本ステ
ップのHPF処理は、角速度センサ10の出力に含まれ
る温度ドリフトのような低周波の不要信号成分を除去す
るものである。このHPF処理における伝達関数は、
(1−Z-1)/(1−a・Z-1)で表される1次フィル
タの特性を有している。ステップ101又はステップ1
04で設定されたカットオフ周波数に応じて、このフィ
ルタ係数a(0<a<1)を変更し、フィルタの通過帯
域(カットオフ周波数)を変える。In step 105, the output of the angular velocity sensor 10 is band-limited by HPF processing. The HPF processing in this step is to remove unnecessary low-frequency signal components such as temperature drift contained in the output of the angular velocity sensor 10. The transfer function in this HPF processing is
It has the characteristic of a primary filter represented by (1−Z −1 ) / (1−a · Z −1 ). Step 101 or step 1
The filter coefficient a (0 <a <1) is changed according to the cutoff frequency set in step 04, and the pass band (cutoff frequency) of the filter is changed.
【0039】ステップ106では、ステップ105によ
る低域除去後の角速度センサ10の出力に対し、LPF
処理により帯域制限を行う。本ステップのLPF処理
は、角速度センサ10の出力に含まれる高周波ノイズの
ような不要信号成分を除去するものである。このLPF
処理における伝達関数は、(1+Z-1)/(1−b・Z
-1)で表される1次フィルタの特性を有している。ステ
ップ101で設定されたカットオフ周波数に応じて、こ
のフィルタ係数b(0<b<1)を変更し、フィルタの
通過帯域(カットオフ周波数)を変える。In step 106, an LPF is applied to the output of the angular velocity sensor 10 after the low-frequency removal in step 105.
Bandwidth is limited by processing. The LPF processing in this step is for removing unnecessary signal components such as high-frequency noise included in the output of the angular velocity sensor 10. This LPF
The transfer function in the processing is (1 + Z -1 ) / (1-b · Z
-1 ). The filter coefficient b (0 <b <1) is changed according to the cutoff frequency set in step 101, and the pass band (cutoff frequency) of the filter is changed.
【0040】ステップ107では、ステップ106によ
るフィルタリング後の角速度センサ10の出力に対して
積分処理を行い、角速度から角度を求める。本ステップ
の処理における伝達関数は、1/(1−K・Z-1)の特
性を有するものとする。尚、Kは積分定数であり、0<
K<1とする。この積分定数Kの値を変更することで、
積分処理の時定数を操作することができる。In step 107, the output of the angular velocity sensor 10 after the filtering in step 106 is integrated to obtain an angle from the angular velocity. It is assumed that the transfer function in the process of this step has a characteristic of 1 / (1−K · Z −1 ). Note that K is an integration constant, and 0 <
Let K <1. By changing the value of this integration constant K,
The time constant of the integration process can be manipulated.
【0041】ステップ108では、ステップ107を経
た信号の位相特性を改善する。この処理は、角速度セン
サ10の出力に対して、HPF11、LPF12、ステ
ップ105及びステップ106による各種フィルタリン
グ処理による信号の位相変化を新たに調整するためのも
のである。ここでの位相補償は、伝達関数が(c−d・
Z-1)/(e−g・Z-1)の特性を用いたものであり、
係数c、d、e、gを変更することで、位相補償帯域を
変更できる。In step 108, the phase characteristics of the signal after step 107 are improved. This process is to newly adjust the phase change of the signal due to the HPF 11, the LPF 12, and various filtering processes in steps 105 and 106 with respect to the output of the angular velocity sensor 10. The phase compensation here is performed when the transfer function is (cd−
Z -1 ) / (eg-Z.Z -1 ),
The phase compensation band can be changed by changing the coefficients c, d, e, and g.
【0042】ステップ109では、ステップ107で角
速度センサ10の出力から求められた撮像装置の動きの
角度情報に対してゲイン調整を行う。ステップ110で
は、マイクロコンピュータ15からL32レンズ群駆動
制御手段2に送られる制御信号が、レンズ群L32によ
る動き補正範囲を超える補正量を指示することがないよ
うにクリップ処理を行う。クリップ処理後のデータはD
/A変換手段16によりアナログ信号に変換され、L3
2レンズ群駆動制御手段2に出力される。In step 109, gain adjustment is performed on the angle information of the motion of the imaging device obtained from the output of the angular velocity sensor 10 in step 107. In step 110, clip processing is performed so that the control signal sent from the microcomputer 15 to the L32 lens group drive control means 2 does not indicate a correction amount exceeding the motion correction range by the lens group L32. The data after clip processing is D
/ A conversion means 16 converts the analog signal into an analog signal.
It is output to the two-lens group drive control means 2.
【0043】以上のような信号処理において、角速度セ
ンサによる角速度検出とレンズ群L32の駆動制御等の
一連の動作は、水平及び垂直の両方向に対してなされる
が、水平及び垂直両方向ともその内容は同一である。In the above-described signal processing, a series of operations such as angular velocity detection by the angular velocity sensor and drive control of the lens unit L32 are performed in both the horizontal and vertical directions. Are identical.
【0044】前述したように撮影時の手振れによる撮像
装置の振れ角は、撮像光学系1の焦点距離には依存しな
い。よって振れ補正時の補正角度は撮像光学系1の焦点
距離に関係せず、その必要補正角度はほぼ一定となる。
しかし、振れ補正用レンズ(レンズ群L32)のレンズ
移動量に対する振れ補正可能角度が焦点距離に応じて変
わるため、撮像光学系1の広角端から望遠端までのすべ
てのズーム倍率範囲内で同等程度の補正角度を保とうと
した場合、振れ補正用レンズ(L32)の移動量を、撮
像光学系の焦点距離に応じて変化させる必要がある。そ
の移動量は広角端ほど小さくしなければならない。つま
り撮像光学系1の焦点距離が望遠端で、ある一定の補正
角度を確保するためのレンズ群L32の移動量をDtと
すると、撮像光学系1を広角側に移動した場合、同じ補
正角度を得るために必要なレンズ群L32の移動量はD
tよりも小さくなる。この場合のレンズ群L32を移動
させる機構部は、スライド軸と軸受けとの摩擦、及び電
磁アクチェータのコイル等の配線の負荷の影響が大きく
なり、制御特性が劣化する。具体的には周波数特性上
で、負荷による機構部の位相遅れが顕著となる。これに
より手振れ抑圧性能が劣化する。As described above, the shake angle of the image pickup apparatus due to camera shake during photographing does not depend on the focal length of the image pickup optical system 1. Therefore, the correction angle at the time of shake correction is not related to the focal length of the imaging optical system 1, and the required correction angle is substantially constant.
However, since the shake-correctable angle with respect to the amount of lens movement of the shake correction lens (lens group L32) changes according to the focal length, it is approximately the same within the entire zoom magnification range from the wide-angle end to the telephoto end of the imaging optical system 1. In order to maintain the correction angle of (1), it is necessary to change the amount of movement of the shake correction lens (L32) according to the focal length of the imaging optical system. The amount of movement must be smaller at the wide-angle end. That is, if the focal length of the imaging optical system 1 is at the telephoto end and the moving amount of the lens unit L32 for securing a certain correction angle is Dt, when the imaging optical system 1 is moved to the wide angle side, the same correction angle is obtained. The amount of movement of the lens unit L32 required to obtain
It becomes smaller than t. In this case, the mechanism for moving the lens group L32 is greatly affected by the friction between the slide shaft and the bearing and the load on the wiring such as the coil of the electromagnetic actuator, and the control characteristics are degraded. Specifically, the phase delay of the mechanism due to the load becomes remarkable in the frequency characteristics. As a result, the camera shake suppression performance deteriorates.
【0045】図4及び図5は、図2に示した構成でスラ
イド機構による可動部の移動振幅を変えて周波数特性
(閉ループ特性)を測定した例である。図4は移動振幅
を±1mm程度とし、図5は移動振幅を0.1mm程度
として測定したものである。移動振幅が小さい場合、図
5に示されるように10Hzで約10°程度の位相遅れ
が発生することが判る。FIGS. 4 and 5 show examples in which the frequency characteristic (closed loop characteristic) is measured by changing the moving amplitude of the movable part by the slide mechanism in the configuration shown in FIG. FIG. 4 shows the measurement with the movement amplitude of about ± 1 mm, and FIG. 5 shows the measurement with the movement amplitude of about 0.1 mm. When the moving amplitude is small, it is understood that a phase delay of about 10 ° occurs at 10 Hz as shown in FIG.
【0046】そこで、撮像光学系1の焦点距離が短く、
レンズ群L32の移動量が小さい場合に現れる機構部の
位相遅れを補償するために、マイクロコンピュータ15
は信号処理に際して発生する位相遅れ要因を減じ、系全
体での位相特性を改善する。このような機構部で発生す
る位相遅れ分を補償するための措置として、角速度セン
サ10の出力に対し、HPF処理のカットオフ周波数を
焦点距離に応じて変更するのである。このことについて
以下に詳細を説明する。Therefore, the focal length of the imaging optical system 1 is short,
In order to compensate for the phase delay of the mechanism that appears when the amount of movement of the lens unit L32 is small, the microcomputer 15
Reduces the phase lag factor that occurs during signal processing and improves the phase characteristics of the entire system. As a measure for compensating for the phase delay generated in such a mechanism, the cutoff frequency of the HPF processing for the output of the angular velocity sensor 10 is changed according to the focal length. This will be described in detail below.
【0047】マイクロコンピュータ15は、その内部に
撮像光学系1の焦点距離とHPF処理のカットオフ周波
数の関係を規定する関係式又はテーブルを有している。
この関係式又はテ−ブルにより焦点距離から最適なHP
F処理のカットオフ周波数を決定する。そして初期値に
設定されていたHPF処理のカットオフ周波数の設定値
を、新たに決定された値に変更する。この場合に焦点距
離が短いほど、機構部で発生する位相遅れ分が大きくな
るため、機構部の位相遅れを解消するようにHPF処理
のカットオフ周波数を変更する。例えば手振れの補正の
場合、補正すべき振れの周波数はせいぜい20Hz以下
であるため、20Hz以下での位相進み分が増大するよ
うにHPF処理のカットオフ周波数を変更する。マイク
ロコンピュータ15には、設定されたカットオフ周波数
とフィルタ係数aとの関係を規定する関係式又はテーブ
ルが設けられているので、この関係式又はテーブルに則
り、カットオフ周波数からフィルタ係数aを決定し、角
速度センサ10の出力に対し帯域制限を行う。The microcomputer 15 has a relational expression or a table defining the relation between the focal length of the image pickup optical system 1 and the cutoff frequency of the HPF processing.
Optimum HP from focal length by this relational expression or table
The cutoff frequency of the F processing is determined. Then, the set value of the cutoff frequency of the HPF processing set to the initial value is changed to the newly determined value. In this case, the shorter the focal length, the larger the phase delay generated in the mechanism section. Therefore, the cutoff frequency of the HPF processing is changed so as to eliminate the phase delay of the mechanism section. For example, in the case of camera shake correction, since the frequency of the shake to be corrected is at most 20 Hz or less, the cutoff frequency of the HPF processing is changed so that the phase lead at 20 Hz or less increases. Since the microcomputer 15 is provided with a relational expression or a table defining the relation between the set cutoff frequency and the filter coefficient a, the filter coefficient a is determined from the cutoff frequency according to the relational expression or the table. Then, the band of the output of the angular velocity sensor 10 is limited.
【0048】図6は、図3に示したステップ104にお
けるカットオフ周波数決定方法の一例を示す説明図であ
る。同図に示した例では、焦点距離の最小値(最広角
側:fmin)から、予め決定しておいた焦点距離f1まで
は、ステップ105のHPF処理のカットオフ周波数を
fch1にし、焦点距離f2から焦点距離の最大値(最望遠
側:fmax)まではカットオフ周波数をfch2にし、f1から
f2まではカットオフ周波数を連続的に変化させるように
したものである。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the cutoff frequency determination method in step 104 shown in FIG. In the example shown in the figure, the cut-off frequency of the HPF processing in step 105 is set from the minimum value of the focal length (the widest angle side: fmin) to the predetermined focal length f1.
Set the cutoff frequency to fch2 from the focal length f2 to the maximum value of the focal length (the maximum telephoto side: fmax) from f1 to fch2.
Up to f2, the cutoff frequency is changed continuously.
【0049】このように撮像光学系1の焦点距離に合わ
せてステップ105のHPF処理のカットオフ周波数を
変更することで、機構部の負荷の影響がもとで増大する
系全体の位相遅れを低減し、動き補正特性を改善するこ
とができる。As described above, by changing the cutoff frequency of the HPF processing in step 105 in accordance with the focal length of the image pickup optical system 1, the phase delay of the entire system, which increases under the influence of the load on the mechanism, is reduced. Thus, the motion compensation characteristics can be improved.
【0050】なお、図6においてf1=fmin 、f2=fmax と
する方法や、f1=f2 としてカットオフ周波数を2値に限
定する方法や、多段階でカットオフ周波数を変更する方
法も考えられる。また図7に示すように非線形にカット
オフ周波数を変更する例も考えられる。In FIG. 6, a method of setting f1 = fmin and f2 = fmax, a method of limiting the cutoff frequency to two values by setting f1 = f2, and a method of changing the cutoff frequency in multiple stages are also conceivable. An example in which the cutoff frequency is changed non-linearly as shown in FIG.
【0051】以上のように本実施の形態1では、角速度
センサ10の出力に含まれる低周波成分を除去するHP
F処理を設け、撮像光学系1の焦点距離に応じてこのH
PF処理のカットオフ周波数を変えることで、レンズ群
L32の移動量が小さい場合の位相遅れを低減すること
ができる。こうして動き補正特性を改善し、焦点距離に
よらず良好な手振れ補正を実現することができた。As described above, in the first embodiment, the HP for removing low-frequency components contained in the output of the angular velocity sensor 10 is used.
F processing is provided, and the H processing is performed according to the focal length of the imaging optical system 1.
By changing the cutoff frequency of the PF processing, it is possible to reduce the phase delay when the movement amount of the lens unit L32 is small. In this way, the motion compensation characteristics were improved, and good camera shake compensation was realized regardless of the focal length.
【0052】(実施の形態2)次に本発明の実施の形態
2における画像動き補正装置について説明する。本実施
の形態の画像動き補正装置は、実施の形態1に対してマ
イクロコンピュータ15内での一部の処理内容のみが異
なるものである。このため画像動き補正装置の動作とし
て、マイクロコンピュータ15に格納された処理プログ
ラムについて図8を用いて説明する。尚、実施の形態1
と同様の処理内容部分に関しては図1と同一のステップ
番号を付し、それらのステップの動作説明は省略する。(Embodiment 2) Next, an image motion correcting apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described. The image motion compensating apparatus according to the present embodiment is different from the first embodiment only in a part of processing contents in the microcomputer 15. Therefore, as an operation of the image motion compensating apparatus, a processing program stored in the microcomputer 15 will be described with reference to FIG. Embodiment 1
The same step numbers as in FIG. 1 are assigned to the same processing contents as in FIG. 1, and the description of the operations of those steps is omitted.
【0053】図8において、マイクロコンピュータ15
内蔵のタイマーによる割り込み毎に、ループ処理が実行
されるものとする。ステップ204では、ステップ10
3における焦点距離の検出結果に基づき、ステップ10
6の低域通過フィルタ処理(LPF処理)で用いるカッ
トオフ周波数を決める。ステップ106では、ステップ
204において決められたカットオフ周波数のLPF処
理に基づいて、角速度センサ10の出力に対して帯域制
限を行う。In FIG. 8, the microcomputer 15
It is assumed that a loop process is executed every time an interrupt is generated by a built-in timer. In step 204, step 10
Step 10 based on the focal length detection result in Step 3
The cutoff frequency used in the low-pass filter processing (LPF processing) 6 is determined. In step 106, the band of the output of the angular velocity sensor 10 is limited based on the LPF processing of the cutoff frequency determined in step 204.
【0054】ここでステップ204を中心とする動作を
詳細に説明する。マイクロコンピュータ15は、その内
部に撮像光学系1の焦点距離とカットオフ周波数との関
係を規定する関係式又はテ−ブルを有している。この関
係式又はテ−ブルを用いて、撮像光学系1の焦点距離か
ら最適なカットオフ周波数を決定する。そして、ステッ
プ101で初期値に設定されていたカットオフ周波数の
設定値を、本ステップで決定された値に変更する。この
場合、焦点距離が短いほど機構部で発生する位相遅れ分
が大きくなるため、LPF処理による位相変化が機構部
の位相遅れを解消するようにカットオフ周波数を変更す
る。例えば手振れの補正の場合、補正すべき振れの周波
数はせいぜい20Hz以下であるため、20Hz以下で
の位相遅れ分が低減するようにLPF処理のカットオフ
周波数を変更する。ステップ106では、設定されたカ
ットオフ周波数とフィルタ係数bとの関係を規定する関
係式又はテーブルを用いて、カットオフ周波数からbを
決定し、帯域制限を行う。The operation centering on step 204 will now be described in detail. The microcomputer 15 has a relational expression or a table defining the relation between the focal length of the imaging optical system 1 and the cutoff frequency. Using this relational expression or table, an optimal cutoff frequency is determined from the focal length of the imaging optical system 1. Then, the set value of the cutoff frequency, which was set to the initial value in step 101, is changed to the value determined in this step. In this case, the shorter the focal length, the larger the phase delay generated in the mechanism section. Therefore, the cutoff frequency is changed so that the phase change due to the LPF processing eliminates the phase delay of the mechanism section. For example, in the case of camera shake correction, since the frequency of the shake to be corrected is at most 20 Hz or less, the cutoff frequency of the LPF processing is changed so that the phase delay at 20 Hz or less is reduced. In step 106, b is determined from the cutoff frequency using a relational expression or table that defines the relationship between the set cutoff frequency and the filter coefficient b, and band limitation is performed.
【0055】図9は、図8に示したステップ204にお
けるカットオフ周波数決定方法の一例を示す説明図であ
る。同図に示した例では、焦点距離の最小値(最広角
側:fmin)から、予め決定しておいた焦点距離f1まで
は、LPF処理のカットオフ周波数をfcl2にし、焦点距
離f2から焦点距離の最大値(最望遠側:fmax)までは、
カットオフ周波数をfcl1にし、f1からf2まではカットオ
フ周波数を連続的に変化させるようにしたものである。
このように撮像光学系1の焦点距離に合わせてLPF処
理のカットオフ周波数を変更することで、レンズ群L3
2の移動量が小さい場合の位相遅れを低減し、動き補正
特性を改善することができる。FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of the method of determining the cutoff frequency in step 204 shown in FIG. In the example shown in the figure, the cutoff frequency of the LPF processing is set to fcl2 from the minimum value of the focal length (the widest angle side: fmin) to the predetermined focal length f1, and the focal length is changed from the focal length f2 to the focal length. Up to the maximum value (the maximum telephoto side: fmax)
The cutoff frequency is set to fcl1, and the cutoff frequency is changed continuously from f1 to f2.
By changing the cutoff frequency of the LPF processing in accordance with the focal length of the imaging optical system 1 in this manner, the lens group L3
2 can reduce the phase lag when the moving amount is small, and can improve the motion compensation characteristics.
【0056】尚、図9においてf1=fmin 、f2=fmax とす
る方法や、f1=f2 としてカットオフ周波数を2値に限定
する方法や、多段階でカットオフ周波数を変更する方法
も考えられる。また図7と同様に非線形にカットオフ周
波数を変更する例も考えられる。In FIG. 9, a method of setting f1 = fmin and f2 = fmax, a method of limiting the cutoff frequency to two values by setting f1 = f2, and a method of changing the cutoff frequency in multiple stages are also conceivable. An example in which the cutoff frequency is changed non-linearly as in FIG.
【0057】以上のように、本実施の形態では、マイク
ロコンピュータ15が、角速度センサ10の出力に含ま
れる高周波成分を除去する低域通過フィルタ(LPF)
処理の機能を有し、撮像光学系1の焦点距離に応じてこ
のLPF処理のカットオフ周波数を変えることで、レン
ズ群L32の移動量が小さい場合に生じる位相遅れを低
減することができる。こうして動き補正特性を改善し、
焦点距離によらず良好な手振れ補正を実現することがで
きる。As described above, in the present embodiment, the microcomputer 15 uses the low-pass filter (LPF) for removing high-frequency components contained in the output of the angular velocity sensor 10.
By having a processing function and changing the cutoff frequency of the LPF processing according to the focal length of the imaging optical system 1, it is possible to reduce a phase delay that occurs when the movement amount of the lens unit L32 is small. This improves the motion compensation characteristics,
Good camera shake correction can be realized regardless of the focal length.
【0058】(実施の形態3)次に本発明の実施の形態
3における画像動き補正装置について説明する。本実施
の形態の画像動き補正装置は、実施の形態1又は2に対
してマイクロコンピュータ15内での一部の処理内容の
みが異なるものである。このため画像動き補正装置の動
作として、マイクロコンピュータ15に格納された処理
プログラムについて図10を用いて説明する。なお、実
施の形態1又は2と同様の処理に関しては図1と同一の
ステップ番号を付し、それらのステップの動作説明は省
略する。(Embodiment 3) Next, an image motion correcting apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described. The image motion compensating apparatus according to the present embodiment is different from the first or second embodiment only in a part of processing contents in the microcomputer 15. Therefore, as an operation of the image motion compensating device, a processing program stored in the microcomputer 15 will be described with reference to FIG. Note that the same processes as those in the first or second embodiment are denoted by the same step numbers as those in FIG. 1, and the description of the operations of those steps is omitted.
【0059】図10は、マイクロコンピュータ15に格
納された処理プログラムのフローチャートの一例であ
る。図10に示した処理もマイクロコンピュータ15内
蔵のタイマーによる割り込み毎に、ループ処理が実行さ
れるものとする。ステップ304では、ステップ103
における焦点距離の検出結果に基づきステップ107の
積分処理(積分フィルタ)の積分定数Kを決定する。ス
テップ107では、ステップ304において決められた
積分定数Kにより積分処理を行う。FIG. 10 is an example of a flowchart of a processing program stored in the microcomputer 15. In the process shown in FIG. 10 as well, a loop process is executed every time an interrupt is generated by a timer built in the microcomputer 15. In step 304, step 103
The integration constant K of the integration process (integration filter) in step 107 is determined based on the focal length detection result in. In step 107, an integration process is performed using the integration constant K determined in step 304.
【0060】ステップ304での処理を中心に、以下に
その詳細を説明する。マイクロコンピュータ15は、そ
の内部に撮像光学系1の焦点距離と積分定数Kとの関係
を規定する関係式又はテ−ブルを有している。この関係
式又はテ−ブルを用いて撮像光学系1の焦点距離から積
分定数Kを決定する。そしてステップ101で初期値に
設定されていた積分定数Kの設定値を、本ステップで決
定された値に変更する。この場合、焦点距離が短いほど
機構部で発生する位相遅れ分が大きくなるため、積分処
理による位相変化が機構部の位相遅れを補償するように
積分定数を変更する。例えば手振れの補正の場合、補正
すべき振れの周波数はせいぜい20Hz以下であるた
め、20Hz以下での位相遅れ分が低減するように積分
処理の積分定数(時定数)を変更する。The details of the processing in step 304 will be described below. The microcomputer 15 has a relational expression or a table defining the relation between the focal length of the imaging optical system 1 and the integration constant K therein. Using this relational expression or table, an integration constant K is determined from the focal length of the imaging optical system 1. Then, the set value of the integration constant K that has been set to the initial value in step 101 is changed to the value determined in this step. In this case, the shorter the focal length, the larger the phase delay generated in the mechanism section. Therefore, the integration constant is changed so that the phase change due to the integration process compensates for the phase delay in the mechanism section. For example, in the case of camera shake correction, since the frequency of the shake to be corrected is at most 20 Hz or less, the integration constant (time constant) of the integration process is changed so as to reduce the phase delay at 20 Hz or less.
【0061】図11は、図10に示したステップ304
における積分定数Kの決定方法の一例を示す説明図であ
る。同図に示した例では、焦点距離の最小値(最広角
側:fmin)から予め決定しておいた焦点距離f1までは、
ステップ107の積分処理の積分定数をK2にし、焦点距
離f2から焦点距離の最大値(最望遠側:fmax)までは積
分定数をK1にし、f1からf2までは積分定数を連続的に変
化させるようにしたものである。FIG. 11 is a flowchart showing the operation of step 304 shown in FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a method for determining an integration constant K in FIG. In the example shown in the figure, from the minimum value of the focal length (the widest angle side: fmin) to the predetermined focal length f1,
The integration constant of the integration processing in step 107 is set to K2, the integration constant is set to K1 from the focal length f2 to the maximum value of the focal length (the maximum telephoto side: fmax), and the integration constant is continuously changed from f1 to f2. It was made.
【0062】このように撮像光学系1の焦点距離に合わ
せて、積分処理において用いる積分定数を変更すること
で、レンズ群L32の移動量が小さい場合に生じる位相
遅れを低減し、動き補正特性を改善することができる。
尚、図11においてf1=fmin、f2=fmax とする方法や、f
1=f2 として積分定数を2値に限定する方法も考えられ
る。また図7のように、非線形に積分定数を変更する例
も考えられる。As described above, by changing the integration constant used in the integration processing in accordance with the focal length of the image pickup optical system 1, the phase delay caused when the moving amount of the lens unit L32 is small is reduced, and the motion compensation characteristic is improved. Can be improved.
Note that in FIG. 11, a method of setting f1 = fmin and f2 = fmax,
A method of limiting the integration constant to binary with 1 = f2 is also conceivable. Further, an example in which the integration constant is changed non-linearly as shown in FIG.
【0063】以上のように本実施の形態では、マイクロ
コンピュータ15は、角速度センサ10の出力を積分
し、角速度を角度に変換する積分手段を有し、撮像光学
系1の焦点距離に応じて積分手段の積分定数を変えるこ
とで、積分処理の時定数を変化させる。そして、レンズ
群L32の移動量が小さい場合に生じる機構部の負荷の
影響がもとで増大する系全体での位相遅れを低減する。
こうして、動き補正特性を改善し、焦点距離によらず良
好な手振れ補正を実現することができる。As described above, in the present embodiment, the microcomputer 15 has the integration means for integrating the output of the angular velocity sensor 10 and converting the angular velocity into an angle, and integrates according to the focal length of the imaging optical system 1. The time constant of the integration process is changed by changing the integration constant of the means. Then, the phase lag of the entire system, which increases under the influence of the load on the mechanism that occurs when the movement amount of the lens unit L32 is small, is reduced.
In this way, the motion compensation characteristics can be improved, and good camera shake compensation can be realized regardless of the focal length.
【0064】(実施の形態4)次に本発明の実施の形態
4における画像動き補正装置について説明する。本実施
の形態の画像動き補正装置は、実施の形態1〜3に対し
てマイクロコンピュータ15内での一部の処理内容のみ
が異なるものである。このため画像動き補正装置の動作
として、マイクロコンピュータ15に格納された処理プ
ログラムについて図12を用いて説明する。なお、実施
の形態1〜3と同様の処理に関しては図1と同一のステ
ップ番号を付し、それらのステップの動作説明は省略す
る。(Embodiment 4) Next, an image motion correcting apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described. The image motion compensating apparatus according to the present embodiment is different from the first to third embodiments only in a part of processing contents in the microcomputer 15. Therefore, as an operation of the image motion compensating apparatus, a processing program stored in the microcomputer 15 will be described with reference to FIG. The same processes as those in the first to third embodiments are denoted by the same step numbers as those in FIG. 1, and the description of the operations of those steps is omitted.
【0065】図12は、マイクロコンピュータ15に格
納された処理プログラムのフローチャートの一例であ
る。図12に示した処理もマイクロコンピュータ15内
蔵のタイマーによる割り込み毎に、ループ処理が実行さ
れるものとする。ステップ404では、ステップ103
における焦点距離の検出結果に基づき、ステップ108
の位相補償処理での補償帯域を決定する。ステップ10
8では、ステップ404の決定に基づき、ステップ10
5のHPF処理、ステップ106のLPF処理、ステッ
プ107の積分処理を経た角速度センサ10の出力に対
し、位相補償フィルタにより位相特性の改善を行う。FIG. 12 is an example of a flowchart of a processing program stored in the microcomputer 15. Also in the processing shown in FIG. 12, it is assumed that a loop processing is executed for each interruption by a timer built in the microcomputer 15. In step 404, step 103
Based on the focal length detection result in step 108
Of the compensation band in the phase compensation processing of (1). Step 10
In step 8, based on the determination in step 404, step 10
The phase characteristic of the output of the angular velocity sensor 10 that has undergone the HPF processing of Step 5, the LPF processing of Step 106, and the integration processing of Step 107 is improved by a phase compensation filter.
【0066】ステップ404での処理を中心に、以下に
その詳細を説明する。マイクロコンピュータ15は、そ
の内部に撮像光学系1の焦点距離と位相補償帯域の関係
を規定する関係式又はテ−ブルを有している。そこでこ
の関係式又はテ−ブルにより、焦点距離から位相補償帯
域を決定し、ステップ101で初期値に設定されていた
位相補償帯域の設定値を、本ステップで決定された値に
変更する。この場合、焦点距離が短いほど機構部で発生
する位相遅れ分が大きくなるため、位相補償処理による
位相変化が機構部の位相遅れを補償するように補償帯域
を変更する。例えば手振れの補正の場合、補正すべき振
れの周波数はせいぜい20Hz以下であるため、位相補
償処理により20Hz以下での位相遅れ分が低減するよ
うに変更する。The details of the process in step 404 will be described below. The microcomputer 15 has a relational expression or a table defining the relation between the focal length of the imaging optical system 1 and the phase compensation band. Therefore, the phase compensation band is determined from the focal length according to the relational expression or the table, and the set value of the phase compensation band set to the initial value in step 101 is changed to the value determined in this step. In this case, the shorter the focal length, the larger the phase delay generated in the mechanism section. Therefore, the compensation band is changed so that the phase change due to the phase compensation processing compensates for the phase delay of the mechanism section. For example, in the case of camera shake correction, since the frequency of the shake to be corrected is at most 20 Hz or less, the phase compensation processing is changed so that the phase delay at 20 Hz or less is reduced.
【0067】図13に位相補償フィルタの特性例を示
す。図13に示した位相補償フィルタの伝達関数は、例
えば(0.08−0.047 ・Z-1)/(0.038 −0.045 ・
Z-1)で表せるものである。この位相補償フィルタで
は、約8Hzで30°程度位相を進ませることができ
る。設定された補償帯域とフィルタ係数c、d、e、g
との関係を規定する関係式又はテーブルを有し、ステッ
プ108ではこの関係式又はテーブルに則り、補償帯域
からc、d、e、gを決定する。そして、角速度センサ
10の出力に対して位相補償を行う。FIG. 13 shows a characteristic example of the phase compensation filter. The transfer function of the phase compensation filter shown in FIG. 13 is, for example, (0.08−0.047 · Z −1 ) / (0.038−0.045 ·).
Z -1 ). This phase compensation filter can advance the phase by about 30 at about 8 Hz. Set compensation band and filter coefficients c, d, e, g
In step 108, c, d, e, and g are determined from the compensation band in accordance with the relational expression or table. Then, phase compensation is performed on the output of the angular velocity sensor 10.
【0068】以上のように本実施の形態では、マイクロ
コンピュータ15は、ステップ105のHPF処理、ス
テップ106のLPF処理、ステップ107の積分処理
を経た角速度センサ10の出力に対し、位相補償を行う
手段を有している。そして撮像光学系1の焦点距離に応
じて位相補償フィルタの補償帯域を変えることで、レン
ズ群L32の移動量が小さい場合に生じる位相遅れを低
減する。こうして、動き補正特性を改善し、焦点距離に
よらず良好な手振れ補正を実現することができる。As described above, in the present embodiment, the microcomputer 15 performs phase compensation on the output of the angular velocity sensor 10 that has undergone the HPF processing in step 105, the LPF processing in step 106, and the integration processing in step 107. have. Then, by changing the compensation band of the phase compensation filter according to the focal length of the imaging optical system 1, the phase delay that occurs when the movement amount of the lens unit L32 is small is reduced. In this way, the motion compensation characteristics can be improved, and good camera shake compensation can be realized regardless of the focal length.
【0069】(実施の形態5)次に本発明の実施の形態
5における画像動き補正装置について説明する。図14
は本実施の形態における画像動き補正装置の全体構成を
示すブロック図である。本実施の形態における画像動き
補正装置の構成は、基本的には実施の形態1と同様であ
り、図14に示すようにA/D変換手段18及びマイク
ロコンピュータ15内での処理内容のみが異なるだけで
あり、その他のブロックの構成の説明は省略する。A/
D変換手段18は、角速度センサ10の出力をデジタル
信号に変換するための手段であり、その変換周期はマイ
クロコンピュータ15の指令により可変に制御される。(Embodiment 5) Next, an image motion correcting apparatus according to Embodiment 5 of the present invention will be described. FIG.
FIG. 1 is a block diagram illustrating an overall configuration of an image motion correction device according to the present embodiment. The configuration of the image motion compensating apparatus according to the present embodiment is basically the same as that of the first embodiment, and only the processing contents in the A / D converter 18 and the microcomputer 15 are different as shown in FIG. And the description of the configuration of the other blocks is omitted. A /
The D conversion means 18 is a means for converting the output of the angular velocity sensor 10 into a digital signal, and its conversion cycle is variably controlled by a command from the microcomputer 15.
【0070】本実施の形態の画像動き補正装置の動作と
して、マイクロコンピュータ15に格納された処理プロ
グラムを図15を用いて説明する。尚図15において、
これまでの実施の形態と同様の処理内容部分に関して
は、同一のステップ番号を付して説明は省略する。ここ
での処理もマイクロコンピュータ15内蔵のタイマーに
よる割り込み毎にループ処理が実行されるものとする。A processing program stored in the microcomputer 15 will be described with reference to FIG. 15 as an operation of the image motion compensating apparatus according to the present embodiment. In FIG. 15,
The same processing contents as those in the above embodiments are denoted by the same step numbers, and description thereof is omitted. In this process as well, it is assumed that a loop process is executed for each interruption by a timer built in the microcomputer 15.
【0071】ステップ511では、ステップ103にお
ける焦点距離の検出結果に基づき、処理フローの実行周
期を変化させる。具体的には例えばマイクロコンピュー
タ15に内蔵されたタイマーによる割り込み周期を変
え、処理ループの処理周期を可変とする。ステップ51
2では、ステップ511で処理フローの実行周期が変更
された場合に、その後段の各ステップで実行される各種
処理に最適な設定を行う。In step 511, the execution cycle of the processing flow is changed based on the detection result of the focal length in step 103. Specifically, for example, the interrupt cycle of a timer built in the microcomputer 15 is changed to make the processing cycle of the processing loop variable. Step 51
In step 2, when the execution cycle of the processing flow is changed in step 511, optimal settings for various processes executed in the subsequent steps are performed.
【0072】ステップ511で処理を中心に、以下にそ
の詳細を説明する。マイクロコンピュータ15は、その
内部に撮像光学系1の焦点距離と処理フローの実行周期
との関係を規定する関係式又はテ−ブルを有している。
この関係式又はテ−ブルを用いて、撮像光学系1の焦点
距離から最適な処理フローの実行周期を決定する。そし
てこの後、この新たに決定された処理フローの実行周期
で、図15に示した各処理を実行させる。そしてこれに
併せて、A/D変換手段18にも指令を送り、A/D変
換手段18によるA/D変換周期も変更する。具体的に
は、焦点距離が短いほど処理フローの実行周期を速める
ものとする。The details of the processing in step 511 will be described below. The microcomputer 15 has a relational expression or a table defining the relation between the focal length of the imaging optical system 1 and the execution cycle of the processing flow.
Using this relational expression or table, the optimal processing flow execution cycle is determined from the focal length of the imaging optical system 1. After that, each process shown in FIG. 15 is executed in the execution cycle of the newly determined process flow. At the same time, a command is also sent to the A / D conversion means 18 to change the A / D conversion cycle of the A / D conversion means 18. Specifically, the shorter the focal length, the faster the execution cycle of the processing flow.
【0073】このように処理フローの実行周期を速める
ことは、信号処理におけるサンプリング周波数を上げる
こととなり、このことによりサンプリングにより生じる
無駄時間、即ちサンプリング周期(処理フローの実行周
期)が低減できることとなる。よって、制御系全体の遅
延時間を低減できるため、焦点距離が短いほど機構部で
発生する位相遅れによる影響を緩和することができる。Increasing the execution cycle of the processing flow in this way increases the sampling frequency in signal processing, thereby reducing the dead time caused by sampling, ie, the sampling cycle (execution cycle of the processing flow). . Therefore, since the delay time of the entire control system can be reduced, the influence of the phase delay generated in the mechanism can be reduced as the focal length becomes shorter.
【0074】ステップ512では、処理フローの実行周
期の変更が生じても、ステップ105のHPF処理、ス
テップ106のLPF処理、ステップ107の積分処
理、ステップ108の位相補償処理で用いる各種フィル
タの周波数特性が大きく変化しないように各フィルタの
係数を求め、これを後段の各ステップで使用する。この
ことで、処理フローの実行周期が変わっても、制御系全
体の特性を維持できる。In step 512, even if the execution cycle of the processing flow is changed, the frequency characteristics of various filters used in the HPF processing in step 105, the LPF processing in step 106, the integration processing in step 107, and the phase compensation processing in step 108 Is calculated so that does not greatly change, and this is used in each subsequent step. Thus, even if the execution cycle of the processing flow changes, the characteristics of the entire control system can be maintained.
【0075】以上のように本実施の形態では、マイクロ
コンピュータ15は、振れ補正用レンズ(L32)を駆
動制御するための制御信号を算出する処理フローの実行
周期を、撮像光学系1の焦点距離に応じて変えるように
している。こうすることで、レンズ群L32の移動量が
小さい場合に生じる位相遅れを低減する。こうして動き
補正特性を改善し、焦点距離によらず良好な手振れ補正
を実現することができる。As described above, in the present embodiment, the microcomputer 15 determines the execution cycle of the processing flow for calculating the control signal for driving and controlling the shake correction lens (L32) by the focal length of the imaging optical system 1. It changes according to. This reduces the phase delay that occurs when the amount of movement of the lens unit L32 is small. In this way, the motion compensation characteristics can be improved, and good camera shake compensation can be realized regardless of the focal length.
【0076】なお、上記の全ての実施の形態のうち、2
つ以上を組み合わせて用いることは容易であり、その場
合に組み合わせることでより、レンズ群L32の移動量
が小さい場合に生じる位相遅れを効果的に低減すること
ができる。こうして動き補正特性を改善し、焦点距離に
よらず、良好な手振れ補正を実現することができる。In all of the above embodiments, 2
It is easy to use a combination of two or more, and by combining in that case, it is possible to effectively reduce the phase delay that occurs when the movement amount of the lens unit L32 is small. In this way, the motion correction characteristics can be improved, and good camera shake correction can be realized regardless of the focal length.
【0077】また、上記全ての実施の形態において、振
れを補正するためにレンズ群L32を光軸に直交する方
向に移動させることで、光軸を偏芯させるようにした。
しかしこれに限るものではなく、例えば二枚の硝子板を
蛇腹のようなもので接合し、その内部に高屈折率の液体
を封入した可変頂角プリズムを用いてもよい。また”ビ
デオカメラの画振れ防止技術の開発”テレビジョン学会
技術報告Vol.11,No.28,pp19 〜24(1987)に開示されて
いるように、撮像光学系1及び固体撮像素子6等を、撮
像装置の筺体に対し回動自在に支持及び駆動すること
で、動きを補正する構成でもよい。更に動き補正のため
のレンズ群を、ある回動中心で回転駆動する構成として
もよい。これらいずれ場合も、本願発明は有効である。
なぜならば、可変頂角プリズムの場合、内部に封入した
液体の粘性抵抗の影響により、微小振幅動作時には図2
に示したスライド機構と同様に位相特性の遅れが生じる
からである。また、撮像光学系1及び固体撮像素子6等
を撮像装置の筺体に回動自在に支持及び駆動することで
動きを補正する構成や、動き補正のためのレンズ群の移
動を、ある回動中心で回転駆動する方式においても、回
動軸と軸受け間の摩擦や配線の負荷により同様の現象が
生じるためである。In all of the above embodiments, the optical axis is decentered by moving the lens unit L32 in a direction perpendicular to the optical axis in order to correct the shake.
However, the present invention is not limited to this. For example, a variable apex angle prism in which two glass plates are joined with a bellows-like structure, and a liquid having a high refractive index is sealed therein. Further, as disclosed in "Development of Image Shake Prevention Technology for Video Cameras", Technical Report of the Institute of Television Engineers of Japan, Vol. 11, No. 28, pp. 19-24 (1987), the imaging optical system 1 and the solid-state imaging device 6 are used. Alternatively, a configuration may be employed in which the movement is corrected by rotatably supporting and driving the housing of the imaging apparatus. Further, a configuration may be adopted in which a lens group for motion correction is rotationally driven around a certain rotation center. In any of these cases, the present invention is effective.
This is because, in the case of the variable apex angle prism, due to the effect of the viscous resistance of the liquid sealed therein, at the time of a small amplitude operation, FIG.
This is because the phase characteristic is delayed similarly to the slide mechanism shown in FIG. Further, a configuration for correcting the movement by rotatably supporting and driving the imaging optical system 1, the solid-state imaging device 6, and the like on the housing of the imaging apparatus, and moving the lens group for the movement correction to a certain rotation center This is because the same phenomenon occurs due to the friction between the rotating shaft and the bearing and the load on the wiring even in the method of rotationally driving the motor.
【0078】また、上記全ての実施の形態において、レ
ンズ群L32をスライド軸を介して上下左右に移動可能
な機構に組み込む構成としたが、これに限るものではな
い。例えばレンズ群L32を保持枠を介して板ばね状の
もので支持する構成も考えられ、この場合も、配線の負
荷等の影響により微小振幅動作時には、図2に示したス
ライド機構と同様に位相特性の遅れが生じるので、本願
発明の方法は有効となる。In all of the above embodiments, the lens group L32 is incorporated in a mechanism that can move up, down, left and right via a slide shaft. However, the present invention is not limited to this. For example, a configuration in which the lens group L32 is supported by a leaf spring through a holding frame is also conceivable. Since the characteristics are delayed, the method of the present invention is effective.
【0079】また、上記全ての実施の形態において、撮
像光学系1は図1及び図14に示したような4つのレン
ズ群L1、L2、L3、L4からなる構成に限るもので
はない。振れ補正のためのレンズ移動量が、撮像光学系
の焦点距離に依存し、且つその焦点距離が短いほどレン
ズ移動量が小さくなるような振れ補正光学系を有する撮
像光学系ならば、本願発明が有効であることは言うまで
もない。In all of the above embodiments, the imaging optical system 1 is not limited to the configuration including the four lens groups L1, L2, L3, and L4 as shown in FIGS. The present invention is applicable to any imaging optical system having a shake correction optical system in which the amount of lens movement for shake correction depends on the focal length of the imaging optical system, and the shorter the focal length, the smaller the amount of lens movement. Needless to say, it is effective.
【0080】また、上記全ての実施の形態において、撮
像装置の動きを検出する手段として、角速度センサを例
に説明したが、これに限るものではない。例えば撮影画
像のフィールド間又はフレーム間のパターンマッチング
により画像の動きベクトルを検出する方式を、角速度セ
ンサの代わりに用いても何ら差し支えはない。In all of the above embodiments, the angular velocity sensor has been described as an example of the means for detecting the movement of the imaging device. However, the present invention is not limited to this. For example, a method of detecting a motion vector of an image by pattern matching between fields or frames of a captured image may be used in place of the angular velocity sensor.
【0081】また、上記全ての実施の形態において、マ
イクロコンピュータによるプログラム処理による例を示
したが、これに限るものではない。マイクロコンピュー
タによるプログラム処理を、電子回路等のハードウェア
により実現することが可能であることは言うまでもな
い。Further, in all of the above-described embodiments, an example has been described in which a microcomputer performs program processing, but the present invention is not limited to this. It goes without saying that the program processing by the microcomputer can be realized by hardware such as an electronic circuit.
【0082】また、上記実施の形態1〜4において、マ
イクロコンピュータ15内で行う各種フィルタリング処
理のうち、HPF処理及びLPF処理を夫々図1のHP
F11、LPF12と一つにまとめる構成も可能である
ことは言うまでもない。In the first to fourth embodiments, among the various filtering processes performed in the microcomputer 15, the HPF process and the LPF process are respectively performed by the HPF process shown in FIG.
Needless to say, a configuration in which F11 and LPF12 are integrated into one is also possible.
【0083】また、上記全ての実施の形態において、マ
イクロコンピュータ15内での処理に用いる各種フィル
タ(HPF、LPF、積分フィルタ、位相補償フィル
タ)に関しては、具体例としてその伝達関数を例示した
が、マイクロコンピュータ15内での処理に用いる各種
フィルタ(HPF、LPF、積分フィルタ、位相補償フ
ィルタ)の伝達関数はこれらに限られるものではない。
同様の効果を奏する異なる伝達関数で表記されるフィル
タを用いても、本願発明が有効であることは言うまでも
ない。In all of the above embodiments, transfer functions of various filters (HPF, LPF, integration filter, phase compensation filter) used for processing in the microcomputer 15 are illustrated as specific examples. The transfer functions of various filters (HPF, LPF, integration filter, phase compensation filter) used for processing in the microcomputer 15 are not limited to these.
It is needless to say that the present invention is effective even if filters represented by different transfer functions having the same effect are used.
【0084】また、上記全ての実施の形態において、マ
イクロコンピュータ15内での処理に用いるHPF、L
PFは1次フィルタとしたが、これに限るものではな
い。2次以上の高次のフィルタ構成も考えられ、その場
合も本願発明が有効であることは言うまでもない。In all of the above embodiments, the HPF and LPF used for processing in the microcomputer 15 are used.
Although the PF is a primary filter, it is not limited to this. It is needless to say that the present invention is also effective in the case of a second-order or higher-order filter configuration.
【0085】また、上記全ての実施の形態においては、
撮像装置の固体撮像素子数に関しては特に言及しなかっ
たが、単板式撮像装置、2板式撮像装置、3板式撮像装
置のいずれの撮像装置においても本発明が有効であるこ
とは明らかである。また、固体撮像素子ではなく、撮像
管を用いた撮像装置においても同様に本発明が有効であ
ることは明らかである。In all of the above embodiments,
Although no particular mention is made of the number of solid-state imaging devices in the imaging device, it is clear that the present invention is effective in any of single-chip imaging devices, two-chip imaging devices, and three-chip imaging devices. Further, it is apparent that the present invention is similarly effective in an imaging device using an imaging tube instead of a solid-state imaging device.
【0086】[0086]
【発明の効果】請求項1,2記載の発明によれば、制御
信号発生手段が、動き検出手段の出力に含まれる低周波
成分を除去する高域通過フィルタ処理を有しているの
で、撮像光学系の焦点距離に基づき高域通過フィルタ処
理のカットオフ周波数を変えることで、制御信号発生手
段の応答特性を変化させることができる。このため、動
き補正手段の駆動量が小さい場合でも、負荷の影響によ
る制御特性劣化を緩和できるという効果が得られる。According to the first and second aspects of the present invention, the control signal generating means has a high-pass filter process for removing low-frequency components contained in the output of the motion detecting means. By changing the cutoff frequency of the high-pass filter processing based on the focal length of the optical system, it is possible to change the response characteristics of the control signal generator. For this reason, even if the amount of drive of the motion compensator is small, it is possible to obtain an effect that the deterioration of the control characteristics due to the influence of the load can be reduced.
【0087】また請求項3,4記載の発明によれば、制
御信号発生手段が、動き検出手段の出力に含まれる高周
波成分を除去する低域通過フィルタ処理を有しているの
で、撮像光学系の焦点距離に基づき低域通過フィルタ処
理のカットオフ周波数を変えることで、制御信号発生手
段の応答特性を変化させることができる。このため、動
き補正手段の駆動量が小さい場合でも、負荷の影響によ
る制御特性劣化を緩和できるという効果が得られる。According to the third and fourth aspects of the present invention, the control signal generating means has a low-pass filter processing for removing high-frequency components contained in the output of the motion detecting means. By changing the cutoff frequency of the low-pass filter processing based on the focal length of the control signal, the response characteristic of the control signal generating means can be changed. For this reason, even if the amount of drive of the motion compensator is small, it is possible to obtain an effect that the deterioration of the control characteristics due to the influence of the load can be reduced.
【0088】また請求項5,6記載の発明によれば、制
御信号発生手段が、動き検出手段の出力を積分する積分
処理を有しているので、撮像光学系の焦点距離に基づき
積分処理の時定数を変えることで、制御信号発生手段の
応答特性を変化させることができる。このため、動き補
正手段の駆動量が小さい場合でも、負荷の影響による制
御特性劣化を緩和できるという効果が得られる。According to the fifth and sixth aspects of the present invention, since the control signal generating means has the integration processing for integrating the output of the motion detection means, the integration processing based on the focal length of the imaging optical system is performed. By changing the time constant, the response characteristics of the control signal generating means can be changed. For this reason, even when the amount of drive of the motion compensator is small, it is possible to obtain an effect that the deterioration of the control characteristics due to the influence of the load can be reduced.
【0089】また請求項7,8記載の発明によれば、制
御信号発生手段が、動き検出手段の出力の位相遅れを補
償する位相補償フィルタ処理を有しているので、撮像光
学系の焦点距離に基づき位相補償フィルタ処理の位相特
性を変えることで、制御信号発生手段の応答特性を変化
させることができる。このため、動き補正手段の駆動量
が小さい場合でも、負荷の影響による制御特性劣化を緩
和できるという効果が得られる。According to the seventh and eighth aspects of the present invention, the control signal generating means has the phase compensation filter processing for compensating for the phase delay of the output of the motion detecting means. The response characteristic of the control signal generating means can be changed by changing the phase characteristic of the phase compensation filter processing based on the above. For this reason, even if the amount of drive of the motion compensator is small, it is possible to obtain an effect that the deterioration of the control characteristics due to the influence of the load can be reduced.
【0090】また請求項9,10記載の発明によれば、
制御信号発生手段が、焦点距離に応じてA/D変換手段
による変換周期及び制御信号の生成周期を制御するよう
にしている。このため、動き補正手段の駆動量が小さい
場合でも、負荷の影響による制御特性劣化を緩和できる
という効果が得られる。According to the ninth and tenth aspects of the present invention,
The control signal generator controls the conversion cycle of the A / D converter and the generation cycle of the control signal according to the focal length. For this reason, even if the amount of drive of the motion compensator is small, it is possible to obtain an effect that the deterioration of the control characteristics due to the influence of the load can be reduced.
【0091】以上のように本願の請求項1〜16の発明
によれば、動き補正手段の駆動量が小さい場合でも、負
荷の影響による制御特性劣化を緩和でき、撮像光学系の
焦点距離によらず良好な手振れ補正を実現できるという
効果が得られる。As described above, according to the first to sixteenth aspects of the present invention, even when the driving amount of the motion compensating means is small, deterioration of the control characteristics due to the influence of the load can be reduced, and the focal length of the image pickup optical system can be reduced. In this way, an effect of achieving good camera shake correction can be obtained.
【図1】本発明の実施の形態1における画像動き補正装
置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an image motion correction device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】各実施の形態の画像動き補正装置に用いられる
振れ補正光学機構の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a shake correction optical mechanism used in the image motion correction device of each embodiment.
【図3】実施の形態1の画像動き補正装置において、マ
イクロコンピュータでの処理内容を示すフローチャート
である。FIG. 3 is a flowchart illustrating processing performed by a microcomputer in the image motion correction device according to the first embodiment;
【図4】実施の形態1の画像動き補正装置において、振
れ補正光学機構の周波数特性(その1)を示す説明図で
ある。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating frequency characteristics (part 1) of a shake correction optical mechanism in the image motion correction device according to the first embodiment;
【図5】実施の形態1の画像動き補正装置において、振
れ補正光学機構の周波数特性(その2)を示す説明図で
ある。FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating frequency characteristics (part 2) of a shake correction optical mechanism in the image motion correction device according to the first embodiment;
【図6】実施の形態1の画像動き補正装置において、H
PF処理のカットオフ周波数決定方法の一例(その1)
を示す説明図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an image motion correcting apparatus according to the first embodiment;
Example of cutoff frequency determination method for PF processing (Part 1)
FIG.
【図7】実施の形態1の画像動き補正装置において、H
PF処理のカットオフ周波数決定方法の一例(その2)
を示す説明図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an image motion correcting apparatus according to the first embodiment;
Example of method for determining cutoff frequency of PF processing (part 2)
FIG.
【図8】本発明の実施の形態2の画像動き補正装置にお
いて、マイクロコンピュータでの処理内容を示すフロー
チャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating processing performed by a microcomputer in the image motion correction device according to the second embodiment of the present invention.
【図9】実施の形態2の画像動き補正装置において、L
PF処理のカットオフ周波数決定方法の一例を示す説明
図である。FIG. 9 is a block diagram illustrating an image motion compensating apparatus according to a second embodiment;
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of a method for determining a cutoff frequency in a PF process.
【図10】本発明の実施の形態3の画像動き補正装置に
おいて、マイクロコンピュータでの処理内容を示すフロ
ーチャートである。FIG. 10 is a flowchart illustrating processing performed by a microcomputer in the image motion correction device according to the third embodiment of the present invention.
【図11】実施の形態3の画像動き補正装置において、
積分処理の積分定数Kの決定方法の一例を示す説明図で
ある。FIG. 11 illustrates an image motion compensation device according to a third embodiment.
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of a method of determining an integration constant K in the integration processing.
【図12】本発明の実施の形態4の画像動き補正装置に
おいて、マイクロコンピュータでの処理内容を示すフロ
ーチャートである。FIG. 12 is a flowchart illustrating processing performed by a microcomputer in the image motion correcting apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
【図13】実施の形態4の画像動き補正装置において、
位相補償フィルタの周波数特性を示す説明図である。FIG. 13 illustrates an image motion compensating apparatus according to a fourth embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating frequency characteristics of a phase compensation filter.
【図14】本発明の実施の形態5における画像動き補正
装置の構成図である。FIG. 14 is a configuration diagram of an image motion correction device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図15】実施の形態5の画像動き補正装置において、
マイクロコンピュータでの処理内容を示すフローチャー
トである。FIG. 15 illustrates an image motion compensating apparatus according to a fifth embodiment.
6 is a flowchart showing processing contents in the microcomputer.
【図16】撮像装置における撮像光学系のレンズ構成図
である。FIG. 16 is a lens configuration diagram of an imaging optical system in the imaging apparatus.
【図17】従来例における振れ補正光学機構の斜視図で
ある。FIG. 17 is a perspective view of a shake correction optical mechanism in a conventional example.
1 撮像光学系 2 L32レンズ群駆動制御手段 3 移動量検出手段 4 撮像光学系駆動制御手段 5,8,14,18 A/D変換手段 6 固体撮像素子 7 アナログ信号処理手段 9 デジタル信号処理手段 10 角速度センサ 11 ハイパスフィルタ(HPF) 12 ローパスフィルタ(LPF) 13 アンプ 15 マイクロコンピュータ 16 D/A変換手段 17 固体撮像素子駆動制御手段 25,26 マグネット 27,28 ヨーク 29,30 コイル 31,32 PSD 33,34 LED L1,L2,L3,L4 レンズ群 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image pickup optical system 2 L32 lens group drive control means 3 Moving amount detection means 4 Image pickup optical system drive control means 5, 8, 14, 18 A / D conversion means 6 Solid-state image sensor 7 Analog signal processing means 9 Digital signal processing means 10 Angular velocity sensor 11 high-pass filter (HPF) 12 low-pass filter (LPF) 13 amplifier 15 microcomputer 16 D / A conversion means 17 solid-state imaging device drive control means 25, 26 magnet 27, 28 yoke 29, 30 coil 31, 32 PSD 33, 34 LED L1, L2, L3, L4 lens group
Claims (16)
の動きを検出する動き検出手段と、 前記撮像装置に設けられ、少なくとも変倍部又は焦点調
節部を含む複数のレンズ群を有し、被写体を撮像面に結
像する撮像光学系と、 前記撮像光学系の焦点距離を検出する焦点距離検出手段
と、 撮像装置の動きに起因して発生する撮影画像の動きを補
正するため前記撮像光学系に配置され、撮像光の光軸を
制御する動き補正手段と、 前記動き検出手段の出力に基づき前記動き補正手段に対
して制御信号を発生する制御信号発生手段と、を具備
し、 前記制御信号発生手段は、 前記動き検出手段の出力に含まれる低周波成分を除去す
る高域通過フィルタ処理を有し、前記焦点距離検出手段
で検出された焦点距離に基づき、前記高域通過フィルタ
処理のカットオフ周波数を変えることで前記制御信号発
生手段の応答特性を変化させることを特徴とする画像動
き補正装置。A motion detection unit configured to detect a motion of the imaging apparatus due to camera shake and other vibrations; and a plurality of lens groups provided in the imaging apparatus and including at least a zoom unit or a focus adjustment unit. An imaging optical system that forms an image on an imaging surface; a focal length detection unit that detects a focal length of the imaging optical system; and an imaging optical system that corrects a movement of a captured image caused by a movement of an imaging device. A motion correcting unit disposed to control an optical axis of the imaging light; and a control signal generating unit configured to generate a control signal to the motion correcting unit based on an output of the motion detecting unit. The means has high-pass filter processing for removing low-frequency components included in the output of the motion detection means. Based on the focal length detected by the focal length detection means, the power of the high-pass filter processing is determined. An image motion compensator wherein a response characteristic of the control signal generating means is changed by changing a cutoff frequency.
ットオフ周波数を高く設定し、前記焦点距離が短いほど
前記高域通過フィルタ処理のカットオフ周波数を低く設
定することを特徴とする請求項1記載の画像動き補正装
置。2. The control signal generating means sets a cutoff frequency of the high-pass filter processing higher as the focal length is longer, and sets a cutoff frequency of the high-pass filter processing as the focal length is shorter. 2. The image motion compensator according to claim 1, wherein the image motion compensator is set lower.
の動きを検出する動き検出手段と、 前記撮像装置に設けられ、少なくとも変倍部又は焦点調
節部を含む複数のレンズ群を有し、被写体を撮像面に結
像する撮像光学系と、 前記撮像光学系の焦点距離を検出する焦点距離検出手段
と、 撮像装置の動きに起因して発生する撮影画像の動きを補
正するため前記撮像光学系に配置され、撮像光の光軸を
制御する動き補正手段と、 前記動き検出手段の出力に基づき前記動き補正手段に対
して制御信号を発生する制御信号発生手段と、を具備
し、 前記制御信号発生手段は、 前記動き検出手段の出力に含まれる高周波成分を除去す
る低域通過フィルタ処理を有し、前記焦点距離検出手段
で検出された焦点距離に基づき、前記低域通過フィルタ
処理のカットオフ周波数を変えることで前記制御信号発
生手段の応答特性を変化させることを特徴とする画像動
き補正装置。3. A motion detecting means for detecting a motion of the imaging device due to camera shake and other vibrations, and a plurality of lens groups provided at the imaging device and including at least a zooming unit or a focusing unit. An imaging optical system that forms an image on an imaging surface; a focal length detection unit that detects a focal length of the imaging optical system; and an imaging optical system that corrects a movement of a captured image caused by a movement of an imaging device. A motion correcting unit disposed to control an optical axis of the imaging light; and a control signal generating unit configured to generate a control signal to the motion correcting unit based on an output of the motion detecting unit. The means has a low-pass filter processing for removing high-frequency components included in the output of the motion detection means, and based on the focal length detected by the focal length detection means, the power of the low-pass filter processing. An image motion compensator wherein a response characteristic of the control signal generating means is changed by changing a cutoff frequency.
ットオフ周波数を高く設定し、前記焦点距離が短いほど
前記低域通過フィルタ処理のカットオフ周波数を低く設
定することを特徴とする請求項3記載の画像動き補正装
置。4. The control signal generating means sets a cutoff frequency of the low-pass filter processing higher as the focal length is longer, and sets a cutoff frequency of the low-pass filter processing as the focal length is shorter. 4. The image motion compensator according to claim 3, wherein the value is set lower.
の動きを検出する動き検出手段と、 前記撮像装置に設けられ、少なくとも変倍部又は焦点調
節部を含む複数のレンズ群を有し、被写体を撮像面に結
像する撮像光学系と、 前記撮像光学系の焦点距離を検出する焦点距離検出手段
と、 撮像装置の動きに起因して発生する撮影画像の動きを補
正するため前記撮像光学系に配置され、撮像光の光軸を
制御する動き補正手段と、 前記動き検出手段の出力に基づき前記動き補正手段に対
して制御信号を発生する制御信号発生手段と、を具備
し、 前記制御信号発生手段は、 前記動き検出手段の出力を積分する積分処理を有し、前
記焦点距離検出手段で検出された焦点距離に基づき、前
記積分処理の時定数を変えることで前記制御信号発生手
段の応答特性を変化させることを特徴とする画像動き補
正装置。5. A movement detecting means for detecting a movement of the imaging device due to camera shake and other vibrations, and a plurality of lens groups provided at the imaging device and including at least a variable magnification unit or a focus adjustment unit. An imaging optical system that forms an image on an imaging surface; a focal length detection unit that detects a focal length of the imaging optical system; and an imaging optical system that corrects a movement of a captured image caused by a movement of an imaging device. A motion correcting unit disposed to control an optical axis of the imaging light; and a control signal generating unit configured to generate a control signal to the motion correcting unit based on an output of the motion detecting unit. The means has an integration process for integrating the output of the motion detection unit, and changes the time constant of the integration process based on the focal length detected by the focal length detection unit, thereby responding to the control signal generation unit. An image motion compensator that changes characteristics.
設定し、前記焦点距離が長いほど前記積分処理の時定数
を大きく設定することを特徴とする請求項5記載の画像
動き補正装置。6. The control signal generating means sets a time constant of the integration process smaller as the focal length is shorter, and sets a larger time constant of the integration process as the focal length is longer. The image motion compensator according to claim 5.
の動きを検出する動き検出手段と、 前記撮像装置に設けられ、少なくとも変倍部又は焦点調
節部を含む複数のレンズ群を有し、被写体を撮像面に結
像する撮像光学系と、 前記撮像光学系の焦点距離を検出する焦点距離検出手段
と、 撮像装置の動きに起因して発生する撮影画像の動きを補
正するため前記撮像光学系に配置され、撮像光の光軸を
制御する動き補正手段と、 前記動き検出手段の出力に基づき前記動き補正手段に対
して制御信号を発生する制御信号発生手段と、を具備
し、 前記制御信号発生手段は、 前記動き検出手段の出力の位相遅れを補償する位相補償
フィルタ処理を有し、前記焦点距離検出手段で検出され
た焦点距離に基づき、前記位相補償フィルタ処理の位相
特性を変えることで前記制御信号発生手段の応答特性を
変化させることを特徴とする画像動き補正装置。7. A motion detection unit for detecting a motion of the imaging device due to camera shake and other vibrations, and a plurality of lens groups provided at the imaging device and including at least a zooming unit or a focusing unit. An imaging optical system that forms an image on an imaging surface; a focal length detection unit that detects a focal length of the imaging optical system; and an imaging optical system that corrects a movement of a captured image caused by a movement of an imaging device. A motion correcting unit disposed to control an optical axis of the imaging light; and a control signal generating unit configured to generate a control signal to the motion correcting unit based on an output of the motion detecting unit. The means has a phase compensation filter processing for compensating for a phase delay of an output of the motion detection means, and changes a phase characteristic of the phase compensation filter processing based on the focal length detected by the focal length detection means. A response characteristic of the control signal generating means.
り位相を進ませる周波数域を低く設定し、前記焦点距離
が長いほど前記位相補償フィルタ処理により位相を進ま
せる周波数域を高く設定することを特徴とする請求項7
記載の画像動き補正装置。8. The control signal generating means sets a lower frequency range in which the phase is advanced by the phase compensation filter processing as the focal length is shorter, and advances the phase by the phase compensation filter processing as the focal length is longer. 8. The frequency range to be set is set high.
The image motion compensating device according to claim 1.
の動きを検出する動き検出手段と、 前記撮像装置に設けられ、少なくとも変倍部又は焦点調
節部を含む複数のレンズ群を有し、被写体を撮像面に結
像する撮像光学系と、 前記撮像光学系の焦点距離を検出する焦点距離検出手段
と、 撮像装置の動きに起因して発生する撮影画像の動きを補
正するため前記撮像光学系に配置され、撮像光の光軸を
制御する動き補正手段と、 前記動き検出手段により得られた撮像装置の動きに関す
る信号をデジタル信号に変換するA/D変換手段と、 前記A/D変換手段により変換された前記撮像装置の動
き信号に基づき、前記動き補正手段に対して制御信号を
発生する制御信号発生手段と、を具備し、 前記制御信号発生手段は、 前記焦点距離検出手段で検出された焦点距離に応じて前
記A/D変換手段の変換周期を制御すると共に、前記制
御信号を生成する周期を可変とすることを特徴とする画
像動き補正装置。9. A motion detecting means for detecting a motion of the imaging device due to camera shake and other vibrations, and a plurality of lens groups provided at the imaging device and including at least a variable power unit or a focus adjustment unit, An imaging optical system that forms an image on an imaging surface; a focal length detection unit that detects a focal length of the imaging optical system; and an imaging optical system that corrects a movement of a captured image caused by a movement of an imaging device. A motion correcting unit disposed to control an optical axis of the imaging light; an A / D converting unit converting a signal relating to the motion of the imaging device obtained by the motion detecting unit into a digital signal; Control signal generating means for generating a control signal for the motion correcting means based on the converted motion signal of the imaging device, wherein the control signal generating means is With the issued in accordance with the focal length to control the conversion period of the A / D converting means, the image movement correcting device characterized by varying the cycle for generating the control signal.
及び前記制御信号の生成周期を短く設定し、前記焦点距
離が長いほど前記A/D変換手段の変換周期及び前記制
御信号の生成周期を長く設定することを特徴とする請求
項9記載の画像動き補正装置。10. The control signal generating means sets the conversion cycle of the A / D conversion means and the generation cycle of the control signal shorter as the focal length is shorter, and the A / D conversion is longer as the focal length is longer. 10. The apparatus according to claim 9, wherein a conversion cycle of the means and a generation cycle of the control signal are set long.
0のいずれか1項記載の画像動き補正装置。11. The apparatus according to claim 1, wherein said motion correcting means is a variable apex prism.
0. The image motion correction device according to any one of 0.
つのレンズを偏芯させるように駆動するものであること
を特徴とする請求項1〜10のいずれか1項記載の画像
動き補正装置。12. The motion compensating means comprises: at least one in at least two directions orthogonal to the optical axis of the imaging optical system;
11. The image motion compensator according to claim 1, wherein the two lenses are driven so as to be decentered.
くとも1つのレンズを回転駆動するものであることを特
徴とする請求項1〜10のいずれか1項記載の画像動き
補正装置。13. The apparatus according to claim 1, wherein the motion correction unit is configured to rotationally drive at least one lens about two axes orthogonal to an optical axis of the imaging optical system. 2. The image motion compensating device according to claim 1.
ることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項記載
の画像動き補正装置。14. The image motion compensator according to claim 1, wherein the motion detector is an angular velocity sensor that detects an angular velocity of the imaging device itself.
ル検出手段であることを特徴とする請求項1〜13のい
ずれか1項記載の画像動き補正装置。15. The apparatus according to claim 1, wherein said motion detecting means is a motion vector detecting means for detecting a motion vector of an image from a photographed image.
クロコンピュータであることを特徴とする請求項1〜1
0のいずれか1項記載の画像動き補正装置。16. The control signal generating means according to claim 1, wherein said control signal generating means is a microcomputer which executes a series of signal processing according to a predetermined program.
0. The image motion correction device according to any one of 0.
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