JPH03149973A - 撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ムービービデオカメラなどのをｍ影装置に
関するもので、とくに、手振れによる画振れを抑制する
機能を有する撮影装置に関するものである。

［従来の技術］ 第３図け、例えば特公昭５ロー２１１３３号公報などに
開示された従来の画振れ抑制機能をもった撮影装置の構
成図であり、同図において、（３０１）は筐体、（３０
２）は複数のレンズ（３０２ａ）。

（３０２ｂ）　、　（３０２Ｃ）　、　（３０２ｄ）で
構成されたレンズ部、（３０３）は上記レンズ部（３０
２）により結像された被写体の光学像を電気的情報に変
換する撮像素子で、上記レンズ部（３０２）に１体に保
持されている。（３０４）は上記レンズ部（３０２）と
上記撮像素子（３０３）により形成される光軸である。

（３０５）は上記光軸（３０４）と直交し、紙面に垂直
な回転軸、（３０Ｂ）は上記回転軸（３０５）のまわり
に回動可能に支承された反射鏡、（３０７）はこの反射
ｍ（３０６）　ヲ上記回転軸（３０５）　ノ＊Ｊ）リニ
回ａＷＢ勤するアクチュエータ、（３０８）は慣性系か
らみた紙面に垂直な軸まわりの撮影装置の回転角を検出
するジャイロ装置、（３０９）は上記ジャイロ装置（３
０８）の出力信号より上記反射ｗｌ（３０６）の回転角
を計算して、反射鏡制御信号を発生する反射鏡制御信号
発生回路、（３１０）はその反射鏡制御信号発生回路（
３０９）の出力に応じて上記アクチュエータ（３０７）
に、駆動電力を供給するアクチュエータ駆動回路である
。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

まず、筐体（３０１）が静止している状態では、被写体
からの光はレンズ部（：Ｉ０２）に入射されたのち、反
射鏡（３０６）によってほぼ９０°の角度で反射され、
再びレンズ部（３０２）に入り、光軸（３◎４）に沿っ
て撮像素子（３０３）の撮像面上に結像する。

いま、撮影装置に外力が加わり、紙面に垂直な軸まわり
に回転した場合、ジャイロ装置（３０Ｂ）がその回転角
を検出し、その出力信号が反射鏡制御信号発生回路（３
０９）に入力されて、撮影装置の回転による画振れを相
殺するうえで必要な反射鏡（３０６）の回転角が計算さ
れて反射鏡制御信号がアクチュエータ駆動回路（３１０
）に人力される。

このアクチュエータ駆動回路（３１０）は上記反射鏡制
御信号発生回路（３０９）からの出力に応じた電力をア
クチュエータ（３０７）に供給し、このアクチュエータ
（３０７）を介して反射［（３０６）を外力による回転
に対して相殺する方向へ回転させることによって画振れ
を補正することができる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の画振れ抑制機能をもった撮影装置は以上のように
構成されているので、反射鏡（３０ｆｔ）の制御系が開
ループとなり、反射鏡（３０６）およびアクチュエータ
（３０７）の慣性や種々の外乱によって反射！ｌｉ（３
０６）の回転が反射鏡制御信号発生回路（３■）の指令
値に正確に追従していないと、画振れを所定どおりに補
正することができないという問題があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、連続的に変化する撮影装置の回転変位に対し
ても画振れを良好に抑制することができる撮影装置を提
供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る撮影装置は、１体に保持されているレン
ズおよび撮像素子の角速度と反射鏡の角速度とをそれぞ
れ検出し、それら検出角速度の演算合成により算出した
補正すべき角速度に応じて、上記反射鏡の回動を制御す
るように構成したことを特徴とする特許 ［作用］ この発明によれば、レンズおよび撮像素子の検出角速度
と反射鏡の検出角速度とにより補正すべき反射鏡の角速
度を算出し、その算出値に応じて反射鏡の回動を制御す
るといったように、制御系が角速度による閉ループ構成
となるため、手振れによる画振れを精度よく抑ｕ１する
ことができる。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面にもとづいて説明する
。

第１図はこの発明の一実施例による撮影装置の構成図で
あり、同図において、（１）は筐体、（２）は複数のレ
ンズ（２ａ）　、　（２ｂ）　、　（２ｃ）で構成され
たレンズ部、（３）　は上記レンズ部（２）　により結
像された被写体の光学像を電気的情報に変換する撮像素
子で、こ、の撮像素子（３）　と上記レンズ部（２）　
とは筐体（１）　ｅｅｌ械的に一体に結合されている、
　（１６）は被写体からの光を反射鏡（８）に導入する
ように筐体（１）に形成した開口部である。

（４）は上記レンズ部（２）　と撮像素子（３）　とに
より形成される光軸、（５）はこの先軸（４）　と直交
し、紙面に垂直な回転軸、（８）は上記回転軸（５）の
まわりに回動可能に支承された反射鏡、（７）は筐体（
１）と反射鏡（６）　との間に取り付けられ、反射鏡（
Ｓ）を上記回転軸（５）のまわりに回動駆動するアクチ
ュエータである。

（８）は慣性系からみた筐体（１）の紙面に垂直な軸ま
わりの角速度を検出する筐体慣性角速度センナ、（９）
はこの筐体慣性角速度センナ（１ｍ）の出力信号を処理
して、上記筐体（１）の慣性角速度に比倒した電圧を出
力する筐体慣性角速度検出回路である。

（１０）け慣性座標からみた反射鏡（６）の回転軸（５
）のまわりの角速度を検出する反射鏡慣性角速度センサ
、（ｌｔ）はその反射鏡慣性角速度センサ（ｌＯ）の出
力信号を処理して、上記反射鏡（６）の慣性角速度に比
例した電圧を出力する反射鏡慣性角速度検出回路、（１
２）は筐体（１）と反射鏡（６）との相対角度を検出す
る相対角度検出素子、（１３）はその相対角度検出素子
（１２）の出力信号を処理して、上記相対角度に比例し
た電圧を出力する相対角度検出回路である。

（１４）は上記筐体慣性角速度検出回路（９）の出力、
反射鏡慣性角速度検出回路（１１）の出力および相対角
度検出回路（１３）の出力をそれぞれ所定の利得で演算
し合成する制御演算回路、（１５）はこの制御演算回路
（１４）の出力に応じた電力をアクチュエータ（７）に
供給するアクチェエータ駆動回路である。

つぎに、上記構成の動作のうち、画振れの抑制機能につ
いて説明する。

いま、手振れにより筐体（１）が紙面に垂直な回転軸を
中心として回転したときの反射鏡慣性角速度センサ（１
０）より得られる反射ｍ（８）の回転軸（５）　まわり
の慣性角速度をωｍとし、また、筐体慣性角速度センサ
（８）より得られる筐体（１）の紙面に垂直な軸まわり
の慣性角速度をω０とする。

レンズ部（２）は筐体（１）　＆：固定されているので
、このレンズ部（２）の光軸（４）は、紙面に垂直方向
の回転軸を中心として慣性角速度をω０で回転すること
社なる。

周知のように、反射鏡（６）とレンズ部（２）　とｅよ
り構成される光学系に勿いては、反射！ｌ！　（６）を
経由する光軸とレンズ部の光軸とが一致しなければなら
ない、反射ｔｉｌｌ（６）は回転軸（５）のまわりに自
由に回動するので、慣性角速度ω０によって変化するレ
ンズ部（２）の光軸の回転に追随して、反射鏡（６）の
出射光軸の回転を制御することにより、反射１１　（ｉ
ｆ）に入射する被写体像が撮像素子（３）に画振れなく
結像される。

すなわち、反射鏡（６）の光軸とレンズ部（２）の光軸
との相対角速度がＯとなるように制御すればよい。

第２図は反射鏡（６）への入射光と出射光の関係を示し
ており、反射鏡（６）は初期状態で第２図の（Ａ）の位
置にあるものとする。

周知のように、反射！ｉ（６）ｅ入射する入射光は、こ
の反射鏡（６）の法線に対し対称な方向に反射されて出
射されるので、第２図の出射光ａは。

反射鏡（６）が（＾）の位置にあるときの入射光に対す
る反射光線を示している。

いま、反射１１ｉ　（ｆｉ）を回転軸（５）のまわりに
Δθだけ回転させて、この反射鏡（６）を第２図の（Ｂ
）位置に変位させた場合を考えてみると、筐体（１）け
手振れにより回転しているけれども、入射光の人射方向
は変化しないので、反射鏡（６）が八〇だけ回転したと
き、その出射光は第２図の（ｂ）のようになる。第２図
から明らかなように、出射光すは出射光ａに対し２倍の
Δθだけ変化していることがわかる。

したがって、手振れにより生じるレンズ部（２）の光軸
の回転角速度ω０に追随して、反射鏡（６］の出力光軸
を変化させる場合、（１／２）　　・ω０の回転を反射
ｌｉｔ　（８）に与えればよいことがわかる。

それゆえに、第１図の実施例において、反射鏡（６）の
慣性角速度ωｌを検出する反射鏡慣性角速度センサ（１
Ｇ）の出力と筐体慣性角速度センサ（８）の出力とが、
ω層＝（１／２ｍ−ω０となるように制御することによ
り、手振れによる画像の画振れを抑制することができる
。

ここで、手振れの周期より十分長い時間において、筐体
（１）と反射鏡（６）　との相対角度は、所定の関係に
維持する必要があるため、筐体（１）と反射鏡（６）　
との相対角度を検出する相対速度検出手段、つまり、相
対角度検出素子（１２）および相対角度検出回路（１３
）より得られる相対角度信号を制御演算回路（１４）に
入力して相対角速度信号に加算し、この加算した制御信
号によりアクチュエータ（７）を駆動して反射鏡（６）
の回転を＄す御している。

なお、上記実施例においては、反射鏡（６）をピッチン
グ方向に回動可能として説明したが、反射ａｉ（６）の
回転軸構造をヨーイング方向に回動可能として構成し、
ヨーイング方向の画振れを抑圧するようにしても、上記
実施例と同様の効果を奏する。

また。ピッチング方向に回動可能な反射鏡とヨーイング
方向に回動可能な反射鏡とを設けて。

ピッチング方向およびヨーイング方向の画振れをともに
抑圧するようにｊＮ成しても、上記実施例と同様な効果
を奏する。

さらに、上記実施例では、複数のレンズ群の前段に反射
鏡を設置したが、例えば、レンズ群と撮像素子との間や
レンズ群の途中に設置しても、同様な効果を奏する。

［発明の効果］ 以上のように、この発明釘よれば、レンズおよび撮像素
子と反射鏡との角速度による閉ループ構成の制御系を介
して反射鏡の回動を制御することにより、手振れにとも
ないｔｉ影装置が連続的に回転変位する場合であっても
、反射鏡の制御精度を高めて、所定の画振れ抑制性能を
向上することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による撮影装置の構成図、
第２図は反射鏡の入射光と出射光の関係を説明する図、
第３図は従来の撮影装置の構成図である。 （１）−・・筐体、（２）・・・レンズ部、（３）・・
・撮像素子、（６）−・・反射鏡、（７）−・・アクチ
ュエータ、（９）・・・筐体慣性角速度検出回路、（１
１）・・・反射鏡慣性角速度検出回路、（１３）・・・
相対角度検出回路、（１４）・・・制御演算回路、（１
５）−・・アクチュエータ駆動回路。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のレンズと、これらレンズと１体に保持され
   た撮像素子と、この撮像素子および上記レンズに対して
   回動可能に支持された反射鏡とを備え、被写体像を上記
   レンズおよび反射鏡からなる光学系を通して上記撮像素
   子の撮像面に結像させるように構成した撮影装置におい
   て、上記レンズおよび撮像素子の角速度を検出する第１
   の角速度検出手段と、上記反射鏡の角速度を検出する第
   ２の角速度検出手段と、上記第１および第２の角速度検
   出手段それぞれの出力を演算し合成して補正すべき角速
   度を算出する角速度演算手段と、この角速度演算手段の
   出力に応じて上記反射鏡の回動を制御する反射鏡回動制
   御手段とを具備したことを特徴とする撮影装置。