(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シフトユニットと、
前記シフトユニットとレンズを包含して光学系を形成すると共にレンズ焦点距離情報を出力するレンズユニットと、
前記シフトユニット内に垂直方向及び水平方向にそれぞれ移動可能な状態で支持されているシフトレンズと、
前記シフトユニット内に設けられ前記シフトレンズを垂直方向に駆動する垂直方向駆動コイルと、
前記シフトユニット内に設けられ前記シフトレンズを水平方向に駆動する水平方向駆動コイルと、
前記シフトユニット内に設けられ前記シフトレンズの垂直方向の位置を検出してシフトレンズ垂直方向位置信号を出力する垂直方向位置検出部と、
前記シフトユニット内に設けられ前記シフトレンズの水平方向の位置を検出してシフトレンズ水平方向位置信号を出力する水平方向位置検出部と、
前記レンズユニットの垂直方向及び水平方向の角速度を検出する角速度センサと、
前記角速度センサの出力信号を所定のサンプリング周波数でデジタル変換するＡ／Ｄコンバータと、
前記角速度センサの出力信号の低域周波数成分を遮断する高域通過フィルタと、
前記高域通過フィルタに接続される積分フィルタと、
前記積分フィルタの出力信号を前記レンズ焦点距離情報に応じて増幅すると共に、前記サンプリング周波数の周期分の直近の演算値を用いて前記サンプリング周波数より高い周波数の周期の補完演算を行って制御目標値を出力するゲイン調整部と、
前記ゲイン調整部の前記制御目標値出力をＰＷＭ変調してシフトレンズ目標位置信号を出力するＰＷＭ出力部と、
前記シフトレンズ目標位置信号と前記シフトレンズ垂直方向位置信号と前記シフトレンズ水平方向位置信号を受けて前記垂直方向駆動コイル及び前記水平方向駆動コイルを駆動するサーボ回路と
を具備する動画像撮影装置。
【請求項２】
前記ゲイン調整部は、現在の制御目標値と前記サンプリング周波数の周期分の直近の制御目標値との差分に１未満の倍数を乗算して補間制御目標値を算出する請求項１記載の動画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像のぶれを補正する補正手段としてシフト方式をはじめとする機械的機構による光学的補正手段を用いた、手振れ補正機能付きのビデオカメラ，スチルカメラ，その他の動画または静止画の撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラの手振れ補正システムとしては、画像のぶれを補正する補正手段に、シフトレンズを手振れ量に応じて移動させる「シフト方式」またはバリアングルプリズムを手振れ量に応じて傾ける「ＶＡＰ方式」のような、機械的機構による光学的補正手段を用いたものが存在している。
【０００３】
こうした手振れ補正システムでは、角速度センサ等で検出したビデオカメラの手振れ量をＡ／Ｄ変換したサンプリング値に対し、マイクロコンピュータで積分等の演算を行なうことにより制御目標値を算出し、この制御目標値に基づいて画像のぶれを補正するように光学的補正手段を制御している。
【０００４】
従来、こうした手振れ補正システムでは、このサンプリング値の１サンプル毎のタイミングで（すなわちこのＡ／Ｄ変換や積分等の演算周期と同一の周期で）、当該サンプリング値からそのまま新たな制御目標値を算出していた。換言すれば、従来は、このＡ／Ｄ変換や積分等の演算と制御目標値の更新とを、同一の周波数で行なっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、こうした従来の手振れ補正システムでは、この制御目標値に基づいて光学的補正手段が制御される際に、この制御目標値の更新周波数に依存した騒音（物理的にこの更新周波数の振動が残留することによる騒音）が、光学的補正手段として用いるデバイスから発生していた。
【０００６】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、シフト方式をはじめとする機械的機構による光学的補正手段を用いた手振れ補正機能付きのビデオカメラ，スチルカメラ，デジタルスチルカメラ，その他の動画または静止画の撮影装置であって、こうした制御目標値の更新周波数に依存した光学的補正手段からの騒音を抑制したものを提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る動画像撮影装置は、シフトユニットと、シフトユニットとレンズを包含して光学系を形成すると共にレンズ焦点距離情報を出力するレンズユニットと、シフトユニット内に垂直方向及び水平方向にそれぞれ移動可能な状態で支持されているシフトレンズと、シフトユニット内に設けられシフトレンズを垂直方向に駆動する垂直方向駆動コイルと、シフトユニット内に設けられシフトレンズを水平方向に駆動する水平方向駆動コイルと、シフトユニット内に設けられシフトレンズの垂直方向の位置を検出してシフトレンズ垂直方向位置信号を出力する垂直方向位置検出部と、シフトユニット内に設けられシフトレンズの水平方向の位置を検出してシフトレンズ水平方向位置信号を出力する水平方向位置検出部と、レンズユニットの垂直方向及び水平方向の角速度を検出する角速度センサと、角速度センサの出力信号を所定のサンプリング周波数でデジタル変換するＡ／Ｄコンバータと、角速度センサの出力信号の低域周波数成分を遮断する高域通過フィルタと、高域通過フィルタに接続される積分フィルタと、積分フィルタの出力信号をレンズ焦点距離情報に応じて増幅すると共に、サンプリング周波数の周期分の直近の演算値を用いてサンプリング周波数より高い周波数の周期の補完演算を行って制御目標値を出力するゲイン調整部と、ゲイン調整部の制御目標値出力をＰＷＭ変調してシフトレンズ目標位置信号を出力するＰＷＭ出力部と、シフトレンズ目標位置信号とシフトレンズ垂直方向位置信号とシフトレンズ水平方向位置信号を受けて垂直方向駆動コイル及び水平方向駆動コイルを駆動するサーボ回路とを具備するものである。
【０００８】
この撮影装置によれば、手振れ量の検出出力に基づき、補正手段からの騒音を抑制するようなタイミング及び大きさで生成手段により制御目標値が生成され、この制御目標値に基づいて画像のぶれを補正するように補正手段が制御される。
【０００９】
このように、従来のように１サンプル毎のタイミングで（すなわち演算周期と同一の周期で）サンプリング値からそのまま生成した制御目標値ではなく、補正手段からの騒音を抑制するようなタイミング及び大きさで生成した制御目標値に基づいて補正手段による補正が行われるので、補正手段としてシフト方式をはじめとする機械的機構による光学的補正手段を用いる場合にも、制御目標値の更新周波数に依存した光学的補正手段からの騒音が従来よりも抑制されるようになる。
【００１０】
なお、生成手段は、一例として、検出手段の出力をアナログ／デジタル変換したサンプリング値から制御目標値を算出する演算周波数に比べ、制御目標値の更新周波数を大きくするものであることが好適である。
【００１１】
そのようにした場合には、例えば従来と同じカットオフ周波数の低域通過フィルタを用いてこの更新周波数成分を従来よりも多く減衰させることができるので、その結果、この更新周波数に依存した光学的補正手段からの騒音が従来よりも抑制されるようになる。
【００１２】
そして、このように制御目標値の更新周波数を大きくするためには、一例として、現在のサンプリング値から得られる制御目標値と１サンプル前のサンプリング値から得られた制御目標値との差分を算出し、この算出結果を用いて、この１サンプル前の制御目標値からこの現在の制御目標値にまで段階的に制御目標値を遷移させるようにすることが好適である。
【００１３】
しかし、別の例として、現在のサンプリング値から得られる制御目標値及び１サンプル前のサンプリング値から得られた制御目標値から、現在から１サンプリング期間内の所定時間経過後の予測制御目標値を算出し、この算出結果を用いて、この現在の制御目標値から１サンプル後のサンプリング値から得られる制御目標値にまで段階的に制御目標値を遷移させるようにすることが一層好適である。
【００１４】
上記のようにした場合には、現在のサンプリング値から制御目標値を出力するタイミングを、従来の手振れ補正システムにおけるこの制御目標値の出力タイミングから変更することなく、制御目標値の更新周波数を従来よりも大きくすることができる。これにより、制御目標値を離散値として段階的に出力することによる位相遅れが従来よりも小さくなるので、手振れ補正性能の向上も同時に実現されるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明をビデオカメラに適用した例について説明する。
図１は、本発明を適用したビデオカメラの手振れ補正システムの全体構成を示すブロック図である。この手振れ補正システムは、角速度センサ１１，アンプ部１２，Ａ／Ｄコンバータ１３，マイクロコンピュータ２１，低域通過フィルタ２６，サーボ回路３１及びレンズユニット４１から成っており、レンズユニット４１中にはシフトユニット４２が含まれている。
【００１６】
角速度センサ１１は、ビデオカメラの手振れ量を角速度Ｓｇｙｒｏとして検出するものである。角速度センサ１１には垂直方向，水平方向の手振れ量検出用の２個の角速度センサが用いられており、従って、角速度センサ１１により検出される角速度も垂直方向，水平方向の２系統のものが存在するが、ここでは、これらの２系統をまとめて角速度Ｓｇｙｒｏと表記し、以後の信号の流れも垂直方向，水平方向の２系統をまとめて１つの記号で表すことにする。
【００１７】
この角速度Ｓｇｙｒｏは、アンプ部１２で増幅され、信号ＳａｍｐとしてＡ／Ｄコンバータ１３に送られる。Ａ／Ｄコンバータ１３は、この信号Ｓａｍｐをサンプリングして、角速度サンプリング値Ｓｓａｍｐとしてマイクロコンピュータ２１に送る。
【００１８】
マイクロコンピュータ２１は、この角速度サンプリング値Ｓｓａｍｐと、レンズユニット４１から送られるレンズ焦点距離ｆとに基づき、ズーム位置に応じた最適な手振れ補正に必要なシフトレンズ目標位置（制御目標値）を算出し、このシフトレンズ目標位置を示すＰＷＭ（パルス幅変調）信号Ｓｐｗｍを出力する。このＰＷＭ信号Ｓｐｗｍは、低域通過フィルタ２６で連続量に変換され、シフトレンズ目標位置電圧Ｓｄｓｔとしてサーボ回路３１に送られる。
【００１９】
サーボ回路３１は、このシフトレンズ目標位置電圧Ｓｄｓｔと、シフトユニット４２から送られるシフトレンズ位置Ｓｐｓｄとの差に応じたレベルのドライブ電圧Ｓｄｒｉｖｅをシフトユニット４２に送る。これにより、後述するように、シフトユニット４２内のシフトレンズが目標位置に移動して手振れ補正が実現される。
【００２０】
図２は、マイクロコンピュータ２１が行なう処理を示した機能ブロック図である。角速度サンプリング値Ｓｓａｍｐは、高域通過フィルタ２２で低域成分をカットされ、信号Ｓｈｐｆとして積分フィルタ２３に送られる。積分フィルタ２３は、信号Ｓｈｐｆを積分して、手振れの角度変位信号Ｓｉｎｔを求める。ゲイン調整部２４は、この角度変位信号Ｓｉｎｔ及びレンズ焦点距離ｆから、ズーム位置に応じた最適な手振れ補正に必要なシフトレンズ目標位置（制御目標値）Ｓｇａｉｎを算出する。ＰＷＭ出力部２５は、このシフトレンズ目標位置Ｓｇａｉｎをその信号波の振幅に応じたパルス幅のＰＷＭ信号Ｓｐｗｍに変調して出力する。
【００２１】
図３は、シフトユニット４２の構成を示す図である。シフトユニット４２の筐体内には、シフトレンズ４３が、図示しないピン等の機械的機構により、垂直方向，水平方向にそれぞれ移動可能な状態で支持されている。図１のドライブ電圧Ｓｄｒｉｖｅのうちの垂直方向のドライブ電圧Ｓｄｒｉｖｅ＿ｖが垂直方向駆動コイル５１に印加されると、シフトレンズ４３は垂直方向に駆動されて移動する。またドライブ電圧Ｓｄｒｉｖｅのうちの水平方向のドライブ電圧Ｓｄｒｉｖｅ＿ｈが水平方向駆動コイル６１に印加されると、シフトレンズ４３は水平方向に駆動されて移動する。このようにして、シフトレンズ４３が目標位置に移動する。
【００２２】
シフトレンズ４３の垂直方向の位置は、次のようにして検出される。シフトユニット４２の筐体側に、ＩＲＥＤ（赤外発光ダイオード）５２とＰＳＤ（垂直方向に一次元配列された受光部を有する光検出器）５３とが固定されており、図示しないスリットがシフトレンズ４３側に固定されることによりシフトレンズ４３と共に移動可能になっている。ＩＲＥＤ５２から出た赤外光が、このスリットを通ってＰＳＤ５３の受光部に照射される。シフトレンズ４３の垂直方向の位置が変化するとスリットの垂直方向の位置も変化するので、ＰＳＤ５３の受光部上での赤外光の照射位置が変化する。
【００２３】
垂直方向位置検出回路５４はＩＲＥＤ５２及びＰＳＤ５３を駆動しており、ＰＳＤ５３の受光部上の赤外光の照射位置に応じてシフトレンズ垂直方向位置Ｓｐｓｄ＿ｖを生成する。これにより、シフトレンズ４３の垂直方向の位置がシフトレンズ垂直方向位置Ｓｐｓｄ＿ｖとして検出される。
【００２４】
シフトレンズ４３の水平方向の位置も、同様にして、ＩＲＥＤ６２，スリット，ＰＳＤ６３（水平方向に一次元配列された受光部を有する光検出器）及び水平方向位置検出回路６４によりシフトレンズ水平方向位置Ｓｐｓｄ＿ｈとして検出される。
【００２５】
図４乃至図６は、シフト方式による手振れ補正の原理を示す図である。図４は、手振れのない状態を示しており、この状態ではビデオカメラの撮像デバイスであるＣＣＤ７１上に画像のぶれは発生していない。
【００２６】
図５は、手振れが発生し且つ手振れ補正をしていない状態を示している。この状態では、被写体からの光束がレンズユニット４１内の各レンズ４３，４４及び４５の光軸に対して相対変位することにより、ＣＣＤ７１上に画像のぶれが発生している。
【００２７】
図６は、手振れが発生し且つ手振れ補正をした状態を示している。この状態では、シフトレンズ４３が目標位置に移動することにより光束が偏向し、その結果手振れによる光束とレンズ光軸との相対変位が打ち消されている。これにより、ＣＣＤ７１上での光束の位置が図４の手振れのない状態と同じ位置に保たれるので、画像のぶれが補正される。
【００２８】
以上に説明したのは、従来の手振れ補正システムと本発明とで共通する部分である。次に、本発明の特徴となる部分について、従来の手振れ補正システムと対比しつつ説明する。
【００２９】
図７は、マイクロコンピュータ２１のゲイン調整部２４（図２）が算出するシフトレンズ目標位置Ｓｇａｉｎの時間的変化の一例を示し、図８は、これに対応して低域通過フィルタ２６（図１）から出力されるシフトレンズ目標位置電圧Ｓｄｓｔの時間的変化の一例を示す。
【００３０】
また図９は、図７において円で囲んだ領域についての、従来の手振れ補正システムにおけるシフトレンズ目標位置Ｓｇａｉｎの更新の様子の一例を示す。
この図９にも表れているように、従来は、角速度サンプリング値Ｓｓａｍｐの１サンプル毎のタイミングで（すなわちＡ／Ｄコンバータ１３やマイクロコンピュータ２１（図１）でのＡ／Ｄ変換や積分等の１演算周期Ｔｓａｍｐと同一の周期Ｔｒｅｓｅｔで）、当該角速度サンプリング値ＳｓａｍｐからＳｇａｉｎ（ｎ），Ｓｇａｉｎ（ｎ＋１）というようにそのまま新たな制御目標値Ｓｇａｉｎを算出していた。換言すれば、従来は、このＡ／Ｄ変換や積分等の演算と制御目標値Ｓｇａｉｎの更新とを、同一の周波数で行なっていた。
【００３１】
ところで、低域通過フィルタ２６から出力されるシフトレンズ目標位置電圧Ｓｄｓｔからは、ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍのキャリア周波数成分と共に、シフトレンズ目標位置Ｓｇａｉｎの更新周波数成分も除去されていることが望ましい。
【００３２】
しかし、低域通過フィルタ２６のカットオフ周波数を過度に低く設定した場合には、手振れ補正が行われる周波数領域において低域通過フィルタ２６による位相遅れの度合いが大きくなることにより、手振れ補正の性能が劣化してしまう。したがって、低域通過フィルタ２６のカットオフ周波数は過度に低く設定することはできない。
【００３３】
他方、Ａ／Ｄ変換や積分等の演算周期Ｔｓａｍｐのほうは、マイクロコンピュータ２１の演算処理速度に制約があることから、ある程度よりも短くすることはできない。したがって、演算周期Ｔｓａｍｐを短くする（すなわちシフトレンズ目標位置Ｓｇａｉｎの更新周期Ｔｒｅｓｅｔを短くする）ことによってシフトレンズ目標位置Ｓｇａｉｎの更新周波数のほうを低域通過フィルタ２６のカットオフ周波数よりも大きくすることにも、限界がある。
【００３４】
このような理由から、従来は、低域通過フィルタ２６のカットオフ周波数をシフトレンズ目標位置Ｓｇａｉｎの更新周波数に対して十分に低くしてこの更新周波数成分を十分に除去することができなかったので、低域通過フィルタ２６から出力されるシフトレンズ目標位置電圧Ｓｄｓｔに、シフトレンズ目標位置Ｓｇａｉｎの更新周波数成分が一部残留していた。
【００３５】
前述のように、シフトユニット４２では、このシフトレンズ目標位置電圧Ｓｄｓｔに基づいてシフトレンズ４３が移動することにより画像のぶれが補正される。したがって、従来は、シフトレンズ４３の動きに、物理的にＡ／Ｄ変換や積分等の演算周波数と同一の周波数の振動が含まれるようになり、これが騒音となって聞こえていた。
【００３６】
図１０，１１は、本発明におけるシフトレンズ目標位置Ｓｇａｉｎの更新の様子の例を、図９と対比させるようにして示したものである。
このうち図１０は、請求項３に対応する例であり、時刻Ｔ（ｎ）からＴ（ｎ＋１）までの演算周期について代表的に示すように、演算周期Ｔｓａｍｐのうちこの周期のａ倍（０＜ａ＜１）の長さの最初の期間Ｔｒｅｓｅｔ’では、現在の角速度サンプリング値Ｓｓａｍｐから得られる制御目標値Ｓｇａｉｎ（ｎ）と、１サンプル前の角速度サンプリング値Ｓｓａｍｐから得られた制御目標値Ｓｇａｉｎ（ｎ−１）とから、次式のようにして算出した値を、新たな制御目標値Ｓｇａｉｎとして設定する。
Ｓｇａｉｎ（ｎ）＋ｂ×（Ｓｇａｉｎ（ｎ−１）−Ｓｇａｉｎ（ｎ））
ただし０＜ｂ＜１
【００３７】
そして、演算周期Ｔｓａｍｐのうちの残りの期間（すなわち１サンプル後の角速度サンプリング値Ｓｓａｍｐから制御目標値Ｓｇａｉｎ（ｎ＋１）が得られるまでの期間）は、この現在の制御目標値Ｓｇａｉｎ（ｎ）をそのまま制御目標値Ｓｇａｉｎとして設定する。
【００３８】
これにより、制御目標値Ｓｇａｉｎが、１サンプル前の角速度サンプリング値Ｓｓａｍｐから得られた制御目標値Ｓｇａｉｎ（ｎ−１）から現在の角速度サンプリング値Ｓｓａｍｐから得られる制御目標値Ｓｇａｉｎ（ｎ）へと段階的に遷移することになる。
【００３９】
ここで、例えばａ＝０．５，ｂ＝０．５とした場合には、演算周期Ｔｓａｍｐの前半の０．５サンプリング周期の長さの期間では、現在の角速度サンプリング値Ｓｓａｍｐから得られる制御目標値と１サンプル前の角速度サンプリング値Ｓｓａｍｐから得られた制御目標値との平均値が制御目標値Ｓｇａｉｎとして設定され、演算周期Ｔｓａｍｐの後半の０．５サンプリング周期の長さの期間では、現在の角速度サンプリング値Ｓｓａｍｐから得られる制御目標値がそのまま制御目標値Ｓｇａｉｎとして設定される。したがって、この場合には、制御目標値Ｓｇａｉｎの更新周波数は、図９の例の場合における更新周波数の２倍の大きさになる。
【００４０】
低域通過フィルタ２６のゲイン特性は、カットオフ周波数以上の周波数領域では、フィルタ１次あたり−６ｄＢ／ＯＣＴである。したがって、例えば低域通過フィルタ２６として３次のフィルタを用いた場合には、制御目標値電圧Ｓｄｓｔに残留する制御目標値Ｓｇａｉｎの更新周波数成分が、従来と比較して１８ｄＢ多く減衰することになる。その結果、この更新周波数に依存してシフトユニット４２から発生する騒音が、大幅に抑制される。
【００４１】
このように、この図１０の例では、１サンプル前の制御目標値から現在の制御目標値にまで制御目標値Ｓｇａｉｎを段階的に遷移させることにより、制御目標値Ｓｇａｉｎの更新周波数が従来よりも大きくなるので、この更新周波数成分を原因としてシフトユニット４２から発生する騒音が従来よりも抑制されるようになる。
【００４２】
次に図１１は、請求項４に対応する例であり、時刻Ｔ（ｎ）からＴ（ｎ＋１）までの演算周期について代表的に示すように、演算周期Ｔｓａｍｐのうちこの周期のａ倍（０＜ａ＜１）の長さの最初の期間Ｔｒｅｓｅｔ’’では、現在の角速度サンプリング値Ｓｓａｍｐから得られる制御目標値Ｓｇａｉｎ（ｎ）をそのまま新たな制御目標値Ｓｇａｉｎとして設定する。
【００４３】
そして、この演算周期Ｔｓａｍｐのうちの残りの期間（すなわち１サンプル後の角速度サンプリング値Ｓｓａｍｐから制御目標値Ｓｇａｉｎ（ｎ＋１）が得られるまでの期間）については、現在の角速度サンプリング値Ｓｓａｍｐから得られる制御目標値Ｓｇａｉｎ（ｎ）と１サンプル前の角速度サンプリング値Ｓｓａｍｐから得られた制御目標値Ｓｇａｉｎ（ｎ−１）との両者から期間Ｔｒｅｓｅｔ’’経過時点での予測制御目標値を算出し、この予測制御目標値を新たな制御目標値Ｓｇａｉｎとして設定する。
【００４４】
これにより、制御目標値Ｓｇａｉｎが、現在の角速度サンプリング値Ｓｓａｍｐから得られる制御目標値Ｓｇａｉｎ（ｎ）から１サンプル後の角速度サンプリング値Ｓｓａｍｐから得られる制御目標値Ｓｇａｉｎ（ｎ＋１）へと段階的に遷移することになる。
【００４５】
ここで、例えばａ＝０．５とした場合には、期間Ｔｒｅｓｅｔ’’経過時点での予測制御目標値を、次式のようにして算出することができる。
Ｓｇａｉｎ（ｎ）＋（Ｓｇａｉｎ（ｎ）−Ｓｇａｉｎ（ｎ−１））／２
【００４６】
この場合、図１０の例において説明したのと同様にして、制御目標値Ｓｇａｉｎの更新周波数が従来の２倍の大きさになるので、フィルタ２６として３次のフィルタを用いた場合には、制御目標値電圧Ｓｄｓｔに残留する制御目標値Ｓｇａｉｎの更新周波数成分が従来と比較してやはり１８ｄＢ多く減衰し、その結果この更新周波数に依存してシフトユニット４２から発生する騒音がやはり大幅に抑制される。
【００４７】
このように、この図１１の例では、現在の制御目標値から１サンプル後の制御目標値にまで制御目標値Ｓｇａｉｎを段階的に遷移させることにより、制御目標値Ｓｇａｉｎの更新周波数がやはり従来よりも大きくなるので、この更新周波数成分を原因としてシフトユニット４２から発生する騒音が従来よりも抑制されるようになる。
【００４８】
しかも、この図１１の例では、現在の角速度サンプリング値Ｓｓａｍｐから得られる制御目標値Ｓｇａｉｎを出力するタイミングを、従来の手振れ補正システムにおけるこの現在の制御目標値Ｓｇａｉｎの出力タイミングから変更することなく、制御目標値Ｓｇａｉｎの更新周波数を従来よりも大きくすることができる。これにより、制御目標値Ｓｇａｉｎを離散値として段階的に出力することによる位相遅れが従来よりも小さくなるので、手振れ補正性能の向上も同時に実現される。
【００４９】
ちなみに、図１１では、描画の都合上、期間Ｔｒｅｓｅｔ’’経過時点での予測制御目標値が当該時点での最適な制御目標値から比較的大きくずれて描かれているが、手振れによるビデオカメラの振動は２０〜３０Ｈｚ程度の周波数のものなので、実際には、この予測制御目標値と最適な制御目標値とのずれはごく僅かである。
【００５０】
以上の図１０，１１の例では、１演算周期毎に制御目標値Ｓｇａｉｎを２段階に遷移させている。しかし、この段階数を増やすほど制御目標値Ｓｇａｉｎの更新周波数を大きくすることができるので、１演算周期毎に３段階以上に制御目標値Ｓｇａｉｎを遷移させるようにしてもよい。
【００５１】
また、以上の例では、手振れ量の検出手段として角速度センサを用いたビデオカメラに本発明を適用しているが、角速度センサ以外の検出手段（例えば加速度センサ）を用いたビデオカメラにも本発明を適用してよい。
【００５２】
また、以上の例では、シフト方式の光学的補正手段を用いたビデオカメラに本発明を適用しているが、シフト方式以外の機械的機構による光学的補正手段（例えばＶＡＰ方式の光学的補正手段）を用いたビデオカメラにも本発明を適用してよい。
【００５３】
また、以上の例ではビデオカメラに本発明を適用しているが、ビデオカメラ以外のスチルカメラ，デジタルスチルカメラ，その他の動画または静止画の撮影装置にも本発明を適用してよい。
また、本発明は、以上の実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、その他様々の構成をとりうることはもちろんである。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、従来のように１サンプル毎のタイミングで（すなわち演算周期と同一の周期で）サンプリング値からそのまま生成した制御目標値ではなく、この制御目標値に基づいて画像のぶれを補正する補正手段からの騒音を抑制するようなタイミング及び大きさで生成した制御目標値に基づいて、補正手段による補正が行われる。したがって、補正手段としてシフト方式をはじめとする機械的機構による光学的補正手段を用いる場合にも、制御目標値の更新周波数に依存した光学的補正手段からの騒音を従来よりも抑制することができる。
【００５５】
また、請求項２に記載のように、検出手段の出力をアナログ／デジタル変換したサンプリング値から制御目標値を算出する演算周波数に比べ、制御目標値の更新周波数を大きくした場合（より具体的には請求項３に記載のように、現在のサンプリング値から得られる制御目標値と１サンプル前のサンプリング値から得られた制御目標値との差分を算出し、この算出結果を用いて、この１サンプル前の制御目標値からこの現在の制御目標値にまで段階的に制御目標値を遷移させるようにした場合には）には、例えば従来と同じカットオフ周波数の低域通過フィルタを用いてこの更新周波数成分を従来よりも多く減衰させることができるので、その結果、この更新周波数に依存した光学的補正手段からの騒音を従来よりも抑制することができる。
【００５６】
さらに、検出手段の出力をアナログ／デジタル変換したサンプリング値から制御目標値を算出する演算周波数に比べて制御目標値の更新周波数を大きくする具体例として、請求項４に記載のように、現在のサンプリング値から得られる制御目標値及び１サンプル前のサンプリング値から得られた制御目標値から、現在から１サンプリング期間内の所定時間経過後の予測制御目標値を算出し、この算出結果を用いて、この現在の制御目標値から１サンプル後のサンプリング値から得られる制御目標値にまで段階的に制御目標値を遷移させるようにした場合には、現在のサンプリング値から制御目標値を出力するタイミングを、従来の手振れ補正システムにおけるこの制御目標値の出力タイミングから変更することなく、制御目標値の更新周波数を従来よりも大きくすることができる。これにより、制御目標値を離散値として段階的に出力することによる位相遅れが従来よりも小さくなるので、手振れ補正性能の向上も同時に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したビデオカメラの手振れ補正システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１のマイクロコンピュータ２１が行なう処理の一例を示す機能ブロック図である。
【図３】シフトユニット４２の構成を示す図である。
【図４】シフト方式による手振れ補正の原理を示す図である。
【図５】シフト方式による手振れ補正の原理を示す図である。
【図６】シフト方式による手振れ補正の原理を示す図である。
【図７】シフトレンズ目標位置Ｓｇａｉｎの時間的変化の一例を示す図である。
【図８】シフトレンズ目標位置電圧Ｓｄｓｔの時間的変化の一例を示す図である。
【図９】従来の手振れ補正システムにおけるシフトレンズ目標位置Ｓｇａｉｎの更新の様子の一例を示す図である。
【図１０】本発明による手振れ補正システムにおけるシフトレンズ目標位置Ｓｇａｉｎの更新の様子の一例を示す図である。
【図１１】本発明による手振れ補正システムにおけるシフトレンズ目標位置Ｓｇａｉｎの更新の様子の別の一例を示す図である。
【符号の説明】
１１  角速度センサ、  １２  アンプ部、  １３  Ａ／Ｄコンバータ、  ２１マイクロコンピュータ、  ２２  高域通過フィルタ、  ２３  積分フィルタ、２４  ゲイン調整部、  ２５  ＰＷＭ出力部、  ２６  低域通過フィルタ、  ３１  サーボ回路、  ４１  レンズユニット、  ４２  シフトユニット、  ４３シフトレンズ、  ５１  垂直方向駆動コイル、  ５２，６２  ＩＲＥＤ、  ５３，６３  ＰＳＤ、  ５４  垂直方向位置検出回路、  ６１  水平方向駆動コイル、  ６４  水平方向位置検出回路、  ７１  ＣＣＤ
【図１】
0004193235.tif 000002
【図２】
0004193235.tif 000003
【図３】
0004193235.tif 000004
【図４】
0004193235.tif 000005
【図５】
0004193235.tif 000006
【図６】
0004193235.tif 000007
【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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