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JPH0734582B2 - Imaging device - Google Patents
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JPH0734582B2 - Imaging device - Google Patents

Imaging device

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Publication number
JPH0734582B2
JPH0734582B2 JP61238326A JP23832686A JPH0734582B2 JP H0734582 B2 JPH0734582 B2 JP H0734582B2 JP 61238326 A JP61238326 A JP 61238326A JP 23832686 A JP23832686 A JP 23832686A JP H0734582 B2 JPH0734582 B2 JP H0734582B2
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JP
Japan
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lens barrel
angular velocity
support
signal
photographing
Prior art date
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JP61238326A
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稲治  利夫
総一郎 藤岡
浩 三谷
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0734582B2 publication Critical patent/JPH0734582B2/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオカメラなどの撮影装置に関し、特に、
撮影装置本体が外乱振動や揺動を受けても、安定した画
像を得ることのできる防振機能を有する撮影装置に関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a photographing device such as a video camera, and in particular,
The present invention relates to an image pickup apparatus having a vibration isolation function that can obtain a stable image even when the image pickup apparatus main body is subjected to disturbance vibration or swing.

従来の技術 近年、映像機器の性能の向上はめざましく、高品位な画
像が極めて容易に得られるようになっている。それに伴
い、撮影技術にも高度なものがが要求されている。この
ような背景の中で、撮影者及び撮影装置の振動にかかわ
らず画面揺れの少ない安定した画像を得ることのできる
防振機能を有する撮影装置が提案されている。
2. Description of the Related Art In recent years, the performance of video equipment has been remarkably improved, and high-quality images have become extremely easy to obtain. Along with this, sophisticated photography techniques are required. Against this background, there has been proposed an image pickup apparatus having a vibration-proof function capable of obtaining a stable image with little screen shake regardless of the vibration of the photographer and the image pickup apparatus.

以下、図面を参照しながら従来の防振機能を有する撮影
装置について説明する。第13図は従来の防振機能を有す
る撮影装置を示す構成図である。1301は、複数のレンズ
と撮像素子を搭載された鏡筒部である。1302は、鏡筒部
1301に対するカウンタウエイトであり、連結棒1303によ
って鏡筒部1301と機械的に結合されている。1305は、継
手であって、連結棒1303と支持棒1304を回動可能に結合
している。撮影者は支持棒1304を支持することによっ
て、この撮影装置の操作を行う。以上のような構成にお
いて、鏡筒部1301、連結棒1304、カウンタウエイト1302
とで構成される可動部1306の重心が継手1305の付近に位
置するように、カウンタウエイト1302の調整を行う。
Hereinafter, a conventional imaging apparatus having a vibration isolation function will be described with reference to the drawings. FIG. 13 is a block diagram showing a conventional image pickup apparatus having a vibration isolation function. Reference numeral 1301 denotes a lens barrel portion on which a plurality of lenses and an image sensor are mounted. 1302 is the lens barrel
The counterweight for 1301 is mechanically coupled to the lens barrel 1301 by a connecting rod 1303. Reference numeral 1305 is a joint that rotatably connects the connecting rod 1303 and the support rod 1304. The photographer operates the photographing apparatus by supporting the support rod 1304. In the above configuration, the lens barrel 1301, the connecting rod 1304, the counterweight 1302
The counterweight 1302 is adjusted so that the center of gravity of the movable portion 1306 configured by is located near the joint 1305.

すると可動部1306は継手1305のまわりに大きな慣性モー
メントをもつことになる。従って、何等かの外乱によっ
て撮影者の支持する支持棒1304が傾いたとしても、可動
部1306のもつ慣性モーメントの作用によって可動部1306
すなわち鏡筒部1301の姿勢は傾くことなく一定に保たれ
る。よって、撮影者が揺動しても画面揺れの少ない安定
した画像を得ることができる。(例えば、ジュン・ユル
ゲンス、「ステディカムの設計」エス・エム・ピー・テ
ー・イー・ジャーナル87巻1978年9月587ページ(John
Jurgens「Steadicam as a Design Problem」,SMPTE jou
nal Vol.87,Sep,1978,P587)) 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような従来の構成では、その防振
特性が固定であるという問題点がある。例えば、撮影者
が撮影装置を手に持って歩行しながら撮影を行う場合
は、撮影者が足を運ぶ周期で撮影装置に揺れが発生する
が、画面は揺れないことが望ましい。一方、撮影者がパ
ン撮影を行う場合には撮影画面は撮影者の意図する方向
にすばやく応答することが望ましい。もし、上記従来例
において前者の撮影条件が画面揺れを抑制できるように
防振特性を選ぶと、後者の撮影条件の下では撮影画面は
撮影者の意図するように良好に応答しない。逆に、後者
の撮影条件に合わせて防振特性を選ぶと、撮影者の意図
する方向にすばやく応答させることができるが、前者の
撮影条件の下では防振の効果は十分に得ることができな
い。
Then, the movable portion 1306 has a large moment of inertia around the joint 1305. Therefore, even if the support bar 1304 supported by the photographer is tilted by some disturbance, the movable portion 1306 is acted by the action of the moment of inertia of the movable portion 1306.
That is, the posture of the lens barrel 1301 is kept constant without tilting. Therefore, it is possible to obtain a stable image with little screen shake even when the photographer swings. (For example, Jun Jurgens, "Design of Steadicam", SMP Thee Journal, Vol. 87, September 1978, page 587 (John
Jurgens "Steadicam as a Design Problem", SMPTE jou
nal Vol.87, Sep, 1978, P587)) Problems to be Solved by the Invention However, the conventional configuration as described above has a problem in that its anti-vibration property is fixed. For example, when a photographer holds an image capturing device in his / her hand and takes an image while walking, the image capturing device shakes in a cycle in which the photographer visits, but it is desirable that the screen does not shake. On the other hand, when the photographer performs pan photographing, it is desirable that the photographing screen respond quickly in the direction intended by the photographer. If, in the above-mentioned conventional example, the image-stabilizing characteristic is selected so that the former photographing condition can suppress the screen shake, the photographing screen does not respond well as the photographer intends under the latter photographing condition. On the contrary, if the anti-vibration characteristic is selected according to the latter shooting condition, it is possible to quickly respond in the direction intended by the photographer, but under the former shooting condition, sufficient anti-vibration effect cannot be obtained. .

さらに、上記従来例によれば、カウンタウエイト1302を
設ける必要があり、小型軽量化が困難となる問題点があ
る。
Further, according to the above-mentioned conventional example, it is necessary to provide the counterweight 1302, which makes it difficult to reduce the size and weight.

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の撮影装置は、複
数のレンズと撮像素子を搭載された鏡筒部と、前記撮像
素子に得られる電気信号から画像信号を作り出す画像信
号処理手段と、前記鏡筒部への入射光線軸と直交もしく
は略直交する回転軸回りに前記鏡筒部を回動自在に支承
する支持体と、前記鏡筒部と前記支持体の間に取りつけ
られ、前記鏡筒部を回転駆動するアクチュエータ手段
と、前記鏡筒部と前記支持体の相対角度を検出する相対
角度検出手段と、前記鏡筒部の慣性座標に対する角速度
を検出する鏡筒部角速度検出手段と、前記支持体の慣性
座標に対する角速度を検出する支持体角速度検出手段
と、前記支持体角速度検出手段の出力信号の絶対値が所
定の値を越えて一定時間以上継続したときは移動撮影と
判別し、前記相対角度検出手段の出力信号が所定の範囲
内で、かつ前記支持体角度検出手段の出力信号の絶対値
が所定の値以下で一定時間以上継続したときは静止撮影
と判別する撮影モード判別手段と、前記鏡筒部角速度検
出手段の出力信号と前記相対角度検出手段の出力信号よ
り合成信号を生成し出力する合成手段と、前記合成信号
を増幅し前記アクチュエータ手段に電力を供給する駆動
手段より構成され、前記撮影モード判別手段が静止撮影
と判別したときは前記合成手段の制御利得を調整し前記
鏡筒部を慣性座標において静止するように制御し、前記
撮影モード判別手段が移動撮影と判別したときは前記合
成手段の制御利得を調整し前記鏡筒部と前記支持体の慣
性座標に対する角度を一致させるように制御することを
特徴とするものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, a photographing apparatus according to the present invention is a lens barrel portion in which a plurality of lenses and an image pickup element are mounted, and an image signal from an electric signal obtained by the image pickup element. Image signal processing means for producing the above, a support member for rotatably supporting the lens barrel portion around a rotation axis orthogonal to or substantially orthogonal to the incident light ray axis to the lens barrel portion, the lens barrel portion and the support member. An actuator means mounted between the two to rotate and drive the lens barrel portion, a relative angle detecting means for detecting a relative angle between the lens barrel portion and the support, and an angular velocity with respect to the inertial coordinate of the lens barrel portion. Lens barrel angular velocity detection means, support angular velocity detection means for detecting angular velocity relative to the inertial coordinate of the support, and absolute value of output signal of the support angular velocity detection means exceeds a predetermined value and continues for a certain time or more. When moved If the output signal of the relative angle detection means is within a predetermined range and the absolute value of the output signal of the support body angle detection means is below a predetermined value and continues for a certain period of time or more, it is determined to be still shooting. Photographing mode determining means, combining means for generating and outputting a combined signal from the output signal of the lens barrel angular velocity detecting means and the output signal of the relative angle detecting means, and amplifying the combined signal to supply power to the actuator means. When the photographing mode discriminating means discriminates the still photographing, the control gain of the synthesizing means is adjusted to control the lens barrel portion to stand still in the inertial coordinate, and the photographing mode discriminating means. When it is determined that the moving image is taken, the control gain of the synthesizing means is adjusted to control the lens barrel and the support so as to match the angles with respect to the inertial coordinates. Than it is.

作用 本発明は上記の構成によって、前記撮影モード判別手段
が静止撮影であると判別したときは、前記鏡筒部を前記
慣性座標において静止もしくは略静止するように制御
し、前記撮影モード判別手段が移動撮影であると判別し
たときは、前記鏡筒部と前記支持体のそれぞれの角度を
前記慣性座標において滑らかに一致させ、前記鏡筒部が
前記支持体に対して良好に追従するように制御する。し
たがって静止撮影時には撮影者および撮影装置の揺動に
かかわらず画面揺れの少ない安定した画像を得ることが
でき、パン撮影やチルト撮影の移動撮影時には、操作性
を損なわない、小型軽量化が可能な撮影装置が提供でき
る。
Operation According to the present invention, when the photographing mode discrimination means discriminates the still photographing by the above-mentioned constitution, the lens barrel part is controlled to be stationary or substantially stationary at the inertial coordinate, and the photographing mode discrimination means is operated. When it is determined that the shooting is a moving image, the respective angles of the lens barrel portion and the support body are smoothly matched in the inertial coordinates, and the lens barrel portion is controlled so as to follow the support body well. To do. Therefore, it is possible to obtain a stable image with little screen shake regardless of the shake of the photographer and the shooting device during still shooting, and it is possible to reduce size and weight without impairing operability during moving shooting such as pan shooting and tilt shooting. An imaging device can be provided.

実施例 以下本発明の一実施例の撮影装置について、図面を参照
しでがら説明する。
Embodiment An image pickup apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例における撮影装置の構成図で
ある。第1図において、撮影装置の鏡筒部1には多数の
レンズ群(図示を省略)と撮像素子2(たとえば、CCD
板や撮像管)が取り付けられ、被写体からの反射光を集
光させて撮像素子2に結像させ、電荷信号(電気信号)
に変換する。画像信号処理回路10は、撮像素子2に得ら
れた電荷信号を逐次読み出し、画像信号(ビデオ信号)
を作り出している。
FIG. 1 is a block diagram of an image pickup apparatus in one embodiment of the present invention. In FIG. 1, a large number of lens groups (not shown) and an image sensor 2 (for example, CCD
(A plate or an image pickup tube) is attached, and the reflected light from the subject is condensed to form an image on the image pickup element 2, and a charge signal (electrical signal)
Convert to. The image signal processing circuit 10 sequentially reads out the charge signals obtained by the image pickup device 2 to obtain an image signal (video signal).
Is producing.

鏡筒部1と支持体3の間にはアクチュエータ5が配置さ
れ、回転軸6を中心にして鏡筒部1部をヨー方向に回転
駆動している。アクチュエータ5の回転軸6は、鏡筒部
1の重心Gを通り、支持体3に回転可能に支承されてい
る。さらに、支持体3には撮影装置の操作者が手で支持
するグリップ部分4を設けてある。
An actuator 5 is arranged between the lens barrel portion 1 and the support body 3, and the lens barrel portion 1 is rotatably driven about the rotation shaft 6 in the yaw direction. The rotation shaft 6 of the actuator 5 passes through the center of gravity G of the lens barrel portion 1 and is rotatably supported by the support body 3. Further, the support body 3 is provided with a grip portion 4 that is manually supported by the operator of the photographing apparatus.

第2図(a)、(b)、(c)にアクチュエータ5の具
体的な構成を示す。第2図に於いて、マグネット202の
強磁性体製のバックヨーク201は鏡筒部1に取りつけら
れ、回転軸6と共に回転する。マグネット202は4極に
着磁され、界磁磁束を発生している。回転軸6の軸受20
7が取りつけられたコイルヨーク203には、コイル204a,2
04bとホール素子(感磁素子)9が固着されている。本
例では、マグネット202が鏡筒部1に取りつけられ、コ
イルヨーク203が支持体3に取りつけられている。コイ
ル204aと204bは直列に接続され、端子205から206に流れ
る電流とマグネット202の磁束によって回転トルクを発
生する。また、ホール素子9はマグネット202の磁極の
切り換え部分にほぼ対向して配置され、マグネット202
(鏡筒部1の角度θm)コイルヨーク203(支持体3の
角度θo)の相対的な角度差θmo(=θo−θm)に対
応した出力信号を発生する。なお、θmは慣性座標から
みた回転軸6の回りの鏡筒部1の角度であり、θoは同
じ慣性座標からみた回転軸6の回りの支持体3の角度で
ある。
2 (a), (b), and (c) show a specific configuration of the actuator 5. In FIG. 2, the back yoke 201 made of a ferromagnetic material of the magnet 202 is attached to the lens barrel portion 1 and rotates together with the rotating shaft 6. The magnet 202 is magnetized to have four poles and generates a magnetic field flux. Bearing 20 of rotating shaft 6
In the coil yoke 203 to which 7 is attached, the coils 204a, 2
04b and Hall element (magnetism sensitive element) 9 are fixed. In this example, the magnet 202 is attached to the lens barrel portion 1, and the coil yoke 203 is attached to the support body 3. The coils 204a and 204b are connected in series, and a rotational torque is generated by the current flowing from the terminals 205 to 206 and the magnetic flux of the magnet 202. The Hall element 9 is arranged so as to substantially face the magnetic pole switching portion of the magnet 202.
(Angle θm of lens barrel 1) An output signal corresponding to a relative angular difference θmo (= θo−θm) of the coil yoke 203 (angle θo of the support 3) is generated. It should be noted that θm is the angle of the lens barrel portion 1 around the rotation axis 6 viewed from the inertial coordinate, and θo is the angle of the support 3 around the rotation axis 6 viewed from the same inertial coordinate.

アクチュエータ5のマグネット202の磁束を検知するホ
ール素子9の出力信号aは相対角度検出回路11に入力さ
れる。第3図に相対角度検出回路11の具体的な構成を示
す。ホール素子9の2つの出力端子に得られる直流信号
を、演算増幅器301と抵抗302,303,304,305からなる作動
増幅回路によって所定倍に差動増幅し、出力信号cを得
ている。+VH、−VHは、適当な電源であり、抵抗306,30
7を介してホール素子9に適当なバイアス電圧を与えて
いる。
The output signal a of the Hall element 9 that detects the magnetic flux of the magnet 202 of the actuator 5 is input to the relative angle detection circuit 11. FIG. 3 shows a specific configuration of the relative angle detection circuit 11. The DC signal obtained at the two output terminals of the hall element 9 is differentially amplified by a predetermined factor by the operation amplification circuit composed of the operational amplifier 301 and the resistors 302, 303, 304, 305 to obtain the output signal c. + VH, -VH are suitable power supplies, and resistors 306 and 30
An appropriate bias voltage is applied to the Hall element 9 via 7.

また、振動型ジャイロからなる角速度センサ7が、鏡筒
部1に固定部材8によって取りつけられている。角速度
センサ7の検出軸はアクチュエータ5の回転軸6と一致
しており、慣性座標における鏡筒部1の回転軸6の回り
の回転角速度に応動した出力信号bを出力する。角速度
センサ7の出力信号bは角速度検出回路12に入力され、
慣性座標からみた鏡筒部1の回転軸6の回りの角速度ω
mに比例した信号dを得ている。第4図に角速度検出回
路12の具体的な構成を示す。強制振動回路401は所定周
波数(例えば、1kHz)の正弦波発振回路を有し、その発
振周波数信号によって角速度センサ7の圧電素子で作ら
れたドライブ・エレメント402を強制的に振動させてい
る。圧電素子で作られたセンス・エレメント403はドラ
イブ・エレメント402と機械的に接触して配置されてい
るので、ドライブ・エレメント402と共に同じ周波数で
振動する。このとき、鏡筒部1が慣性座標において回転
軸6の回りで回転動作すると、力学的なコリオリ力が発
生する。コリオリ力はセンス・エレメント403の直交す
る2軸の角速度の積に比例するので、慣性座標における
鏡筒部1の回転軸6の回りの角度速ωmと強制振動によ
る角速度の積に比例する。センス・エレメント403はコ
リオリ力によって機械歪を生じ、圧電作用によって電気
信号を発生する。センス・エレメント403の出力を同期
検波回路404によって強制振動と同じ周波数で周期検波
し、ローパスフィルタ405によって検波出力の低周波成
分(例えば、DC〜100Hz程度)取り出せば、慣性座標に
おける鏡筒部1の回転軸6の回りの角速度ωmに比例す
る信号dが得られる。
Further, the angular velocity sensor 7 composed of a vibration type gyro is attached to the lens barrel portion 1 by a fixing member 8. The detection axis of the angular velocity sensor 7 coincides with the rotation axis 6 of the actuator 5, and outputs the output signal b in response to the rotation angular velocity around the rotation axis 6 of the lens barrel portion 1 in the inertial coordinates. The output signal b of the angular velocity sensor 7 is input to the angular velocity detection circuit 12,
Angular velocity ω around the rotation axis 6 of the lens barrel 1 viewed from the inertial coordinates
A signal d proportional to m is obtained. FIG. 4 shows a specific configuration of the angular velocity detection circuit 12. The forced vibration circuit 401 has a sine wave oscillating circuit having a predetermined frequency (for example, 1 kHz), and forcibly vibrates the drive element 402 made of the piezoelectric element of the angular velocity sensor 7 by the oscillating frequency signal. Since the sense element 403 made of a piezoelectric element is arranged in mechanical contact with the drive element 402, it vibrates with the drive element 402 at the same frequency. At this time, when the lens barrel unit 1 rotates about the rotation axis 6 in the inertial coordinate, a mechanical Coriolis force is generated. Since the Coriolis force is proportional to the product of the angular velocities of the two orthogonal axes of the sense element 403, it is proportional to the product of the angular velocity ωm around the rotation axis 6 of the lens barrel 1 in inertial coordinates and the angular velocity due to forced vibration. The sense element 403 causes a mechanical strain due to the Coriolis force and generates an electric signal due to a piezoelectric action. The output of the sense element 403 is periodically detected by the synchronous detection circuit 404 at the same frequency as the forced vibration, and the low-frequency component (for example, about DC to 100 Hz) of the detected output is extracted by the low-pass filter 405. A signal d proportional to the angular velocity ωm about the rotation axis 6 of is obtained.

相対角度検出回路11の出力信号cと鏡筒部角速度検出回
路12の出力信号dは、支持体角速度検出手段17に入力さ
れる。支持体角速度検出手段17はこれらの入力信号から
撮影者が操作する支持体3の慣性座標における角速度に
比例する信号uを出力する。支持体角速度検出回路17の
出力信号uは、撮影モード判別手段13に入力される。撮
影モード判別手段13は、これらの入力信号から撮影者が
静止撮影を行っているのかパン撮影を行っているのかを
判別する。ここで、前記静止撮影とは、撮影者が、撮影
方向を変える事なく撮影装置を操作することを意味し、
前記パン撮影とは、撮影者が、撮影方向をヨー方向に回
転移動するように撮影装置を操作することを意味する。
The output signal c of the relative angle detection circuit 11 and the output signal d of the lens barrel angular velocity detection circuit 12 are input to the support angular velocity detection means 17. The support angular velocity detection means 17 outputs a signal u proportional to the angular velocity in the inertial coordinates of the support 3 operated by the photographer from these input signals. The output signal u of the support angular velocity detection circuit 17 is input to the photographing mode determination means 13. The photographing mode discrimination means 13 discriminates whether the photographer is performing still photography or pan photography from these input signals. Here, the still shooting means that the photographer operates the photographing device without changing the photographing direction,
The pan photographing means that the photographer operates the photographing apparatus so as to rotate the photographing direction in the yaw direction.

撮影モード判別手段13の判別結果は合成手段14に入力さ
れる。さらに、合成手段14には、相対角度検出回路11の
出力信号cと鏡筒部角速度検出回路12の出力信号dが入
力される。制御演算手段14は、撮影モード判別手段13が
静止撮影であると判別したときは、相対角度検出回路11
の出力信号cと、鏡筒角速度検出回路12の出力信号d
と、相対角度検出回路11の出力信号cを積分演算した結
果とをそれぞれ第1の所定の利得で加算し、撮影モード
判別手段13がパン撮影であると判別したときは、相対角
度検出回路11の出力信号cと、角速度検出回路の出力信
号dと、相対角度検出回路11の出力信号cを積分演算し
た結果と、相対角度検出回路11の出力信号cから得る角
速度指令とをそれぞれ第2の所定の利得で加算し、演算
結果を出力信号eとして出力する。
The discrimination result of the photographing mode discrimination means 13 is input to the synthesizing means 14. Further, the output signal c of the relative angle detection circuit 11 and the output signal d of the lens barrel angular velocity detection circuit 12 are input to the synthesizing means 14. When the shooting mode determination means 13 determines that the shooting mode is determined to be still shooting, the control calculation means 14 determines the relative angle detection circuit 11
Output signal c and the output signal d of the lens barrel angular velocity detection circuit 12
And the result of integration calculation of the output signal c of the relative angle detection circuit 11 are respectively added with a first predetermined gain, and when the photographing mode discrimination means 13 discriminates the pan photographing, the relative angle detection circuit 11 Output signal c, the output signal d of the angular velocity detection circuit, the result of the integral calculation of the output signal c of the relative angle detection circuit 11, and the angular velocity command obtained from the output signal c of the relative angle detection circuit 11, respectively. Addition is performed with a predetermined gain, and the calculation result is output as an output signal e.

第5図に撮影モード判別手段13と合成手段14の構成を示
す。本実施例では、撮影モード判別手段13と制御演算手
段14は、A/D変換器502,503と演算器501とメモリ504とD/
A変換器505とで構成される。A/D変換器502は、位置検出
回路11の出力信号cの値に対応したディジタル信号pを
作り出している。また、A/D変換器503は、角速度検出回
路12の出力信号dの値に対応したディジタル信号qを作
り出している。演算器501は、メモリ504のROM領域(リ
ードオンリーメモリ領域)に格納されている後述の所定
の内蔵プログラムに従って動作し、A/D変換器502のディ
ジタル信号pとA/D変換器503のディジタル信号qをRAM
領域(ランダムアクセスメモリ領域)取り込み、所定の
演算を施した後に合成して、合成ディジタル信号wをD/
A変換器505に出力し、合成信号eを得ている。
FIG. 5 shows the configuration of the photographing mode discrimination means 13 and the composition means 14. In this embodiment, the photographing mode discrimination means 13 and the control calculation means 14 are composed of A / D converters 502 and 503, a calculation device 501, a memory 504 and a D / D converter.
It is composed of an A converter 505. The A / D converter 502 produces a digital signal p corresponding to the value of the output signal c of the position detection circuit 11. Further, the A / D converter 503 produces a digital signal q corresponding to the value of the output signal d of the angular velocity detection circuit 12. The arithmetic unit 501 operates according to a predetermined built-in program, which will be described later, stored in the ROM area (read-only memory area) of the memory 504, and outputs the digital signal p of the A / D converter 502 and the digital signal of the A / D converter 503. RAM for signal q
The area (random access memory area) is fetched, subjected to a predetermined calculation, and then combined to generate the combined digital signal w by D /
It outputs to the A converter 505, and the synthetic signal e is obtained.

第6図にA/D変換器502の具体的な構成を示す(A/D変換
器503についても同様である)。入力信号cとD/A変換回
路607の出力信号mはコンパレータ601によって比較さ
れ、その大小関係に応じたコンパレート信号nを得る。
発振回路605は、所定の周波数のクロックパルスlを発
生している。演算器501からの信号hは、通常“H"(高
電位状態)になっており、ディジタル信号Pの読み込み
の時に“L"(低電位状態)になる。従って、インバータ
回路602とアンド回路603,604はコンパレート信号nに応
じて、クロックパルスlをカウンタ回路606のダウンパ
ルス入力端子Dもしくはアップパルス入力端子Uに入力
している(信号hが“H"の時)。カウンタ回路606は、
ダウンパルス入力端子Dへの入力パルスにより内部状態
を1ずつ減算していき、アップパルス入力端子Uへの入
力パルスにより内部状態を1ずつ加算していく。カウン
タ回路606の内部状態はディジタル信号pとして出力さ
れ、D/A変換器607においてディジタル信号pに応じたア
ナログ信号mに変換する。その結果、カウンタ回路606
のディジタル信号pは入力信号cに対応した値になる。
演算器501は、信号hを所定の短時間“L"にしてカウン
タ回路606の動作を停止させ、安定したディジタル信号
pを読み込むようにしている。同様に、演算器501は信
号kを所定の短時間“L"にして、安定したディジタル信
号qを読み込むようにしている。
FIG. 6 shows a specific configuration of the A / D converter 502 (the same applies to the A / D converter 503). The input signal c and the output signal m of the D / A conversion circuit 607 are compared by the comparator 601, and the comparator signal n corresponding to the magnitude relation is obtained.
The oscillator circuit 605 generates a clock pulse 1 having a predetermined frequency. The signal h from the calculator 501 is normally "H" (high potential state), and becomes "L" (low potential state) when the digital signal P is read. Therefore, the inverter circuit 602 and the AND circuits 603 and 604 input the clock pulse 1 to the down pulse input terminal D or the up pulse input terminal U of the counter circuit 606 according to the comparator signal n (when the signal h is "H"). Time). The counter circuit 606 is
The internal state is decremented by 1 by the input pulse to the down pulse input terminal D, and the internal state is incremented by 1 by the input pulse to the up pulse input terminal U. The internal state of the counter circuit 606 is output as a digital signal p, and is converted into an analog signal m according to the digital signal p in the D / A converter 607. As a result, the counter circuit 606
The digital signal p becomes a value corresponding to the input signal c.
The arithmetic unit 501 sets the signal h to "L" for a predetermined short time to stop the operation of the counter circuit 606 and read a stable digital signal p. Similarly, the arithmetic unit 501 sets the signal k to "L" for a predetermined short time to read a stable digital signal q.

合成手段14の出力信号eは駆動回路16に入力され、信号
eに比例した電圧信号(もしくは電流信号)fがアクチ
ュエータ5のコイル204a,204bに供給される。第7図に
駆動回路16の具体的な構成を示す。演算増幅器701とト
ランジスタ704,705と抵抗702,703によって電力増幅回路
を構成し、信号eを所定倍に増幅した電圧信fを出力す
る。
The output signal e of the synthesizing means 14 is input to the drive circuit 16, and a voltage signal (or current signal) f proportional to the signal e is supplied to the coils 204a and 204b of the actuator 5. FIG. 7 shows a specific configuration of the drive circuit 16. The operational amplifier 701, the transistors 704 and 705, and the resistors 702 and 703 form a power amplification circuit, which outputs a voltage signal f obtained by amplifying the signal e by a predetermined number.

さて、演算器591の内蔵プログラムについて説明する。
まず、第8図に示した基本フローチャートに基づいて概
略を説明する。
Now, the built-in program of the arithmetic unit 591 will be described.
First, an outline will be described based on the basic flowchart shown in FIG.

処理801では、タイマーからの割り込みを持っている。
タイマーは、所定の時間ΔT毎に割り込み信号を発生
し、割り込みが入るとに移行する。すなわち、サンプ
リング時間ΔTで以下の処理を行うことになる。
The process 801 has an interrupt from the timer.
The timer generates an interrupt signal at every predetermined time ΔT, and shifts to when an interrupt occurs. That is, the following processing is performed at the sampling time ΔT.

処理802では、鏡筒部1と支持体3との相対角度θmoに
相当するデジタル信号pをA/D変換器502から取り込み、
メモリ504に格納する。さらに、鏡筒部1の慣性座標か
ら見た角速度ωmに相当するデジタル信号qをA/D変換
器503から取り込み、メモリ504に格納する。
In process 802, the digital signal p corresponding to the relative angle θmo between the lens barrel 1 and the support 3 is fetched from the A / D converter 502,
Store in memory 504. Further, the digital signal q corresponding to the angular velocity ωm viewed from the inertial coordinate of the lens barrel portion 1 is fetched from the A / D converter 503 and stored in the memory 504.

処理803では、鏡筒部1と支持体3との相対角度θmoに
相当するデジタル信号pと鏡筒部1の慣性座標から見た
角速度ωmに相当するデジタル信号qから、慣性座標か
ら見た支持体3の角速度ωoを演算で求め、支持体3の
角速度ωoの値から静止撮影であるかパン撮影であるか
を判別する。そして静止撮影と判別すればに移行し、
パン撮影と判別すればに移行する。
In process 803, the digital signal p corresponding to the relative angle θmo between the lens barrel portion 1 and the support body 3 and the digital signal q corresponding to the angular velocity ωm of the lens barrel portion 1 from the inertial coordinate are used to determine the support seen from the inertial coordinate. The angular velocity ωo of the body 3 is calculated, and it is determined from the value of the angular velocity ωo of the support body 3 whether the photographing is still photography or pan photography. And if it is judged that it is still shooting, it moves to
If it is determined to be pan photography, the process moves to.

処理804では、鏡筒部1が慣性座標において静止もしく
は略静止するように制御演算し、駆動回路16の指令入力
となる信号eを作り出している。本処理のあとは、に
移行する。
In process 804, a control calculation is performed so that the lens barrel unit 1 is stationary or substantially stationary in the inertial coordinates, and a signal e to be a command input of the drive circuit 16 is generated. After this processing, shifts to.

処理805では、鏡筒部1が支持体3に対して滑らかに追
従するように制御演算し、駆動回路16の指令入力となる
信号eを作り出している。本処理のあとは、に移行す
る。
In process 805, control calculation is performed so that the lens barrel portion 1 smoothly follows the support body 3, and a signal e which is a command input of the drive circuit 16 is generated. After this processing, shifts to.

なお、処理803が第1図における撮影モード判別手段13
に相当し、処理804と処理805が第1図における制御演算
手段14に相当する。
Incidentally, the processing 803 is the photographing mode discrimination means 13 in FIG.
The process 804 and the process 805 correspond to the control calculation means 14 in FIG.

次に、処理802〜805について、第9図を用いて詳しく説
明する。
Next, the processes 802 to 805 will be described in detail with reference to FIG.

第9図(a)は、処理802の詳細なフローチャートであ
る。まず、鏡筒部1と支持体3の相対角度θmoに対応す
るデジタル信号pの前回のサンプリング時の値を保持す
る変数Qnの内容を変数Qn−1に格納する。次に、信号h
を“L"にして鏡筒部1と支持体3の相対角度θmoに対応
するデジタル信号pを新たに取り込み変数Qnに格納した
後、再び信号hを“H"にする。
FIG. 9A is a detailed flowchart of the process 802. First, the content of the variable Qn that holds the value of the digital signal p corresponding to the relative angle θmo between the lens barrel 1 and the support 3 at the previous sampling is stored in the variable Qn−1. Then the signal h
Is set to "L", a digital signal p corresponding to the relative angle θmo between the lens barrel 1 and the support 3 is newly fetched and stored in the variable Qn, and then the signal h is set to "H" again.

さらに、鏡筒部1の角速度ωmに対応するデジタル信号
qの前回のサンプリング時の値を保持する変数Wnの内容
を変数Wn−1に格納する。次に、信号kを“L"にして鏡
筒部1の角速度ωmに対応するデジタル信号qを新たに
取り込み変数Wnに格納した後、再び信号kを“H"にす
る。すなわち、この時点で今現在の鏡筒部部1と支持体
3の相対角度θmoの情報が変数Qnに格納され、鏡筒部1
の角速度ωmの情報が変数Wnに格納されたことになる。
さらに、1サンプリング前のそれぞれの情報は変数Qn−
1と変数Wn−1に格納されている。
Further, the content of the variable Wn holding the value at the time of the previous sampling of the digital signal q corresponding to the angular velocity ωm of the lens barrel portion 1 is stored in the variable Wn−1. Next, the signal k is set to "L", a digital signal q corresponding to the angular velocity ωm of the lens barrel portion 1 is newly fetched and stored in the variable Wn, and then the signal k is set to "H" again. That is, at this time, the information of the relative angle θmo between the present barrel portion 1 and the support 3 is stored in the variable Qn, and the barrel portion 1
The information of the angular velocity ωm of is stored in the variable Wn.
Furthermore, the information of each one sampling before is the variable Qn-
1 and the variable Wn-1.

第9図(b)は、処理803の詳細なフローチャートであ
る。まず、処理901で鏡筒部1と支持体3の今現在の相
対角度θmo(=θo−θm)に対応する値を保持する変
数Qnから鏡筒部1と支持体3の1サンプリング前の相対
角度θmoに対応する値を保持する変数Qn−1を引算し、
その結果を変数ΔQに格納する。次に、処理902では慣
性座標に対する鏡筒1の角速度ωmを表す変数Wnに変数
ΔQをサンプリング周期ΔTで除した値ΔQ/ΔTを加算
する。すなわち、下記の演算(1)を行い、演算結果は
変数Woに格納される。
FIG. 9B is a detailed flowchart of the process 803. First, in process 901, relative to the lens barrel 1 and the support 3 one sampling before, from the variable Qn holding a value corresponding to the current relative angle θmo (= θo−θm) between the lens barrel 1 and the support 3. Subtract the variable Qn-1 that holds the value corresponding to the angle θmo,
The result is stored in the variable ΔQ. Next, in process 902, a value ΔQ / ΔT obtained by dividing the variable ΔQ by the sampling period ΔT is added to the variable Wn representing the angular velocity ωm of the lens barrel 1 with respect to the inertial coordinate. That is, the following calculation (1) is performed, and the calculation result is stored in the variable Wo.

Wo=Wn+ΔQ/ΔT ……(1) 式(1)において項〔ΔQ/ΔT〕は鏡筒部1と支持体3
の相対角度の差分を表すものであるから、サンプリング
周期Δが十分小であるとすれば、式(1)の第2項目は
支持体3の鏡筒部1に対する相対角速度(ωo−ωm)
に示し、この項と鏡筒部1の角速度ωmとの和に対応す
る〔Wn+ΔQ/ΔT〕は支持体3の角速度ωoに対応した
値を示すことになる。したがって、式(1)の変数Wo
は、支持体3の慣性座標に対する角速度ωoを表すもの
である。処理903において変数PFLは、その内容が“1"の
ときはパン撮影と判定していることを示し、その内容が
“0"のときは静止撮影と判定していることを示すもので
ある。
Wo = Wn + ΔQ / ΔT (1) In the formula (1), the term [ΔQ / ΔT] is the lens barrel 1 and the support 3
Therefore, if the sampling period Δ is sufficiently small, the second item of the equation (1) is the relative angular velocity (ωo−ωm) of the support 3 with respect to the lens barrel portion 1.
[Wn + ΔQ / ΔT], which corresponds to the sum of this term and the angular velocity ωm of the lens barrel 1, indicates a value corresponding to the angular velocity ωo of the support 3. Therefore, the variable Wo in equation (1)
Represents the angular velocity ωo with respect to the inertial coordinate of the support 3. In the process 903, the variable PFL indicates that the pan photographing is determined when the content is “1”, and the still photographing is determined when the content is “0”.

さて、前回のサンプリング時における処理803の結果に
おいてPFL=1であったとすると、処理903の結果、処理
904に移行する。処理904において、変数Qnの絶対値が所
定の値QAISを超えていないかを判別する。変数Qnの絶
対値が所定の値QAISを超えていなければ処理905に移行
し、超えていれば処理909に移行する。処理905では変数
Woの絶対値が所定の値WAISを超えていなければ処理906
に移行し、超えていれば処理909に移行する。処理906で
は変数NAISの内容を“1"だけ増す。処理907では変数N
AISが所定の値TAIS/ΔTを超えているかを判別する。
変数NAIS所定の値TAIS/ΔTを超えていれば処理908
に移行し、超えていなければ処理910に移行する。処理9
08では変数PFLを“0"とする。処理909では変数NAISを
“0"とする。変数NAISは一種のカウンタの働きをして
おり、第8図に示した一連の処理が行われるのは時間Δ
Tごとに発生するタイマ割り込みによるので処理906〜
処理907は時間ΔT×NAISを計測していることに相当す
る。
Now, if PFL = 1 in the result of the processing 803 at the previous sampling, the result of the processing 903 is
Move to 904. In process 904, it is determined whether or not the absolute value of the variable Qn exceeds the predetermined value QAIS. If the absolute value of the variable Qn does not exceed the predetermined value QAIS, the process proceeds to processing 905, and if it exceeds, the process proceeds to processing 909. Variable in process 905
If the absolute value of Wo does not exceed the predetermined value WAIS, process 906
To 909, and if it exceeds, to 909. In process 906, the content of the variable NAIS is incremented by "1". In process 907, the variable N
It is determined whether AIS exceeds a predetermined value TAIS / ΔT.
If the variable NAIS exceeds the predetermined value TAIS / ΔT, process 908.
To 910, and if not exceeded, to 910. Processing 9
In 08, the variable PFL is set to "0". In process 909, the variable NAIS is set to "0". The variable NAIS acts as a kind of counter, and the series of processing shown in FIG.
Processing is performed since timer interrupts occur every T.
The process 907 corresponds to measuring the time ΔT × NAIS.

すなわち、パン撮影であると判別されている時(PFL=
1の時)は鏡筒部1と支持体3の相対角度θmoの絶対値
が所定の値(QAISに対応)以下であり、かつ支持体3
の角速度ωoの絶対値が所定の値(WAISに対応)以下
である状態が所定の判定時間(TAISに対応)以上続い
て始めて静止撮影であると判別される(PFL=0)こと
になり、パン撮影を行っている間は上記条件は満たされ
る事なくPFL=1となっている。
That is, when it is determined that the pan shooting is performed (PFL =
1), the absolute value of the relative angle θmo between the lens barrel 1 and the support 3 is less than or equal to a predetermined value (corresponding to QAIS), and the support 3
The state in which the absolute value of the angular velocity ωo of is less than or equal to a predetermined value (corresponding to WAIS) is determined to be still shooting only after a predetermined determination time (corresponding to TAIS) (PFL = 0). While performing pan photography, the above conditions are not satisfied and PFL = 1.

逆に、前回の処理803の結果においてPFL=0であったと
すると、処理903の結果、処理911に移行する。処理911
では変数Woの絶対値が所定の値WPANを超えているかを
判別する。変数Woの絶対値が所定の値WPANを超えてい
れば処理912に移行し、超えていなければ処理915に移行
する。処理912では変数NPANの内容を“1"だけ増す。処
理913では変数NPANが所定の値TPAN/ΔTを超えてい
るかを判別する。変数NPANが所定の値TPAN/ΔTを超
えていれば処理914に移行し、超えていなければ処理910
に移行する。処理914では変数PFLを“1"とする。処理91
5では変数NPANを“0"とする。変数NPANは一種のカウ
ンタの働きをしており、第8図に示した一連の処理が行
われるのは時間ΔTごとに発生するタイマ割り込みによ
るので処理912〜処理913は時間ΔT×NPANを計測して
いることに相当する。処理914では変数PFLを“1"とす
る。処理915では変数NPANを“0″とする。
On the contrary, if PFL = 0 in the result of the previous processing 803, the processing proceeds to processing 911 as a result of processing 903. Processing 911
Then, it is determined whether or not the absolute value of the variable Wo exceeds a predetermined value WPAN. If the absolute value of the variable Wo exceeds the predetermined value WPAN, the process proceeds to step 912, and if not, the process proceeds to step 915. In process 912, the content of the variable NPAN is incremented by "1". In process 913, it is determined whether the variable NPAN exceeds a predetermined value TPAN / ΔT. If the variable NPAN exceeds the predetermined value TPAN / ΔT, the process proceeds to processing 914, and if not, processing 910.
Move to. In process 914, the variable PFL is set to "1". Processing 91
In 5, the variable NPAN is set to "0". The variable NPAN functions as a kind of counter, and the series of processes shown in FIG. 8 is performed by the timer interrupt generated at each time ΔT, so that the processes 912 to 913 measure the time ΔT × NPAN. Is equivalent to In process 914, the variable PFL is set to "1". In process 915, the variable NPAN is set to "0".

すなわち、静止撮影であると判別されている時(PFL=
0の時)は支持体3の角速度Woの絶対値が所定の値(W
PANに対応)以上となる状態が所定の判定時間(TPANに
対応)以上続いて初めてパン撮影と判別(PFL=1)す
る。
That is, when it is determined that the still image is taken (PFL =
0), the absolute value of the angular velocity Wo of the support 3 is a predetermined value (W
It is determined that the pan shooting is performed (PFL = 1) for the first time after the state of being equal to or more than PAN) continues for a predetermined determination time (corresponding to TPAN) or more.

そして、処理910において、静止撮影かパン撮影かの判
別結果をもとに次の処理に移行する。すなわち、前段ま
での処理において静止撮影であると判別されていれば
に移行し処理804を行い、パン撮影と判別されていれば
に移行し処理805を行う。
Then, in process 910, the process proceeds to the next process based on the determination result of still image capturing or pan image capturing. That is, if it is determined in the processing up to the previous stage that still image capturing is performed, the process proceeds to step 804, and if it is determined that pan image capturing is performed, the process proceeds to step 805.

第9図(c)は、処理804の詳細なフローチャートであ
る。まず、駆動回路16の指令入力となる信号eに対応す
るデジタル信号Wの1サンプリング前の値を保持する変
数Enを変数En−1に格納する。次に、鏡筒部1と支持体
3の今現在の相対角度θmoに対応する値を保持する変数
Qnから鏡筒部1と支持体3の1サンプリング前の相対角
度θmoに対応する値を保持する変数Qn−1を引算し、そ
の結果を変数ΔQに格納する。次いで、鏡筒部1の今現
在の角速度ωmに対応する値を保持する変数Wnから鏡筒
部1の1サンプリング前の角速度ωmに対応する値を保
持する変数Wn−1を引算し、その結果を変数ΔWに格納
する。そして、K1、K2、Ta、ΔTを定数として下記の演
算(2)を行い、演算結果は変数ΔEに格納される。
FIG. 9C is a detailed flowchart of the process 804. First, the variable En that holds the value of the digital signal W corresponding to the signal e that is the command input of the drive circuit 16 one sampling before is stored in the variable En-1. Next, a variable that holds a value corresponding to the current relative angle θmo between the lens barrel 1 and the support 3.
A variable Qn-1 holding a value corresponding to the relative angle θmo of the lens barrel 1 and the support 3 before one sampling is subtracted from Qn, and the result is stored in a variable ΔQ. Next, a variable Wn-1 which holds a value corresponding to the angular velocity ωm of the lens barrel portion 1 before one sampling is subtracted from a variable Wn which holds a value corresponding to the current angular velocity ωm of the lens barrel portion 1 The result is stored in the variable ΔW. Then, the following calculation (2) is performed using K1, K2, Ta, and ΔT as constants, and the calculation result is stored in the variable ΔE.

ΔE=−K1×ΔW+K2×(ΔQ+ΔT×Qn/Ta) ……
(2) 次に、変数ΔEと変数En−1を加算し、その結果を新た
に変数Enに格納する。そして最後に、変数Enの内容を信
号WとしてD/A変換器505に出力する(第5図参照)。そ
の後、に移行し次のタイマ割り込みを持つ(第8図参
照)。
ΔE = -K1 × ΔW + K2 × (ΔQ + ΔT × Qn / Ta)
(2) Next, the variable ΔE and the variable En-1 are added, and the result is newly stored in the variable En. Finally, the content of the variable En is output as a signal W to the D / A converter 505 (see FIG. 5). After that, the process shifts to and the next timer interrupt occurs (see FIG. 8).

第9図(d)は、処理805の詳細なフローチャートであ
る。まず、駆動回路16の指令入力となる信号eに対応す
るデジタル信号wの1サンプリング前の値を保持する変
数Enを変数En−1に格納する。次に、鏡筒部1と支持体
3の今現在の相対角度θmoに対応する値を保持する変数
Qnから鏡筒部1と支持体3の1サンプリング前の相対角
度θmoに対応する値を保持する変数Qn−1を引算し、そ
の結果を変数ΔQに格納する。次に、鏡筒部1の今現在
の角速度ωmに対応する値を保持する変数Wnから鏡筒部
1の1サンプリング前の角速度ωmに対応する値を保持
する変数Wn−1を引算し、その結果を変数ΔWに格納す
る。そして、K3、K4、Tw、Tp、ΔTを定数として下記の
演算(3)を行い、演算結果は変数ΔEに格納される。
FIG. 9D is a detailed flowchart of the process 805. First, the variable En holding the value of the digital signal w corresponding to the signal e which is the command input of the drive circuit 16 one sampling before is stored in the variable En-1. Next, a variable that holds a value corresponding to the current relative angle θmo between the lens barrel 1 and the support 3.
A variable Qn-1 holding a value corresponding to the relative angle θmo of the lens barrel 1 and the support 3 before one sampling is subtracted from Qn, and the result is stored in a variable ΔQ. Next, a variable Wn-1 holding a value corresponding to the angular velocity ωm of the lens barrel portion 1 before one sampling is subtracted from a variable Wn holding a value corresponding to the current angular velocity ωm of the lens barrel portion 1, The result is stored in the variable ΔW. Then, the following calculation (3) is performed using K3, K4, Tw, Tp, and ΔT as constants, and the calculation result is stored in the variable ΔE.

ΔE=−K3×(ΔW−ΔQ/Tw) +K4×(ΔQ+ΔT×Qn/Tp) ……(3) 次に、変数ΔEと変数En−1を加算し、その結果を新た
に変数Enに格納する。そして最後に、変数Enの内容を信
号wとしてD/A変換器505に出力する(第5図参照)。そ
の後、に移行し次のタイマ割り込みを持つ(第8図参
照)。
ΔE = −K3 × (ΔW−ΔQ / Tw) + K4 × (ΔQ + ΔT × Qn / Tp) (3) Next, the variable ΔE and the variable En-1 are added, and the result is newly stored in the variable En. . Finally, the content of the variable En is output as a signal w to the D / A converter 505 (see FIG. 5). After that, the process shifts to and the next timer interrupt occurs (see FIG. 8).

以下、静止撮影時における制御動作と防振効果について
詳細に説明する。第10図は、静止撮影時の本実施例にお
ける撮影装置の制御ブロック図である。なお、図中にお
いて、Sはラプラス演算子を表すものである。さらに、
本図においてサンプリングによる遅れ要素、鏡筒部角速
度検出回路12のローパスフィルタ405の周波数依存性は
以下説明する周波数領域では十分無視できるので省略し
ている。さて、慣性座標からみた鏡筒部1の角度θmと
支持体3の角度θoの相対角度θmoは、アクチュエータ
5のマグネット202の磁界を検知するホール素子9によ
って簡単に検出される。ホール素子9と相対角度検出回
路11はブロック1001で表わされ、θmoのKQ・AQ倍の信号
c(位置検出回路11の出力信号)を得る。KQはホール素
子5の磁束密度・電圧変換利得であり、AQは相対角度検
出回路11の電圧利得である。一方、慣性座標からみた鏡
筒部1の角速度ωmは角速度センサ7と角速度検出回路
12によって検出され、ブロック1008によって検出され、
ブロック1008によって表わされ、ωmのKW・AW倍の信号
dを得る。KWは角速度センサ7の角速度・電圧変換利得
であり、AWは角速度検出回路12の電圧利得である。さら
に、演算器501の処理804(破線で囲った部分がそれに相
当する)によって、信号cをK2倍(ブロック1002)し、
その結果とその結果を利得1/Taで積分(ブロック1003)
したものと、信号dを−K1倍(ブロック1009)したもの
とを加算点1010において合成し、合成信号eを得る。駆
動回路16に対応したブロック1004において、信号eはAe
倍に増幅され、電圧信号fを得る。アクチュエータ5に
対応したブロック1005において、電圧信号fはトルクTm
に変換される。ここに、Rはコイル204aと204bの合成抵
抗値であり、Ktはトルク定数である。ブロック1006は鏡
筒部1の機械的な慣性モーメントJmによるトルクTmから
角速度ωmへの伝達を表わし、ブロック1007はωmとθ
mの関係を表わす。したがって、本ブロック図からθo
からθmへの伝達特性は折線近似のボード線図で表すと
第11図のようになる。第11図においてfrはθoの揺れの
周波数である。ここで、折点の周波数f1、f2は第10図に
示した各利得定数を用いて以下のように表せる。
Hereinafter, the control operation and the image stabilization effect at the time of still image capturing will be described in detail. FIG. 10 is a control block diagram of the image pickup apparatus in this embodiment during still image pickup. In the figure, S represents a Laplace operator. further,
In this figure, the delay element due to sampling and the frequency dependence of the low-pass filter 405 of the lens barrel angular velocity detection circuit 12 are omitted because they can be sufficiently ignored in the frequency region described below. Now, the relative angle θmo between the angle θm of the lens barrel portion 1 and the angle θo of the support body 3 when viewed from the inertial coordinates is easily detected by the Hall element 9 that detects the magnetic field of the magnet 202 of the actuator 5. The Hall element 9 and the relative angle detection circuit 11 are represented by a block 1001 and obtain a signal c (output signal of the position detection circuit 11) that is KQ · AQ times θmo. KQ is the magnetic flux density / voltage conversion gain of the Hall element 5, and AQ is the voltage gain of the relative angle detection circuit 11. On the other hand, the angular velocity ωm of the lens barrel 1 viewed from the inertial coordinate is determined by the angular velocity sensor 7 and the angular velocity detection circuit.
Detected by 12 and detected by block 1008,
Obtain the signal d represented by block 1008 which is KW · AW times ωm. KW is the angular velocity / voltage conversion gain of the angular velocity sensor 7, and AW is the voltage gain of the angular velocity detection circuit 12. Further, the signal c is multiplied by K2 (block 1002) by the processing 804 of the computing unit 501 (the portion surrounded by the broken line corresponds to that),
The result and the result are integrated with a gain of 1 / Ta (block 1003)
And the signal d multiplied by -K1 (block 1009) are combined at the addition point 1010 to obtain a combined signal e. In the block 1004 corresponding to the drive circuit 16, the signal e is Ae
It is amplified twice to obtain the voltage signal f. In the block 1005 corresponding to the actuator 5, the voltage signal f is the torque Tm.
Is converted to. Here, R is a combined resistance value of the coils 204a and 204b, and Kt is a torque constant. Block 1006 represents transmission from torque Tm to angular velocity ωm due to mechanical moment of inertia Jm of lens barrel 1, and block 1007 represents ωm and θ.
represents the relationship of m. Therefore, from this block diagram,
The transfer characteristic from ω to θm is as shown in Fig. 11 when it is expressed by a Bode diagram approximated by a broken line. In FIG. 11, fr is the fluctuation frequency of θo. Here, the frequencies f1 and f2 at the break points can be expressed as follows using the respective gain constants shown in FIG.

実際には、f1=0.18Hz、f2=10Hzにしている。そして、
慣性座標における支持体3の回転角θoに対する鏡筒部
1の回転角θmの伝達特性は、第1の折点周波数f1以下
の周波数範囲においては1(0dB)となり、f1以上で第
2の折点周波数f2以下の周波数範囲では−6dB/octで減
衰し、f2以上の周波数範囲では−12dB/octで減衰してい
る。第11図より、f1以上の周波数範囲においてθoの振
動からθmの振動への伝達量は小さくなる。その程度
は、0dBと特性線の間の差ZdBによって表わされる(この
場合fr=1HzにおいてZ=15dBとなる)。
Actually, f1 = 0.18Hz and f2 = 10Hz are set. And
The transfer characteristic of the rotation angle θm of the lens barrel portion 1 with respect to the rotation angle θo of the support 3 in the inertial coordinate is 1 (0 dB) in the frequency range of the first break point frequency f1 or lower, and the transfer characteristic of the second bend point f1 or higher. It is attenuated at -6 dB / oct in the frequency range below the point frequency f2, and is attenuated at -12 dB / oct in the frequency range above f2. From FIG. 11, the amount of transmission from the vibration of θo to the vibration of θm becomes small in the frequency range of f1 and above. The extent is represented by the difference ZdB between 0 dB and the characteristic line (in this case at fr = 1 Hz Z = 15 dB).

静止画像における撮影装置の変動は、主に0.5Hz〜5Hzの
範囲に分布していることが知られている。従って、本撮
影装置の防振特性を第11図のごとき特性にすれば、支持
体3の回転角θoの変動にかかわらず鏡筒部1の回転角
θmはほとんど変動しなくなり、撮影画面の変動が著し
く小さくなることがわかる。すなわち、安定した見やす
いビデオ撮影が可能になる。
It is known that the fluctuation of the photographing device in the still image is mainly distributed in the range of 0.5 Hz to 5 Hz. Therefore, if the vibration-proof characteristics of the present photographing device are set as shown in FIG. 11, the rotation angle θm of the lens barrel portion 1 hardly changes regardless of the fluctuation of the rotation angle θo of the support body 3, and the fluctuation of the photographing screen. It can be seen that is significantly reduced. That is, stable and easy-to-view video shooting becomes possible.

さらに加えて言えば、前記混合演算(2)における各項
はその次段の処理(En=En−1+ΔE)とによって、下
記の様な意味をもつ。
In addition, each term in the mixing operation (2) has the following meaning depending on the processing of the next stage (En = En-1 + ΔE).

すなわち、(2)式第1項〔−K1×ΔW〕は鏡筒部1の
各速度ωmを“0"とし鏡筒部1を慣性座標において静止
させるために設ける成分である。(2)式第2項のうち
項〔K2×ΔQ〕は鏡筒部1と支持体3の相対角度θmoを
“0"とし鏡筒部1の慣性座標における角度θmと支持体
3の慣性座標における角度θoが、ほぼ一致した状態と
するために設ける成分である。ここで、利得K2は利得K1
に比べて小さく設定される。これは、鏡筒部1の角速度
ωmを“0"とすることが注目的であるからである。すな
わち、K2を大きくすると鏡筒部1の角度θmの支持体3
の角度θoに対する追従性が良くなることになり、防振
効果は低下する。したがって、K2の値は十分に小さく選
ばれ、項〔K2×ΔQ〕によるアクチュエータ5の発生ト
ルクTmは僅かである。したがって、アクチュエータ5の
軸受け回りの損失が大きい場合には、発生トルクTmはそ
の損失に勝ることなく、鏡筒部1と支持体3の相対角度
θmoを“0"とするに至らない。すなわち、鏡筒部1の角
度θmと支持体3の角度θoが定常的な偏差をもってω
m=0の制御が成されることになる。そこで、(2)式
第2項のうちの項〔K2×ΔT×Qn/Ta〕が設けられ、次
段の処理(En=En−1+ΔE)とともに、θmoの積分演
算の意味をもち鏡筒部1の角度θmと支持体3の角度θ
oの定常的な偏差を除去する。すなわち、θoとθmに
定常的な偏差が存在すると、毎回のサンプリング毎に項
〔K2×ΔT×Qn/Ta〕が変数Enに加算される。この結
果、項〔K2×ΔQ〕によるアクチュエータ5の発生トル
クが軸受け損失より小なる場合であっても、項〔K2×Δ
T×Qn/Ta〕は毎回のサンプリング毎にEnに加算される
ので、アクチュエータ5発生トルクは時間と共に大きく
なり軸受け損失に勝り、θoとθmの定常的な偏差をな
くすことができる。
That is, the first term [−K1 × ΔW] in the equation (2) is a component provided to set each speed ωm of the lens barrel portion 1 to “0” and to make the lens barrel portion 1 stand still in the inertial coordinates. The term [K2 × ΔQ] in the second term of the equation (2) is the angle θm in the inertial coordinate of the lens barrel 1 and the inertial coordinate of the support 3 when the relative angle θmo between the lens barrel 1 and the support 3 is “0”. The angle θo at is a component provided to make the states substantially coincide. Where gain K2 is gain K1
It is set smaller than. This is because it is important to set the angular velocity ωm of the lens barrel portion 1 to “0”. That is, when K2 is increased, the support 3 having the angle θm of the lens barrel 1 is
The followability with respect to the angle θo is improved, and the anti-vibration effect is reduced. Therefore, the value of K2 is selected to be sufficiently small, and the torque Tm generated by the actuator 5 according to the term [K2 × ΔQ] is small. Therefore, when the loss around the bearing of the actuator 5 is large, the generated torque Tm does not exceed the loss, and the relative angle θmo between the lens barrel 1 and the support body 3 does not reach "0". That is, the angle θm of the lens barrel portion 1 and the angle θo of the support 3 have a steady deviation ω.
Control of m = 0 will be performed. Therefore, the term [K2 × ΔT × Qn / Ta] of the second term of the equation (2) is provided, and it has the meaning of integral calculation of θmo together with the processing of the next stage (En = En−1 + ΔE). The angle θm of 1 and the angle θ of the support 3
Eliminate stationary deviations of o. That is, if there is a steady deviation between θo and θm, the term [K2 × ΔT × Qn / Ta] is added to the variable En for each sampling. As a result, even when the torque generated by the actuator 5 according to the term [K2 × ΔQ] is smaller than the bearing loss, the term [K2 × ΔQ]
[T × Qn / Ta] is added to En for each sampling, so that the torque generated by the actuator 5 increases with time, overcoming the bearing loss, and eliminating the steady deviation between θo and θm.

さて、次にパン撮影時における制御動作を説明する。ま
ず、静止撮影を行っている時は上記のように鏡筒部部1
は慣性座標において静止するように制御されているの
で、撮影者がこの状態(静止撮影)から支持体3を操作
してパン撮影に入ったならば鏡筒部1は支持体3に追従
せず静止するように制御され(実際には前記混合演算
(2)における項〔K2×ΔQ〕と項〔K2×ΔT×Qn/T
a〕の働きによって僅かながら働く)鏡筒部1と支持体
3の相対角度θmoは次第に大きくなる。しかしながら、
撮影モード判別手段13(処理803)によって支持体3の
角速度ωoの絶対値が所定の値(第9図(a)のQPAN
に対応)を超えたところでパン撮影であると判別され制
御演算は処理805によって行われることになる。処理805
では鏡筒部1の角度θmが支持体3の角度θoに対して
滑らかに一致し、良好に追従するように制御演算してい
る。このことについて、以下、詳しく説明する。
Now, the control operation at the time of pan photographing will be described. First, when performing still photography, as described above, the lens barrel unit 1
Is controlled so as to stand still in the inertial coordinate system. Therefore, if the photographer operates the support body 3 from this state (still photography) to start pan photography, the lens barrel portion 1 does not follow the support body 3. It is controlled so as to be stationary (actually, the term [K2 × ΔQ] and the term [K2 × ΔT × Qn / T in the above mixing operation (2)].
(It works a little due to the action a)) The relative angle θmo between the lens barrel 1 and the support 3 gradually increases. However,
The absolute value of the angular velocity ωo of the support 3 is set to a predetermined value (QPAN in FIG. 9A) by the photographing mode determination means 13 (process 803).
(Corresponding to the above), it is determined that the pan photographing is performed, and the control calculation is performed by the process 805. Process 805
Then, the control calculation is performed so that the angle θm of the lens barrel portion 1 smoothly agrees with the angle θo of the support body 3 and follows well. This will be described in detail below.

前記混合演算(3)における各項はその次段の処理(En
=En−1+ΔE)とによって、下記の様な意味をもつ。
Each term in the mixed operation (3) is processed in the next process (En
= En-1 + ΔE) has the following meaning.

すなわち、(3)式第1項〔−K3×(ΔW−ΔQ/Tw)〕
は鏡筒部1の角速度ωmを時定数Twで支持体3の角速度
ωoに一致するように働く。なぜなら、定常状態(パン
撮影と判別され常に処理805が行われている場合におい
て)では、この項は“0"となるから、次式(4)を得
る。
That is, the first term of expression (3) [-K3 x (ΔW-ΔQ / Tw)]
Serves to match the angular velocity ωm of the lens barrel portion 1 with the angular velocity ωo of the support 3 with a time constant Tw. This is because in the steady state (when the pan photographing is determined and the processing 805 is always performed), this term is “0”, and therefore the following expression (4) is obtained.

ΔW=ΔQ/Tw ……(4) 式(4)は以上の説明から、次式(5)のように書き換
えられる。
ΔW = ΔQ / Tw (4) From the above description, the equation (4) can be rewritten as the following equation (5).

Wn−Wn−1=(Qn−Qn−1)/Tw ……(5) さらに、式(4)は次式(6)のように書き換えられ
る。
Wn-Wn-1 = (Qn-Qn-1) / Tw (5) Further, the equation (4) can be rewritten as the following equation (6).

(Wn−Wn−1)/ΔT =〔Wn+(Qn−Qn−1)/ΔT−Wn〕/Tw ……(6) 式(6)は明らかに差分方程式であり、サンプリング周
期ΔTの極限ΔT→0をとると、式(6)はtを時間と
して次式(7)の微分方程式になる。
(Wn-Wn-1) / [Delta] T = [Wn + (Qn-Qn-1) / [Delta] T-Wn] / Tw (6) Equation (6) is obviously a difference equation and the limit [Delta] T of the sampling period [Delta] T → When 0 is taken, the equation (6) becomes a differential equation of the following equation (7) where t is time.

dWn/dt=(Wn+dQn/dt−Wn)/Tw ……(7) ここで、Wnは鏡筒部1の角速度ωmに対応し、Qnは鏡筒
部1に対する支持体3の相対角度θmoに対応するもので
あるから、式(7)は次式(8)に書き換えることがで
きる。
dWn / dt = (Wn + dQn / dt−Wn) / Tw (7) where Wn corresponds to the angular velocity ωm of the lens barrel 1, and Qn corresponds to the relative angle θmo of the support 3 to the lens barrel 1. Therefore, the equation (7) can be rewritten as the following equation (8).

dωm/dt=(ωm+dθmo/dt−ωm)/Tw ……(8) さて、式(8)において項〔dθmo/dt〕は鏡筒部1と
支持体3の相対角速度を表すものであるから、この項と
鏡筒部1の角速度ωnとの和であるところの〔ωm+d
θmo/dt〕は支持体3の角速ωoを表すことになる。よ
って、式(8)は次式(9)となる。
dωm / dt = (ωm + dθmo / dt−ωm) / Tw (8) Now, in the equation (8), the term [dθmo / dt] represents the relative angular velocity between the lens barrel portion 1 and the support body 3. [Ωm + d], which is the sum of this term and the angular velocity ωn of the lens barrel 1.
θmo / dt] represents the angular velocity ωo of the support 3. Therefore, the equation (8) becomes the following equation (9).

dωm/dt=(ωo−ωm)/Tw ……(9) 微分方程式(9)をωmについて解くと、結局式(10)
を得る。
dωm / dt = (ωo−ωm) / Tw (9) When the differential equation (9) is solved for ωm, the equation (10) is eventually obtained.
To get

ωm=ωo×(1−e−t/TW) ……(10) すなわち、式(10)は鏡筒部1の角速度ωmが時定数Tw
で支持体3の角速度ωoに一致することを示している。
なわち、(3)式のΔQ/Twは鏡筒部1に対して角速度の
指令を施している。ところが項〔−K3×(ΔW−ΔQ/T
w)〕だけでは鏡筒部1の角度θmと支持体3の角度θ
oは、一致しないで、ほぼ撮影モード判別手段13がパン
撮影を判別した時点での差だけずれた格好になる。そこ
で、項〔K4×ΔQ〕が鏡筒部1と支持体3の相対角度θ
moを“0"とし鏡筒部1の慣性座標における角度θmと支
持体3の慣性座標における角度θoが、ほぼ一致させる
ために設けられている。しかし、利得K4を大きくすると
パン撮影を検出した時点の鏡筒部1の角度θmと支持体
3の角度θoの角度差が急峻に“0"になるように制御さ
れることになり、撮影者にとっては撮影画面が急激に流
れることに違和感をもつ。逆に、利得K4を小さくすると
項〔K4×ΔQ〕によるアクチュエータ5の発生トルタTm
は小さく、アクチュエータ5の軸受損失が存在する場合
には鏡筒部1の角度θmと支持体3の角度θoは一致す
るに至らない。そこで、項〔K4×ΔT×Qn/Tp〕が設け
られる。この項〔K4×ΔT×Qn/Tp〕は次段の処理(En
=En−1+ΔE)とによって、鏡筒部1と支持体3の相
対角度θmoの積分演算を意味し、鏡筒部1の角度θmと
支持体3の角度θoとの定常的な偏差を補償する。すな
わち、θoとθmに定常的な偏差が存在すると、毎回の
サンプリング毎に項〔K4×ΔT×Qn/Tp〕が変数Enに加
算される。この結果、項〔K4×ΔQ〕によるアクチュエ
ータ5の発生トルクが軸受け損失より小なる場合であっ
ても、項〔K4×ΔT×Qn/Tp〕は毎回のサンプリンダ毎
にEnに加算されるので、アクチュエー5の発生トルクは
時間と共に大きくなり軸受け損失に勝り、θoとθmの
定常的な偏差をなくするに至る。
ωm = ωo × (1-e −t / TW ) (10) That is, in the equation (10), the angular velocity ωm of the lens barrel 1 is the time constant Tw.
Indicates that it matches the angular velocity ωo of the support 3.
That is, ΔQ / Tw in the equation (3) gives an angular velocity command to the lens barrel 1. However, the term [−K3 × (ΔW−ΔQ / T
w)] alone, the angle θm of the lens barrel 1 and the angle θ of the support 3
O does not match, and is in the form of being shifted by a difference at the time when the shooting mode determination means 13 determines the pan shooting. Therefore, the term [K4 × ΔQ] is the relative angle θ between the lens barrel 1 and the support 3.
It is provided so that mo is “0” and the angle θm in the inertial coordinate of the lens barrel portion 1 and the angle θo in the inertial coordinate of the support body 3 are substantially matched. However, if the gain K4 is increased, the angle difference between the angle θm of the lens barrel portion 1 and the angle θo of the support body 3 at the time when the pan photographing is detected is controlled so that the angle sharply becomes “0”. It seems strange to me that the shooting screen suddenly flows. On the contrary, when the gain K4 is reduced, the torque Tm generated by the actuator 5 due to the term [K4 × ΔQ] is generated.
Is small, the angle θm of the lens barrel portion 1 and the angle θo of the support body 3 do not match when the bearing loss of the actuator 5 exists. Therefore, the term [K4 × ΔT × Qn / Tp] is provided. This item [K4 × ΔT × Qn / Tp] is the next processing (En
= En-1 + ΔE) means an integral calculation of the relative angle θmo between the lens barrel 1 and the support 3, and compensates for a steady deviation between the angle θm of the lens barrel 1 and the angle θo of the support 3. . That is, if there is a steady deviation between θo and θm, the term [K4 × ΔT × Qn / Tp] is added to the variable En for each sampling. As a result, even when the torque generated by the actuator 5 according to the term [K4 × ΔQ] is smaller than the bearing loss, the term [K4 × ΔT × Qn / Tp] is added to En for each sampler, The torque generated by the actuator 5 increases with time and exceeds the bearing loss, and the steady deviation between θo and θm is eliminated.

さて、撮影者が静止撮影からパン撮影、そして再び静止
撮影という具合いに本実施例の撮影装置を操作したとき
の支持体3の慣性座標における角度θoと鏡筒部1の慣
性座標における角度θmの動きについて第12図に用いて
説明する。第12図は撮影者が静止撮影からパン撮影、そ
して再び静止撮影という具合に本実施例の撮影装置を操
作したときの支持体3の慣性座標における角度θoと鏡
筒部1の慣性座標における角度θmの動きを示すもので
ある。曲線1201は支持体3の慣性座標における角度θo
の動きを示すものであり、撮影者が時刻t1までは静止撮
影を行い、この時刻(t1)よりパン撮影に入り、時刻t3
で再び静止撮影に入っていることを示す。曲線1202は鏡
筒部1の慣性座標における角度θmの動きを示すもので
ある。時刻t1でパン撮影が開始されると、この時点では
撮影モード判別手段13(処理803)は、依然として静止
撮影と判別しているので前記した様に鏡筒部1は僅かな
がらも動くものの支持体3に対する追従性は悪く鏡筒部
1と支持対3の相対角度θmoは広がりを増す。やがて、
処理803で定めるTPANに対応する時間後、時刻t2におい
て鏡筒部1と支持体3の相対角度θmoが、処理803で定
めるθPANに対応する値まで大きくなると、同処理803に
よってパン撮影と判別され制御演算は処理805に委ねら
れる。すると、前記した様に鏡筒部1の角度θmが支持
体3の角度θoに対して滑らかに一致し、良好に追従す
るように制御される。そして、時刻t3において撮影者が
静止撮影に入ると処理803で定めるところのTAISに対応
する時間の後、時刻t4において同処理803によって再び
静止撮影と判別されることになる。なお、以上の動作に
おいて、鏡筒部1の角度θmが、支持体3の角度θoを
若干超えること(オーバーシュート)が起こる。これは
処理805における前記混合演算(3)の積分項〔K4×Δ
T×Qn/Tp〕に起因するものであるが、そのオーバーシ
ュートの度合は僅かであり撮影者にとっても違和感を感
じる程度のものではない。
By the way, when the photographer operates the photographing apparatus of the present embodiment in a state of still photography, pan photography, and still photography again, the angle θo in the inertial coordinate of the support body 3 and the angle θm in the inertial coordinate of the lens barrel portion 1 The movement will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows the angle θo in the inertial coordinates of the support body 3 and the angle in the inertial coordinates of the lens barrel portion 1 when the photographer operates the photographing apparatus of the present embodiment such as still photographing, pan photographing, and still photographing. It shows the movement of θm. The curve 1201 is the angle θo in the inertial coordinate of the support 3.
The photographer performs still photography until time t1, and pan photography starts from this time (t1) at time t3.
Indicates that the camera is in still photography again. A curve 1202 shows the movement of the lens barrel 1 at the angle θm in the inertial coordinates. When the pan photographing is started at time t1, the photographing mode discriminating means 13 (process 803) still discriminates the still photographing at this time, so that the lens barrel portion 1 moves slightly as described above. The followability with respect to 3 is poor, and the relative angle θmo between the lens barrel 1 and the support pair 3 expands. Eventually,
After a time corresponding to TPAN defined in process 803, when the relative angle θmo between the lens barrel portion 1 and the support 3 increases to a value corresponding to θPAN defined in process 803 at time t2, it is determined to be pan photography by the process 803. The control calculation is entrusted to the process 805. Then, as described above, the angle θm of the lens barrel portion 1 is smoothly matched with the angle θo of the support body 3 and is controlled so as to follow well. Then, at time t3, when the photographer enters still shooting, after a time corresponding to TAIS defined in the process 803, the process 803 again determines still shooting at time t4. In the above operation, the angle θm of the lens barrel portion 1 slightly exceeds the angle θo of the support body 3 (overshoot). This is the integral term [K4 × Δ of the mixed operation (3) in the process 805.
T × Qn / Tp], but the degree of the overshoot is slight and the photographer does not feel uncomfortable.

以上の如く、防振機構を有する撮影装置を構成して、本
発明の撮影装置の操作性について実際に検討し、既に述
べたTp、Ta、WPAN、WAIS、TPAN、TAISの各定数の値
を決定したところ、Tp=0.3秒、Ta=3.5秒、WPAN=3
度/秒、WAIS=3度/秒、TPAN=0.3秒、TAIS=1秒
と定めたとき撮影者が通常の撮影を行って、特に違和感
を感ずることなく静止撮影および移動撮影の円滑な操作
を実現することができた。
As described above, the photographic device having the image stabilizing mechanism is constructed, the operability of the photographic device of the present invention is actually examined, and the values of the constants of Tp, Ta, WPAN, WAIS, TPAN, and TAIS described above are calculated. When decided, Tp = 0.3 seconds, Ta = 3.5 seconds, WPAN = 3
Degrees / second, WAIS = 3 degrees / second, TPAN = 0.3 seconds, and TAIS = 1 second, the photographer can take normal shooting and perform smooth operations for still and moving shooting without feeling discomfort. Could be realized.

なお、以上の説明では、ヨー方向の揺れに対する防振及
びパン撮影について適用した本発明の実施例を説明した
が、もちろん、ピッチ方向の揺れに対する防振及びチル
ト撮影にも適用できることは言うまでもない。また、以
上の説明では支持体の角速度は、支持体角速度検出手段
により支持体と鏡筒部の相対角度差と鏡筒部の角速度よ
り演算で求めたが、支持体に角速度センサを新たに取り
付け、直接検出してもよいことは言うまでもない。さら
に、本撮影装置の応用範囲はビデオカメラに限定される
ものではなく、その他、本発明の主旨を変えずして種々
の変更が可能である。
In the above description, the embodiment of the present invention is applied to the shake prevention in the yaw direction and the pan photographing, but it goes without saying that the invention can also be applied to the shake prevention in the pitch direction and the tilt photographing. Further, in the above description, the angular velocity of the support is calculated by the support angular velocity detecting means from the relative angular difference between the support and the lens barrel and the angular velocity of the lens barrel, but an angular velocity sensor is newly attached to the support. Needless to say, it may be directly detected. Further, the application range of the present photographing device is not limited to the video camera, and various modifications can be made without changing the gist of the present invention.

発明の効果 以上述べたように、本発明の撮影装置の防振機構は、従
来例に於て必要とされた鏡筒部のカウンタウエイトが不
要であり、小型軽量化が可能である。また、センサの個
数も少なく、コストも安い。さらに、アクチュエータの
マグネットの磁界を検知するホール素子(感磁素子)に
よって相対的な位置検出を行っているので、構成が簡単
であり、部品点数も少ない、さらに、本発明の撮影装置
は撮影モード判別手段を有しており、静止撮影で必要と
される防振効果とパン撮影において必要とされる良好な
追従性を両立させている。従って、本発明により、例え
ばビデオカメラを構成するならば、簡単に小型軽量・高
性能の防振機構付きビデオカメラを得ることができる。
EFFECTS OF THE INVENTION As described above, the anti-vibration mechanism of the image pickup apparatus of the present invention does not require the counterweight of the lens barrel portion required in the conventional example, and can be reduced in size and weight. Moreover, the number of sensors is small and the cost is low. Further, since the relative position is detected by the Hall element (magnetism sensitive element) that detects the magnetic field of the magnet of the actuator, the configuration is simple and the number of parts is small. It has a discriminating means to achieve both the anti-vibration effect required for still photography and the good followability required for pan photography. Therefore, according to the present invention, for example, if a video camera is configured, a compact, lightweight and high-performance video camera with a vibration isolation mechanism can be easily obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例における撮影装置の構成図、
第2図は第1図のアクチュエータの具体的な構成を表す
構成図、第3図は第1図の相対角度検出回路の具体的な
構成を表す回路図、第4図は第1図の鏡筒部角速度検出
回路の具体的な構成を表す構成図、第5図は第1図の撮
影モード判別手段と合成手段の具体的な構成を表す構成
図、第6図は第5図のA/D変換器の具体的な構成を表す
構成図、第7図は第1図の駆動回路の具体的な構成を表
す回路図、第8図は第5図のメモリのROM領域に格納さ
れている内蔵プログラムの基本フローチャート、第9図
は第8図の各処理の詳細なフローチャート、第10図は第
1図の動作を説明するためのブロック図、第11図は第1
図の動作を説明するためのボード線図、第12図は第1図
の動作を説明するための動作説明図、第13図は従来にお
ける撮影装置の構成図である。 1……鏡筒部、3……支持体、5……アクチュエータ、
6……回転軸、7……角速度センサ、9……ホール素
子、10……画像信号処理回路、11……相対角度検出回
路、12……鏡筒部角速度検出回路、13……撮影モード判
別手段、14……制御演算手段、G……鏡筒部1の重心、
16……駆動回路、501……演算器、502,503……A/D変化
器、504……メモリ、505……D/A変換器。
FIG. 1 is a block diagram of a photographing device according to an embodiment of the present invention,
2 is a configuration diagram showing a specific configuration of the actuator of FIG. 1, FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific configuration of the relative angle detection circuit of FIG. 1, and FIG. 4 is a mirror of FIG. FIG. 5 is a configuration diagram showing a specific configuration of the tubular angular velocity detection circuit, FIG. 5 is a configuration diagram showing a specific configuration of the photographing mode discrimination means and the composition means of FIG. 1, and FIG. 6 is A / of FIG. FIG. 7 is a configuration diagram showing a specific configuration of the D converter, FIG. 7 is a circuit diagram showing a specific configuration of the drive circuit of FIG. 1, and FIG. 8 is stored in the ROM area of the memory of FIG. A basic flow chart of the built-in program, FIG. 9 is a detailed flow chart of each processing of FIG. 8, FIG. 10 is a block diagram for explaining the operation of FIG. 1, and FIG.
FIG. 12 is a Bode diagram for explaining the operation of the figure, FIG. 12 is an operation explanatory view for explaining the operation of FIG. 1, and FIG. 13 is a configuration diagram of a conventional photographing apparatus. 1 ... Lens barrel, 3 ... Support, 5 ... Actuator,
6 ... Rotation axis, 7 ... Angular velocity sensor, 9 ... Hall element, 10 ... Image signal processing circuit, 11 ... Relative angle detection circuit, 12 ... Lens barrel angular velocity detection circuit, 13 ... Shooting mode discrimination Means, 14 ... Control computing means, G ... Center of gravity of lens barrel 1,
16 ... Drive circuit, 501 ... Calculator, 502,503 ... A / D converter, 504 ... Memory, 505 ... D / A converter.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数のレンズと撮像素子を搭載された鏡筒
部と、前記撮像素子に得られる電気信号から画像信号を
作り出す画像信号処理手段と、前記鏡筒部への入射光線
軸と直交もしくは略直交する回転軸回りに前記鏡筒部を
回動自在に支承する支持体と、前記鏡筒部と前記支持体
の間に取りつけられ、前記鏡筒部を回転駆動するアクチ
ュエータ手段と、前記鏡筒部と前記支持体の相対角度を
検出する相対角度検出手段と、前記鏡筒部の慣性座標に
対する角速度を検出する鏡筒部角速度検出手段と、前記
支持体の慣性座標に対する角速度を検出する支持体角速
度検出手段と、前記支持体角速度検出手段の出力信号の
絶対値が所定の値を越えて一定時間以上継続したときは
移動撮影と判別し、前記相対角度検出手段の出力信号が
所定の範囲内で、かつ前記支持体角速度検出手段の出力
信号の絶対値が所定の値以下で一定時間以上継続したと
きは静止撮影と判別する撮影モード判別手段と、前記鏡
筒部角速度検出手段の出力信号と前記相対角度検出手段
の出力信号より合成信号を生成し出力する合成手段と、
前記合成信号を増幅し前記アクチュエータ手段に電力を
供給する駆動手段より構成され、前記撮影モード判別手
段が静止撮影と判別したときは前記合成手段の制御利得
を調整し前記鏡筒部を慣性座標において静止するように
制御し、前記撮影モード判別手段が移動撮影と判別した
ときは前記合成手段の制御利得を調整し前記鏡筒部と前
記支持体の慣性座標に対する角度を一致させるように制
御することを特徴とする撮影装置。
1. A lens barrel portion on which a plurality of lenses and an image pickup device are mounted, image signal processing means for generating an image signal from an electric signal obtained by the image pickup device, and an axis of a light ray incident on the lens barrel portion. Alternatively, a support body that rotatably supports the lens barrel portion around substantially orthogonal rotation axes, and an actuator means that is mounted between the lens barrel portion and the support body and that drives the lens barrel portion to rotate, Relative angle detecting means for detecting a relative angle between the lens barrel and the support, lens barrel angular velocity detecting means for detecting an angular velocity of the lens barrel with respect to the inertial coordinates, and angular velocity with respect to the inertial coordinates of the support. When the absolute values of the output signals of the support angular velocity detection means and the support angular velocity detection means exceed a predetermined value and continue for a certain time or more, it is determined that the moving image capturing is performed, and the output signal of the relative angle detection means is set to a predetermined value. within, When the absolute value of the output signal of the support angular velocity detection means is equal to or less than a predetermined value and continues for a certain period of time or more, a shooting mode determination means for determining still photography, and an output signal of the lens barrel angular velocity detection means and the relative Combining means for generating and outputting a combined signal from the output signal of the angle detecting means,
The driving means is configured to amplify the combined signal and supply electric power to the actuator means. When the photographing mode judging means judges that the photographing is still photography, the control gain of the combining means is adjusted to make the lens barrel part in inertial coordinates. When the photographing mode discriminating means discriminates the moving photographing, the control gain of the synthesizing means is adjusted so that the angles of the lens barrel portion and the support body with respect to the inertial coordinates are matched. Imaging device characterized by.
【請求項2】支持体角速度検出手段は、鏡筒部角速度検
出手段の出力信号と、相対角度検出手段の出力信号の微
分値を加算するように構成されたことを特徴とする特許
請求の範囲第(1)項記載の撮影装置。
2. The support angular velocity detecting means is configured to add the differential value of the output signal of the lens barrel angular velocity detecting means and the differential value of the output signal of the relative angle detecting means. The image capturing apparatus according to item (1).
【請求項3】アクチュエータ部の回転軸が鏡筒部の重心
もしくは重心の近傍を通っていることを特徴とする特許
請求の範囲第(1)項記載の撮影装置。
3. The photographing apparatus according to claim 1, wherein the rotation axis of the actuator section passes through the center of gravity of the lens barrel section or in the vicinity of the center of gravity.
【請求項4】角速度検出手段として、振動型ジャイロに
よる角速度センサを使用することを特徴とする特許請求
の範囲第(1)項記載の撮影装置。
4. The photographing apparatus according to claim 1, wherein an angular velocity sensor using a vibration type gyro is used as the angular velocity detecting means.
【請求項5】慣性座標における支持体回転角度に対する
鏡筒部回転角度の伝達特性を、第一の折点周波数f1以下
の周波数範囲においては1とし、f1以上で第二の折点周
波数f2(f1<f2)以下の周波数範囲では−6dB/octで減
衰させ、f2以上では−12dB/octで減衰させるようにした
ことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項に記載の撮
影装置。
5. The transfer characteristic of the lens barrel rotation angle with respect to the support rotation angle in the inertial coordinate is set to 1 in the frequency range of the first break point frequency f1 or lower, and at the f1 or higher, the second break point frequency f2 ( The image pickup apparatus according to claim (1), characterized in that it is attenuated at −6 dB / oct in a frequency range of f1 <f2) or less and is attenuated at −12 dB / oct in a frequency range of f2 or more.
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