JP3348461B2 - 手ぶれ補正カメラ - Google Patents
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- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カメラの手ぶれを検出
し、その手ぶれによる画質の低下を抑制するようにした
手ぶれ補正機能を有するカメラに関するものである。
し、その手ぶれによる画質の低下を抑制するようにした
手ぶれ補正機能を有するカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来からカメラ内部に手ぶれ検出装置を
設けてカメラの手ぶれ量を検出し、その検出量に応じて
補正レンズを移動させ、手ぶれによる画質の低下を抑制
するようにした手ぶれ補正カメラが提案されている（例
えば、特開昭５０−８０８４５号公報参照）。この種の
手ぶれ補正カメラに使用される手ぶれ検出装置には、角
速度センサを用いるものや、被写体像をＣＣＤ等を用い
て所定の時間間隔をおいて撮像し、それぞれの撮像結果
の時間的ぶれを検出するもの等がある。手ぶれ検出装置
に角速度センサを用いる場合、手ぶれによって生じた角
速度を検出し、その角速度に応じて、例えば、電圧値を
変化させて手ぶれ量を検出する。また、手ぶれ検出装置
に撮像結果の時間的ぶれを検出するものを用いる場合、
そのぶれ具合によって、例えば、電圧値を変化させて手
ぶれ量を検出する。上記いずれの場合も、手ぶれ検出装
置で検出した手ぶれ量に基づいて、カメラに設けられた
ＣＰＵ等によって補正レンズの駆動量を算出し、その算
出した駆動量に応じて補正レンズを駆動させるモータを
回転させる。モータの回転運動はギア等によって直線運
動に変換された後、補正レンズを撮影レンズの光軸と直
交する２軸の方向に移動させて手ぶれ補正を行なう。
設けてカメラの手ぶれ量を検出し、その検出量に応じて
補正レンズを移動させ、手ぶれによる画質の低下を抑制
するようにした手ぶれ補正カメラが提案されている（例
えば、特開昭５０−８０８４５号公報参照）。この種の
手ぶれ補正カメラに使用される手ぶれ検出装置には、角
速度センサを用いるものや、被写体像をＣＣＤ等を用い
て所定の時間間隔をおいて撮像し、それぞれの撮像結果
の時間的ぶれを検出するもの等がある。手ぶれ検出装置
に角速度センサを用いる場合、手ぶれによって生じた角
速度を検出し、その角速度に応じて、例えば、電圧値を
変化させて手ぶれ量を検出する。また、手ぶれ検出装置
に撮像結果の時間的ぶれを検出するものを用いる場合、
そのぶれ具合によって、例えば、電圧値を変化させて手
ぶれ量を検出する。上記いずれの場合も、手ぶれ検出装
置で検出した手ぶれ量に基づいて、カメラに設けられた
ＣＰＵ等によって補正レンズの駆動量を算出し、その算
出した駆動量に応じて補正レンズを駆動させるモータを
回転させる。モータの回転運動はギア等によって直線運
動に変換された後、補正レンズを撮影レンズの光軸と直
交する２軸の方向に移動させて手ぶれ補正を行なう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この種の手ぶれ補正カ
メラでは、手ぶれ検出装置で手ぶれを検出するまでに所
定の時間を要するため、実際にカメラに手ぶれが生じて
から、その手ぶれ量が手ぶれ検出装置から出力されるま
で、所定の時間遅れが生じる。特に、手ぶれ検出装置に
撮像結果の時間的ぶれを検出するものを用いると、異な
る時間間隔で撮像した結果を比較しなければならないた
め、時間遅れが大きい。また、手ぶれ検出装置で検出し
た手ぶれ量に応じてＣＰＵ等が補正レンズの駆動量を算
出するのにも時間がかかる。さらに、算出された駆動量
に従って実際にモータを駆動するまでの時間遅れや、モ
ータの駆動力がギア等によって補正レンズに伝達するま
での時間遅れ等も生じる。しかし、従来の手ぶれ補正カ
メラでは、これらの時間遅れを考慮せずに、手ぶれ検出
装置で検出した手ぶれ量に従って補正レンズを駆動して
いるため、実際に起こった手ぶれを正しく補正できない
という問題がある。
メラでは、手ぶれ検出装置で手ぶれを検出するまでに所
定の時間を要するため、実際にカメラに手ぶれが生じて
から、その手ぶれ量が手ぶれ検出装置から出力されるま
で、所定の時間遅れが生じる。特に、手ぶれ検出装置に
撮像結果の時間的ぶれを検出するものを用いると、異な
る時間間隔で撮像した結果を比較しなければならないた
め、時間遅れが大きい。また、手ぶれ検出装置で検出し
た手ぶれ量に応じてＣＰＵ等が補正レンズの駆動量を算
出するのにも時間がかかる。さらに、算出された駆動量
に従って実際にモータを駆動するまでの時間遅れや、モ
ータの駆動力がギア等によって補正レンズに伝達するま
での時間遅れ等も生じる。しかし、従来の手ぶれ補正カ
メラでは、これらの時間遅れを考慮せずに、手ぶれ検出
装置で検出した手ぶれ量に従って補正レンズを駆動して
いるため、実際に起こった手ぶれを正しく補正できない
という問題がある。
【０００４】本発明の目的は、手ぶれ検出結果の微分値
と予め定められた遅れ時間とによって手ぶれ検出結果を
補正し、実際にカメラに起こった手ぶれを精度よく補正
するようにした手ぶれ補正カメラを提供することにあ
る。
と予め定められた遅れ時間とによって手ぶれ検出結果を
補正し、実際にカメラに起こった手ぶれを精度よく補正
するようにした手ぶれ補正カメラを提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】実施例を示す図１に対応
づけて本発明を説明すると、本発明は、手ぶれを検出し
て手ぶれ補正を行う手ぶれ補正カメラに適用され、手ぶ
れ量を検出する手ぶれ検出手段１と、手ぶれ発生から手
ぶれ検出手段１が手ぶれ量を出力するまでの遅れ時間に
応じた定数と、手ぶれ量を時間微分したｎ階微分値（た
だし、ｎは正の整数）との積から手ぶれ補正のための補
正項を算出する演算手段２〜５と、手ぶれ量に演算手段
２〜５で算出された補正項を加算した手ぶれ補正量によ
り手ぶれ補正を行う補正手段８とを備えて上述の目的を
達成する。請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の
手ぶれ補正カメラにおいて、補正項を遅れ時間と１階微
分値との積で表すようにしたものである。請求項３に記
載の発明では、請求項１に記載の手ぶれ補正カメラにお
いて、補正項を、遅れ時間と１階微分値との積で表され
る項に、遅れ時間の２乗と２階微分値と１／２との積で
表される項を加えたものとした。請求項４に記載の発明
は、請求項１〜３のいずれかに記載の手ぶれ補正カメラ
において、補正手段８は手ぶれ補正用レンズ９と該レン
ズ９を補正駆動する駆動装置１０とを備え、遅れ時間に
応じた定数に代えて、手ぶれ発生からレンズ９の駆動開
始までの時間に応じた定数を用いるようにしたものであ
る。
づけて本発明を説明すると、本発明は、手ぶれを検出し
て手ぶれ補正を行う手ぶれ補正カメラに適用され、手ぶ
れ量を検出する手ぶれ検出手段１と、手ぶれ発生から手
ぶれ検出手段１が手ぶれ量を出力するまでの遅れ時間に
応じた定数と、手ぶれ量を時間微分したｎ階微分値（た
だし、ｎは正の整数）との積から手ぶれ補正のための補
正項を算出する演算手段２〜５と、手ぶれ量に演算手段
２〜５で算出された補正項を加算した手ぶれ補正量によ
り手ぶれ補正を行う補正手段８とを備えて上述の目的を
達成する。請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の
手ぶれ補正カメラにおいて、補正項を遅れ時間と１階微
分値との積で表すようにしたものである。請求項３に記
載の発明では、請求項１に記載の手ぶれ補正カメラにお
いて、補正項を、遅れ時間と１階微分値との積で表され
る項に、遅れ時間の２乗と２階微分値と１／２との積で
表される項を加えたものとした。請求項４に記載の発明
は、請求項１〜３のいずれかに記載の手ぶれ補正カメラ
において、補正手段８は手ぶれ補正用レンズ９と該レン
ズ９を補正駆動する駆動装置１０とを備え、遅れ時間に
応じた定数に代えて、手ぶれ発生からレンズ９の駆動開
始までの時間に応じた定数を用いるようにしたものであ
る。
【０００６】
【作用】演算手段２〜５は、手ぶれ発生から手ぶれ検出
手段１が手ぶれ量を出力するまでの遅れ時間に応じた定
数と、手ぶれ量を時間微分したｎ階微分値（ただし、ｎ
は正の整数）との積から手ぶれ補正のための補正項を算
出する。補正手段８は、手ぶれ検出手段１で検出された
手ぶれ量に演算手段２〜５で算出された補正項を加算し
た手ぶれ補正量により、手ぶれ補正を行う。
手段１が手ぶれ量を出力するまでの遅れ時間に応じた定
数と、手ぶれ量を時間微分したｎ階微分値（ただし、ｎ
は正の整数）との積から手ぶれ補正のための補正項を算
出する。補正手段８は、手ぶれ検出手段１で検出された
手ぶれ量に演算手段２〜５で算出された補正項を加算し
た手ぶれ補正量により、手ぶれ補正を行う。
【０００７】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。
【０００８】
【実施例】以下、図１〜図５により実施例を説明する。
手ぶれ補正カメラ（以下、カメラと略称することもあ
る）では、カメラの光軸に対して直交する２軸（Ｘ軸、
Ｙ軸）方向の手ぶれを検出し、その検出した手ぶれ量に
応じて、撮影レンズをＸ軸方向、Ｙ軸方向にそれぞれ動
かすことによって手ぶれを打ち消す。したがって、Ｘ軸
方向、Ｙ軸方向のそれぞれに対して別個に手ぶれを検出
する必要があるが、以下ではＸ軸方向の手ぶれ検出に限
定して説明する。
手ぶれ補正カメラ（以下、カメラと略称することもあ
る）では、カメラの光軸に対して直交する２軸（Ｘ軸、
Ｙ軸）方向の手ぶれを検出し、その検出した手ぶれ量に
応じて、撮影レンズをＸ軸方向、Ｙ軸方向にそれぞれ動
かすことによって手ぶれを打ち消す。したがって、Ｘ軸
方向、Ｙ軸方向のそれぞれに対して別個に手ぶれを検出
する必要があるが、以下ではＸ軸方向の手ぶれ検出に限
定して説明する。
【０００９】図１は本発明による手ぶれ補正カメラの一
実施例のブロック図である。１は手ぶれ検出装置であ
り、カメラの手ぶれを検出し、その手ぶれ量ｖを出力す
る。２は微分回路であり、手ぶれ検出装置１からの手ぶ
れ量を時間微分する。図１では微分された値をα（＝ｄ
ｖ／ｄｔ）としている。３は微分回路であり、微分回路
２の出力αを微分する。図１では微分された値をβ（＝
ｄ2ｖ／ｄｔ2）としている。４は増幅回路であり、微分
回路３の出力αをＡ１倍に増幅する。したがって、増幅
回路４の出力はＡ１×αになる。５は増幅回路であり、
微分回路４の出力βをＡ２倍に増幅する。したがって、
増幅回路５の出力はＡ２×βになる。６は加算回路であ
り、増幅回路４と増幅回路５の出力を加算する。７は加
算回路であり、加算回路６と手ぶれ検出装置１の出力で
ある手ぶれ量を加算する。この加算回路７から最終的な
手ぶれ補正量が出力される。８はモータ駆動回路であ
り、加算回路７の出力に応じて、補正レンズ９を移動さ
せるモータ１０の駆動量を決定し、モータ１０の駆動を
制御する。モータ１０の駆動力はギア等によって補正レ
ンズ９に伝達され、補正レンズ９を所定量だけＸ方向に
移動させる。なお、１１，１２，１３はいずれも撮影レ
ンズである。
実施例のブロック図である。１は手ぶれ検出装置であ
り、カメラの手ぶれを検出し、その手ぶれ量ｖを出力す
る。２は微分回路であり、手ぶれ検出装置１からの手ぶ
れ量を時間微分する。図１では微分された値をα（＝ｄ
ｖ／ｄｔ）としている。３は微分回路であり、微分回路
２の出力αを微分する。図１では微分された値をβ（＝
ｄ2ｖ／ｄｔ2）としている。４は増幅回路であり、微分
回路３の出力αをＡ１倍に増幅する。したがって、増幅
回路４の出力はＡ１×αになる。５は増幅回路であり、
微分回路４の出力βをＡ２倍に増幅する。したがって、
増幅回路５の出力はＡ２×βになる。６は加算回路であ
り、増幅回路４と増幅回路５の出力を加算する。７は加
算回路であり、加算回路６と手ぶれ検出装置１の出力で
ある手ぶれ量を加算する。この加算回路７から最終的な
手ぶれ補正量が出力される。８はモータ駆動回路であ
り、加算回路７の出力に応じて、補正レンズ９を移動さ
せるモータ１０の駆動量を決定し、モータ１０の駆動を
制御する。モータ１０の駆動力はギア等によって補正レ
ンズ９に伝達され、補正レンズ９を所定量だけＸ方向に
移動させる。なお、１１，１２，１３はいずれも撮影レ
ンズである。
【００１０】図１に基づいて本発明による手ぶれ補正カ
メラの動作を説明する。手ぶれ検出装置１は、カメラに
発生した実際の手ぶれ量ｖ０を、例えば、角速度センサ
によって検出し、その検出結果を電圧に変換し、その電
圧値ｖを出力する。ここで、実際の手ぶれ量ｖ０と手ぶ
れ検出装置１からの出力ｖの値が異なるのは、手ぶれ検
出装置１の内部で手ぶれを検出して、それを電圧値に変
換して出力するのに時間がかかるためである。この時間
遅れをｔsとすると、手ぶれ検出装置１からの出力ｖ
は、時間に依存する関数ｆ（ｔ）を用いると次式で表さ
れる。
メラの動作を説明する。手ぶれ検出装置１は、カメラに
発生した実際の手ぶれ量ｖ０を、例えば、角速度センサ
によって検出し、その検出結果を電圧に変換し、その電
圧値ｖを出力する。ここで、実際の手ぶれ量ｖ０と手ぶ
れ検出装置１からの出力ｖの値が異なるのは、手ぶれ検
出装置１の内部で手ぶれを検出して、それを電圧値に変
換して出力するのに時間がかかるためである。この時間
遅れをｔsとすると、手ぶれ検出装置１からの出力ｖ
は、時間に依存する関数ｆ（ｔ）を用いると次式で表さ
れる。
【数１】
【００１１】図２は実際の手ぶれ量ｖ０と手ぶれ検出装
置１からの出力ｖの波形を示す図である。図２に示すよ
うに、手ぶれ検出装置１からの出力ｖの波形は、実際の
手ぶれ量ｖ０の波形に対して時間ｔs分だけ位相が遅れ
ている。したがって、手ぶれ検出装置１からの出力ｖを
そのまま使用しても正しい手ぶれ補正はできない。そこ
で、手ぶれ検出装置１からの出力ｖを補正して実際の手
ぶれ量ｖ０を推定する必要がある。
置１からの出力ｖの波形を示す図である。図２に示すよ
うに、手ぶれ検出装置１からの出力ｖの波形は、実際の
手ぶれ量ｖ０の波形に対して時間ｔs分だけ位相が遅れ
ている。したがって、手ぶれ検出装置１からの出力ｖを
そのまま使用しても正しい手ぶれ補正はできない。そこ
で、手ぶれ検出装置１からの出力ｖを補正して実際の手
ぶれ量ｖ０を推定する必要がある。
【００１２】まず、（１）式において、単位時間あたり
のｖの変化量Δｖ／Δｔに手ぶれ検出装置１での時間遅
れｔsをかけ合わせた値にｖを加えることにより、ｖを
補正する。その場合のｖの補正量をｖ１とすると、ｖ１
は次式で表される。
のｖの変化量Δｖ／Δｔに手ぶれ検出装置１での時間遅
れｔsをかけ合わせた値にｖを加えることにより、ｖを
補正する。その場合のｖの補正量をｖ１とすると、ｖ１
は次式で表される。
【数２】 上式において、Δｔが十分に小さい値であれば、（２）
式は次式で表される。
式は次式で表される。
【数３】 （３）式において、α＝ｄｖ／ｄｔとすると、ｖ１は次
式で表される。
式で表される。
【数４】 （４）式の波形は図２の破線のようになり、位相は実際
の手ぶれ量ｖ０に近づくが、振幅（手ぶれ量）がｖ０よ
りも大きいことがわかる。したがって、（４）式に従っ
て手ぶれ補正を行なっても、実際の手ぶれとは多少異な
った補正がされる。
の手ぶれ量ｖ０に近づくが、振幅（手ぶれ量）がｖ０よ
りも大きいことがわかる。したがって、（４）式に従っ
て手ぶれ補正を行なっても、実際の手ぶれとは多少異な
った補正がされる。
【００１３】そこで、実際の手ぶれが（４）式によって
どの程度補正されるかを検討する。ここで、実際に起こ
り得る手ぶれの周波数帯域は、主に１Ｈｚ〜１０Ｈｚ程
度であることが知られている。また、時間遅れによる影
響が大きい手ぶれは高い周波数の手ぶれであるため、以
下では、（５）式に示すように、１０Ｈｚの正弦波の手
ぶれが起こった場合について説明する。
どの程度補正されるかを検討する。ここで、実際に起こ
り得る手ぶれの周波数帯域は、主に１Ｈｚ〜１０Ｈｚ程
度であることが知られている。また、時間遅れによる影
響が大きい手ぶれは高い周波数の手ぶれであるため、以
下では、（５）式に示すように、１０Ｈｚの正弦波の手
ぶれが起こった場合について説明する。
【数５】 ただし、ｆ＝１０Ｈｚとし、また、Ａは定数である。こ
のとき、手ぶれ検出装置１からの出力ｖは（６）式のよ
うに、ｖ０からｔs時間だけ遅れた波形ｖになる。
のとき、手ぶれ検出装置１からの出力ｖは（６）式のよ
うに、ｖ０からｔs時間だけ遅れた波形ｖになる。
【数６】
【００１４】図３は、手ぶれ検出装置１における時間遅
れｔsが７ｍｓである場合の、（５）式で表されるｖ０
の波形、（６）式で表されるｖの波形、ｖを（４）式に
従って補正したｖ１の波形、およびα＝ｄｖ／ｄｔの波
形を示す。なお、ｖ、ｖ０，ｖ１の縦軸の目盛は図３の
左端に、αの縦軸の目盛は図３の右端に示される。図３
によれば、ｖ０に対してｖは時間遅れｔsだけ位相が遅
れており、また、ｖ１はｖ０に対する時間遅れは少ない
が、振幅がｖ０よりも大きいことがわかる。
れｔsが７ｍｓである場合の、（５）式で表されるｖ０
の波形、（６）式で表されるｖの波形、ｖを（４）式に
従って補正したｖ１の波形、およびα＝ｄｖ／ｄｔの波
形を示す。なお、ｖ、ｖ０，ｖ１の縦軸の目盛は図３の
左端に、αの縦軸の目盛は図３の右端に示される。図３
によれば、ｖ０に対してｖは時間遅れｔsだけ位相が遅
れており、また、ｖ１はｖ０に対する時間遅れは少ない
が、振幅がｖ０よりも大きいことがわかる。
【００１５】このように、図３においてｖ１の振幅がｖ
に比べて大きいのは、α＝ｄｖ／ｄｔの波形が、ｖ０に
対して時間遅れｔs分だけ位相が遅れているためであ
る。そこで、次にαの時間遅れ分を補正する。 （２）式と同様にして、単位時間あたりのαの変化量Δ
α／Δｔに時間遅れｔsをかけ合わせた値にαを加える
ことにより、αの時間遅れを補正する。この場合のαの
補正値をα１とし、ｔが十分小さい値であるとすると、
α１は次式で表される。
に比べて大きいのは、α＝ｄｖ／ｄｔの波形が、ｖ０に
対して時間遅れｔs分だけ位相が遅れているためであ
る。そこで、次にαの時間遅れ分を補正する。 （２）式と同様にして、単位時間あたりのαの変化量Δ
α／Δｔに時間遅れｔsをかけ合わせた値にαを加える
ことにより、αの時間遅れを補正する。この場合のαの
補正値をα１とし、ｔが十分小さい値であるとすると、
α１は次式で表される。
【数７】 （７）式において、β＝ｄ2ｖ／ｄｔ2とすると、α１は
次式で表される。
次式で表される。
【数８】 したがって、（４）式のαに上式のα１を代入して求め
た値をｖ２とすると、ｖ２は次式で表される。
た値をｖ２とすると、ｖ２は次式で表される。
【数９】
【００１６】図４は、手ぶれ検出装置１における時間遅
れｔsが７ｍｓである場合の、実際の手ぶれ量ｖ０、手
ぶれ検出装置１の出力値ｖ１、ｖ１を（９）式に従って
補正したｖ２の波形、（６）式で表されるｖの波形およ
び（７）式で表されるα１のそれぞれの波形を示す。な
お、ｖ、ｖ０，ｖ２の縦軸の目盛は図４の左端に、α１
の縦軸の目盛は図４の右端に示される。図４によれば、
ｖ２の波形はｖ０よりも振幅が小さいことがわかる。こ
れは、αの位相を早めたα１を用いて（９）式に基づい
てｖ２を算出しているためである。すなわち、α１の位
相をαよりも早くしすぎたためである。図３と図４とを
比較すると、αの補正値をαとα１の中間程度の位相に
すれば、実際の手ぶれ量ｖ０と同様の振幅・位相を持つ
手ぶれ補正波形が得られることがわかる。そこで、
（８）式におけるｔsの値を半分にしてαの時間遅れを
補正する。この場合の補正値をα２とすると、
れｔsが７ｍｓである場合の、実際の手ぶれ量ｖ０、手
ぶれ検出装置１の出力値ｖ１、ｖ１を（９）式に従って
補正したｖ２の波形、（６）式で表されるｖの波形およ
び（７）式で表されるα１のそれぞれの波形を示す。な
お、ｖ、ｖ０，ｖ２の縦軸の目盛は図４の左端に、α１
の縦軸の目盛は図４の右端に示される。図４によれば、
ｖ２の波形はｖ０よりも振幅が小さいことがわかる。こ
れは、αの位相を早めたα１を用いて（９）式に基づい
てｖ２を算出しているためである。すなわち、α１の位
相をαよりも早くしすぎたためである。図３と図４とを
比較すると、αの補正値をαとα１の中間程度の位相に
すれば、実際の手ぶれ量ｖ０と同様の振幅・位相を持つ
手ぶれ補正波形が得られることがわかる。そこで、
（８）式におけるｔsの値を半分にしてαの時間遅れを
補正する。この場合の補正値をα２とすると、
【数１０】 となる。したがって、（１０）式を（４）式に代入して
手ぶれ量ｖを補正した値をｖ３とすると、
手ぶれ量ｖを補正した値をｖ３とすると、
【数１１】 となる。
【００１７】図５はｔsが７ｍｓである場合の、実際の
手ぶれ量ｖ０、手ぶれ検出装置１の出力値ｖ１、ｖ１を
（１１）式に従って補正したｖ３の補正値、および（１
０）式で表されるα２のそれぞれの波形を示す。なお、
ｖ、ｖ０，ｖ１，ｖ３の縦軸の目盛は図５の左端に、α
２の縦軸の目盛は図５の右端に示される。図５によれ
ば、ｖ３の波形はｖ０の波形とほとんど等しいことがわ
かる。したがって、手ぶれ検出装置１の出力ｖ１を（１
１）式に従って補正すれば、実際の手ぶれ量ｖ０を再現
できることがわかる。
手ぶれ量ｖ０、手ぶれ検出装置１の出力値ｖ１、ｖ１を
（１１）式に従って補正したｖ３の補正値、および（１
０）式で表されるα２のそれぞれの波形を示す。なお、
ｖ、ｖ０，ｖ１，ｖ３の縦軸の目盛は図５の左端に、α
２の縦軸の目盛は図５の右端に示される。図５によれ
ば、ｖ３の波形はｖ０の波形とほとんど等しいことがわ
かる。したがって、手ぶれ検出装置１の出力ｖ１を（１
１）式に従って補正すれば、実際の手ぶれ量ｖ０を再現
できることがわかる。
【００１８】そこで、図１では、手ぶれ検出装置１の出
力ｖ１を微分回路２に入力してｖ１を時間微分してα＝
ｄｖ／ｄｔを演算し、その演算結果αを微分回路３と増
幅回路４に入力する。微分回路３はαを時間微分してβ
＝ｄ2ｖ／ｄｔ2を出力し、増幅回路４はαをＡ１（＝ｔ
s）倍に増幅する。微分回路３の出力βは増幅回路５に
入力され、βをＡ２（＝ｔs2／２）倍に増幅する。加算
回路６は、増幅回路４の出力と増幅回路５の出力とを加
算して、α・ｔs＋β・ｔs2／２を出力する。加算回路
７は手ぶれ検出装置１の出力と加算回路６の出力とを加
算し、これにより最終的な手ぶれ補正量ｖ３＝ｖ＋（α
＋β・ｔs／２）・ｔsが求められる。モータ駆動回路８
は加算回路７からの手ぶれ補正量ｖ３に基づいてモータ
１０を駆動させる。モータ１０の駆動はギア等によって
直線運動に変換されて、補正レンズ９をＸ軸方向に移動
させる。
力ｖ１を微分回路２に入力してｖ１を時間微分してα＝
ｄｖ／ｄｔを演算し、その演算結果αを微分回路３と増
幅回路４に入力する。微分回路３はαを時間微分してβ
＝ｄ2ｖ／ｄｔ2を出力し、増幅回路４はαをＡ１（＝ｔ
s）倍に増幅する。微分回路３の出力βは増幅回路５に
入力され、βをＡ２（＝ｔs2／２）倍に増幅する。加算
回路６は、増幅回路４の出力と増幅回路５の出力とを加
算して、α・ｔs＋β・ｔs2／２を出力する。加算回路
７は手ぶれ検出装置１の出力と加算回路６の出力とを加
算し、これにより最終的な手ぶれ補正量ｖ３＝ｖ＋（α
＋β・ｔs／２）・ｔsが求められる。モータ駆動回路８
は加算回路７からの手ぶれ補正量ｖ３に基づいてモータ
１０を駆動させる。モータ１０の駆動はギア等によって
直線運動に変換されて、補正レンズ９をＸ軸方向に移動
させる。
【００１９】このように、上記実施例では、手ぶれ検出
装置１でカメラの手ぶれを検出するのに時間がかかって
も、その時間を考慮に入れて手ぶれ量を補正するため、
実際の手ぶれ量を正確に再現することができ、手ぶれ補
正の精度が向上する。
装置１でカメラの手ぶれを検出するのに時間がかかって
も、その時間を考慮に入れて手ぶれ量を補正するため、
実際の手ぶれ量を正確に再現することができ、手ぶれ補
正の精度が向上する。
【００２０】上記実施例では、実際にカメラに手ぶれが
発生してから手ぶれ検出装置１で手ぶれ量が出力される
までの時間遅れに応じて、手ぶれ検出装置１の出力値を
補正しているが、実際に起こる時間遅れはこれ以外にも
存在する。上記以外の時間遅れの原因として、加算回路
７の出力ｖ３に応じてモータ駆動回路８で駆動量を算出
する際に生じる時間遅れ、モータ１０が実際に駆動する
までの時間遅れ、モータ１０の回転が安定するまでの時
間遅れ、モータ１０の駆動力がギア等によって補正レン
ズ９に伝達するまでの時間遅れ等が考えられる。したが
って、これらすべての時間遅れを考慮に入れて、その時
間遅れの総和をｔsとして（１１）式に従って手ぶれ補
正量の計算をすれば、より正確な手ぶれ補正が可能とな
る。なお、時間遅れｔsは各種の実験を通して予め求め
ておくものである。
発生してから手ぶれ検出装置１で手ぶれ量が出力される
までの時間遅れに応じて、手ぶれ検出装置１の出力値を
補正しているが、実際に起こる時間遅れはこれ以外にも
存在する。上記以外の時間遅れの原因として、加算回路
７の出力ｖ３に応じてモータ駆動回路８で駆動量を算出
する際に生じる時間遅れ、モータ１０が実際に駆動する
までの時間遅れ、モータ１０の回転が安定するまでの時
間遅れ、モータ１０の駆動力がギア等によって補正レン
ズ９に伝達するまでの時間遅れ等が考えられる。したが
って、これらすべての時間遅れを考慮に入れて、その時
間遅れの総和をｔsとして（１１）式に従って手ぶれ補
正量の計算をすれば、より正確な手ぶれ補正が可能とな
る。なお、時間遅れｔsは各種の実験を通して予め求め
ておくものである。
【００２１】上記実施例では、手ぶれ周波数ｆとして、
ｆ＝１０Ｈｚの場合についてのみ説明したが、前述した
ように、手ぶれの起こる周波数としては、大体１〜１０
Ｈｚの範囲が考えられる。従って、１〜１０Ｈｚの範囲
内の複数の周波数についてそれぞれ（１１）式に従って
手ぶれ補正量を算出し、それらを合成させた結果に基づ
いてモータの駆動量を決定するようにしてもよい。
ｆ＝１０Ｈｚの場合についてのみ説明したが、前述した
ように、手ぶれの起こる周波数としては、大体１〜１０
Ｈｚの範囲が考えられる。従って、１〜１０Ｈｚの範囲
内の複数の周波数についてそれぞれ（１１）式に従って
手ぶれ補正量を算出し、それらを合成させた結果に基づ
いてモータの駆動量を決定するようにしてもよい。
【００２２】以上の説明では、手ぶれ補正カメラの各部
で発生する時間遅れｔsは、手ぶれ周波数には依存しな
い一定値であるとしたが、各部で発生する時間遅れの中
には、その時間遅れ量が手ぶれ周波数に依存するものが
ある。したがって、カメラに加えられる手ぶれ周波数の
頻度分布、手ぶれ検出装置１の検出周波数特性、モータ
１０の特性および補正レンズ９を駆動する機構の特性等
を考慮に入れて、増幅回路４，５のそれぞれの利得Ａ
１，Ａ２を決定するようにしてもよい。例えば、異なる
手ぶれ周波数ごとに増幅回路４，５の利得Ａ１，Ａ２を
変化させるようにしてもよい。
で発生する時間遅れｔsは、手ぶれ周波数には依存しな
い一定値であるとしたが、各部で発生する時間遅れの中
には、その時間遅れ量が手ぶれ周波数に依存するものが
ある。したがって、カメラに加えられる手ぶれ周波数の
頻度分布、手ぶれ検出装置１の検出周波数特性、モータ
１０の特性および補正レンズ９を駆動する機構の特性等
を考慮に入れて、増幅回路４，５のそれぞれの利得Ａ
１，Ａ２を決定するようにしてもよい。例えば、異なる
手ぶれ周波数ごとに増幅回路４，５の利得Ａ１，Ａ２を
変化させるようにしてもよい。
【００２３】また、本実施例では、微分量α，βの演算
や加算をハードウェアで行なっているが、これらの演算
をＣＰＵを設けてソフトウェアで行なってもよい。例え
ば、手ぶれ検出装置１の出力をいったんＡ／Ｄ変換器で
デジタル信号に変換し、一定時間におけるｖの変化量か
らαの近似値を求め、さらに一定時間におけるαの変化
量からβの近似値を求め、求められたα，βに基づいて
ＣＰＵ内部で（１１）式等の演算を行なうようにしても
よい。このようにすると、例えば、異なる周波数ごとに
増幅回路４，５の利得Ａ１，Ａ２を変化させるような場
合でも、メモリ等に周波数と利得の関係を示すテーブル
を設けることにより、ＣＰＵは容易に（１１）式の演算
を行なうことができる。そして、その演算結果をＤ／Ａ
変換器でアナログ信号に変換してモータ駆動回路８に送
るようにすれば、上記実施例と同様の処理を低コストに
行なうことができる。
や加算をハードウェアで行なっているが、これらの演算
をＣＰＵを設けてソフトウェアで行なってもよい。例え
ば、手ぶれ検出装置１の出力をいったんＡ／Ｄ変換器で
デジタル信号に変換し、一定時間におけるｖの変化量か
らαの近似値を求め、さらに一定時間におけるαの変化
量からβの近似値を求め、求められたα，βに基づいて
ＣＰＵ内部で（１１）式等の演算を行なうようにしても
よい。このようにすると、例えば、異なる周波数ごとに
増幅回路４，５の利得Ａ１，Ａ２を変化させるような場
合でも、メモリ等に周波数と利得の関係を示すテーブル
を設けることにより、ＣＰＵは容易に（１１）式の演算
を行なうことができる。そして、その演算結果をＤ／Ａ
変換器でアナログ信号に変換してモータ駆動回路８に送
るようにすれば、上記実施例と同様の処理を低コストに
行なうことができる。
【００２４】上記実施例では、光軸に直交する一方向
（Ｘ軸方向）に手ぶれが起こった場合について説明した
が、Ｙ軸方向に手ぶれが起こった場合についても図１と
同様の構成の回路を備えることにより、Ｙ軸方向の手ぶ
れを補正できる。なお、本実施例における手ぶれ検出装
置１には、角速度センサを用いるものの他、ＣＣＤ等を
用いたリニアセンサやイメージセンサによって所定の時
間を隔てて被写体像を撮像し、その撮像結果の時間的な
ぶれを検出して手ぶれ補正するもの等の各種の手ぶれ検
出装置を用いることができる。
（Ｘ軸方向）に手ぶれが起こった場合について説明した
が、Ｙ軸方向に手ぶれが起こった場合についても図１と
同様の構成の回路を備えることにより、Ｙ軸方向の手ぶ
れを補正できる。なお、本実施例における手ぶれ検出装
置１には、角速度センサを用いるものの他、ＣＣＤ等を
用いたリニアセンサやイメージセンサによって所定の時
間を隔てて被写体像を撮像し、その撮像結果の時間的な
ぶれを検出して手ぶれ補正するもの等の各種の手ぶれ検
出装置を用いることができる。
【００２５】また、上記実施例では、手ぶれ検出装置１
の出力ｖを（１１）式において２階微分して手ぶれ補正
量を求めているが、３階以上の微分値を用いて手ぶれ補
正量を求めてもよい。微分の回数を増やすことにより、
さらに正確な手ぶれ補正量を求めることができる。逆
に、２階微分しないで、（４）式に従って１階微分だけ
で補正するようにしてもよい。この場合の実施例のブロ
ック図は図６のようになり、図１のブロック図に比べ
て、微分回路３、増幅回路５、および加算回路６が不要
になる。これにより、手ぶれ補正を行なうための回路が
簡易化し、より低コストに手ぶれ補正を行なうことがで
きる。また、回路が簡易化することにより実際に手ぶれ
補正するまでの時間も短縮する。さらに、上記実施例で
は手ぶれ補正を行なう部材として補正レンズ９を設けて
その光軸を撮影レンズ１１，１２，１３の光軸からずら
して手ぶれ補正する場合について説明したが、手ぶれ補
正を行なう部材としては補正レンズ９に限らず、例え
ば、反射鏡や可変頂角プリズム等を用いて手ぶれ補正を
行なう場合にも本発明を適用できる。
の出力ｖを（１１）式において２階微分して手ぶれ補正
量を求めているが、３階以上の微分値を用いて手ぶれ補
正量を求めてもよい。微分の回数を増やすことにより、
さらに正確な手ぶれ補正量を求めることができる。逆
に、２階微分しないで、（４）式に従って１階微分だけ
で補正するようにしてもよい。この場合の実施例のブロ
ック図は図６のようになり、図１のブロック図に比べ
て、微分回路３、増幅回路５、および加算回路６が不要
になる。これにより、手ぶれ補正を行なうための回路が
簡易化し、より低コストに手ぶれ補正を行なうことがで
きる。また、回路が簡易化することにより実際に手ぶれ
補正するまでの時間も短縮する。さらに、上記実施例で
は手ぶれ補正を行なう部材として補正レンズ９を設けて
その光軸を撮影レンズ１１，１２，１３の光軸からずら
して手ぶれ補正する場合について説明したが、手ぶれ補
正を行なう部材としては補正レンズ９に限らず、例え
ば、反射鏡や可変頂角プリズム等を用いて手ぶれ補正を
行なう場合にも本発明を適用できる。
【００２６】このように構成した実施例にあっては、手
ぶれ検出装置１が手ぶれ検出手段に、モータ駆動回路８
が補正手段に、微分回路２，微分回路３，増幅回路４，
増幅回路５が演算手段に、ｔｓやｔｓ２／２が遅れ時間
に応じた定数に、それぞれ対応する。
ぶれ検出装置１が手ぶれ検出手段に、モータ駆動回路８
が補正手段に、微分回路２，微分回路３，増幅回路４，
増幅回路５が演算手段に、ｔｓやｔｓ２／２が遅れ時間
に応じた定数に、それぞれ対応する。
【００２７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、遅れ時間に応じた定数と手ぶれ量を時間微分した
ｎ階微分値との積から手ぶれ補正のための補正項を算出
し、その補正項と手ぶれ量とを加算した手ぶれ補正量に
より補正するようにしたので、手ぶれ発生から手ぶれ量
が出力されるまでの遅れ時間による影響を受けることな
く、実際の手ぶれ量に応じた精度の高い手ぶれ補正が可
能となる。特に請求項３に記載の発明によれば、手ぶれ
量の２階微分値を含む補正項により手ぶれ補正量を算出
するようにしたため、時間のずれに起因する誤差をより
精度良く補正でき、簡単な演算処理で実際の手ぶれ量に
応じたより精度の高い補正が可能となる。
れば、遅れ時間に応じた定数と手ぶれ量を時間微分した
ｎ階微分値との積から手ぶれ補正のための補正項を算出
し、その補正項と手ぶれ量とを加算した手ぶれ補正量に
より補正するようにしたので、手ぶれ発生から手ぶれ量
が出力されるまでの遅れ時間による影響を受けることな
く、実際の手ぶれ量に応じた精度の高い手ぶれ補正が可
能となる。特に請求項３に記載の発明によれば、手ぶれ
量の２階微分値を含む補正項により手ぶれ補正量を算出
するようにしたため、時間のずれに起因する誤差をより
精度良く補正でき、簡単な演算処理で実際の手ぶれ量に
応じたより精度の高い補正が可能となる。
【図１】本発明による手ぶれ補正カメラの一実施例のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】実際の手ぶれ波形と手ぶれ検出回路で検出した
波形との関係を示す波形図である。
波形との関係を示す波形図である。
【図３】ｖ，ｖ０，ｖ１およびαのそれぞれの関係を示
す波形図である。
す波形図である。
【図４】ｖ，ｖ０，ｖ２およびα１のそれぞれの関係を
示す波形図である。
示す波形図である。
【図５】ｖ，ｖ０，ｖ１，ｖ３およびα２のそれぞれの
関係を示す波形図である。
関係を示す波形図である。
【図６】本発明による手ぶれ補正カメラの変形例のブロ
ック図である。
ック図である。
１ 手ぶれ検出回路 ２，３ 微分回路 ４，５ 増幅回路 ６，７ 加算回路 ８ モータ駆動回路 ９ 補正レンズ １０ モータ １１，１２，１３ 撮影レンズ
Claims (4)
- 【請求項１】 手ぶれを検出して手ぶれ補正を行う手ぶ
れ補正カメラにおいて、手ぶれ量を検出する手ぶれ検出手段と、 手ぶれ発生から前記手ぶれ検出手段が前記手ぶれ量を出
力するまでの遅れ時間に応じた定数と、前記手ぶれ量を
時間微分したｎ階微分値（ただし、ｎは正の整数）との
積から手ぶれ補正のための補正項を算出する演算手段
と、 前記手ぶれ量に前記演算手段で算出された補正項を加算
した手ぶれ補正量により手ぶれ補正を行う補正手段とを
備えた ことを特徴とする手ぶれ補正カメラ。 - 【請求項２】 請求項１に記載の手ぶれ補正カメラにお
いて、前記補正項は前記遅れ時間と１階微分値との積で表され
る ことを特徴とする手ぶれ補正カメラ。 - 【請求項３】 請求項１に記載の手ぶれ補正カメラにお
いて、前記補正項は、前記遅れ時間と１階微分値との積で表さ
れる項に、前記遅れ時間の２乗と２階微分値と１／２と
の積で表される項を加えたものである ことを特徴とする
手ぶれ補正カメラ。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の手ぶれ
補正カメラにおいて、 前記補正手段は手ぶれ補正用レンズと該レンズを補正駆
動する駆動装置とを備え、 前記遅れ時間に応じた定数に代えて、手ぶれ発生から前
記レンズの駆動開始までの時間に応じた定数を用いるこ
とを特徴とする手ぶれ補正カメラ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10573493A JP3348461B2 (ja) | 1993-05-06 | 1993-05-06 | 手ぶれ補正カメラ |
| US08/234,005 US5444509A (en) | 1993-05-06 | 1994-04-28 | Camera shake compensating camera |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10573493A JP3348461B2 (ja) | 1993-05-06 | 1993-05-06 | 手ぶれ補正カメラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06317824A JPH06317824A (ja) | 1994-11-15 |
| JP3348461B2 true JP3348461B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=14415519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10573493A Expired - Lifetime JP3348461B2 (ja) | 1993-05-06 | 1993-05-06 | 手ぶれ補正カメラ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5444509A (ja) |
| JP (1) | JP3348461B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5634145A (en) * | 1994-03-18 | 1997-05-27 | Nikon Corporation | Apparatus for inspecting blur correction camera, blur correction camera, and method of inspecting blur correction camera |
| JPH08201866A (ja) * | 1995-01-27 | 1996-08-09 | Canon Inc | 像ぶれ防止のために用いられる装置 |
| US6445882B1 (en) | 1995-05-30 | 2002-09-03 | Nikon Corporation | Camera which compensates for motion by setting the time at which a movable member begins moving and which adjusts the movement of the movable member for motion originating in the camera |
| JPH0980556A (ja) * | 1995-09-14 | 1997-03-28 | Nikon Corp | ブレ補正装置 |
| JP3340646B2 (ja) * | 1996-09-19 | 2002-11-05 | 旭光学工業株式会社 | 電子現像型記録媒体の電圧印加停止タイミング制御装置 |
| US7424212B2 (en) | 2004-11-12 | 2008-09-09 | Fujifilm Corporation | Camera shaking correcting method, camera shaking correcting device, and image pickup device |
| JP2006139095A (ja) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Fuji Photo Film Co Ltd | 手振れ補正方法、手振れ補正装置及び撮像装置 |
| JP3895357B2 (ja) | 2005-06-21 | 2007-03-22 | 日東光学株式会社 | 信号処理装置 |
| JP5007241B2 (ja) | 2005-12-27 | 2012-08-22 | 日東光学株式会社 | 画像処理装置 |
| JP4975644B2 (ja) | 2005-12-28 | 2012-07-11 | 日東光学株式会社 | 画像処理装置 |
| WO2007091422A1 (ja) | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Nittoh Kogaku K.K | 信号処理装置 |
| FR2899979B1 (fr) * | 2006-04-13 | 2008-09-05 | Sagem Defense Securite | Systeme et procede de stabilisation d'une ligne de visee |
| WO2007122883A1 (ja) * | 2006-04-24 | 2007-11-01 | Nittoh Kogaku K.K | 信号処理装置 |
| JP4965179B2 (ja) | 2006-07-27 | 2012-07-04 | イーストマン コダック カンパニー | 画像処理装置 |
| DE102012000862A1 (de) | 2012-01-13 | 2013-07-18 | Carl Zeiss Sports Optics Gmbh | Fernoptisches Gerät mit Bildstabilisierung und verbesserter Schwenkdetektion |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5621133B2 (ja) * | 1973-11-15 | 1981-05-18 | ||
| JPS55106442A (en) * | 1979-02-09 | 1980-08-15 | Ricoh Co Ltd | Blur detector |
| US4970540A (en) * | 1987-10-19 | 1990-11-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Image stabilization apparatus |
| US5243462A (en) * | 1989-04-28 | 1993-09-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Image stabilizing apparatus |
| JPH02296230A (ja) * | 1989-05-11 | 1990-12-06 | Olympus Optical Co Ltd | カメラのブレ検出装置 |
| DE69121627T2 (de) * | 1990-04-27 | 1997-01-23 | Canon Kk | Vorrichtung zur Detektion von Bewegungsvektor |
| JP3192414B2 (ja) * | 1990-05-31 | 2001-07-30 | キヤノン株式会社 | 像振れ防止装置及びカメラ |
| US5181056A (en) * | 1990-05-31 | 1993-01-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Image stabilizing apparatus |
| JP3103894B2 (ja) * | 1991-02-06 | 2000-10-30 | ソニー株式会社 | ビデオデータの手振れ補正装置およびその方法 |
| US5192964A (en) * | 1991-03-04 | 1993-03-09 | Ricoh Company, Ltd. | Camera having blurring movement correction mechanism |
| JPH04355436A (ja) * | 1991-05-31 | 1992-12-09 | Ricoh Co Ltd | 手ぶれ補正機能付きカメラ |
-
1993
- 1993-05-06 JP JP10573493A patent/JP3348461B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-04-28 US US08/234,005 patent/US5444509A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5444509A (en) | 1995-08-22 |
| JPH06317824A (ja) | 1994-11-15 |
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