(57)【要約】【課題】大小広範囲な振幅の振れに対応するとともにレンズ構成の制約が少ない画像ぶれ補正装置を提供する。【解決手段】撮影レンズ４には、第１補正レンズ１１と第２補正レンズ１２とを設けてある。各補正レンズ１１，１２は、光学的補正感度が同じになっている。第１補正レンズ１１は、振動の低周波成分の振れ角度に基づいて駆動されるＶＣＭ２１，２２で変位され、第２補正レンズ１２は、振動の高周波成分の振れ角度に基づいて駆動されるＶＣＭ２５，２６で変位される。第１補正レンズ１１は、第２補正レンズ１２に比べてセンタリング速度を速くしてある。【選択図】図２
2012208336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズの光路中に配したレンズを変位させることより画像ぶれを補正する画像ぶれ補正装置において、
画像ぶれを補正する第１及び第２補正レンズと、
第１補正レンズを変位させる第１アクチュエータ、及び第２補正レンズを変位させる第２アクチュエータと、
撮影レンズの振れの角速度を検出して角速度信号を出力する角速度検出手段と、
角速度信号を低周波成分と高周波成分とに分離する分離手段と、
角速度信号の低周波成分に基づいて前記第１アクチュエータを駆動する第１駆動制御手段、及び高周波成分に基づいて前記第２アクチュエータを駆動する第２駆動制御手段と、
第１補正レンズを可動範囲の中心位置に戻す第１センタリング手段、及び前記第２補正レンズを可動範囲の中心位置に戻す第２センタリング手段とを備え、
前記第２センタリング手段よりも前記第１センタリング手段によるセンタリング速度を速くしたことを備えたことを特徴とする画像ぶれ補正装置。
【請求項２】
前記第１駆動制御手段は、低周波成分の角速度信号から得られる振れ角に現在の累積振れ角を加算する第１積分処理より新たな累積振れ角を求め、この新たな累積振れ角に応じた位置に第１補正レンズを変位させるように前記第１アクチュエータを駆動し、
前記第２駆動制御手段は、高周波成分の角速度信号から得られる振れ角に現在の累積振れ角を加算する第２積分処理より新たな累積振れ角を求め、この新たな累積振れ角に応じた位置に第２補正レンズを変位させるように前記第２アクチュエータを駆動し、
前記第１センタリング手段は、第１積分処理の際に、振れ角に加算される現在の累積振れ角を第１減衰率で減衰させ、
前記第２センタリング手段は、第２積分処理の際に、振れ角に加算される現在の累積振れ角を第２減衰率で減衰するようにされ、
前記第１減衰率が前記第２減衰率よりも大きくされていることを特徴とする請求項１記載の画像ぶれ補正装置。
【請求項３】
前記第１アクチュエータ及び第２アクチュエータは、ボイスコイルであることを特徴とする請求項１または２記載の画像ぶれ補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は監視カメラなどの撮影レンズに用いられる画像ぶれ補正装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、手ぶれ補正を行う画像ぶれ補正装置を内蔵するデジタルカメラやビデオカメラなどの撮影装置が多くなっている。手ぶれ補正を行う画像ぶれ補正装置としては、電子式のものと光学式（機械式）のものとが知られている。電子式の画像ぶれ補正装置は、撮像手段から順次に得られる各フレームの所定領域を比較し、両者の相関を求めることにより、先行するフレームの画像に対する後続のフレームの画像の光軸に直交する方向の移動方向と移動量とを検出し、この移動方向とは逆方向に移動量分だけ、撮像素子の撮像範囲から切り出して出力する画像の範囲をシフトするようにしている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
一方、光学式の画像ぶれ補正装置は、角速度センサなどの検出結果に基づいて、撮像装置の振れ角を検出し、この振れ角に応じて、撮影レンズに配された補正レンズを変位させることにより、撮像素子上に結像されている光学像の振れよる移動を打ち消すようにしている。
【０００４】
また、撮影装置に加わる振動は、様々の周波数のものがあるが、一般的に周波数が高い振動は振幅が小さく、周波数が低い振動は振幅が大きいという性質がある。そこで、レンズの変位に対する補正量、すなわち光学的補正感度が高低２種類の補正レンズを用い、周波数が高い振動を感度の低い補正レンズで補正し、周波数の低い振動を感度の高い補正レンズで補正する撮影レンズが知られている（特許文献２参照）。この特許文献２の撮影レンズでは、この構成により、画質を維持しながら手ぶれや一眼レフカメラのクイックリターンミラーの作動時の振動などの周波数帯の振動に対応させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−１０９９７０号公報
【特許文献２】特開２００３−２９５２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような電子式の画像ぶれ補正装置は、撮像素子の撮像範囲から画像を切り出しているため有効画素数が小さくなり、画質劣化が生じる。この画質劣化を抑えるために、切り出される画像の範囲の大きさが撮像範囲の９０％程度に制限される。その結果、撮像範囲の１０％程度の光学像の変位にしか対応できず、補正量がかなり小さかった。例えば撮影画角が１０度であるときに、補正可能な振れ角は１度であり、十分な補正効果が得られるものではなかった。
【０００７】
ところで、船舶や山頂，鉄塔などに設置される監視カメラでは、数ｋｍの先を監視するため、撮影画角が極めて小さなものとなることがある。例えば、１／２型縦横比１６：９の撮像素子と焦点距離２０００ｍｍの撮影レンズを組み合わせた場合、Ｖ（垂直）方向の撮影画角は０．１１度であり、上記のような電子式の画像ぶれ補正装置では、補正できる振れ角は最大で０．０１度となる。このため、このような監視カメラに電子式の画像ぶれ補正装置は不向きである。
【０００８】
また、上記のような監視カメラでは、波による船舶の揺れや鉄塔の揺れなどのかなり周波数が低い低周波数の振動から、撮影レンズを収容したハウジングの振動や強風による振動等による高周波数の振動などが加わる。また振幅の範囲が日常の使用環境の範囲に比べてかなり大きく、日常の使用環境では想定されないような大きな振幅もある。例えば、低周波数の振動では振れ角度で±８度になるものもあり、また高周波数の振動では振れ角度で±０．００１度となるような微細なものもある。このため、特許文献１に記載されるように日常の使用環境において満足できるものであっても、監視カメラでは、十分な画像ぶれの補正を行うことができなかった。さらに、特許文献１のように光学的補正感度が異なる２種類の補正レンズを撮影レンズに組み込むことは、レンズ光学系の設計の自由度が小さくなるという問題があった。
【０００９】
本発明は、大小広範囲な振幅の振れに対応しながら、レンズ構成の制約が小さい画像ぶれ補正装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の画像ぶれ補正装置では、画像ぶれを補正する第１及び第２補正レンズと、第１補正レンズを変位させる第１アクチュエータ、及び第２補正レンズを変位させる第２アクチュエータと、撮影レンズの振れの角速度を検出して角速度信号を出力する角速度検出手段と、角速度信号を低周波成分と高周波成分とに分離する分離手段と、角速度信号の低周波成分に基づいて前記第１アクチュエータを駆動する第１駆動制御手段、及び高周波成分に基づいて前記第２アクチュエータを駆動する第２駆動制御手段と、第１補正レンズを可動範囲の中心位置に戻す第１センタリング手段、及び前記第２補正レンズを可動範囲の中心位置に戻す第２センタリング手段とを備え、前記第２センタリング手段よりも前記第１センタリング手段によるセンタリング速度を速くしたことを備えたものである。
【００１１】
前記第１駆動制御手段は、低周波成分の角速度信号から得られる振れ角に現在の累積振れ角を加算する第１積分処理より新たな累積振れ角を求め、この新たな累積振れ角に応じた位置に第１補正レンズを変位させるように前記第１アクチュエータを駆動し、前記第２駆動制御手段は、高周波成分の角速度信号から得られる振れ角に現在の累積振れ角を加算する第２積分処理より新たな累積振れ角を求め、この新たな累積振れ角に応じた位置に第２補正レンズを変位させるように前記第２アクチュエータを駆動し、前記第１センタリング手段は、第１積分処理の際に、振れ角に加算される現在の累積振れ角を第１減衰率で減衰させ、前記第２センタリング手段は、第２積分処理の際に、振れ角に加算される現在の累積振れ角を第２減衰率で減衰させるようにし、前記第１減衰率が前記第２減衰率よりも大きくするのも好ましい。
【００１２】
また、前記第１アクチュエータ及び第２アクチュエータを、ボイスコイルとすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、像の変位を打ち消す補正レンズを第１レンズと第２補正レンズとで構成し、低周波成分に対応させた第１補正レンズをその可動範囲の中心位置に戻すセンタリング速度を、高周波成分に対応させた第２補正レンズのセンタリング速度よりも速くしたから、第１補正レンズが変位している位置から可動限界までの変位量が大きく確保され振幅の大きな低周波の振れが生じた際に第１補正レンズを大きな変位量で変位させることができる。また、これによりレンズ構成の制約を小さくしながら、大小広範囲な振幅の振れに対応させて画像ぶれを補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による監視カメラの構成を示す模式図である。
【図２】各防振ユニットの斜視図である。
【図３】監視カメラの主要部の電気的な構成を示すブロック図である。
【図４】Ｘ方向補正制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】低周波成分側の積分回路とセンタリング処理部の構成を示すブロック図である。
【図６】高周波成分側の積分回路とセンタリング処理部の構成を示すブロック図である。
【図７】画像ぶれ補正装置の全体的な構成を示す原理図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に示すように、監視カメラ２は、画像ぶれ補正装置３を備える撮影レンズ４と、カメラ本体５とから構成されている。監視カメラ２は、メイン制御部６によってその各部が統括的に制御される。撮影レンズ４は、レンズ駆動機構７で駆動される複数のレンズＧ１〜Ｇ５と、絞り装置８、第１補正レンズ１１、第２補正レンズ１２とを備えている。
【００１６】
レンズＧ１は、フォーカシングレンズであり、被写体にピントが合致されるように光軸方向に移動される。レンズＧ２，Ｇ３は、撮影レンズ２の焦点距離を連続的に変化させるズーム部であり、レンズＧ２がバリエータ、レンズＧ３がコンペンセータとなっている。レンズＧ２，Ｇ３は、いずれも光軸方向に移動する。
【００１７】
レンズＧ４は、焦点距離を切り換えるためのエクステンダレンズであり、図示されるように、光路から退避した退避位置と、二点鎖線で示すように、光路に挿入された挿入位置とに移動される。レンズＧ４を挿入位置とすることにより、撮影レンズ４の焦点距離が所定の倍率で長くなる。レンズＧ５は、フランジバック調整のためのトラッキングレンズであり、光軸方向に移動自在にされている。
【００１８】
絞り装置８は、光路中に配された絞り羽根８ａを有している。この絞り羽根８ａにより形成される絞り開口の径を増減することにより、カメラ５に入射する撮影光の光量を調整する。
【００１９】
画像ぶれ補正装置３は、第１補正レンズ１１を含む第１防振ユニット１４、第２補正レンズ１２を含む第２防振ユニット１５，制御ユニット１６などで構成され、制御ユニット１６には、Ｘ方向ジャイロセンサ１７，Ｙ方向ジャイロセンサ１８や制御用の回路などを内蔵している。
【００２０】
各補正レンズ１１，１２は、いずれも画像ブレを補正するものであり、撮影レンズ４の光路中に配され、独立して変位する。このうちの第１補正レンズ１１は、低周波数の振動に対応するために設けられている。また、第２補正レンズ１２は、高周波数の振動に対応するために設けられている。なお、各補正レンズ１１，１２は、それぞれ１枚で構成される必要はなく、複数枚で構成されてもよい。
【００２１】
第１補正レンズ１１と第２補正レンズ１２とは、レンズの変位量に対して変位する光学像の変位量、すなわち光学的な補正感度が同じにされているが、相違していてもかまわない。このため、例えば撮影レンズに組み込まれている１組の補正レンズ系を２つの補正レンズに均等なあるいは適当なパワー配分で分離して２組の補正光学系とし、一方を第１補正レンズ１１とし他方を第２補正レンズ１２とするよう構成することできる。これにより、１組の補正レンズ系で構成されたこれまでのレンズ光学系に比較的に容易な変更を加えて利用することも可能となる。また、本来１組しか補正光学系が構成できないようなレンズ光学系であっても利用することも可能となる。
【００２２】
なお、第１補正レンズ１１、第２補正レンズ１２の各光学的補正感度を異なったものとするときには、低周波成分に対応する第１補正レンズ１１の光学的補正感度を相対的に高くするとよい。
【００２３】
Ｘ方向ジャイロセンサ１７は、撮影レンズ４の光軸ＰＬに直交し、かつ互いに直交するＸ方向，Ｙ方向のうちのＸ方向の振れ角速度を検出し角速度信号を出力する。同様に、Ｙ方向ジャイロセンサ１８は、Ｙ方向の振れ角速度を検出して角速度信号を出力する。
【００２４】
カメラ本体５は、撮影レンズ４の後端にマウントＭを介して取り付けられている。カメラ本体５は、撮像素子５ａを内蔵しており、撮影レンズ４で結像される光学像を電気的な撮像信号に変換して出力する。この撮像信号は、各種信号処理が施されてモニタ（図示省略）に送られる。これにより、撮影レンズ４を通してカメラ本体５で撮影される画像を見ることができる。
【００２５】
図２において、第１防振ユニット１４は、Ｘ方向，Ｙ方向に移動自在にして第１補正レンズ１１を保持している。また、この第１防振ユニット１４には、第１補正レンズ１１を変位させるためのアクチュエータとして、Ｘ方向ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）２１と、Ｙ方向ＶＣＭ２２とが設けられている。Ｘ方向ＶＣＭ２１は、第１補正レンズ１１をＸ軸方向に移動させ、Ｙ方向ＶＣＭ２２は、第１補正レンズ１１をＹ方向に移動させる。
【００２６】
また、第１防振ユニット１４には、Ｘ方向位置センサ２３と、Ｙ方向位置センサ２４とが設けられている。Ｘ方向位置センサ２３は、第１補正レンズ１１のＸ方向のレンズ位置を検出し、Ｙ方向位置センサ２４は、第１補正レンズ１１のＹ方向のレンズ位置を検出する。
【００２７】
同様に、第２防振ユニット１５には、Ｘ方向，Ｙ方向に移動自在にして第２補正レンズ１２が保持されている。また、第２補正レンズ１２を変位させるためのアクチュエータとして、Ｘ方向ＶＣＭ２５、Ｙ方向ＶＣＭ２６が設けられており、Ｘ方向ＶＣＭ２５により第２補正レンズ１２がＸ軸方向に、Ｙ方向ＶＣＭ２６により第２補正レンズ１２がＹ方向に移動される。さらに、Ｘ方向位置センサ２７により第２補正レンズ１２のＸ方向のレンズ位置が検出され、Ｙ方向位置センサ２８により第２補正レンズ１２のＹ方向の位置が検出される。
【００２８】
ＶＣＭ２１，２２は、第１補正レンズ１１を変位させることで振幅の大きい低周波成分の振動による画像ぶれを補正し、ＶＣＭ２５，２６は、第２補正レンズ１２を変位させることで振幅の小さい高周波成分の振動による画像ぶれを補正する。
【００２９】
後述するように、低周波成分、高周波成分には、それぞれ補正レンズ１１，１２を可動範囲の中心位置に戻すセンタリング速度の大小により対応させているため、第１防振ユニット１４、第２防振ユニット１５としては同じものを用いることができる。すなわち、大振幅の低周波成分の振れに対応してＶＣＭ２５，２６よりもＶＣＭ２１，２２のストロークを長くする必要はない。
【００３０】
制御ユニット１６は、振れ信号に基づいて各ＶＣＭ２１，２２，２５，２６を駆動する。図３に示すように、制御ユニット１６は、Ｘ方向補正制御部４１とＹ方向補正制御部４２からなる。Ｘ方向補正制御部４１は、前述のＸ方向ジャイロセンサ１７からの角速度信号に基づき、Ｘ方向ＶＣＭ２１，２５の駆動を制御する。Ｙ方向補正制御部４２は、Ｙ方向ジャイロセンサ１８からの角速度信号に基づき、Ｙ方向ＶＣＭ２２，２６の駆動を制御する。
【００３１】
Ｘ方向補正制御部４１の構成を図４に示す。Ｘ方向ジャイロセンサ１７からの角速度信号は、アンプ４３に送られる。アンプ４３は、微弱な角速度信号を所定のゲインで増幅して出力する。Ａ／Ｄ変換器４４は、アンプ４３で増幅された角速度検出信号を、所定のサンプリング周期でサンプリングすることによって角速度データにデジタル変換する。この角速度データは、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）４５と、ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）４６とに送られる。ＬＰＦ４５とＨＰＦ４６とにより分離手段が構成されている。
【００３２】
ＬＰＦ４５は、順次入力される角速度データに演算処理を施すことにより、角速度信号のうちの基準周波数以下、例えば１Ｈｚ以下の低周波の振動成分に相当する低周波角速度データを出力する。同様に、ＨＰＦ４６は、角速度データに演算処理を施して、角速度信号のうちの基準周波数を超える高周波の振動成分の高周波角速度データを出力する。
【００３３】
ＬＰＦ４５からの低周波角速度データは、積分回路４７に送られる。積分回路４７は、駆動回路４８とともに第１駆動制御手段を構成している。この積分回路４７は、入力される低周波角速度データを用いて積分処理を行う。この積分処理では、低周波角速度データから振れ角度を求め、得られる振れ角度を順次に加算することにより、監視カメラ２のＸ方向の振れのうちの低周波成分の累積振れ角θｘ１を算出する。振れ角度は、角速度信号をサンプリングする１周期期間に振動の低周波成分によって監視カメラ２がＸ方向に振れた角度であり、累積振れ角θｘ１は、監視カメラ２の静止時を基準（「０」）として、その基準から振動の低周波成分によって監視カメラ２がＸ方向に振れた角度である。
【００３４】
また、この積分回路４７では、監視カメラ２が静止時したときに第１補正レンズ１１をその可動範囲の中心位置に戻すためのセンタリング処理部４７ａが設けられている。このセンタリング処理部４７ａの詳細は後述する。
【００３５】
駆動回路４８には、積分回路４７からの累積振れ角θｘ１が入力される。この駆動回路４８は、累積振れ角θｘ１を電圧信号である駆動信号に変換して、この駆動信号でＸ方向ＶＣＭ２１を駆動する。また、駆動回路４８には、Ｘ方向位置センサ２３からの第１補正レンズ１１のＸ方向のレンズ位置が入力され、このレンズ位置に基づいてＸ方向ＶＣＭ２１をフィードバック制御する。これにより、累積振れ角θｘ１に対応する位置に第１補正レンズ１１がＸ方向ＶＣＭ２１によって変位される。
【００３６】
ＨＰＦ４６からの高周波角速度データは、積分回路５１に送られる。この積分回路５１は、駆動回路５２とともに第２駆動制御手段を構成している。積分回路５１は、積分回路４７と同様であるが、入力される高周波角速度データを用いてＸ方向の振れのうちの高低周波の振動成分の累積振れ角θｘ２を求めて出力する。また、この積分回路５１では、詳細を後述するセンタリング処理部５１ａが設けられている。
【００３７】
駆動回路５２は、積分回路５１からの累積振れ角θｘ２を駆動信号に変換して、レンズ位置に基づいてＸ方向ＶＣＭ２５をフィードバック制御しながら、駆動信号でＸ方向ＶＣＭ２５を駆動する。これにより、累積振れ角θｘ２に対応した位置に第２補正レンズ１２がＸ方向ＶＣＭ２５によって変位される。
【００３８】
なお、累積振れ角θｘ１，θｘ２を監視カメラ２の振れ方向に応じた符号を付などとすることで、各補正レンズ１１，１２を変位すべき方向が識別できるようにされている。
【００３９】
Ｙ方向補正制御部４２は、Ｙ方向の振れの補正を行うために、Ｙ方向ジャイロセンサ１８の検出結果に基づいて、Ｙ方向ＶＣＭ２２，Ｙ方向ＶＣＭ２６を駆動するための駆動信号をそれぞれ発生させるものである。このＹ方向補正制御部４２の構成は、Ｘ方向補正制御部４１と同様であるので、詳しい説明を省略する。
【００４０】
図５に示すように、積分回路４７は、加算器５５、積分レジスタ５６、上述のセンタリング処理部４７ａを有している。ＬＰＦ４５からの低周波角速度データが積分回路４７に入力されると、これに所定の演算が施されて振れ角とされる。
【００４１】
加算器５５には、この振れ角と、累積振れ角θｘ１とが入力される。加算器５５に入力される累積振れ角θｘ１は、その時点で積分レジスタ５６に記憶されているものが読み出されてセンタリング処理部４７ａでの処理が施されたものである。加算器５５は、これら入力される振れ角と累積振れ角θｘ１とを加算し、その値を新たな累積振れ角θｘ１として積分レジスタ５６に記憶させる。
【００４２】
上記の新たな累積振れ角θｘ１に積分レジスタ５６の内容を更新する処理は、低周波角速度データが入力されるごと、すなわちＡ／Ｄ変換器４４のサンプリング周期（例えば１ｍｓｅｃ）ごとに行われる。これにより、積分レジスタ５６には、監視カメラ２の静止時を基準（「０」）からＸ方向に振れた角度を示す累積振れ角θｘ１が記憶される。駆動回路４８は、このようにして求められる累積振れ角θｘ１に基づいてＸ方向ＶＣＭ２１を駆動する。
【００４３】
センタリング処理部４７ａは、乗算器５７と、第１減衰率記憶部５８とで構成されている。第１係数記憶部５８には、センタリング速度を決めるパラメータとして第１減衰率に対応した第１係数が予め書き込まれている。この第１係数の値としては、「１」未満の値とされている。乗算器５７は、積分レジスタ５６から読み出された累積振れ角θｘ１に第１係数を乗算する。
【００４４】
このようにして、現時点までの累積振れ角θｘ１を第１減衰率で減衰させたものに振れ角を加算することにより、振れの低周波成分が「０」となっているときに、累積振れ角θｘ１を「０」に収束するように減衰させて、第１補正レンズ１１をその可動範囲の中心位置に戻すようにしている。
【００４５】
図６に示すように、積分回路５１及びセンタリング処理部５１ａは、積分回路４７及びセンタリング処理部４７ａと同様な構成となっている。加算器６１は、ＨＰＦ４６からの高周波角速度データから得られる振れ角と、センタリング処理部５１ａでの処理が施された現時点までの累積振れ角θｘ２とを加算し、この加算で求められる新たな累積振れ角θｘ２を積分レジスタ６２に記憶させる。駆動回路５２は、このようにして求められる累積振れ角θｘ２に基づいてＸ方向ＶＣＭ２５を駆動する。
【００４６】
センタリング処理部５１ａは、乗算器６１と、第２係数記憶部６４とで構成されている。第２係数記憶部６４には第２減衰率に対応した第２係数が予め書き込まれており、やはり「１」未満の値とされている。乗算器６３は、積分レジスタ６２から読み出された累積振れ角θｘ２に第２減衰率を乗算する。これにより、振れの高周波成分が「０」となっているときに、累積振れ角θｘ２が「０」に収束するように減衰させて、第２補正レンズ１２をその可動範囲の中心位置に戻すようにしている。
【００４７】
第１係数は、第２係数よりも小さくしてあり、相対的に第１減衰率が大きく第２減衰率が小さくなっている。第１減衰率を大きくすることにより、第１補正レンズ１１が変位している位置から中心位置に戻るセンタリング速度を速くしている。これは、結果的に第１補正レンズ１１を可動限界に到達し難くするものであり、第１補正レンズ１１が変位している位置から可動限界までの変位量が大きく確保されることを意味する。これにより、振幅の大きな低周波の振れが生じた際に第１補正レンズ１１を大きな変位量で変位可能とし、その振れによる光学像の変位を打ち消すことができるようにしている。
【００４８】
第２補正レンズ１２は、小振幅の高周波成分に対応するため、変位量は第１補正レンズ１１に比べて大きくする必要はない。一方で、第２補正レンズ１２では、監視カメラ２の速い動きに対応する必要がある。そこで、第２補正レンズ１２のセンタリング速度が第１補正レンズ１１よりも遅くなるように第２減衰率は、第１減衰率よりも小さくしてある。
【００４９】
なお、画像ぶれ装置３の全体的な構成を原理図として図７に示す。
【００５０】
次に上記構成による画像ぶれの補正について説明する。なお、以下の説明では、監視カメラ２がＸ方向に振れた場合を例にして説明する。Ｘ方向ジャイロセンサ１７からの角速度信号がアンプ４３で増幅され、Ａ／Ｄ変換器４４により所定のサンプリング周期でサンプリングされて角速度データに変換される。そして、このようにして得られる角速度データがＬＰＦ４５とＨＰＦ４６とにそれぞれ送られる。
【００５１】
ＬＰＦ４５によって振動の低周波成分の角速度に相当する低周波角速度データが求められ、これが積分回路４７に送られる。この積分回路４７に低周波角速度データが入力されると、それが所定の演算により振れ角とされる。振れ角が求められると、積分レジスタ５６にその時点で記憶されていた累積振れ角θｘ１が読み出され、これにセンタリング処理部４７ａによって第１係数が乗算されて減衰されたものが加算機５５で振れ角に加算される。そして、この加算で求められる新たな累積振れ角θｘ１が積分レジスタ５６に書き込まれる。
【００５２】
低周波角速度データが入力されるごとに、上記のようにして新たな累積振れ角θｘ１が求められ、その累積振れ角θｘ１に積分レジスタ５６の内容が更新される。また、積分レジスタ５６の内容が更新されるごとに、その累積振れ角θｘ１が駆動回路４８に送られる。これにより、駆動回路４８によってＸ方向ＶＣＭ２１が駆動され、順次更新される累積振れ角θｘ１に対応する変位位置に第１補正レンズ１１が変位される。
【００５３】
一方、ＨＰＦ４６からは振動の高周波成分の角速度に相当する高周波角速度データが出力され、これが積分回路５１に送られる。積分回路５１により、高周波角速度データが振れ角とされる。また、積分レジスタ６２から読み出された累積振れ角θｘ２にセンタリング処理部４７ａによって第２係数が乗算されて減衰されたものが加算機６１に送られる。そして、これら振れ角と累積振れ角θｘ２とがから新たな累積振れ角θｘ２求められ、積分レジスタ６２に書き込まれる。
【００５４】
累積振れ角θｘ２についても同様に、高周波角速度データが入力されるごとに上記のようにして新たな値が求められて、積分レジスタ６２の内容が更新される。そして、更新ごとに、その累積振れ角θｘ２が駆動回路５２に送られて、Ｘ方向ＶＣＭ２５が駆動される。これにより、順次更新される累積振れ角θｘ２に対応する変位位置に第２補正レンズ１２が変位される。
【００５５】
このようにして第１補正レンズ１１は、累積振れ角θｘ１に対応する位置に変位され、そのときのＸ方向の変位により、振動の低周波成分による光学像の変位が打ち消される。また、第２補正レンズ１２は、累積振れ角θｘ２に対応する位置に変位され、そのときのＸ方向の変位により、振動の高周波成分による光学像の変位が打ち消される。
【００５６】
上記のように光学像の変位が打ち消されることによって監視カメラ２の振動による画像ぶれが補正されるが、振動の低周波成分の振幅はかなり大きなものとなることがある。しかし、第１補正レンズ１１は、それに対応するセンタリング処理部４７ａでの第１減衰率を大きくしてあるので、変位している位置から可動限界までの変位量が大きく確保される傾向にある。このため、振幅の大きな低周波の振れが生じた際に第１補正レンズ１１を大きな変位量で変位し、その振れによる光学像の変位が打ち消される。
【００５７】
一方、振動の高周波成分による監視カメラ２の振れが速いが、第２補正レンズ１１は、第２減衰率を大きくしてあるので、第２補正レンズ１２を速く変位することができるため、その振れによる光学像の変位を打ち消すことができる。
【００５８】
上記実施形態では、アクチュエータとしてボイスコイルモータを用いた例について説明したが、これに限定されるものではなく、ストロークの応答性とがそれぞれ上記のようなものになっているものであれば他のアクチュエータを用いることができる。このような、アクチュエータとしては、例えば、圧電アクチュエータ、ステッピングモータ、サーボモータ等が挙げられる。
【００５９】
また、上記実施形態では、振動を高周波成分と低周波成分とに分離しているが、高周波成分、低周波成分、それらの中間の周波数帯域の成分などのように３以上の帯域に分離し、それぞれに対応させて補正レンズを設ける構成としてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
２  監視カメラ
３  画像ぶれ補正装置
４  撮影レンズ
５  カメラ本体
６  メイン制御部
Ｇ１〜Ｇ５  レンズ
１１  第１補正レンズ
１２  第２補正レンズ
２１，２２，２５，２６  ＶＣＭ
４１，４２  補正制御部
４５  ＬＰＦ
４６  ＨＰＦ
４７，５１  積分回路
４７ａ，５１  センタリング処理部
【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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