JPH0771213B2 - Imaging device - Google Patents
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- JPH0771213B2 JPH0771213B2 JP60293849A JP29384985A JPH0771213B2 JP H0771213 B2 JPH0771213 B2 JP H0771213B2 JP 60293849 A JP60293849 A JP 60293849A JP 29384985 A JP29384985 A JP 29384985A JP H0771213 B2 JPH0771213 B2 JP H0771213B2
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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、支持体の振動にもかかわらず鏡筒部の振動を
極めて小さくする防振機構を有する撮影装置に関するも
のである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus having a vibration isolation mechanism that significantly reduces vibration of a lens barrel despite vibration of a support.
従来の技術 従来の防振機構には、空気圧や油圧により支持台から定
盤等への振動の伝達を抑制したものが広く利用されてい
る。第11図にこのような従来の防振機構の構成を表す断
面図を示す。2. Description of the Related Art As a conventional anti-vibration mechanism, one in which transmission of vibration from a support table to a surface plate or the like is suppressed by air pressure or hydraulic pressure is widely used. FIG. 11 is a sectional view showing the structure of such a conventional vibration isolation mechanism.
第11図において、定盤101と支持台102の間には空気室10
5が形成されており、空気圧縮機104から管103を通して
圧縮空気が送り込まれる。その結果、定盤101と支持台1
02の間にはバネ性の非常に弱い空気層が形成される。従
って、支持台102が大きく振動しても、定盤101にはその
振動がほとんど伝達されない。そして、防振が必要とさ
れる撮影ではビデオカメラを上記した防振機構の定盤10
1の上に設置して撮影されていた。In FIG. 11, an air chamber 10 is provided between the surface plate 101 and the support base 102.
5 is formed, and compressed air is sent from the air compressor 104 through the pipe 103. As a result, the surface plate 101 and the support base 1
Between 02, a very weak air layer is formed. Therefore, even if the support base 102 vibrates significantly, the vibration is hardly transmitted to the surface plate 101. And for shooting that requires anti-vibration, the video camera is used as the anti-vibration mechanism surface plate 10 described above.
It was placed on top of 1 and photographed.
発明が解決しようとする問題点 このような従来の防振機構では、圧縮空気を利用してい
るため圧縮機や空気室が必要であり、規模が大きくなり
携帯用には使えない。さらに圧縮機の発する音も大きい
という問題があった。Problems to be Solved by the Invention In such a conventional vibration isolation mechanism, since compressed air is used, a compressor and an air chamber are required, and the scale is large and it cannot be used for portable use. Furthermore, there was a problem that the sound emitted from the compressor was loud.
このような従来の防振機構を用いて撮影装置を扱う時
に、パンニング操作を行った場合、防振機構のために撮
影装置の追従性が悪くなり、撮影者が違和感を感じると
同時い良好なパンニング撮影ができないという問題があ
った。When a panning operation is performed when an image pickup apparatus is handled using such a conventional image stabilization mechanism, the image pickup apparatus deteriorates in followability due to the image stabilization mechanism, and the photographer feels uncomfortable at the same time. There was a problem that panning photography was not possible.
本発明は、このような点を考慮して、携帯用のビデオカ
メラにも利用可能な小型計量で高性能の防振機構を有す
る撮影装置を提供することを目的とするものである。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a photographing apparatus having a small-scale, high-performance anti-vibration mechanism that can be used for a portable video camera.
問題点を解決するための手段 複数のレンズと撮像素子を搭載する鏡筒部と、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回
路と、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ヨーイング方向に回転自
在に支持する支持体と、前記鏡筒部と支持体の間に設置
され前記鏡筒部を回転駆動するためのアクチュエータ手
段と、前記鏡筒部と支持体の相対角度を検出する角度検
出手段と、前記鏡筒部に設置され慣性座標から見た前記
回転軸回りの前記鏡筒部の角速度を検出する角速度検出
手段と、前記角度検出手段の出力が前記鏡筒部と前記支
持体の相対角度について予め定められた所定の相対角度
範囲を超えた事を検出してパンニング動作の開始を検出
し、前記角度検出手段の出力が前記所定の相対角度範囲
内にあり、かつ前記角速度検出手段の出力が前記鏡筒部
の慣性座標から見た前記回転軸回りの角速度について予
め定められた所定の角速度範囲内にある事を検出してパ
ンニング動作の終了を検出するパンニング開始・終了検
出回路と、前記パンニング開始・終了検出回路が前記角
度検出手段の出力が前記所定の相対角度範囲を超えた事
を検出した時点の前記鏡筒部と前記支持体の相対角速度
を演算してこの結果に応じて相対角度の指令を出す相対
角度指令回路と、前記角度検出手段の出力と前記角速度
検出手段の出力と前記相対角度指令回路の出力を前記パ
ンニング開始・終了検出回路の出力に応じて、それぞれ
の利得で合成する合成回路と、前記合成回路の出力に応
じて前記アクチュエータ手段を駆動する駆動回路を具備
ことにより上記目的を達成したもである。Means for Solving the Problems A lens barrel part on which a plurality of lenses and an image sensor are mounted, an image circuit for generating an image signal from an electric signal obtained by the image sensor, and an axis of a light beam incident on the lens barrel part. Alternatively, a support body that rotatably supports the lens barrel portion in the yawing direction about rotation axes that are substantially orthogonal to each other, and actuator means that is installed between the lens barrel portion and the support body and that drives the lens barrel portion to rotate. An angle detecting means for detecting a relative angle between the lens barrel portion and the support, and an angular velocity detecting means for detecting an angular velocity of the lens barrel portion around the rotation axis as viewed from the inertial coordinates installed in the lens barrel portion, The output of the angle detecting means is detected by detecting that the output of the angle detecting means exceeds a predetermined relative angle range defined in advance with respect to the relative angle between the lens barrel portion and the support, and detecting the start of the panning operation. Is the predetermined phase The panning operation is performed by detecting that the angular velocity is within the opposite angular range and that the output of the angular velocity detecting means is within a predetermined angular velocity range that is predetermined with respect to the angular velocity around the rotation axis viewed from the inertial coordinate of the lens barrel portion. A panning start / end detection circuit for detecting the end of the lens barrel section and the support at the time when the panning start / end detection circuit detects that the output of the angle detection means exceeds the predetermined relative angle range. A relative angle command circuit that calculates the relative angular velocity of the body and issues a relative angle command in accordance with this result, the output of the angle detection means, the output of the angular velocity detection means, and the output of the relative angle command circuit start the panning. A combination circuit for combining the gains according to the output of the end detection circuit and a drive circuit for driving the actuator means according to the output of the combination circuit Ri is also to achieve the above purpose.
作用 本発明は、上記の構成にすることで鏡筒部と支持台の相
対角度と、鏡筒部の慣性座標から見た回転軸回りの角速
度を検出し、これらの変動を抑制する様にアクチュエー
タ手段により駆動・制御し、鏡筒部の振動を大幅に低減
する。Action The present invention has the above-described configuration, and detects the relative angle between the lens barrel and the support and the angular velocity around the rotation axis as seen from the inertial coordinates of the lens barrel, and suppresses fluctuations of these. Driven and controlled by means to significantly reduce the vibration of the lens barrel.
さらに、パンニング開始・終了検出回路によりパンニン
グ動作時の鏡筒部の遅れを実用上十分小さくし、また、
相対角度指令回路によりパンニング動作時の鏡筒部の動
きを滑らかに制御することで撮影者にとって違和感のな
いものとする。Furthermore, the panning start / end detection circuit minimizes the delay of the lens barrel during panning operation for practical use.
The relative angle command circuit smoothly controls the movement of the lens barrel during the panning operation so that the photographer does not feel uncomfortable.
実施例 第1図に本発明の一実施例を示す。第1図において、鏡
筒部1には複数のレンズ群(図示を省略)と撮像素子2
(たとえば、CCD板や撮像管)が取りつけられ被写体か
かの反射光を集光させて撮像素子2に結像させ電気信号
に変換する。画像回路3は撮像素子2に得られた電気信
号を逐次読み出し画像信号を作り出している。鏡筒部1
と支持体15の間にはアクチュエータ手段4が設けられ、
回転軸13を中心にして鏡筒部1をヨーイング方向に回動
駆動する。アクチュエータ手段4の回転軸13は鏡筒部1
の重心点Gを通り、鏡筒部1を支持体15に対し回転可能
に支承している。なお、図面では略しているが、支持体
15には本発明の撮影装置を撮影者が支持するグリップ部
を設けてある。Embodiment FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a lens barrel 1 includes a plurality of lens groups (not shown) and an image sensor 2.
(For example, a CCD plate or an image pickup tube) is attached to collect reflected light from an object and form an image on the image pickup element 2 to convert it into an electric signal. The image circuit 3 sequentially reads the electric signal obtained by the image pickup element 2 to generate an image signal. Lens barrel 1
The actuator means 4 is provided between the support 15 and
The lens barrel portion 1 is driven to rotate in the yawing direction about the rotation shaft 13. The rotating shaft 13 of the actuator means 4 is the lens barrel portion 1.
The lens barrel portion 1 is rotatably supported with respect to the support body 15 through the center of gravity G of the above. Although not shown in the drawing,
Reference numeral 15 is provided with a grip portion for supporting the photographing apparatus of the present invention by a photographer.
第2図(a),(b),(c)にアクチュエータ手段4
の具体的な構成例を示す。第2図において、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13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13の軸受
205が設けられたコイルヨーク204にはコイル203a,203b
と角度検出手段(ホール素子)6が取りつけられる。さ
らにコイルヨーク204は支持体15に設置される。コイル2
03aと203bは直列に接続され、端子206から端子207へ流
れる電流とマグネット202の界磁磁束によって回転トル
クを発生する。また、角度検出手段6はマグネット202
の磁極の切り換り部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)とコイルヨーク204(支持
体15の角度θ0)の相対的な角度(θm0=θm−θ0)に
対応した出力信号を発生する。なお、θmは慣性座標か
ら見た回転軸13回りの鏡筒部1の角度であり、θ0は同
じ慣性座標から見た回転軸13回りの支持体15の角度であ
る。The actuator means 4 is shown in FIGS. 2 (a), (b) and (c).
A specific configuration example of is shown. In FIG. 2, a magnet
The ferromagnetic back yoke 201 of 202 is attached to the lens barrel portion 1 and rotates together with the rotary shaft 13. Magnet 202 has 4
It is magnetized by the poles to generate a magnetic field flux. Bearing of rotating shaft 13
The coil yoke 204 provided with 205 has coils 203a and 203b.
And angle detecting means (Hall element) 6 are attached. Further, the coil yoke 204 is installed on the support 15. Coil 2
03a and 203b are connected in series, and a rotating torque is generated by a current flowing from the terminal 206 to the terminal 207 and a field magnetic flux of the magnet 202. The angle detecting means 6 is a magnet 202.
Of the magnet 202 (the angle θ m of the lens barrel 1) and the coil yoke 204 (the angle θ 0 of the support 15) are arranged substantially opposite to the switching portion of the magnetic poles (θ m0 = θ). Generate an output signal corresponding to m − θ 0 ). It should be noted that θ m is the angle of the lens barrel portion 1 around the rotation axis 13 viewed from the inertial coordinate, and θ 0 is the angle of the support 15 around the rotation axis 13 viewed from the same inertial coordinate.
さて、第1図において角度検出手段6の出力信号は、相
対角度検出回路8に入力される。第3図に角度検出回路
8の具体的な構成例を示す。抵抗301,302を介して直流
バイアスされる角度検出手段6(ホール素子)の2つの
出力端子に得られる直流信号を演算増幅器307と抵抗30
3,304,305,306からなる差動増幅回路によって所定倍に
差動増幅し、出力を端子c,d,eを介して合成回路11、パ
ンニング開始・終了検出回路12、相対角度指令回路10へ
供給する。なお、第3図において、+VH,−VHは適当な
電源電圧である。Now, in FIG. 1, the output signal of the angle detecting means 6 is inputted to the relative angle detecting circuit 8. FIG. 3 shows a specific configuration example of the angle detection circuit 8. The DC signal obtained at the two output terminals of the angle detecting means 6 (Hall element), which is DC biased via the resistors 301 and 302, is supplied to the operational amplifier 307 and the resistor 30.
The differential amplification circuit composed of 3,304,305,306 differentially amplifies the signal by a predetermined factor, and supplies the output to the combination circuit 11, the panning start / end detection circuit 12, and the relative angle command circuit 10 via terminals c, d, and e. In addition, in FIG. 3, + V H and −V H are appropriate power supply voltages.
さらに、第1図において鏡筒部1の慣性座標から見た回
転軸13回りの角速度を検出する角速度検出手段7が、固
定部材14によって鏡筒部1に取り付けられる。角速度検
出手段7の出力は角速度検出回路9に入力され、慣性座
標から見た鏡筒部1の回転軸13回りの回転角速度に応じ
た出力を得ている。第4図に角速度検出手段7と角速度
検出回路9の具体的な構成例を示す。Further, in FIG. 1, the angular velocity detecting means 7 for detecting the angular velocity around the rotation axis 13 viewed from the inertial coordinate of the lens barrel portion 1 is attached to the lens barrel portion 1 by the fixing member 14. The output of the angular velocity detection means 7 is input to the angular velocity detection circuit 9, and an output corresponding to the rotational angular velocity around the rotation axis 13 of the lens barrel 1 viewed from the inertial coordinates is obtained. FIG. 4 shows a specific configuration example of the angular velocity detecting means 7 and the angular velocity detecting circuit 9.
強制振動回路403は所定の周波数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検出手段7の圧
電素子で作られたドライブ・エレメント401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402はドライブ・エレメント401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401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13の回りに回転すると、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402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13の回りに角速度(ωm)と強制振
動による角速度の積に比例する。センス・エレメント40
2はコリオリ力によって機械歪を生じ、圧電作用により
電気記号を発生する。センス・エレメント402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同期
検波し、ローパス・フィルタ405によって検波出力の低
周波成分を取り出せば慣性座標から見た鏡筒部1の回転
軸13回りの角速度ωmに比例する信号が得られる。この
出力は端子a,bを介して、合成回路11とパンニング開始
・終了検出回路12へ供給される。The forced vibration circuit 403 has a sine wave oscillating circuit having a predetermined frequency, and the oscillating frequency signal forcibly vibrates the drive element 401 made of the piezoelectric element of the angular velocity detecting means 7. Since the sense element 402 made of a piezoelectric element is arranged in mechanical contact with the drive element 401, the sense element 402 vibrates at the same frequency as the drive element 401. At this time, when the lens barrel 1 rotates about the rotation axis 13 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 402, it is proportional to the product of the angular velocity (ω m ) around the rotation axis 13 of the lens barrel portion 1 in inertial coordinates and the angular velocity due to forced vibration. Sense element 40
2 causes mechanical strain due to Coriolis force and generates an electrical symbol due to piezoelectric action. The output of the sense element 402 is synchronously detected by the synchronous detection circuit 404 at the same frequency as the forced vibration, and if the low-frequency component of the detected output is taken out by the low-pass filter 405, the rotation axis 13 of the lens barrel 1 seen from the inertial coordinates A signal proportional to the angular velocity ω m of is obtained. This output is supplied to the synthesizing circuit 11 and the panning start / end detecting circuit 12 via the terminals a and b.
第1図において、パンニング開始・終了検出回路12は端
子d,bを介して相対角度検出回路8、角速度検出回路9
の出力記号を入力し、パンニング動作の開始及び終了を
検出する。パンニング動作は、動いている被写体を撮影
するときに撮影者が自分自身を回転軸として回転しなが
ら被写体を撮影画面から外れない様にする動作であり、
すなわち、パンニング動作中には撮影装置は慣性座標に
おいてヨーイング方向に回転していることになる。In FIG. 1, a panning start / end detection circuit 12 includes a relative angle detection circuit 8 and an angular velocity detection circuit 9 via terminals d and b.
The output symbol is input to detect the start and end of the panning operation. The panning operation is an operation that prevents the subject from getting out of the shooting screen while rotating around himself as a rotation axis when shooting a moving subject.
That is, during the panning operation, the photographing device is rotating in the yawing direction in the inertial coordinates.
結局、本発明の目的である防振特性を実現することと
は、相反する動作であり、パンニング開始・終了検出回
路12はこのために設けられる。第5図にパンニング開始
・終了検出回路12の具体的な構成例を示す。In the end, achieving the anti-vibration characteristic, which is the object of the present invention, is a contradictory operation, and the panning start / end detection circuit 12 is provided for this purpose. FIG. 5 shows a specific configuration example of the panning start / end detection circuit 12.
比較器501,502、電源503,504、ORゲート回路505によっ
てウインド・コンパレータが構成されている。電源503,
504は、鏡筒部1と支持体15との所定の角度差(相対角
度θm0(1))に対応する電圧値(V(1))を有して
おり、端子dを介して入力される鏡筒部1と支持体15と
の相対角度に応じた入力信号が±V(1)の範囲内“あ
るときORゲート回路505は、“H"レベルの信号を出力す
る。さらに、鏡筒部1と支持体15の相対角度θm0が、θ
m0>θm0(1)あるいはθm0>θm0(1)となったと
き、すなわち、端子dより入力される入力信号が±V
(1)の範囲を超えたときにORゲート回路505は、“L"
レベルの信号を出力する。(“H"レベルとは、高電位で
あり、“L"レベルとは、低電位を意味する。) θm0が所定の角度差θm0(1)を超えたとき、すなわ
ち、ORゲート回路505が、“L"レベルを出力すると、こ
れはRSフリップフロップ回路512のセット端子(-s端
子)に入力されておりRSフリップフロップ回路512は、
セットされ非反転出力端子(Q端子)には、“H"レベル
の信号を出力する。これによって撮影者がパンニング動
作に入ったことを検出する。A window comparator is configured by the comparators 501 and 502, the power supplies 503 and 504, and the OR gate circuit 505. Power supply 503,
504 has a voltage value (V (1)) corresponding to a predetermined angular difference (relative angle θ m0 (1)) between the lens barrel 1 and the support body 15, and is input via the terminal d. When the input signal according to the relative angle between the lens barrel 1 and the support 15 is within ± V (1), the OR gate circuit 505 outputs a signal of “H” level. The relative angle θ m0 between the part 1 and the support 15 is θ
When m0 > θ m0 (1) or θ m0 > θ m0 (1), that is, when the input signal input from the terminal d is ± V
When the range of (1) is exceeded, the OR gate circuit 505 becomes “L”.
Output level signal. (“H” level means high potential and “L” level means low potential.) When θ m0 exceeds a predetermined angular difference θ m0 (1), that is, the OR gate circuit 505. but if outputs "L" level, which is set terminal of the RS flip-flop circuit 512 (- s terminal) is input to the RS flip-flop circuit 512,
A "H" level signal is output to the non-inverted output terminal (Q terminal) which is set. This detects that the photographer has entered the panning operation.
さらに、比較器506,507、電源508,509,ORゲート回路510
によってウインド・コンパレータが構成される。電源50
8,509は、鏡筒部1の慣性座標から見た所定の角速度
(ωm(1))に対応する電圧値(V(2))を有して
おり、端子bを介して入力される鏡筒部1の角速度ωm
に応じた入力信号が±V(2)の範囲内にあるときORゲ
ート回路510は“H"レベルの信号を出力する。逆に、 ωm>ωm(1)またはωm<−ωm(1) となっているときは、ORゲート回路510は“L"レベルの
信号を出力する。Furthermore, comparators 506 and 507, power supplies 508 and 509, OR gate circuit 510
Constitutes a window comparator. Power 50
Reference numeral 8509 denotes a lens barrel which has a voltage value (V (2)) corresponding to a predetermined angular velocity (ω m (1)) viewed from the inertial coordinate of the lens barrel portion 1 and which is input via a terminal b. Angular velocity of part 1 ω m
The OR gate circuit 510 outputs a signal of "H" level when the input signal corresponding to is within the range of ± V (2). On the contrary, when ω m > ω m (1) or ω m <−ω m (1), the OR gate circuit 510 outputs a signal of “L” level.
ORゲート回路505,510のそれそれの出力を入力するNAND
ゲート回路511は、結局、鏡筒部1と支持体15の相対角
度θm0と鏡筒部1の角速度ωmが、 −θm0(1)<θm0<θm0(1) かつ−ωm(1)<ωm<ωm(1) となったときにのみ“L"レベルの信号を出力し、このと
きにRSフリップフロップ512はリセットされ非反転出力
端子(Q端子)には“L"レベルの信号を出力する。これ
によって撮影者がパンニング動作を終了したことを検出
する。パンニング開始・終了検出回路12の出力は、端子
g,hを介して相対角度指令回路10、合成回路11に入力さ
れ、それぞれにパンニング動作中であるか、否かの情報
を供給する。NAND inputting the output of each of the OR gate circuits 505 and 510
In the gate circuit 511, after all, the relative angle θ m0 between the lens barrel 1 and the support 15 and the angular velocity ω m of the lens barrel 1 are −θ m0 (1) <θ m0 <θ m0 (1) and −ω m. (1) <ω m <ω m Outputs the “L” level signal only when (1), at which time the RS flip-flop 512 is reset and the non-inverted output terminal (Q terminal) outputs “L”. "Output level signal. This detects that the photographer has finished the panning operation. The output of the panning start / end detection circuit 12 is the terminal
It is input to the relative angle command circuit 10 and the synthesizing circuit 11 via g and h, and supplies information on whether or not the panning operation is in progress to each.
第1図において、相対角度指令回路10は、パンニング動
作時の鏡筒部1と支持体15の相対角度の指令信号を合成
回路11へ端子fを介して供給する。後述するが、合成回
路11は、相対角度θm0、角速度ωmに応じた電圧信号を
それぞれの利得で加算合成するが、パンニング動作を検
出している時にはパンニング開始検出時の鏡筒部1と支
持体15との角度差(前記θm0(1))をなくするため、
角度制御利得を上げる。しかしながら、角度差θ
m0(1)を直ちにゼロとしたのでは、撮影者が支持体15
とパンニング操作している角速度を大幅に上回る角速度
で急俊に鏡筒部1が動くため撮影者に極度の違和感を感
じさせる。相対角度指令回路10は、このために設けら
れ、鏡筒部1と支持体15の相対角度が所定の角度θ
m0(0)から前記したパンニング開始検出の基準に用い
た角度差θm0(1)に到るまでの時間により相対角速度
を算出し、これをパンニング速度として認知し、これに
応じて相対角度の指令値をθm0(1)からゼロに徐々に
変化させるものである。In FIG. 1, a relative angle command circuit 10 supplies a command signal of a relative angle between the lens barrel 1 and the support 15 during a panning operation to a synthesizing circuit 11 via a terminal f. As will be described later, the synthesizing circuit 11 adds and synthesizes the voltage signals according to the relative angle θ m0 and the angular velocity ω m with their respective gains. In order to eliminate the angle difference (θ m0 (1)) with the support 15,
Increase the angle control gain. However, the angle difference θ
If m0 (1) was immediately set to zero, the photographer would not support 15
Since the lens barrel unit 1 suddenly moves at an angular velocity significantly higher than the angular velocity at which the panning operation is performed, the photographer feels extreme discomfort. The relative angle command circuit 10 is provided for this purpose, and the relative angle between the lens barrel 1 and the support 15 is a predetermined angle θ.
The relative angular velocity is calculated from the time from m0 (0) to the angle difference θ m0 (1) used as the reference for the detection of panning start, which is recognized as the panning velocity, and the relative angle The command value is gradually changed from θ m0 (1) to zero.
第6図に応対角度指令回路10の具体的な構成例を示す。FIG. 6 shows a specific configuration example of the contact angle command circuit 10.
比較器601,602、電源603,604、ORゲート回路605によっ
てウインド・コンパレータが構成され、端子eより入力
される相対角度θm0に応じた電圧信号が前記角速度差θ
m0(1)に対応する電圧値V(1)と比較しθm0が±θ
m0(1)の範囲内にあるときORゲート回路605は“H"レ
ベルの信号を出力する。電源603,604は、第5図に示し
た電源503,504と同じ電圧値V(1)を有するものであ
る。θm0が±θm0(1)の範囲を超えると、ORゲート回
路605は、“L"レベルの信号を出力する。The comparators 601, 602, the power supplies 603, 604, and the OR gate circuit 605 constitute a window comparator, and the voltage signal corresponding to the relative angle θ m0 input from the terminal e is the angular velocity difference θ.
Compared with the voltage value V (1) corresponding to m0 (1), θ m0 is ± θ
When it is within the range of m0 (1), the OR gate circuit 605 outputs an "H" level signal. The power supplies 603 and 604 have the same voltage value V (1) as the power supplies 503 and 504 shown in FIG. When θ m0 exceeds the range of ± θ m0 (1), the OR gate circuit 605 outputs an “L” level signal.
さらに、比較器606,607、電源608,609,ORゲート回路610
によってウインド・コンパレータが構成され、端子eよ
り入力される相対角度θm0に応じた電圧信号が前記角度
差θm0(1)より小なる角度差θm0(0)に対応する電
圧値V(0)と比較し、θm0が±θm0(0)の範囲内に
あるときORゲート回路610は“H"レベルの信号を出力す
る。電源608,609は、前記した電圧値V(1)より小な
る電圧値V(0)を有し、電圧値V(0)は、前記した
鏡筒部1と支持体15の相対角度がθm0(0)のときに応
じた電圧値に等しい。Furthermore, comparators 606 and 607, power supplies 608 and 609, OR gate circuit 610
A window comparator is constituted by the voltage comparator, and the voltage value V (0) corresponding to the angle difference θ m0 (0) smaller than the angle difference θ m0 (1) is supplied to the voltage signal corresponding to the relative angle θ m0 input from the terminal e. ), When OR m0 is within the range of ± θ m0 (0), the OR gate circuit 610 outputs a signal of "H" level. The power supplies 608 and 609 have a voltage value V (0) smaller than the above-mentioned voltage value V (1), and the voltage value V (0) has a relative angle θ m0 (θ m0 ( It is equal to the voltage value according to 0).
端子gには、パンニング開始・終了検出回路12の出力信
号が入力され、パンニング動作時は“H"レベル、否の時
は“L"レベルの信号が入力される。611は、インバータ
・ゲート回路であって端子gより入力される信号の論理
を反転し、ANDゲート回路612,613に入力する。An output signal of the panning start / end detection circuit 12 is input to the terminal g, and an "H" level signal is input during the panning operation, and an "L" level signal is input when the panning operation is not performed. An inverter / gate circuit 611 inverts the logic of the signal input from the terminal g and inputs the inverted signal to the AND gate circuits 612 and 613.
614,615はアナログ・スイッチであって入力される信号
が“H"レベルの時に閉じ、“L"レベルの時に開くもので
ある。以後の説明においても、614,615と同様のアナロ
グ・スイッチを種々記述するが、すべて上記の如く入力
信号の電圧値レベルに応じて開閉するものとする。さ
て、撮影者がパンニング動作を開始すると、鏡筒部1と
支持体15の相対角度は、ほぼゼロから大きくなり、まず
角度差θm0(0)をもつに到る。すると、ORゲート回路
610は、前記の如く“L"レベルの信号を出力する。さら
に、この状態では、パンニング開始・終了検出回路12は
パンニング動作を検出しておらず端子gには“L"レベル
の信号が入力されており、その反転出力である“H"レベ
ルの信号が、ANDゲート回路613に入力されている。よっ
て、ANDゲート回路613は、“L"レベルの信号を出力し、
アナログ・スイッチ615を開かせる。Reference numerals 614 and 615 are analog switches which are closed when the input signal is at the "H" level and open when the input signal is at the "L" level. In the following description, various analog switches similar to 614 and 615 will be described, but all are assumed to be opened and closed according to the voltage value level of the input signal as described above. Now, when the photographer starts the panning operation, the relative angle between the lens barrel portion 1 and the support member 15 increases from almost zero to reach the angle difference θ m0 (0). Then, the OR gate circuit
The 610 outputs the "L" level signal as described above. Further, in this state, the panning start / end detection circuit 12 has not detected the panning operation, and the “L” level signal is input to the terminal g, and the inverted output of the “H” level signal is output. , AND gate circuit 613. Therefore, the AND gate circuit 613 outputs a signal of “L” level,
Open analog switch 615.
また、この状態(θm0=θm0(0))では、ORゲート回
路605は“H"レベルの信号を出力しているため、ANDゲー
ト回路612は、“H"レベルの信号を出力し、アナログ・
スイッチ614は閉じられる。すなわち、θm0=θ
m0(0)となったところで、定電流源616によってコン
デンサ617に充電が開始される。Further, in this state (θ m0 = θ m0 (0)), since the OR gate circuit 605 outputs the “H” level signal, the AND gate circuit 612 outputs the “H” level signal, analog·
Switch 614 is closed. That is, θ m0 = θ
When m0 (0) is reached, the constant current source 616 starts charging the capacitor 617.
その後、撮影者がパンニング動作を続行すると、鏡筒部
1と支持体15の相対角度θm0は、さらに大きくなり、角
度差θm0(1)をもつに到る。すると、パンニング開始
・終了検出回路12は、パンニング動作を検出し、端子g
には、“H"レベルの信号が入力され、その反転信号であ
る“L"レベルの信号がANDゲート回路612,613に入力され
る。同時に、ORゲート回路605,610は、“L"レベルの信
号を出力しており、ANDゲート回路612,613は“L"レベル
の信号を出力し、アナログ・スイッチ614,615を開か
せ、コンデンサ617への充電を止める。結局、コンデン
サ617には、θm0がθm0(0)からθm0(1)に到るま
での時間に応じた電荷が充電され保持することになる。
これは、鏡筒部1と支持体15の相対角速度を表すことに
なるが、パンニング動作を検出していないときは、鏡筒
部1は慣性座標上でほぼ静止する様、制御されている
(詳細は後述する)ので、コンデンサ617の保持する電
圧値は、支持体15の角速度、すなわち、パンニング速度
を表すことになる。After that, when the photographer continues the panning operation, the relative angle θ m0 between the lens barrel portion 1 and the support 15 further increases, and the angle difference θ m0 (1) is reached. Then, the panning start / end detection circuit 12 detects the panning operation, and the terminal g
A "H" level signal is input to the AND gate, and an "L" level signal that is the inverted signal thereof is input to the AND gate circuits 612 and 613. At the same time, the OR gate circuits 605 and 610 output "L" level signals, and the AND gate circuits 612 and 613 output "L" level signals to open the analog switches 614 and 615 and stop charging the capacitor 617. . Eventually, the capacitor 617, charges theta m0 is a function of time from θ m0 (0) up to the θ m0 (1) will hold the charge.
This represents the relative angular velocity between the lens barrel portion 1 and the support body 15. However, when the panning operation is not detected, the lens barrel portion 1 is controlled so as to be almost stationary on the inertial coordinates ( Since the details will be described later), the voltage value held by the capacitor 617 represents the angular velocity of the support 15, that is, the panning velocity.
さらに、端子eより入力される相対角度θm0に対応する
電圧信号は、比較器621によって符号検出がなされ、
“正”の時は、“H"レベルの信号、“負”の時は“L"レ
ベルの信号が出力される。この信号と、インバータ回路
622によって論理反転された信号によって、アナログ・
スイッチ623,624が開閉される。すなわち、θm0>0の
ときは、アナログ・スイッチ623は閉じられアナログ・
スイッチ624は開かれる。すると、コンデンサ617に充電
保持される電圧が符号を変えずして演算増幅器625に入
力される。逆に、θm0<0のときは、アナログ・スイッ
チ623は開かれアナログ・スイッチ624は閉じられる。演
算増幅器620、抵抗618,619は、利得“−1"を有する様に
構成されており、結局、コンデンサ617に充電保持され
る電圧が符号を反転して演算増幅器625に入力される。Further, the comparator 621 detects the sign of the voltage signal corresponding to the relative angle θ m0 input from the terminal e,
An "H" level signal is output when "positive", and an "L" level signal is output when "negative". This signal and the inverter circuit
With the signal logically inverted by the 622,
The switches 623 and 624 are opened and closed. That is, when θ m0 > 0, the analog switch 623 is closed and the analog switch
Switch 624 is opened. Then, the voltage charged and held in the capacitor 617 is input to the operational amplifier 625 without changing its sign. Conversely, when θ m0 <0, analog switch 623 is open and analog switch 624 is closed. The operational amplifier 620 and the resistors 618 and 619 are configured to have a gain of “−1”, and the voltage charged and held in the capacitor 617 is finally inverted in sign and input to the operational amplifier 625.
ところで、パンニング動作が検出されていないときはア
ナログ・スイッチ639の入力信号は、“H"レベルであ
り、閉じられており、端子eより入力される相対角度θ
m0に応じた電圧値が演算増幅器640で構成される電圧ホ
ロア回路を介してコンデンサ637に伝送され、パンニン
グ動作を検出したところでアナログ・スイッチ639の入
力信号は“L"レベルとなり、開かれる。結局、コンデン
サ637には、パンニング動作検出時点でθm0(1)に対
応する電圧値V(1)が、プラス・マイナスいずれかの
符号で保持される。θm0>0のときは、“正”、θm0<
0のときは、“負”であることはもちろんである。By the way, when the panning operation is not detected, the input signal of the analog switch 639 is at the “H” level and is closed, and the relative angle θ input from the terminal e is input.
The voltage value corresponding to m0 is transmitted to the capacitor 637 via the voltage follower circuit configured by the operational amplifier 640, and when the panning operation is detected, the input signal of the analog switch 639 becomes “L” level and is opened. After all, the voltage value V (1) corresponding to θ m0 (1) at the time of detecting the panning operation is held in the capacitor 637 with either a plus sign or a minus sign. When θ m0 > 0, “positive”, θ m0 <
When it is 0, it is of course "negative".
さて、演算増幅器625にコンデンサ617に保持されるパン
ニング速度の大きさに比例した電圧が入力されると、演
算増幅器625、トランジスタ627,628、抵抗626によって
電流に変換される。When a voltage proportional to the panning speed held in the capacitor 617 is input to the operational amplifier 625, it is converted into a current by the operational amplifier 625, the transistors 627 and 628, and the resistor 626.
θm0>0のときは、演算増幅器625に入力されるのは、
“正”の電圧であり、このときは、トランジスタ627が
オンし、トランジスタ628はオフする。結局、トランジ
スタ629に電流が流れ、トランジスタ629とカレント・ミ
ラー回路を構成するトランジスタ631にパンニング速度
に応じた電流が流れる。さらに、トランジスタ633がオ
ンし、トランジスタ633とカレント・ミラー回路を構成
するトランジスタ635はコレクタ端子よりパンニング速
度に応じた電流を吸引する。このときコンデン637に
は、+V(1)なる電圧が保持されており、これがパン
ニング速度に応じた電流で放電され、すなわち、パンニ
ング速度に応じた時間で放電され、最終的に電圧値は、
ゼロとなる。パンニング速度が速いときには、コンデン
サ617の電位は、充電時間(θm0が、θm0(0)からθ
m0(1)に到る時間)が短く、高電位であり、コンデン
サ637の放電電流は大きく早く放電される。逆に、パン
ニング速度が遅いときは、コンデンサ617の充電時間は
長く、コンデンサ617の電位は、低電位であり、コンデ
ンサ637の放電電流は小さくゆっくり放電される。When θ m0 > 0, the input to the operational amplifier 625 is
This is a "positive" voltage, at which time transistor 627 turns on and transistor 628 turns off. Eventually, a current flows through the transistor 629, and a current according to the panning speed flows through the transistor 631 that forms a current mirror circuit with the transistor 629. Further, the transistor 633 is turned on, and the transistor 635 that forms a current mirror circuit with the transistor 633 attracts a current according to the panning speed from the collector terminal. At this time, the voltage of + V (1) is held in the conden 637, which is discharged at a current according to the panning speed, that is, at a time corresponding to the panning speed, and finally the voltage value is
It becomes zero. When the panning speed is fast, the potential of the capacitor 617 changes from the charging time (θ m0 is θ m0 (0) to θ
Since the time to reach m0 (1) is short and the potential is high, the discharge current of the capacitor 637 is large and discharged quickly. Conversely, when the panning speed is slow, the charging time of the capacitor 617 is long, the potential of the capacitor 617 is low, the discharge current of the capacitor 637 is small, and the capacitor 637 is slowly discharged.
逆に、θm0<0のときは、上述とは逆にトランジスタ62
8がオンし、トランジスタ630,632,634,636によってコン
デンサ637は、電位“ゼロ”まで充電されることにな
る。もちろん、この場合は、コンデンサ637の保持電圧
は、パンニング動作検出時は、“負”である。Conversely, when θ m0 <0, the transistor 62
8 turns on and the transistors 630, 632, 634, 636 charge the capacitor 637 to the potential "zero". Of course, in this case, the holding voltage of the capacitor 637 is "negative" when the panning operation is detected.
コンデンサ637の電圧値は、演算増幅器638、抵抗641,64
2よにって利得“−1"倍で端子fより合成回路11へ入力
される。The voltage value of the capacitor 637 is the operational amplifier 638, the resistors 641 and 64.
Therefore, the gain is multiplied by "-1" and input to the combining circuit 11 from the terminal f.
さて、第1図において、合成回路11には、端子aより鏡
筒部1の角速度に応じた電圧信号、端子cより鏡筒部1
と支持体15の相対角度に応じた電圧信号、端子fより相
対角度指令信号を入力し、端子hより入力されるパンニ
ング動作中か否かの情報にもとずいて、それぞれを所定
の利得で加算合成する。Now, referring to FIG. 1, in the synthesizing circuit 11, the voltage signal corresponding to the angular velocity of the lens barrel portion 1 is supplied from the terminal a, and the lens barrel portion 1 is supplied from the terminal c.
A voltage signal corresponding to the relative angle of the support 15 and the relative angle command signal from the terminal f are input, and each of them is supplied with a predetermined gain based on the information indicating whether or not the panning operation is being performed, which is input from the terminal h. Add and synthesize.
パンニング動作検出時には、鏡筒部1を支持体15に追従
させるため、相対角度に応じた信号の利得を上げ、さら
に、鏡筒部1の急峻な動きを防止するため相対角度指令
信号を同時に加算合成する。また、パンニング動作を検
出していない時には、相対角度に応じた信号の利得を下
げ、鏡筒部1を慣性座標上で静止させる様にする。もち
ろん、この時は、相対角度指令信号については加算合成
はしない。When the panning operation is detected, the lens barrel 1 is made to follow the support member 15, so that the signal gain corresponding to the relative angle is increased, and in addition, the relative angle command signal is added at the same time to prevent a sharp movement of the lens barrel 1. To synthesize. Further, when the panning operation is not detected, the gain of the signal according to the relative angle is lowered, and the lens barrel portion 1 is made to stand still on the inertial coordinates. Of course, at this time, addition synthesis is not performed for the relative angle command signal.
第7図に、合成回路11の具体的な構成例を示す。パンニ
ング動作を検出している時は、端子hには、前記した如
く“H"レベルの信号が入力され、アナログ・スイッチ70
7,708は閉じられている。このとき端子aより入力され
る鏡筒部1の角速度に応じた電圧信号の利得は、抵抗70
1の抵抗値をR701、抵抗705の抵抗値をR705とすると、−
R705/R701となる。以後、説明にあたって抵抗値を表す
場合、参照する抵抗の参照番号をサフィックとしてR
n(nは、参照番号)の様に表すことをここでことわっ
ておく。FIG. 7 shows a specific configuration example of the synthesis circuit 11. When the panning operation is detected, the "H" level signal is input to the terminal h as described above, and the analog switch 70
7,708 is closed. At this time, the gain of the voltage signal input from the terminal a according to the angular velocity of the lens barrel 1 is
If the resistance value of 1 is R 701 and the resistance value of resistor 705 is R 705 , −
It becomes R 705 / R 701 . In the following description, when expressing the resistance value, the reference number of the resistor to be referred to is suffixed to R
It should be noted here that it is expressed as n (n is a reference number).
さらに、端子cより入力される鏡筒部1と支持体15の相
対角度に応じた電圧信号の利得は、−R705/R703であ
り、端子fより入力される相対角度指令信号の利得は、
−R705/R704なる。Further, the gain of the voltage signal according to the relative angle between the lens barrel 1 and the support 15 input from the terminal c is −R 705 / R 703 , and the gain of the relative angle command signal input from the terminal f is ,
-R 705 / R 704 .
逆に、パンニング動作を検出していないときは、端子h
には、“L"レベルの信号が入力され、アナログ・スイッ
チ707,708は開かれる。このときの端子aからの入力信
号の利得は上記場合と同一で、−R705/R701であり、端
子cからの入力信号の利得は上記場合よりも小さく、−
R705/(R702+R703)であり、端子fからの入力には利
得を持たない。On the contrary, when the panning operation is not detected, the terminal h
An "L" level signal is input to the analog switches 707 and 708, and the analog switches 707 and 708 are opened. The gain of the input signal from the terminal a at this time is the same as in the above case, −R 705 / R 701 , and the gain of the input signal from the terminal c is smaller than that in the above case.
R 705 / (R 702 + R 703 ) and the input from the terminal f has no gain.
そして、それぞれの場合において、上記した利得で、加
算合成され、演算増幅器706より出力信号が発せられ、
演算増幅器709,抵抗710,711によって“−1"倍され端子
iを介して駆動回路5に入力される。Then, in each case, the above-mentioned gains are added and combined, and the output signal is output from the operational amplifier 706.
It is multiplied by "-1" by the operational amplifier 709 and the resistors 710 and 711 and input to the drive circuit 5 through the terminal i.
第8図に、駆動回路5の具体的な構成例を示す。端子i
に入力される電圧信号に応じた電流をアクチュエータ手
段4のコイル203a,203bに供給する。端子iからの入力
信号が、“正”の時は、トランジスタ805がオンし、結
局、トランジスタ813がオンして、コレクタ端子よりコ
イル203a,203bを介して電流を吸引する。この電流は、
抵抗816に電圧を発生させ、この電圧は抵抗803を介して
演算増幅器801に負帰還され、端子iからの入力信号に
応じた電流が流れることになる。FIG. 8 shows a specific configuration example of the drive circuit 5. Terminal i
A current corresponding to the voltage signal input to the coils is supplied to the coils 203a and 203b of the actuator means 4. When the input signal from the terminal i is "positive", the transistor 805 is turned on, and eventually the transistor 813 is turned on to draw a current from the collector terminal via the coils 203a and 203b. This current is
A voltage is generated in the resistor 816, and this voltage is negatively fed back to the operational amplifier 801 via the resistor 803, and a current corresponding to the input signal from the terminal i flows.
逆に、端子iからの入力信号が“負”の時は、トランジ
スタ804がオンし、トランジスタ812がオンし、コイル20
3a,203bを介して電流を吐出する。この電流値は、上述
と同様負帰還され、端子iからの入力信号に応じたもの
となる。なお、抵抗814,コンデンサ815は、発振防止の
ために設けられる。On the contrary, when the input signal from the terminal i is “negative”, the transistor 804 is turned on, the transistor 812 is turned on, and the coil 20 is turned on.
A current is discharged through 3a and 203b. This current value is negatively fed back as described above, and becomes a value according to the input signal from the terminal i. The resistor 814 and the capacitor 815 are provided to prevent oscillation.
さて、第1図に示した本発明の撮像装置において、支持
体15の角度θ0から鏡筒部1の角度θmへの伝達利得θm
/θ0の周波数特性を折線近似ボード線図で表すと、第
9図に示す如くになる。図中、θ0の振動周波数fが、f
1までの領域では、伝達利得θm/θ0は、“1"(0dB)で
あり、θmは、θ0と1対1に変化する。θ0の振動周波
数fがf1からf2までの領域では、伝達利得θm/θ0は、
傾き−6dB/octで減衰する。さらに、θ0の振動周波数f
がf2以上の領域では、伝達利得θm/θ0は、傾き−12dB
/octで減衰する。通常、撮影者が、静止撮影を行なう場
合、支持体15に伝達される手ブレによる振動は、0.5Hz
〜5Hzに集中していることがしられている。そこで、前
記したf1,f2をf1≦0.5Hz,f2≧5Hzと設定する様に構成
すれば、静止撮影時の手ブレによる鏡筒部1の振動は、
著しく減衰され、支持体15には、ほとんど伝達されず、
良好な防振特性が実現できる。Now, in the image pickup apparatus of the present invention shown in FIG. 1, the transfer gain θ m from the angle θ 0 of the support 15 to the angle θ m of the lens barrel section 1 is shown.
The frequency characteristic of / θ 0 is represented by a broken line approximate Bode diagram as shown in FIG. In the figure, the vibration frequency f of θ 0 is f
In the region up to 1 , the transfer gain θ m / θ 0 is “1” (0 dB), and θ m changes one-to-one with θ 0 . In the region where the vibration frequency f of θ 0 is from f 1 to f 2 , the transfer gain θ m / θ 0 is
Attenuation at -6 dB / oct. Further, the vibration frequency f of θ 0
In the region where f is 2 or more, the transfer gain θ m / θ 0 has a slope of −12 dB.
Attenuates with / oct. Normally, when a photographer shoots still images, the vibration due to camera shake transmitted to the support 15 is 0.5 Hz.
It is known that it concentrates on ~ 5Hz. Therefore, if the above-mentioned f 1 and f 2 are configured to be set as f 1 ≦ 0.5 Hz and f 2 ≧ 5 Hz, the vibration of the lens barrel portion 1 due to camera shake during still photography is
It is significantly attenuated and hardly transmitted to the support 15,
Good vibration damping characteristics can be realized.
ところで、パンニング動作を検出している時には、支持
体15の追従性を良好とするため、前記f1の設定は、なる
べく大きくすることが望ましくなる。これは、支持体15
と鏡筒部1の相対角度θm0の帰還利得を大きくすること
で実現され、合成回路11の説明のところで記述した通り
である。By the way, when the panning operation is being detected, it is desirable that the setting of f 1 be as large as possible in order to improve the followability of the support 15. This is support 15
This is realized by increasing the feedback gain of the relative angle θ m0 of the lens barrel portion 1 and is as described in the description of the combining circuit 11.
第1図において、角度検出手段6の利得をKθ(mV/ra
d),相対角度検出回路8の利得をAθ(倍),角速度
検出手段7の利得をKω(mV/rad/sec),角速度検出回
路9の利得をAω(倍)、合成回路11の角度対応信号の
利得をBθ(倍),合成回路11の角速度対応信号の利得
をBω(倍),駆動回路5の電圧・電流変換利得をg
m(mA/mV),アクチュエータ手段4の電流・トルク変換
利得をKt(gωcm/mA),鏡筒部1の慣性モーメントをJ
m(gcm2),重力加速度をKj(cm/sec2),ラプラス演
算子をSとして、制御ブロック図として表すと、第10図
の如くなる。In FIG. 1, the gain of the angle detecting means 6 is set to Kθ (mV / ra
d), the gain of the relative angle detection circuit 8 is Aθ (times), the gain of the angular velocity detection means 7 is Kω (mV / rad / sec), the gain of the angular velocity detection circuit 9 is Aω (times), and the angle of the synthesis circuit 11 is supported. The gain of the signal is Bθ (times), the gain of the signal corresponding to the angular velocity of the synthesis circuit 11 is Bω (times), and the voltage / current conversion gain of the drive circuit 5 is g.
m (mA / mV), the current / torque conversion gain of the actuator means 4 is K t (gωcm / mA), and the moment of inertia of the barrel 1 is J
FIG. 10 is a control block diagram in which m (gcm 2 ), gravitational acceleration is K j (cm / sec 2 ), and Laplace operator is S.
第10図において、θ0は、支持体15の慣性座標上の角度
であり、単位はrad(ラジアン)である。θmは、鏡筒部
1の慣性座標上の角度であり、単位はradである。ω
mは、鏡筒部1の慣性座標上の角速度であり、単位は、r
ad/sec(ラジアン/秒)である。In FIG. 10, θ 0 is the angle of the support 15 on the inertial coordinate, and the unit is rad (radian). θ m is an angle on the inertial coordinate of the lens barrel unit 1, and its unit is rad. ω
m is the angular velocity on the inertial coordinate of the lens barrel unit 1, and the unit is r
It is ad / sec (radian / second).
第9図で示したボード線図の折点周波数f1,f2を第10図
で示す各利得で表現すると、 となる。ここに、πは、円周率である (π3.14)。When the breakpoint frequencies f 1 and f 2 of the Bode diagram shown in FIG. 9 are expressed by the respective gains shown in FIG. 10, Becomes Where π is the pi (π3.14).
さて、Kθ,Aθ,Kω,Aω,gm,Kt、Jm,Kjを不変定数と
してとらえ、合成回路11を前記した如く第7図で示す様
に構成するならば、Bωは、 で、与えられ、さらに、Bθは、 パンニング動作を検出していない時は、 で与えられ、 パンニング動作を検出している時は、 で与えられる。Now, if Kθ, Aθ, Kω, Aω, g m , K t , J m , and K j are regarded as invariant constants and the synthesizing circuit 11 is configured as shown in FIG. Is given, and further, Bθ is, when the panning motion is not detected, , And when detecting the panning motion, Given in.
これより、パンニング動作中とパンニング動作をしてい
ない時のf1の設定が、前述した如くパンニング動作中は
大きく設定され、パンニング動作をしいない時は小さく
設定されることがわかる。From this, it is understood that the setting of f 1 during the panning operation and when the panning operation is not performed is set to be large during the panning operation and is set to be small when the panning operation is not performed.
パンニング開始・終了検出回路12がパンニング動作を検
出した時には、角度制御利得は上げられ鏡筒部1は支持
体15に対し良好に追従するが、前記した如く相対角度指
令回路10によって、相対角度の指令が施され、直ちに相
対角度は、ゼロにはならず、まずパンニング動作検出時
点に有する相対角度をもって角度制御され、その後、パ
ンニング速度に応じた時間で角度制御される相対角度
は、ゼロに近づき、鏡筒部1と支持体15の角度は一致す
る。すなわち、パンニング動作時においては、鏡筒部1
を撮影者に違和感なく支持体15に追従させることができ
る。When the panning start / end detection circuit 12 detects the panning operation, the angle control gain is increased and the lens barrel unit 1 follows the support member 15 well. Immediately after the command is given, the relative angle does not become zero immediately, but first the angle is controlled with the relative angle that is at the time when the panning operation is detected, and then the relative angle that is controlled in time according to the panning speed approaches zero. The angles of the lens barrel 1 and the support 15 are the same. That is, during the panning operation, the lens barrel portion 1
Can be made to follow the support 15 without causing the photographer to feel uncomfortable.
発明の効果 本発明は、上記した如く鏡筒部と支持台の相対角度と、
鏡筒部の慣性座標から見た回転軸回りの角速度を検出
し、これらの変動を抑制する様にアクチュエータ手段に
より駆動・制御し、鏡筒部の振動を大幅に低減するので
優れた防振特性が得られる。Advantageous Effects of Invention The present invention, as described above, includes the relative angle between the lens barrel portion and the support base,
Detects the angular velocity around the rotation axis as seen from the inertial coordinate of the lens barrel, and drives and controls it by actuator means to suppress these fluctuations, and greatly reduces the vibration of the lens barrel, so it has excellent anti-vibration characteristics. Is obtained.
さらに、パンニング開始・終了検出回路によりパンニン
グ動作時の鏡筒部の遅れを実用上十分小さくし、また、
相対角度指令回路によりパンニング動作時の鏡筒部の動
きを滑らかに制御することで撮影者にとって違和感のな
いものとすることができる。Furthermore, the panning start / end detection circuit minimizes the delay of the lens barrel during panning operation for practical use.
The relative angle command circuit smoothly controls the movement of the lens barrel portion during the panning operation, thereby making the photographer feel comfortable.
すなわち、静止撮影時に要求される防振特性と、パンニ
ング動作時に要求される追従性を両立させた撮影装置が
実現できる。That is, it is possible to realize an image pickup apparatus that achieves both the image stabilization characteristics required during still image pickup and the followability required during panning operation.
第1図は、本発明の一実施例による撮影装置のブロック
図、第2図a,b,cは、アクチュエータ手段を説明するた
めの要部正面図,平面図,平面図、第3図は、角度検出
手段と相対角度検出回路を説明するための回路図、第4
図は、角速度検出手段と角速度検出回路を説明するため
のブロック図、第5図は、パンニング開始・終了検出回
路を説明するための回路図、第6図は、相対角度指令回
路を説明するための回路図、第7図は、合成回路を説明
するための回路図、第8図は、駆動回路を説明するため
の回路図、第9図は、同実施例のボード線図、第10図
は、同実施例の動作を説明するための制御ブロック図、
第11図は、従来の撮影装置に用いられる防振機構の構成
図である。 1……鏡筒部、2……撮像素子、3……画像回路、4…
…アクチュエータ手段、5……駆動回路、6……角度検
出手段、7……角速度検出手段、10……相対角度指令回
路、11……合成回路、12……パンニング開始・終了検出
回路、15……支持体。FIG. 1 is a block diagram of an image pickup apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2A, 2B and 2C are front views, plan views and plan views of main parts for explaining actuator means. 4 is a circuit diagram for explaining an angle detecting means and a relative angle detecting circuit,
FIG. 5 is a block diagram for explaining the angular velocity detection means and the angular velocity detection circuit, FIG. 5 is a circuit diagram for explaining the panning start / end detection circuit, and FIG. 6 is for explaining the relative angle command circuit. FIG. 7, FIG. 7 is a circuit diagram for explaining a combination circuit, FIG. 8 is a circuit diagram for explaining a drive circuit, FIG. 9 is a Bode diagram of the same embodiment, and FIG. Is a control block diagram for explaining the operation of the embodiment,
FIG. 11 is a configuration diagram of a vibration isolation mechanism used in a conventional imaging device. 1 ... Lens barrel, 2 ... Image sensor, 3 ... Image circuit, 4 ...
... actuator means, 5 ... driving circuit, 6 ... angle detecting means, 7 ... angular velocity detecting means, 10 ... relative angle command circuit, 11 ... combining circuit, 12 ... panning start / end detecting circuit, 15 ... ... support.
Claims (4)
と、前記撮像素子に得られる電気信号から画像信号を作
り出す画像回路と、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ヨーイング
方向に回転自在に支持する支持体と、前記鏡筒部と前記
支持体の間に設置され前記鏡筒部を回転駆動するための
アクチュエータ手段と、前記鏡筒部と前記支持体の相対
角度を検出する角度検出手段と、前記鏡筒部に設置され
慣性座標から見た前記回転軸回りの前記鏡筒部の角速度
を検出する角速度検出手段と、前記角度検出手段の出力
が前記鏡筒部と前記支持体の相対角度について予め定め
られた所定の相対角度範囲を超えた事を検出してパンニ
ング動作の開始を検出し、前記角度検出手段の出力が前
記所定の相対角度範囲内にあり、かつ前記速度検出手段
の出力が前記鏡筒部の慣性座標から見た前記回転軸回り
の角速度について予め定められた所定の角速度範囲内に
ある事を検出してパンニング動作の終了を検出するパン
ニング開始・終了検出回路と、前記パンニング開始・終
了検出回路が前記角度検出手段の出力が前記所定の相対
角度範囲を超えた事を検出した時点の前記鏡筒部と前記
支持体の相対角速度を演算してこの結果に応じて相対角
度の指令を出す相対角度指令回路と、前記角度検出手段
の出力と前記角速度検出手段の出力と前記相対角度指令
回路の出力を前記パンニング開始・終了検出回路の出力
に応じて、それぞれの利得で合成する合成回路と、前記
合成回路の出力に応じて前記アクチュエータ手段を駆動
する駆動回路を具備してなる撮影装置。1. A lens barrel portion having a plurality of lenses and an image pickup device mounted thereon, an image circuit for generating an image signal from an electric signal obtained by the image pickup device, and an axis of light rays incident on the lens barrel portion. A support body that rotatably supports the lens barrel portion around the rotation axis in the yawing direction, actuator means that is installed between the lens barrel portion and the support body, and that drives the lens barrel portion to rotate. Angle detection means for detecting a relative angle between the lens barrel portion and the support, angular velocity detection means installed in the lens barrel portion for detecting an angular velocity of the lens barrel portion around the rotation axis viewed from inertial coordinates, and The output of the angle detection means detects the start of the panning operation by detecting that the output of the angle detection means exceeds a predetermined relative angle range set in advance for the relative angle between the lens barrel portion and the support, and the output of the angle detection means is The predetermined relative angle Ending the panning operation by detecting that the output of the speed detecting means is within the range and is within a predetermined angular velocity range predetermined with respect to the angular velocity around the rotation axis viewed from the inertial coordinate of the lens barrel portion. The panning start / end detection circuit for detecting, and the relative relationship between the lens barrel part and the support at the time when the panning start / end detection circuit detects that the output of the angle detection means exceeds the predetermined relative angle range. A relative angle command circuit that calculates an angular velocity and issues a relative angle command in accordance with the result, an output of the angle detection unit, an output of the angular velocity detection unit, and an output of the relative angle command circuit to detect the panning start / end. An imaging device comprising a combining circuit for combining the gains according to the output of the circuit and a drive circuit for driving the actuator means according to the output of the combining circuit. .
ーを具備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。2. The photographing apparatus according to claim 1, wherein the angular velocity detecting means includes a vibration type gyro sensor.
の重心もしくは重心付近を通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 means passes through or near the center of gravity of the lens barrel.
出回路が、前記角度検出手段の出力が前記所定の相対角
度範囲を超えた事を検出した時は前記角度検出手段の出
力と前記角速度検出手段の出力と前記相対角度指令手段
回路の出力をそれぞれ第1の所定の利得で合成し、前記
パンニング開始・終了検出回路が、前記角度検出手段の
出力が前記所定の相対角度範囲内にあり、かつ前記角速
度検出手段の出力が、前記所定の角速度範囲内にある事
を検出している時は前記角度検出手段の出力と前記角速
度検出手段の出力を、前記角速度検出手段の出力に与え
られる利得係数に対する前記角度検出手段の出力に与え
られる利得係数の比率が、前記第1の所定の利得の設定
における比率よりも小さい比率に設定される第2の所定
の利得で合成する様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。4. The synthesizing circuit detects the output of the angle detecting means and the angular velocity when the panning start / end detecting circuit detects that the output of the angle detecting means exceeds the predetermined relative angle range. The output of the means and the output of the relative angle command means circuit are respectively combined with a first predetermined gain, and the panning start / end detection circuit is such that the output of the angle detection means is within the predetermined relative angle range, Further, when it is detected that the output of the angular velocity detecting means is within the predetermined angular velocity range, the output of the angle detecting means and the output of the angular velocity detecting means are given to the output of the angular velocity detecting means. The second predetermined gain is set such that the ratio of the gain coefficient given to the output of the angle detecting means to the coefficient is smaller than the ratio in the setting of the first predetermined gain. Patent imaging apparatus ranging first claim of claim, characterized in that configured.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60293849A JPH0771213B2 (en) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | Imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60293849A JPH0771213B2 (en) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | Imaging device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62152280A JPS62152280A (en) | 1987-07-07 |
| JPH0771213B2 true JPH0771213B2 (en) | 1995-07-31 |
Family
ID=17799953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60293849A Expired - Lifetime JPH0771213B2 (en) | 1985-12-26 | 1985-12-26 | Imaging device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0771213B2 (en) |
-
1985
- 1985-12-26 JP JP60293849A patent/JPH0771213B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62152280A (en) | 1987-07-07 |
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