(57)【要約】【課題】  光学機器は各々固有なメカ的な共振周波数を有し、取りつけた場所の振動に共振し、振動する。前記光学器の防振特性が前記固有の共振周波数で最適化されていないと十分な防振効果を得られない。【解決手段】  光学機器の固有の共振周波数を記憶する記憶手段を設け、前記記憶手段に記憶された周波数に応じて防振の特性を変更することを特徴とする構成とした。【選択図】  図１
2010016700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学機器の振れを検出する振れ検出手段と、
前記振れによる画像の動きを補正する振れ補正手段と、
前記振れ検出手段で検出された周波数に基づいて前記補正手段の周波数特性を変更する制御手段と、
前記光学機器の固有振動周波数を記憶する記憶手段と、を有し
前記制御手段は、前記記憶手段の記憶している周波数に応じて前記補正手段の周波数特性を変更することを特徴とした振れ補正装置。
【請求項２】
前記振れ検出手段は、検出する周波数のレベルを決定するしきい値の設定が可能な周波数検出手段を有し、
前記光学機器を設置または固定した際に、前記周波数検出手段の出力が前記記憶手段に記憶された固有振動周波数と一致するように前記しきい値が設定されることを特徴とする請求項１の振れ補正装置。
【請求項３】
前記しきい値は、前記周波数検出手段の出力が前記記憶手段に記憶された固有振動周波数と一致する値のうち、所定の下限値より大きく、所定の上限値より小さい値に設定されることを特徴とする請求項２の振れ補正装置。
【請求項４】
前記制御手段は前記周波数特性のうち利得特性を補正する利得補正手段を有し、前記利得補正手段は任意の周波数ごとに利得補正する量が設定されていることを特徴とする請求項１〜３の振れ補正装置。
【請求項５】
前記請求項１〜４の振れ補正装置を有する光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影装置等の撮影装置、光学機器に用いて好適な揺れ補正装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
振れ補正装置としては特許文献１などにあるように、振れの周波数を検出し、周波数による振れ検出手段及び振れ補正手段からなる周波数特性の位相ズレを補正することで、振れ補正効果を好適にする。
【０００３】
以下、従来の技術の内容を説明する。
図７は、従来例における振れ補正撮影装置の構成を示す図である。
【０００４】
１は例えば振動ジャイロ等の角速度センサからなる角速度検出器であり、撮影装置等の振れ補正撮影装置に取り付けられている。２は角速度検出器１から出力される速度信号の直流成分を遮断して交流成分すなわち振動成分のみを通過させるＤＣカットフィルタである。このＤＣカットフィルタは、任意の帯域で信号を遮断するハイパスフィルタ（以下ＨＰＦと示す）を用いても良い。３はＤＣカットフィルタより出力された角速度信号を適当な感度に増幅するアンプである。
【０００５】
４はアンプ３より出力された角速度信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、５はＡ／Ｄ変換器４の出力を積分して角変位信号を出力する積分器である。
【０００６】
６は積分器回路５より出力された角速度信号の積分信号すなわち角変位信号からパンニング・チルティングの判定を行うパン・チルト判定回路である。
【０００７】
７はパン・チルト判定回路の出力をアナログ信号あるいはＰＷＭ等のパルス出力に変換して出力するＤ／Ａ変換器である。
【０００８】
そしてＡ／Ｄ変換器４、積分器５、パン・チルト判定回路６、Ｄ／Ａ変換器７は、例えばマイクロコンピュータ（以下マイコンと称す）ＣＯＭ１によって構成される。
【０００９】
８はマイコンより出力された変位信号に基づいて、後段の画像補正手段を振れを抑制するように駆動する駆動回路である。
【００１０】
９は画像補正手段であり、例えば光学的光軸を変位させて振れを相殺する光学的補正手段、あるいは画像を記憶したメモリより電子的に画像の読みだし位置をシフトして振れを相殺する電子的補正手段が用いられる。
【００１１】
マイコンＣＯＭ１内において、Ａ／Ｄ変換器４はアンプ３より出力された角速度信号をデジタル信号に変換する。ＨＰＦ１０は任意の帯域で可変し得る機能を有し、積分回路５はＨＰＦ１０によって抽出された所定の周波数成分の信号を積分してその周波数成分における角変位信号を求める。
【００１２】
位相及び利得補正回路１１は積分回路５より出力された積分信号出力すなわち角変位信号の位相及び利得を補正する。
【００１３】
撮影状態判定回路１２は角速度信号及び角変位信号からパン・チルト等の撮影状態の判定を行いＨＰＦ１０及び位相及び利得補正回路１１の特性を撮影状態に応じて制御する。静止判定手段１３は撮影状態が静止かどうかの判定を行い、Ｄ／Ａ変換器７は位相及び利得補正回路１１の出力信号をアナログ信号あるいはＰＷＭ等のパルス出力に変換して出力する。
【００１４】
次に、図７に示す従来例におけるマイコンＣＯＭ１の処理動作について、図８のフローチャートにより説明する。同図において、制御をスタートすると、ステップＳ８０１において、ＤＣカツトフィルタ２，アンプ３を介して直流分を除去される。それとともに所定のレベルに増幅された角速度検出手段１からの角速度信号が、Ａ／Ｄ変換器４によってデジタル信号に変換されてマイコンＣＯＭ１へと取り込まれる。
【００１５】
続いてステップＳ８０２において、角速度信号及びＨＰＦ１０によって角速度信号中から抽出した所定の高域成分を積分回路５によって積分して得た角変位信号により、パンニング／チルテイング及び撮影状態の判断を行う。
【００１６】
ステップＳ８０３では、その判定結果に応じて、上述したようにＨＰＦ１０の特性を設定するための係数を予めマイコンＣＯＭ１内に用意されている図示しないテーブルから読み出す。
【００１７】
すなわちＨＰＦ１０をデジタルフィルタによって構成すれば、その係数を記憶したテーブルより所定の係数を読み出して設定することにより、ＨＰＦ１０の特性を自由に可変することができる。
【００１８】
これらのパンニング／チルテイング及び撮影状態に応じた係数は経験上求められたものである。
【００１９】
ステップＳ８０４では、前記特性設定用の係数によりＨＰＦ１０の演算を行ってその特性を設定する。
【００２０】
ステップＳ８０５では、ＨＰＦ１０の出力した信号を積分回路５によって積分演算し、角変位信号（振れ信号）に変換する。
【００２１】
ステップＳ８０６では、固有振動周波数記憶手段に記憶されている周波数に応じた位相及び利得補正回路１１の補正係数を予めマイコンＣＯＭ１内に用意されている図示しないテーブルから読み出す。
【００２２】
位相及び利得補正回路１１は、振れ補正系の位相遅れによる振れ補正特性の劣化を補償するためのものである。位相進み要素を持ち、後述するように、例えばデジタルフィルタで構成されており、このデジタルフィルタこの補正係数を読み出して、その振れ周波数に対応した位相及び利得補正特性を設定するものである。
【００２３】
ステップＳ８０７では、ステップＳ８０６で得られた係数で補正演算を行い、ステップＳ８０８において得られた演算結果すなわち補正が施された角変位信号を、Ｄ／Ａ変換器７によりアナログ信号に変換する。あるいはＰＷＭ等のパルス出力としてマイコンＣＯＭ１より出力する。
【００２４】
なお、ＨＰＦ１０，積分回路５，位相及び利得補正回路１１は、デジタルフィルタ等を使用しているので、サンプリング時間が比較的高くなければならない（例えば１ｋＨｚ程度）。しかし、撮影状態の判断を行う判定回路１２、周波数検出手段１３は比較的遅い周期（例えば１００Ｈｚ）の処理でよい。つまり、状況に応じての変更が可能である。
【００２５】
次に、本実施例における周波数判定手段１３の手法及び動作の一例について、図９に示すフローチャートを用いて説明する。尚、この処理は一定時間毎に１回の割合で繰り返し行われるものとする。
【００２６】
ステップＳ９０１では、周波数検出時間Ｔの読みだし（ロード）を、ステップＳ９０２で時計機能用カウンタｔの読みだしすなわちカウンタのカウント動作を開始し、ステップＳ９０３で周波数検出時間Ｔと時計カウンタｔとの比較を行う。時計カウンタのカウント値ｔが所定時間Ｔに達したか否かの判定を行い、時計カウンタｔがＴに到達していれば、ステップＳ９１９へ、達していなければステップＳ９０４へと移行する。
【００２７】
ステップＳ９０４においては、時計カウンタに「１」を加算する。
【００２８】
ステップＳ９０５では角速度信号の増加が前回までに起きているかを確認するための増加フラグ１をロードする。この増加フラグは、前回までに増加が生じているときには「Ｈ」がセットされ、過去に増加が生じていなければ「Ｌ」がセットされている。
【００２９】
ステップＳ９０６では、角速度信号の増加が前回までに起きているか否かをフラグ１により判断し、フラグ１＝「Ｈ」であれば、増加が過去に生じていると判定してステップＳ９０７へ進む。フラグ１＝「Ｌ」であれば、増加が過去生じていないと判定してステップＳ９１２へと進む。
【００３０】
ステップＳ９０６において、角速度信号の増加が前回までに起きていた場合には、ステップＳ９０７において、減少が前回までに起きているかを確認するための、減少フラグ２をロードする。減少フラグ２は、前回までに減少が起きている場合には「Ｈ」がセットされ、過去に減少が生じていない場合には「Ｌ」がセットされている。
【００３１】
ステップＳ９０８では、減少が前回までに起きているか否かをフラグ２により判断し、フラグ２＝「Ｈ」すなわち減少が過去生じている場合にはステップＳ９０９へ、フラグ２＝「Ｌ」すなわち減少が過去生じていなければステップＳ９１２へと移行する。
【００３２】
ステップＳ９０９では、振れ（振動）の回数をカウントする振れ回数カウンタＮ１をロードし、ステップＳ９１０で、振れ回数カウンタＮ１に「１」を加算した後、ステップＳ９１１へと移行して増加フラグ１，減少フラグ２をリセットして処理を終了する。
【００３３】
一方、ステップＳ９０６で増加フラグ１が「Ｈ」でないと判定された場合及びステップＳ９０８で減少フラグ１が「Ｈ」でないと判定された場合、すなわち過去に増加も減少も生じていない場合には、ステップＳ９１２へと移行する。そこで１サンプリング前（前回の処理）での角速度データω−１をロードし、続いてステップＳ９１３へと進み、角速度検出手段１で検出された今回の角速度データωのロードを行う。
【００３４】
ステップＳ９１４においては、１サンプリング期間内における角速度データの増加あるいは減少が生じたと判断する変化分のしきい値レベルａをロードする。このしきい値レベルａとサンプリング時間により、周波数と振幅に応じた値に設定することができる。
【００３５】
ステップＳ９１５では、１サンプリング期間内での角速度データの変化量の絶対値をしきい値レベルａと比較し、それに達していなければステップＳ９２４へと移行して処理を終了する。達していれば（変化量の絶対値がしきい値レベルａ以上であれば）ステップＳ９１６へと進み、１サンプリング期間での角速度の変化量が正（増加）であるか負（減少）であるかを判定する。正であればステップＳ９１７へと進んで増加フラグ１を「Ｈ」にセットし、正でなければ（減少であれば）ステップＳ９１８の処理へと移行して減少フラグ２を「Ｈ」にセットしてからステップＳ９２４へと移行して処理を終了する。
【００３６】
ところで、上述のステップＳ９０３において、時計カウンタｔのカウント値が周波数検出時間Ｔに達していた場合には、ステップＳ９１９へと移行し、振れ回数カウンタＮ１をロードする。
【００３７】
そして、ステップＳ９２０において、振れ回数Ｎ１を検出時間Ｔで除算し、単位時間（一秒間）の振れ回数（振れ周波数Ｆ）を求める。
【００３８】
続いてステップＳ９２１で振れ回数カウンタＮ１をクリアし、ステップＳ９２２で時計カウンタｔをクリアする。その後、ステップＳ９２３で振れ周波数Ｆを所定の記憶領域にストアを行い、ステップＳ９０４へと移行する。以後の動作は上述の通りである。
【００３９】
このように、しきい値レベルａの設定により振幅に応じた周波数の検出が出来る。
【００４０】
ここで以上の実施例における効果を述べると、まず第１に振れの中心周波数を検知しているので、前述のように、撮影状態の判断の１項目として有効である。
【００４１】
また、先に位相及び利得の補正手段と組み合わせることにより、撮影者の熟練度、撮影状態などに応じて最適の補正が可能である。
【００４２】
仮に、振れ補正の十分な効果を得られるのが、加わった振れに対して残留振れ成分を−３０ｄＢ以下に出来れば、十分な振れ補正状態であるとする。この仮定は、振れの補正効果に対しては撮影装置の焦点距離が大きく作用しているので、例えば、単純には焦点距離が２倍であれば、２倍の抑制効果がないと得られる画像において同一の効果が得られないからである。
【００４３】
しかし、振れを検知する振れセンサ、画像補正系を含めた総合的な振れ抑制効果において、現状では、振れに対して振れ補正後の残留振れ量を−３０ｄＢに抑えることのできる範囲は、補正対象の振れの帯域に対して必ずしもカバーするものでない場合がある。例えば、１〜１５Ｈｚの周波数が混在するような場合である。
【００４４】
具体的に例を示すため、現状の角速度センサと図８に示す画像補正手段によって得られる周波数特性が図１０のようなものであるとする。
【００４５】
これは、図７の角速度検出手段である振れセンサ１に加える正弦波状の振れの入力に対する、画像補正系の周波数特性を示したものである。上図が利得特性を表し、下図が位相特性を表している。縦軸がそれぞれ利得（上図）、位相（下図）を示し、横軸が周波数（１〜５０Ｈｚ）を表している。
【００４６】
これのレンジを拡大してみたのが図１１の特性１である。この特性１について、位相に着目してみる。３Ｈｚで位相が一致しており、その前後の周波数では、低周波側に向かうに従い、ＨＰＦ５（ここでは、遮断周波数０．０６Ｈｚとしている。）あるいは積分回路６（遮断周波数０．０７Ｈｚとしている。）の影響により位相が進む。高周波側に向かうと、角速度検出手段１や画像補正手段９の影響で位相が遅れている。なお、利得は１〜１０Ｈｚ程度まで、ほぼ一定である。
【００４７】
このときの抑振特性を示したものが、図１２の特性６であり、同図は、周波数（横軸）に対する補正の効果（縦軸、ｄＢで表示）である。この図から解るように、位相の一致している３Ｈｚにおいて最良の抑制ができ、２〜４Ｈｚでは−３０ｄＢの抑制をほぼ達成しているが、１０Ｈｚにおいては、−１８ｄＢ程度の抑振効果となっている。
【００４８】
すなわちこの位相のずれにより振れ抑制の効果の悪化を招いている。
ここで、この特性１の位相遅れを補正するために、
Ｈ（Ｓ）＝ａ（Ｓ＋ｚ）・・・        （１）
という伝達関数で表される位相進み要素を持った特性を直列接続すれば、位相を所定の周波数で補正することができる。これは振れ抑制の範囲より高い周波数に設定し、位相を進めるものである。これを位相及び利得補正回路１１で行う。
【００４９】
例えば、特性１の１０Ｈｚでの位相遅れに注目すると、約７．５ｄｅｇ遅れている。よって、１０Ｈｚで７．５ｄｅｇ位相を進ませればこの位相遅れを補正することができ、結局十分な振動抑制効果を得ることができる。
【００５０】
すなわち特性１の位相ずれを１０Ｈｚにおいて補正した（位相を一致させ、なおかつ利得も一致させる）のが特性２である。これは式（１）のｚ（＝０）により設定できる。
【００５１】
また、利得も１０Ｈｚで０ｄＢとなるようにａを調整する。これを位相及び利得補正回路１１で実現すれば、特性１を特性５に特性変更できる。これより抑振効果を示す特性７が得られる。特性７より、このときに、１０Ｈｚ付近で最良の抑振効果が得られることが解る。なお、特性７は残留振れ成分を示すもので、
２０Ｌｏｇ（ＯＵＴ／ＩＮ）  ・・・        （２）
ＯＵＴ：振れ補正後の残留振れ成分
ＩＮ：振れ量
で表される。
【００５２】
２０Ｈｚにおいても同様に、特性１に対し、特性４を位相及び利得補正手段１１で実現すれば、特性５を得ることができる。この特性より実現される抑振効果としては特性８であり、２０Ｈｚ付近で最良の抑振効果が得られている。
【００５３】
なお、位相及び利得補正手段１１において式（１）の特性を実現するためには、デジタルフィルタを用いれば、その係数を変更するだけで所望の特性を設定することができるのでマイコンを用いる制御には好適である。そしてこの時のデジタルフィルタには、１次ＩＩＲフィルタを使用するなら、
ｕ０＝ａ０・ｗ０＋ａ１・ｗ１
ｗ０＝ｅ０＋ａ２・ｗ１
ｗ１＝ｗ０（ｗ１は状態変数）
ｅ０：入力
ｕ０：出力
ａ０，ａ１，ａ１：フィルタ係数
の演算により実現できる。
【００５４】
また、フィルタ係数ａ０，ａ１，ａ２を変えることにより、周波数特性を設定できる。振れ周波数に対応したフィルタ係数ａ０，ａ１，ａ２のデータをテーブルとして用意し、そのテーブルから得られるフィルタ係数で上記のＩＩＲフィルタの演算を行えばよい。
【００５５】
すなわち、上述の実施例によれば、角速度検出手段１より出力された角速度信号より、周波数検出回路１３によって振れの中心周波数を検出する。その検出周波数に対して制御系全体の位相，利得ともそれぞれ０ｄｅｇ，０ｄＢすなわち最良の抑振特性が得られるような位相進み補償を制御系に与える。それは位相及び利得制御回路１１のデジタルフィルタのフィルタ特性を可変することであり、検出した振れ周波数に対して、常に最良の抑振効果を得ることができる。
【００５６】
具体的には、位相及び利得制御回路１１を構成するデジタルフィルタの特性が、各振れ周波数に応じた周波数特性となるようにする。例えば、マイコン内のデータテーブルに予め記憶されたフィルタ係数を、その振れ周波数に応じて読み出して設定するだけでよい。
【特許文献１】特開平４−３４５１４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００５７】
近年、セキュリティーや情報インフラの整備に伴い、撮影装置を設置する必要性がますます高まっている。中でも高い倍率に対応した撮影装置の需要が高まっており、振れ補正機能の必要性が併せて高まってきている。
【００５８】
そうした中、撮影装置を設置した場合、その撮影装置固有の周波数で共振する場合がある。
【００５９】
特にパン、チルト駆動機構を持つような可動部がある構成の撮影装置はその傾向がある。
【００６０】
原因についてはその機器ごとにあると考えられるが、質量や、可動部の隙間からなるガタツキ形状など様々な要因から発生すると考えられる。
【００６１】
一般に機器の固有振動周波数の計算としては、下記の式が用いられる。
ｆ＝１／２π√（ｋ／ｍ）
ｆ：固有振動周波数
ｍ：質量
ｋ：係数
上記式だけでは機器の正確な固有振動周波数を求められるものではないが、目安として参考となるものである。
【００６２】
図３は撮影装置を設置し、同一振幅で様々な周波数を入力し撮影装置の振動を測定した結果である。横軸が周波数で、縦軸が振幅である。
【００６３】
この図から入力が一定の振幅に対して、撮影装置の振幅が所定の周波数で著しく大きくなっていることがわかる。
【００６４】
これはこの周波数の振動に対して撮影装置の振動が増幅していることを意味する。これが前述した固有の周波数で、共振周波数と考えられる。固有の周波数帯域に共振し、振動が発生するメカニズムとなっている、と考えられる。
【００６５】
例えば天井などは一般的に、振動が少ないと考えられる場所である。
【００６６】
しかしながら、全く振動がないわけでなく、様々な周波数成分の微小な振動をしている場合がある。
【００６７】
そこに共振する特性を持つ撮影装置を設置した場合に、ある固有の周波数で振動を増幅し、画像に振れが発生する場合があることがわかっている。
【００６８】
このように、設置、固定しているにも関わらず撮影装置が振動し、映像振れが発生することは、設置、固定することで安定した映像の取得を意図していることと相反することになり、極めて好ましくない。
【００６９】
そこで、このように撮影装置が設置、固定しているにも関わらす固有の周波数で振動してしまうことを第１の課題として挙げ、このような場合でも好適な振れ補正の効果を得られようにすることを第１の目的とする。
【００７０】
また、撮影装置を設置、固定するがゆえに、固有の周波数で共振が発生することがあるが、その振幅は必ずしも大きいものではない。
【００７１】
もちろん建物の構造などにより振動が異なるのはいうまでもない。しかし、例えば天井に設置した場合、天井自体の振動、天井に取り付けたときの撮影装置の振動は手持ちの撮影装置と比較しても非常に小さい。
【００７２】
図１３は振動を比較した図で、１３ａは撮影装置を手持ちした場合、１３ｂはある天井に取り付けた場合の撮影装置の振動である。縦軸は振幅で、横軸は時間である。図から、天井に設置した際の撮影装置の振動は手持ち時の振動と比較すると明らかに小さいことがわかる。
【００７３】
従来例にあるように撮影装置の防振機能は周波数を検出して、位相を合わせることにより最適な防振効果を得られる構成が可能である。
【００７４】
しかしながら、前記設置した際に発生する共振による振動は振幅が小さい場合が多い。そのため、従来技術での周波数検出手段では前記設置型の撮影装置の共振周波数を正確に拾えない場合がある。正確な周波数検出ができないことは実際の振れに対して最適な位相制御を行うことが出来ず、結果として振れが残った映像となってしまうこととなる。
【００７５】
これは近年、セキュリティーや情報インフラの整備に伴う設置型の撮影装置の必要性がますます高まる中、充分に振れを補正できない画像を撮影することとなり、極めて好ましくない。
【課題を解決するための手段】
【００７６】
上記課題を解決するための本発明は、光学機器の振れを検出する振れ検出手段と前記振れによる画像の動きを補正する振れ補正手段と、前記振れ検出手段で検出された周波数に基づいて前記補正手段の周波数特性を変更する制御手段と、前記光学機器の固有振動周波数を記憶する記憶手段と、を有し、前記制御手段は、前記記憶手段の記憶している周波数に応じて前記補正手段の周波数特性を変更することを特徴とした振れ補正装置である。
【発明の効果】
【００７７】
本発明によれば、撮影装置を設置、固定しているにも関わらす固有の周波数で振動してしまう第１の課題に対して、あらかじめわかっている撮影装置の固有振動周波数に対して制御することが可能になり、好適な振れ補正の効果を得られる。
【００７８】
また、設置、固定した条件で周波数検出手段のしきい値の値を可変する構成にすることで、あらかじめわかっている固有振動周波数の検出を行う事が可能になり、好適な振れ補正の効果を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７９】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００８０】
［第１の実施例］
図１は本発明における第１の実施例の振れ補正装置の主たる構成を示すブロック図である。本振れ補正装置は、先に述べた如く、撮像装置、レンズユニット、前記レンズユニットを取り付け可能なカメラ本体、カメラシステム等の光学機器に内蔵される。
【００８１】
同図において、上述の図７に示す従来例と同一構成部分については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８２】
従来例と異なるのは周波数検出手段１３がなく、固有振動周波数を記憶する記憶手段１４がある点である。
【００８３】
本実施例の特徴は、撮影装置が設置型のもので、装置が設置または固定されると固有の周波数で共振、振動することがわかっており、振れ補正の補正周波数をこの固有振動周波数を記憶する記憶手段１４の出力から決める構成としている。
【００８４】
つまり、周波数検出手段による検出結果が固有の周波数を検出できるかどうかに関わらずあらかじめわかっている撮影装置の固有振動周波数による振動に対して適切な位相、ゲインの補正が行える効果がある。
【００８５】
従来例に示したように、周波数によって位相、ゲイン特性が異なる。そのため、固有振動周波数を持つような撮影装置の場合、あらかじめその振れ周波数がわかっているのであれば、本実施例により適切な位相、ゲイン設定により好適な振れ補正効果が得られる。
【００８６】
次に、図１に示す本実施例におけるマイコンＣＯＭ１の処理動作について、図２のフローチャートにより説明する。同図において、制御をスタートすると、ステップＳ２０１において、ＤＣカツトフィルタ２，アンプ３を介して直流分が除去される。それとともに所定のレベルに増幅された角速度検出手段１からの角速度信号が、Ａ／Ｄ変換器４によってデジタル信号に変換されてマイコンＣＯＭ１へと取り込まれる。
【００８７】
続いてステップＳ２０２において、角速度信号及びＨＰＦ１０によって角速度信号中から抽出した所定の高域成分を積分回路５によって積分して得た角変位信号により、撮影状態の判断を行う。
【００８８】
ステップＳ２０３では、その判定結果に応じて、上述したようにＨＰＦ１０の特性を設定するための係数を予めマイコンＣＯＭ１内に用意されている図示しないテーブルから読み出す。
【００８９】
すなわちＨＰＦ１０をデジタルフィルタによって構成すれば、その係数を記憶したテーブルより所定の係数を読み出して設定することにより、ＨＰＦ１０の特性を自由に可変することができる。
【００９０】
ステップＳ２０４では、前記特性設定用の係数によりＨＰＦ１０の演算を行ってその特性を設定し、ステップＳ２０５では、ＨＰＦ１０の出力した信号を積分回路５によって積分演算し、角変位信号（振れ信号）に変換する。
【００９１】
ステップＳ２０６では、固有振動周波数記憶手段１３に記憶されている位相及び利得補正回路１１の補正係数を予めマイコンＣＯＭ１内に用意されている図示しないテーブルから読み出す。
【００９２】
位相及び利得補正回路１１は、振れ補正系の位相遅れによる振れ補正特性の劣化を補償するためのものでる。例えばデジタルフィルタで構成されており、このデジタルフィルタの補正係数を読み出して、その振れ周波数に対応した位相及び利得補正特性を設定するものである。
【００９３】
ステップＳ２０７では、ステップＳ２０６で得られた係数で補正演算を行う。
ステップＳ２０８において、得られた演算結果すなわち補正が施された角変位信号を、Ｄ／Ａ変換器７によりアナログ信号に変換し、あるいはＰＷＭ等のパルス出力としてマイコンＣＯＭ１より出力する。
【００９４】
ここで以上の実施例によれば、振れ補正の対象周波数を撮影装置の固有振動周波数としていることで、設置された場合にこの周波数で振動している機器に対して振れ補正の効果が適切に得られる。
【００９５】
課題で述べたように、撮影装置を設置した場合、特に可動部を伴う撮影装置の場合、固有の周波数で共振する特性がある。この固有の周波数は、所定の振幅で色々な周波数を与えて振動させることによりあらかじめ測定することが可能である。
【００９６】
図３で説明したように振動試験機など、任意の振幅、周波数で振動できる機器に撮影装置を固定し測定をすることで、この固有の周波数をあらかじめ決定することが出来る。
【００９７】
このようにして得られた固有振動周波数を固有振動記憶手段１４に記憶することで、撮影装置を設置、固定した場合に、固有の周波数で振動してしまう時にも、適切な振れ周波数に対する制御が行える。
【００９８】
この固有振動周波数を記憶する記憶手段１４は書換え可能な記憶手段であってもよい。出荷時や、ロット単位など装置の固有振動周波数を測定し、書き込むことで、装置の固有振動周波数のばらつきにたいしても対応が可能となる。
【００９９】
また、撮影装置を設置、固定したときに最も振れ補正の効果がある周波数に設定することも可能である。
【０１００】
［第２の実施例］
図４は本発明における第２の実施例の主たる構成を示すブロック図である。同図において、前述の第１の実施例及び第７図に示す従来例と同一構成部分については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図中、１５は周波数検出手段１３のしきい値レベルａの設定手段である。
【０１０１】
本実施例では、周波数検出手段１３のしきい値レベルａの設定手段１５を設け、撮影装置が設置されたときに生じる、固有振動周波数による振動を適切に検出できるように、その設定方法について提案するものである。
【０１０２】
図５は振動検出手段の出力サンプルと周波数検出手段１３のしきい値レベルａのレベルが異なるａＨ及びａＳを示したものである。
【０１０３】
横軸は時間、縦軸は角速度で、振幅に相当する。図５ａは手持ち時の、図５ｂは設置した際の振動サンプルである。所定時間におけるしきい値レベルａＨまたはａＳを越えた回数がそれぞれのしきい値レベルでの検出周波数となる。
【０１０４】
図中しきい値レベルａＨは例えば撮影装置を手持ちにしたときの周波数検出１３のしきい値レベルである。
手持ち時の振れは個人差があり、また、様々な周波数が混在する場合が多い。
【０１０５】
手持ち時の撮影装置の振れ補正は、大振幅で低い周波数の振れを補正すると一定の効果を得られる場合がある。この場合、前記しきい値レベルは図５ａのようにａＨのように設定すると、適切に周波数を検出することができる。このように設定することで手振れの中でも比較的振幅の大きい周波数を拾うことができ、手持ち時の撮影時に振れ補正効果を好適に得ることができる。
【０１０６】
一方、撮影装置を設置する場合、しきい値レベルａの設定を手持ちと同じようにすると適切な周波数の検出結果を得られない。撮影装置を設置、固定するがゆえに、固有の周波数で共振が発生することがあるといっても、その振幅は必ずしも大きいものではないからである。
【０１０７】
図５ｂにあるように天井に取り付けた場合の撮影装置の振動は手持ちの撮影装置と比較しても非常に小さい。
【０１０８】
このとき例えば、図５ｂにおけるしきい値レベルが前記の手振れ時のしきい値レベルａＨの場合、周波数の検出結果は極めて低い周波数となってしまう。例えば２Ｈｚとしておく。
【０１０９】
一方で、設置された撮影装置は実際には例えば、２０Ｈｚで振動をしている。従って、従来例でも説明したように検出した周波数２Ｈｚにあわせた位相及びゲインの制御を行うと、実際の振動の２０Ｈｚの振れに対しては位相ズレやゲインが適していないため、振れ残りが発生してしまう。
【０１１０】
課題で述べたように、撮影装置を設置した場合、固有の周波数で共振する特性がある。また、この周波数は、図３で説明したように所定の振幅で色々な周波数を与えて振動させることによりあらかじめ測定しておくことが可能である。
【０１１１】
例えば振動試験機など、任意の振幅、周波数で振動できる機器に撮影装置を固定し測定をすることで、この固有の周波数をあらかじめ知ることが出来る。
【０１１２】
そこでまず、より小振幅の周波数を検出できるようにしきい値レベルａＳのようにａＨよりもレベルの小さいしきい値の設定を行う。図から撮影装置の振動に対して周波数を読み取ることが出来るようになる。前述したように撮影装置を設置した場合に、固有振動周波数で共振することがわかっている。また、あらかじめその撮影装置の固有振動周波数も測定することが可能である。
【０１１３】
そこで次に、あらかじめこの固有振動周波数を測定しておき、共振が発生する所定の環境で撮影装置を取り付け、このしきい値レベルをこの固有振動周波数が検出できるように調整することで、最適な振れ補正効果を得ることができるようになる。例えばこの周波数のしきい値ａＳを調整して、２０Ｈｚの出力が得られるようにすれば良い。
【０１１４】
調整及び設定のフローを図６を参照して説明する。
Ｓ６０１において、撮影装置をある所定の環境に設置、固定する。
Ｓ６０２において、あらかじめ測定してある撮影装置の固有振動周波数を読み込んでおく。
Ｓ６０３において周波数検出手段１３の出力周波数を読み込む。
Ｓ６０４において検出周波数が固有振動周波数と一致するかどうか比較する。一致していなければＳ６０６に進む。
【０１１５】
Ｓ６０６において固有振動周波数が検出周波数と比較して大きければ、Ｓ６０７に進む。
Ｓ６０７ではしきい値レベルａを所定の値と比較する。所定の値以下であればＳ６０８に進み、しきい値レベルａを大きくしＳ６０４に戻る。所定値以上であれば、Ｓ６１１においてエラー処理をする。このときの所定の値とは上限値を示すものである。
Ｓ６０６において固有振動周波数が検出周波数と比較して小さければ、Ｓ６０９に進む。
【０１１６】
Ｓ６０９ではしきい値レベルａを所定の値と比較し、所定の値以上であればＳ６１０に進み、しきい値レベルａを小さくし、Ｓ６０４に戻る。
所定値以下であれば、Ｓ６１１においてエラー処理をする。
このときの所定の値とは下限値を示すものである。
Ｓ６０７、６０９では所定の値として上限、下限値を設定し、比較することで振動が実際にない場合や、あるいは振動が異常な場合に、いつまでも処理が終了しなくなることを防止できる。
【０１１７】
Ｓ６０４において一致した場合はＳ６０５においてそのときのしきい値レベルａを記憶する。また、Ｓ６０４においては、一致かどうかの判定と記したが、同等程度でもよく、装置の必要な性能、精度に応じて決めればよく、ある程度の許容差があっても良いのはいうまでもない。
【０１１８】
ここでＳ６１１においてのエラー処理は、例えば調整が正常でなかったことを示す処理や、しきい値レベルａの値を、所定の値を書き込む処理としても良く、特に限定するものではない。これらの処理は手動でも自動で行っても構わない。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の実施例１のブロック図
【図２】実施例１の動作を示すフローチャート
【図３】実施例１及び課題における振動試験機での固有振動周波数の測定結果の説明図
【図４】本発明の実施例２の説明図
【図５】本発明の実施例２における周波数検出レベルの違いによる検出周波数の説明図
【図６】本発明の実施例２の動作を示すフローチャート
【図７】従来例のブロック図
【図８】従来例の動作を示すフローチャート
【図９】実施例２及び従来例における周波数検出手段１４の説明図
【図１０】従来例の周波数特性の説明図
【図１１】従来例の周波数特性の説明図
【図１２】従来例の周波数特性の説明図
【図１３】課題を説明する為の説明図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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