JPH05196897A - Image movement correcting device - Google Patents
Image movement correcting deviceInfo
- Publication number
- JPH05196897A JPH05196897A JP2713092A JP2713092A JPH05196897A JP H05196897 A JPH05196897 A JP H05196897A JP 2713092 A JP2713092 A JP 2713092A JP 2713092 A JP2713092 A JP 2713092A JP H05196897 A JPH05196897 A JP H05196897A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- support member
- image
- lens
- correcting means
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は点振れ等により光学機器
画像が振れるのを補正するための画像振れ補正装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image shake correcting device for correcting shake of an image of an optical device due to point shake or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より手振れ等による画像のブレを補
正する機能を備えた画像機器としては、例えば米国特許
第2959088号明細書、同2829557号明細書
に記載されている様に、補正光学系を可動に配設し、そ
の慣性によって手振れによる画像ブレを補正するものが
ある。2. Description of the Related Art As an image device having a function of correcting image blur due to camera shake or the like, a correction optical system as disclosed in, for example, US Pat. Nos. 2,959,088 and 28,295,57. Is movably disposed, and the image blur caused by camera shake is corrected by its inertia.
【0003】図14は上記従来装置の全体の構成を示す
概要図で、図14において、レンズ1,2は主光学系の
レンズ12,13に対する補正光学系である。この補正
光学系1,2の焦点距離は各々次の様に設定されてい
る。レンズ鏡筒4に固定された負のパワーを持つレンズ
1の焦点距離をf1 とし、可動の支持部材3に支えられ
ている正のパワーを持つレンズ2の焦点距離をf2 とす
ると、 f1 =−f2 の関係を満足する様に各レンズの焦点距離が設定されて
いる。FIG. 14 is a schematic diagram showing the overall construction of the above-mentioned conventional apparatus. In FIG. 14, lenses 1 and 2 are correction optical systems for the lenses 12 and 13 of the main optical system. The focal lengths of the correction optical systems 1 and 2 are set as follows. The focal length of the lens 1 having a negative optical power and being fixed to the lens barrel 4 and f 1, and the focal length of the lens 2 having a positive power that are supported by the support member 3 of the movable and f 2, f The focal length of each lens is set so as to satisfy the relationship of 1 = -f 2 .
【0004】また、2軸可動の支持を行なう為の画像振
れ補正手段としてのギンバル5によりレンズ2の像側主
点から焦点距離f2 (=−f1 )の位置で該レンズが支
持されている。A gimbal 5 serving as an image shake correcting means for supporting biaxial movement supports the lens 2 at a focal length f 2 (= -f 1 ) from the image-side principal point of the lens 2. There is.
【0005】そして、上記補正光学系のバランスを取る
為に、カウンターウエイト10が設けられている。A counterweight 10 is provided to balance the correction optical system.
【0006】このような光学的条件を満足させることに
より、いわゆる慣性振り子型の防振光学系が実現でき
る。By satisfying such optical conditions, a so-called inertial pendulum type anti-vibration optical system can be realized.
【0007】次に、前記ギンバル5の2軸可動を図15
について説明する。Next, the biaxial movement of the gimbal 5 is shown in FIG.
Will be described.
【0008】レンズ2はy軸方向に自由度を有する支持
部材5yに支持され、この支持部材5yはy軸方向とは
垂直のx軸方向に自由度を有する支持部材5xに支持さ
れ、さらにこの支持部材5xはレンズ鏡筒4により支持
された構成であり、2軸の自由度を有する補正光学系が
構成できる。The lens 2 is supported by a supporting member 5y having a degree of freedom in the y-axis direction, and this supporting member 5y is supported by a supporting member 5x having a degree of freedom in the x-axis direction perpendicular to the y-axis direction. The support member 5x is supported by the lens barrel 4, and a correction optical system having biaxial degrees of freedom can be configured.
【0009】次に、支持部材3に取付けられた各種部材
によるセンタリング(中心出し)と、ダンピング(振動
抑制)の動作について図14、図16を用いて説明す
る。Next, operations of centering (centering) and damping (vibration suppression) by various members attached to the support member 3 will be described with reference to FIGS. 14 and 16.
【0010】支持部材3に取り付けられたアルミ片等の
非磁性体9は、鏡筒4に固定されたマグネット(磁性
体)6及び7にて形成される磁気的効果による速度に応
じた抑制力(ダンピング・フォース)を発生する。具体
的には、マグネット6及び7と非磁性体9により発生す
る過電流が上記補正光学系の光軸中心からの偏位量を小
さくする方向に力を発生し、ダンピング効果を生じる。The non-magnetic material 9 such as an aluminum piece attached to the support member 3 is a suppression force corresponding to the speed due to the magnetic effect formed by the magnets (magnetic materials) 6 and 7 fixed to the lens barrel 4. (Damping force) is generated. Specifically, the overcurrent generated by the magnets 6 and 7 and the non-magnetic body 9 generates a force in a direction to reduce the amount of deviation from the center of the optical axis of the correction optical system, and produces a damping effect.
【0011】なお、マグネット6及び7は図16上では
鏡筒上部のみに取り付けられているが、これは説明の便
宜を図る為の省略であり、下部及び左右のマグネットは
不図示としてあるが2軸制御においては必要である。Although the magnets 6 and 7 are attached only to the upper portion of the lens barrel in FIG. 16, this is omitted for convenience of description, and the lower and left and right magnets are not shown in the drawing. It is necessary for axis control.
【0012】10はカウンター・ウエイトで、補正光学
系の焦点位置で振り子を支持し、通常の安定した状態に
て釣合いが取れるようにする為のバランサーとして、ギ
ンバル5を挟んで補正光学系2の反対側に取り付けれて
いる。Numeral 10 is a counter weight, which serves as a balancer for supporting the pendulum at the focal position of the correction optical system and keeping balance in a normal stable state. It is attached to the other side.
【0013】11は支持部材3にカウンターウエイト1
0と一体的に取り付けられた磁性体であり、レンズ鏡筒
4に固定されたマグネット8との間で構成される磁気的
効果によりセンタリング動作を行なう。Reference numeral 11 denotes a support member 3 and a counterweight 1
0 is a magnetic body integrally attached to the lens barrel 0, and performs centering operation by a magnetic effect formed between the magnet 8 and the magnet 8 fixed to the lens barrel 4.
【0014】この構成による磁極は同極(N同士)が面
しており、磁気的に反発する様に構成されている。この
為、上記マグネット8の中心が主光学系のレンズ12,
13の光軸(主光軸)15と一致しているので、中心近
傍においては補正光学系のレンズ1,2の光軸を主光軸
15に一致させる様な求心力(センタリング・フォーカ
ス)が発生する。そしてレンズ12,13は最終的な焦
点面14上の画像を結像する。The magnetic poles according to this structure have the same poles (N) facing each other and are magnetically repulsed. Therefore, the center of the magnet 8 is the lens 12 of the main optical system,
Since it coincides with the optical axis (main optical axis) 15 of 13, a centripetal force (centering / focus) is generated in the vicinity of the center so that the optical axes of the lenses 1 and 2 of the correction optical system coincide with the main optical axis 15. To do. Then, the lenses 12 and 13 form an image on the final focal plane 14.
【0015】次に、全体的な動作を説明する。Next, the overall operation will be described.
【0016】望遠鏡などの光学装置における上述の防振
システムの動作を例にすると、目標物に向けられたレン
ズ鏡筒4の内部では、主光学系及び補正光学系により、
目標物の光学像が焦点面14上に結像されている。Taking the operation of the above-described vibration isolation system in an optical device such as a telescope as an example, inside the lens barrel 4 directed to the target object, the main optical system and the correction optical system cause
An optical image of the target is formed on the focal plane 14.
【0017】拡大率の高い望遠鏡では、手持ちでの使用
の場合、特に、手振れ等により画像ブレが発生し、レン
ズ鏡筒4に0.1〜10Hz程度の範囲の周波数成分を
有する振動が発生する。この振動によりレンズ鏡筒4及
びレンズ1とレンズ2との間に相対的な偏位が生じ、こ
の相対的な偏位により上記画像ブレが補正される。In a telescope having a high magnifying power, when used in a hand-held manner, in particular, an image blur occurs due to camera shake or the like, and a vibration having a frequency component in the range of 0.1 to 10 Hz occurs in the lens barrel 4. .. Due to this vibration, a relative displacement occurs between the lens barrel 4 and the lens 1 and the lens 2, and the image blur is corrected by this relative displacement.
【0018】この様な状況において、急激な偏位が発生
した場合には、上述のダンピング構成により偏位の発生
に抑制がかかる。In such a situation, when a sudden displacement occurs, the displacement is suppressed by the damping structure described above.
【0019】また、ブレの無い場合にはレンズ2の中心
部を用いた方が光学的特性が良好であるので、製造誤差
や上記偏位の周波数成分で直流成分に当たる偏位の除去
を行なう為、中心近傍においては補正光学系の光軸と主
光学系の光軸を一致させるように上記センタリング・フ
ォースを利用する構造となしている。Further, when there is no blur, it is preferable to use the central portion of the lens 2 because the optical characteristics are better, so that the deviation corresponding to the DC component due to the manufacturing error or the frequency component of the above deviation is removed. In the vicinity of the center, the centering force is used so that the optical axis of the correction optical system and the optical axis of the main optical system coincide with each other.
【0020】以上説明した様に、画像が振れた場合には
振り子式補正光学系により画像の防振が可能で、磁気的
効果を利用してセンタリング及びダンビングを付加し、
防振特性を向上させている。As described above, when the image shakes, the image can be shaken by the pendulum type correction optical system, and the magnetic effect is used to add the centering and the dumbing.
Improves anti-vibration properties.
【0021】[0021]
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、実
際の撮影時には被写体を追跡したり被写体を変える為パ
ン、チルト等の動作を行なう必要が頻繁に生じる。これ
に対して、上記従来例では防振動作のみのシステムであ
り、手振れ等の振動については防振効果を有するが、一
方向に連続して移動する現実的なパン、チルト動作時の
挙動に関しては防振効果が低下したり、補正光学系が大
きく一方向に移動したままになったり、レンズ鏡筒内壁
に衝突したりして、不自然な画像の動きになるという問
題点があった。However, it is often necessary to perform operations such as panning and tilting in order to track or change the subject during actual photographing. On the other hand, in the above-mentioned conventional example, the system has only the vibration isolation operation, and has the vibration isolation effect with respect to vibration such as camera shake, but with regard to the behavior during the realistic pan / tilt operation that continuously moves in one direction. Has a problem in that the image stabilization effect is reduced, the correction optical system is largely moved in one direction, and it collides with the inner wall of the lens barrel, resulting in an unnatural image movement.
【0022】本発明は上記の様な問題点を解消した画像
振れ補正装置を得ることを目的とする。An object of the present invention is to provide an image blur correction device that solves the above problems.
【0023】[0023]
【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を有
することを特徴とする画像振れ補正装置である。 (1)可動レンズを支持する支持部材と、この支持部材
を水平方向と垂直方向とで異なる防振特性で鏡筒に支持
する画像振れ補正手段と、この画像振れ補正手段の可動
中心位置と現在位置とを結ぶ線の傾き方向に前記支持部
材にトルクを加えるトルク発生手段とを備えたことによ
り、補正光学系の限られた補正可能振れ角を有効に活用
でき、視覚的に防振効果の極めて高い防振システムが実
現可能となった。 (2)可動レンズを支持する支持部材と、この支持部材
を水平方向と垂直方向とで異なる防振特性で鏡筒に支持
する画像振れ補正手段と、この画像振れ補正手段の可動
中心位置と現在位置とを結ぶ線の傾き方向に前記支持部
材にトルクを加えるトルク発生手段と、このトルク発生
手段を一定電流を流すコイルと着磁カーブを非線形とし
たマグネットとで構成し該トルク発生手段で前記支持手
段の光学的中立点への復元力を発生させることにより、
自然な画像の動きを得ることができる。The present invention is an image blur correction device having the following configuration. (1) A support member that supports the movable lens, an image shake correction unit that supports the support member on the lens barrel with different image stabilization characteristics in the horizontal direction and the vertical direction, the movable center position of the image shake correction unit, and the current position. By providing the torque generating means for applying a torque to the support member in the inclination direction of the line connecting the position, the limited correctable shake angle of the correction optical system can be effectively used, and the visual vibration isolation effect can be obtained. It became possible to realize an extremely high vibration isolation system. (2) A support member that supports the movable lens, an image shake correction unit that supports the support member on the lens barrel with different image stabilization characteristics in the horizontal direction and the vertical direction, and the movable center position of the image shake correction unit and the current position. The torque generating means for applying a torque to the supporting member in the inclination direction of the line connecting the position, the torque generating means is composed of a coil for passing a constant current and a magnet having a non-linear magnetizing curve. By generating a restoring force to the optical neutral point of the support means,
It is possible to obtain natural image movement.
【0024】[0024]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面について説明す
る。請求項1記載の発明は、パン、チルト等の動作で発
生し易いレンズ鏡筒の内壁への突き当たり防止に補正光
学系の動きを制御するトルク発生手段と、このトルク発
生手段を制御する制御信号発生器と、この制御信号発生
の為の演算処理の入力信号として上記補正光学系の移動
を検出するためのセンサーが主な構成要件である。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. According to the first aspect of the present invention, there is provided torque generating means for controlling the movement of the correction optical system to prevent the lens barrel from colliding against the inner wall, which is likely to occur due to operations such as pan and tilt, and a control signal for controlling the torque generating means. The generator and a sensor for detecting the movement of the correction optical system as an input signal of the arithmetic processing for generating the control signal are the main constituent elements.
【0025】上記の制御信号発生器からは、防振とパン
ニングに関するレンズ部の過度な動きの防止という2つ
の基本機能を満足させる為に、図1に示すように、慣性
振り子の振れ角に対して、非線形な制御トルクが与えら
れる。From the above control signal generator, in order to satisfy the two basic functions of anti-vibration and prevention of excessive movement of the lens portion related to panning, as shown in FIG. Thus, a non-linear control torque is given.
【0026】補正光学系の動きに対して中心付近では防
振の為の慣性振り子の動きを妨げない様にする為に、ダ
ンピングを行なう為のトルクを殆ど与えらない。In the vicinity of the center of the movement of the correction optical system, almost no torque is applied for damping in order not to hinder the movement of the inertial pendulum for image stabilization.
【0027】しかし、パンニング等の様に、一方向への
大きな動きが加わった場合には、慣性振り子レンズ部が
レンズ鏡筒の内壁にぶっからない様に、中心に引き戻す
大きなトルクを発生させる様に構成されている。However, when a large movement in one direction is applied as in panning or the like, a large torque that pulls back to the center is generated so that the inertial pendulum lens portion does not hit the inner wall of the lens barrel. Is configured.
【0028】次に、本実施例の構成を説明する。図2は
本発明の特徴を最もよく表わす図面であり、前記図14
に示す従来装置と同一部分には同一符号を付して重複説
明を省略する。Next, the structure of this embodiment will be described. FIG. 2 is a view best showing the features of the present invention.
The same parts as those of the conventional device shown in FIG.
【0029】レンズ鏡筒4の内壁及び支持部材3の軸対
称部にセンサ部Sとトルク発生部Tとが配設されてい
る。又、x軸とy軸は各々同様の構成で、かつx軸とy
軸とは直交する位置に配設される。A sensor portion S and a torque generating portion T are arranged on the inner wall of the lens barrel 4 and the axially symmetrical portion of the support member 3. The x-axis and the y-axis have the same configuration, and the x-axis and the y-axis are the same.
It is arranged at a position orthogonal to the axis.
【0030】図3は上記センサ部Sの構成を示すもの
で、このセンサ部Sはレンズ鏡筒4の内壁に取り付けら
れたLED等の光学素子30と、この発光素子30に接
続された電源34と、この発光素子30の光を受光する
PSD等の一次元イメージセンサ32と、支持部材3に
取り付けられたスリット幕31とから構成されている。FIG. 3 shows the structure of the sensor section S. The sensor section S is an optical element 30 such as an LED mounted on the inner wall of the lens barrel 4, and a power source 34 connected to the light emitting element 30. And a one-dimensional image sensor 32 such as a PSD for receiving the light of the light emitting element 30, and a slit curtain 31 attached to the support member 3.
【0031】発光素子30と一次元イメージセンサ32
の間に設けられたスリット幕31は補正光学系の支持部
材3の移動に伴ない図の矢印方向に動くので、一次元イ
メージセンサ32から振れ角に応じた信号が検出でき、
センサアンプ33からは補正光学系の位置信号が得られ
る。Light emitting element 30 and one-dimensional image sensor 32
Since the slit curtain 31 provided between the two moves in the direction of the arrow in the figure with the movement of the support member 3 of the correction optical system, a signal corresponding to the deflection angle can be detected from the one-dimensional image sensor 32.
A position signal of the correction optical system is obtained from the sensor amplifier 33.
【0032】図4は上記トルク発生部Tを例えばボイス
コイル型で構成した例に示すもので、制御入力端子43
に入力される制御信号の電流量と極性に応じて、ボイス
コイル42とマグネット41の間で磁気的結合力(ある
いは磁気的反発力)が発生し、矢印方向にトルクを発生
させる。FIG. 4 shows an example in which the torque generating section T is constituted by, for example, a voice coil type.
A magnetic coupling force (or a magnetic repulsion force) is generated between the voice coil 42 and the magnet 41 in accordance with the current amount and the polarity of the control signal input to, and torque is generated in the arrow direction.
【0033】前述した様に、センサ部Sとトルク発生部
Tはx軸とy軸を直交させた配置としており、ギンバル
支持と相まって、補正光学系の移動をダンピングすべく
全方向にトルク制御が出来る。As described above, the sensor section S and the torque generating section T are arranged so that the x axis and the y axis are orthogonal to each other, and in combination with the gimbal support, torque control can be performed in all directions in order to dampen the movement of the correction optical system. I can.
【0034】図5は以上の構成の防振、パン、チルトの
制御を行う為の制御系をマイコンで構成した一例を示す
もので、Y軸(X軸)方向のセンサ部Sとトルク発生部
Tは、それぞれ移動に支持部材3と一体のスリット板3
1Y,31Xと、電源34Y,34Xに接続された発光
体30Y,30Xと、上記スリット板31Y,31Xを
挟んで発光体30Y,30Xに対向配設したセンサ32
Y,32Xと、このセンサ32Y,32Xの出力信号を
増幅して制御回路としてのマイコン50に供給する増幅
器33Y,33Xと、このマイコン50の出力信号を受
けてコイル42Y,42Xを励磁して上記支持部材3の
受動部41Y,41Xにトルクを付与するドライバ53
Y,53Xとで構成されている。FIG. 5 shows an example in which a control system for controlling the image stabilization, panning, and tilting having the above-mentioned configuration is constituted by a microcomputer. The sensor section S and the torque generating section in the Y-axis (X-axis) direction are shown. T is a slit plate 3 which is integrated with the support member 3 for each movement.
1Y, 31X, light emitters 30Y, 30X connected to power sources 34Y, 34X, and a sensor 32 disposed opposite to the light emitters 30Y, 30X with the slit plates 31Y, 31X interposed therebetween.
Y and 32X, amplifiers 33Y and 33X for amplifying the output signals of the sensors 32Y and 32X and supplying the same to the microcomputer 50 as a control circuit, and receiving the output signals of the microcomputer 50 to excite the coils 42Y and 42X and A driver 53 that applies torque to the passive portions 41Y and 41X of the support member 3.
It is composed of Y and 53X.
【0035】図5ではセンサ部Sとトルク発生部Tとト
ルク発生部Tはx軸とy軸のそれぞれに設けられている
が、そのセンサ部Sとトルク発生部Tの各構成要素の符
号にX,Yの文字を付して示している。)。In FIG. 5, the sensor section S, the torque generating section T, and the torque generating section T are provided on the x-axis and the y-axis, respectively. The letters X and Y are attached. ).
【0036】また、上記マイコン50は上記増幅器33
Y,33Xからのアナログ信号をデジタル信号に変換す
るA/D変換器501,510と、A/D変換器501
の出力信号を積分する積分回路502と、A/D変換器
501の出力信号を微分する微分回路505と、A/D
変換器501の出力信号と設定器506の出力信号であ
る定数Aとを乗算する乗算回路507と、この乗算回路
507と上記A/D変換器510の出力信号を入力して
2乗平均して第1ルック・アップ・テーブル(以下LU
Tと称す)503、第2ルック・アップ・テーブル(以
下LUTと称す)504に供給する2乗平均回路508
と、上記乗算回路507と上記第1LUT503の出力
信号を乗算する乗算回路513と、上記微分回路505
と上記第2LUT504の出力信号を乗算する乗算回路
514と、上記乗算回路513,514の出力信号と上
記積分回路502の出力信号を加算する加算回路515
と、上記A/D変換器510の出力信号を積分する積分
回路511と、A/D変換器510の出力信号を微分す
る微分回路512と、この微分回路512の出力信号と
上記第2LUT504の出力信号を乗算する乗算回路5
16と、上記A/D変換器510の出力信号と上記第1
LUT503の出力信号を乗算する乗算回路517と、
上記積分回路511と上記乗算回路516,517の出
力信号を加算する加算回路518と、上記加算回路51
5,518の出力信号を入力するマトリックス変換回路
519と、このマトリックス変換回路519から出力さ
れるデジタル信号をアナログ信号に変換して上記ドライ
バ53Y,53Xに供給するD/A変換器509,52
0とで構成されている。Further, the microcomputer 50 uses the amplifier 33.
A / D converters 501 and 510 for converting analog signals from Y and 33X into digital signals, and A / D converter 501
Circuit 502 that integrates the output signal of the A / D converter 501, a differentiation circuit 505 that differentiates the output signal of the A / D converter 501, and an A / D
A multiplication circuit 507 that multiplies the output signal of the converter 501 and the constant A that is the output signal of the setting device 506, and the output signals of the multiplication circuit 507 and the A / D converter 510 are input, and the root mean square is calculated. First look-up table (hereinafter LU
T) 503 and a second look-up table (hereinafter referred to as LUT) 504 to supply the mean square circuit 508.
A multiplication circuit 513 for multiplying the output signal of the first LUT 503 by the multiplication circuit 507, and the differentiation circuit 505.
And a multiplication circuit 514 that multiplies the output signal of the second LUT 504, and an addition circuit 515 that adds the output signals of the multiplication circuits 513 and 514 and the output signal of the integration circuit 502.
An integrating circuit 511 for integrating the output signal of the A / D converter 510, a differentiating circuit 512 for differentiating the output signal of the A / D converter 510, an output signal of the differentiating circuit 512 and an output of the second LUT 504. Multiplier circuit 5 that multiplies signals
16, the output signal of the A / D converter 510 and the first signal
A multiplication circuit 517 for multiplying the output signal of the LUT 503,
An adding circuit 518 for adding the output signals of the integrating circuit 511 and the multiplying circuits 516, 517; and the adding circuit 51.
A matrix conversion circuit 519 for inputting output signals of 5, 518, and D / A converters 509, 52 for converting the digital signals output from the matrix conversion circuit 519 into analog signals and supplying the analog signals to the drivers 53Y, 53X.
It is composed of 0 and.
【0037】上記センサ部Sの信号は点線で示すマイコ
ン50内のA/D変換器501,510によりデジタル
信号に変換され、振れ角データとしてマイコン50内で
処理される。The signal from the sensor section S is converted into a digital signal by the A / D converters 501 and 510 in the microcomputer 50 indicated by the dotted line, and processed in the microcomputer 50 as deflection angle data.
【0038】そして、マイコン50による処理結果はD
/A変換器509,520にてアナログ・データに変換
された後、ドライバ53x,53y経由でトルク発生器
Tの構成要素であるコイル42X,42Yに供給され
る。The processing result by the microcomputer 50 is D
After being converted into analog data by the A / A converters 509 and 520, the data is supplied to the coils 42X and 42Y, which are components of the torque generator T, via the drivers 53x and 53y.
【0039】図6は上記マイコン50による処理手順を
示すフローチャートであり、次にこれらの一連の処理手
順により発生されるトルクの意味と説明する。FIG. 6 is a flow chart showing the processing procedure by the microcomputer 50. Next, the meaning of the torque generated by the series of processing procedures will be described.
【0040】第1LUT503及び第2LUT504に
は、振り子の中心からの変位、すなわちA/D変換器5
01及び510の出力θx ,θy に応じた値が設定され
ている。The first LUT 503 and the second LUT 504 have a displacement from the center of the pendulum, that is, the A / D converter 5.
Values corresponding to the outputs θ x and θ y of 01 and 510 are set.
【0041】[0041]
【数1】 すなわち、第1LUT503の出力=B*(A2 θx 2+
θy 2)N/2 (B,Nは定数) 第2LUT504の出力=C*(A2 θx 2+θy 2)M/2
(C,Mは定数)で示す出力値となる。[Equation 1] That is, the output of the first LUT 503 = B * (A 2 θ x 2 +
θ y 2 ) N / 2 (B and N are constants) Output of second LUT 504 = C * (A 2 θ x 2 + θ y 2 ) M / 2
(C and M are constants).
【0042】第1LUT503の出力との積で示される
乗算器513及び517の出力は下式で示される。The outputs of the multipliers 513 and 517 represented by the product of the output of the first LUT 503 are represented by the following equations.
【0043】乗算器513の出力=A*θx*B*(A2
θx 2+θy 2)N/2 乗算器517出力=θY *B*(A2 θx 2+θy 2)N/2 これ等の出力は変位に応じた出力であり、これらの出力
の2乗平均をとると、Output of multiplier 513 = A * θ x * B * (A 2
θ x 2 + θ y 2 ) N / 2 multiplier 517 output = θ Y * B * (A 2 θ x 2 + θ y 2 ) N / 2 These outputs are outputs according to the displacement, and Taking the root mean square,
【0044】[0044]
【数2】 =B*(A2 θx 2+θy 2)(N+1)/2 となり、A2 θx 2+θy 2=(一定)とすると、=(一
定)となる。[Equation 2] = B * (A 2 θ x 2 + θ y 2 ) (N + 1) / 2 , and A 2 θ x 2 + θ y 2 = (constant), then = (constant).
【0045】これは次のようなことを意味する。図7に
示すように、θx ,θy 平面内において、A2 *θx 2+
θy 2=(一定)すなわち楕円曲線上の点はすべて同じト
ルクが出力されるということを示す。これにより、1つ
の第1LUT503により、これらの演算を行うことに
より、X軸方向とY軸方向の防振特性を変えたことと等
価な作用を得ることができる。This means the following. As shown in FIG. 7, A 2 * θ x 2 + in the θ x and θ y planes
θ y 2 = (constant), that is, all points on the elliptic curve output the same torque. Accordingly, by performing these calculations with one first LUT 503, it is possible to obtain an effect equivalent to changing the vibration isolation characteristics in the X-axis direction and the Y-axis direction.
【0046】また、同様にして、第2LUT504の出
力との積で表わされる乗算器514及び516の出力は
下式で表わされる。Similarly, the outputs of the multipliers 514 and 516 represented by the product of the output of the second LUT 504 are represented by the following equations.
【0047】乗算器514=(dθX /dt)*C*
(A2 *θx 2+θy 2)M/2 乗算器516=(dθY /dt)*C*(A2 *θx 2+
θy 2)M/2 これらの出力は速度に応じた出力であり、これらの出力
の2乗平均をとると、Multiplier 514 = (dθ X / dt) * C *
(A 2 * θ x 2 + θ y 2 ) M / 2 multiplier 516 = (dθ Y / dt) * C * (A 2 * θ x 2 +
θ y 2 ) M / 2 These outputs are outputs depending on the speed. Taking the root mean square of these outputs,
【0048】[0048]
【数3】 とすると、=(一定)となる。[Equation 3] Then, = (constant).
【0049】これは次のようなことを意味する。図7に
示される楕円曲線上の点は、一定の速度に対し、すべて
同トルクが出力されるということを示す。これにより1
つの第2LUT504により、これらの演算を行なうこ
とにより、X軸方向とY軸方向の防振特性を変えたこと
と等価な作用を得ることができる。This means the following. The points on the elliptic curve shown in FIG. 7 indicate that the same torque is output for all constant speeds. This makes 1
By performing these calculations using the two second LUTs 504, it is possible to obtain an effect equivalent to changing the vibration isolation characteristics in the X-axis direction and the Y-axis direction.
【0050】次に加算器515の出力と加算器518の
出力の合成力が常に中心を向くようにマトリックス変換
器519で変換される。Then, the combined force of the output of the adder 515 and the output of the adder 518 is converted by the matrix converter 519 so that the combined force always faces the center.
【0051】具体的に説明すると、図8に示すように、
加算器515の出力をTx 、加算器518の出力をTy
とすると、これらの合成トルクTは中心を向いていない
とする。このとき、合成トルクが中心を向くためには、
図8のように中心方向からのズレ角度αだけ回転した後
にθx ,θy 軸へ分解し、出力Tx ’,Ty ’を得るの
がマトリックス変換器519である。More specifically, as shown in FIG.
The output of the adder 515 is T x , and the output of the adder 518 is T y
Then, it is assumed that the combined torque T does not face the center. At this time, in order for the combined torque to point toward the center,
As shown in FIG. 8, the matrix converter 519 obtains outputs T x ′ and T y ′ after being rotated by the deviation angle α from the center and then decomposed into θ x and θ y axes.
【0052】以上ステップST1〜ステップST12の
一連の手順により、水平方向と垂直方向の防振特性を変
え、且つ、この時、振り子にかかるトルクの方向は常に
中心に向くようにすることができ、品位の良いパンニン
グ特性を得ることができる。By the series of steps ST1 to ST12 described above, the vibration isolation characteristics in the horizontal and vertical directions can be changed, and at this time, the direction of the torque applied to the pendulum can always be directed to the center. It is possible to obtain high-quality panning characteristics.
【0053】実施例2 図9は請求項2記載の発明の実施例を示すもので、前記
図2に示す第1実施例と同一部分には同一符号を付して
重複説明を省略する。Embodiment 2 FIG. 9 shows an embodiment of the invention described in claim 2. The same parts as those of the first embodiment shown in FIG.
【0054】図9において、主撮像光学系が前玉レンズ
91、変倍レンズ92、結像用の固定レンズ93,94
により構成されており、変倍レンズ92は可動の移動環
96により焦点距離変化の為に移動可能に配設されてい
る。この変倍レンズ92の位置は変倍エンコーダー(以
下、ENCと称す)95により検出可能で、このENC
95の出力によりTとWの間の何処に位置しているかを
把握可能である。因にENC95は2bitの光学反射
式を例示している。In FIG. 9, the main image pickup optical system includes a front lens 91, a variable power lens 92, and fixed lenses 93 and 94 for image formation.
The variable power lens 92 is movably arranged by a movable moving ring 96 for changing the focal length. The position of the variable power lens 92 can be detected by a variable power encoder (hereinafter referred to as ENC) 95.
The output of 95 makes it possible to know where it is located between T and W. Incidentally, ENC95 exemplifies a 2-bit optical reflection type.
【0055】鏡筒4及び支持部材3にトルク発生部Tの
構成部材であるマグネット41、コイル42、制御入力
端子43が配置されている。A magnet 41, a coil 42, and a control input terminal 43, which are constituent members of the torque generator T, are arranged on the lens barrel 4 and the support member 3.
【0056】図10は上記トルク発生部Tの構成を示す
分解斜視図であり、マグネット41は図の矢印方向に着
磁されている。コイル42は図の矢印方向に巻き線方向
があり、制御入力端子43の一方の端子431に正電圧
を印加し他方の端子432をグランド(接地)としたと
きに、図の巻き方向に電流が流れるものとする。FIG. 10 is an exploded perspective view showing the structure of the torque generator T, and the magnet 41 is magnetized in the direction of the arrow in the figure. The coil 42 has a winding direction in the direction of the arrow in the drawing, and when a positive voltage is applied to one terminal 431 of the control input terminal 43 and the other terminal 432 is grounded, a current flows in the winding direction in the drawing. Let it flow.
【0057】ここで、本発明の慣性振り子に取り付けら
れた補正光学レンズの光軸と主レンズの光軸とが位置す
る位置(以下振り子センタと称す)に復帰させるための
トルク発生の原理を図11乃至図13について説明す
る。図11は図9において矢印A方向から見た断面図で
あり、図11(a)に示すコイル42とマグネット41
の位置関係を振り子センタとすると、このときの磁界の
強さを図11(a)に示すとおり理想的な磁界とする。
このとき、コイル42の中の図に示す断面42aには紙
面裏から表方向に電流が流れており、断面42bには紙
面表から裏方向に電流が流れている。コイル42は固定
であるから、マグネット41に図に示すF 1 ,F2 の力
が発生する。Now, when the inertia pendulum of the present invention is attached,
The optical axis of the corrected optical lens and the optical axis of the main lens are positioned
To return to the desired position (hereinafter referred to as the pendulum center)
The principle of torque generation will be described with reference to FIGS. 11 to 13.
It FIG. 11 is a sectional view seen from the direction of arrow A in FIG.
Yes, the coil 42 and the magnet 41 shown in FIG.
If the position of is the pendulum center, the magnetic field
The strength is set to an ideal magnetic field as shown in FIG.
At this time, the section 42a shown in the drawing inside the coil 42 is
An electric current is flowing from the back to the front, and the cross-section 42b has paper
Electric current flows from the front to the back. Coil 42 fixed
Therefore, F shown in the figure on the magnet 41 1 , F2 Power of
Occurs.
【0058】上記断面図42a,42bに流れる電流及
び磁界は同じなので、明らかに力F1 ,F2 は、F1 =
F2 の関係がある。かつ、力F1 ,F2 は向きが逆であ
るため、力F1 ,F2 は互いに打ち消し合って合力は0
になる。Since the currents and magnetic fields flowing in the cross-sectional views 42a and 42b are the same, the forces F 1 and F 2 are clearly F 1 =
There is a relationship of F 2 . Moreover, since the directions of the forces F 1 and F 2 are opposite to each other, the forces F 1 and F 2 cancel each other and the resultant force is 0.
become.
【0059】ところがマグネット41がジンバルの回転
と共に図11(b)に示す様な位置関係になると、断面
42bにかかる磁界が断面42aに対し小さくなって、
力F1 ,F2 がF1 >F2 になるため、図11(b)に
示す矢印方向にマグネット41に力が働くことになる。However, when the magnet 41 has a positional relationship as shown in FIG. 11B as the gimbal rotates, the magnetic field applied to the cross section 42b becomes smaller than that of the cross section 42a.
Since the forces F 1 and F 2 are F 1 > F 2 , a force acts on the magnet 41 in the arrow direction shown in FIG.
【0060】また、マグネット41が逆方向に回転した
場合(図示せず)は、力F1 ,F2がF1 <F2 とな
り、上記と同様に振り子センタ方向へ復帰させるような
力が働く。このときの合力とマグネット41の位置関係
を図13のグラフに表わす。Further, when the magnet 41 rotates in the opposite direction (not shown), the forces F 1 and F 2 become F 1 <F 2 , and a force for returning to the pendulum center direction acts similarly to the above. .. The resultant force and the positional relationship of the magnet 41 at this time are shown in the graph of FIG.
【0061】振り子センタ近傍にマグネット41がある
ときは、マグネット41が少し動いても磁界の強さが変
わらないので、F1 =F2 であり合力は0であるが、マ
グネット41が大きく動くと、F1 とF2 の力のバラン
スがくずれて、振り子センタ方向に復帰する力が発生す
る。このとき、図11(a)に示すようにマグネット4
1の磁界の強さを非線型に着磁しているため、図13の
ように、力は非線形カーブとなる。When the magnet 41 is near the pendulum center, the strength of the magnetic field does not change even if the magnet 41 moves a little, so that F 1 = F 2 and the resultant force is 0, but when the magnet 41 moves greatly. , F 1 and F 2 are out of balance, and a force that returns toward the pendulum center is generated. At this time, as shown in FIG.
Since the intensity of the magnetic field of No. 1 is non-linearly magnetized, the force has a non-linear curve as shown in FIG.
【0062】慣性振り子である支持部材3はX,Y2軸
に対し自由度をもつジルバル5によって支えられてい
る。従って、上記マグネット41の動きはY軸回りの支
持部材3の動きに対するトルクの発生について示した
が、図に示すようにX軸回りの動きに対してもY軸回り
と同様の原理で同様の復帰力が発生する。The supporting member 3, which is an inertial pendulum, is supported by a girbal 5 having a degree of freedom with respect to X and Y axes. Therefore, the movement of the magnet 41 has been described with respect to the generation of torque with respect to the movement of the support member 3 around the Y axis. However, as shown in the figure, the same principle is applied to the movement around the X axis around the Y axis. A return force is generated.
【0063】すなわち、図12に示すように、1対のマ
グネット41とコイル42で2軸方向に力を発生するこ
とができる。これは防振と、パンニングに関するレンズ
部の過度な動き防止という2つの要素を満足させる為
に、支持部材3の振れ角に対して非線形な制御トルクを
与えていることを示す。That is, as shown in FIG. 12, a pair of magnets 41 and coils 42 can generate forces in two axial directions. This shows that a non-linear control torque is applied to the deflection angle of the support member 3 in order to satisfy the two factors of the image stabilization and the prevention of the excessive movement of the lens portion related to the panning.
【0064】この意味を説明すると、補正光学系の動
き、すなわち支持部材3の動きに対して、中心付近では
防振の為の支持部材3の動きを妨げない様にする為に、
ダンピングを行なう為のトルクを殆ど与えない。To explain this meaning, in order not to disturb the movement of the correction optical system, that is, the movement of the support member 3, in order to prevent the movement of the support member 3 for image stabilization near the center,
It gives almost no torque for damping.
【0065】しかし、パンニング等の様に、一方向への
大きな動きが加わった場合には、支持部材3のレンズ部
が鏡筒4の内壁にぶつからない様に、中心に引き戻す大
きなトルクを発生させる様に構成されている。However, when a large movement in one direction is applied, such as panning, a large torque for pulling back to the center is generated so that the lens portion of the support member 3 does not hit the inner wall of the lens barrel 4. It is configured like.
【0066】この様に上述の中心方向への支持部材3の
戻す為のトルクは、パンニングの様な大きな動きへの対
策であって、防振という本来の目的にとってはマイナス
作用であり、この点からは少ない方が良い。As described above, the torque for returning the support member 3 to the center direction described above is a countermeasure against a large movement such as panning, and is a negative action for the original purpose of vibration isolation. It is better to have less.
【0067】[0067]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、画像のブレを補正する補正手段を水平方向
と垂直方向に防振特性が異なるように設け、この補正手
段の可動中心位置と現在位置とを結ぶ線の傾き方向に該
補正手段にトルクを加えるように構成したので、補正手
段の限られた補正可能振れ角を有効に活用でき、視覚的
に防振効果の極めて高い防振システムが実現可能になっ
た。As described above, according to the first aspect of the present invention, the correction means for correcting the image blur is provided so that the image stabilization characteristics are different in the horizontal direction and the vertical direction, and the correction means is movable. Since the torque is applied to the correction means in the direction of inclination of the line connecting the center position and the current position, the limited correctable deflection angle of the correction means can be effectively utilized, and the vibration isolation effect is visually extremely high. A high vibration isolation system has become feasible.
【0068】光軸中心部の光学特性の良好な状態で使用
でき、手振れとパン等の切り換え操作が不要であるから
民生ビデオに応用した場合、パンやチルトと手振れが混
在している一般的な使用状況に対応可能となる時、操作
性及び画像の品位を格段に向上できるという効果があ
る。Since it can be used in a state where the optical characteristics of the central part of the optical axis are good and there is no need to perform switching operations such as camera shake and pan, when it is applied to consumer video, pan and tilt and camera shake are common. When it becomes possible to cope with the usage situation, there is an effect that the operability and the quality of the image can be significantly improved.
【0069】また、請求項2記載の発明によれば、トル
ク発生部を構成するコイルに一定電流を流し、マグネッ
トの着磁カーブを非線形としたので、マグネットの変位
に応じた非線形の力のカーブを得ることができ、制御回
路が不要となる。そして、1対のアクチュエータで2軸
に対して力を発生することができるので、アクチュエー
タ削減になり、大幅なコストダウンが期待できる。Further, according to the second aspect of the invention, since a constant current is passed through the coil forming the torque generating section to make the magnetizing curve of the magnet non-linear, a non-linear force curve corresponding to the displacement of the magnet. Can be obtained, and a control circuit becomes unnecessary. Since a pair of actuators can generate a force on two axes, the number of actuators can be reduced, and a large cost reduction can be expected.
【図1】慣性振れ子の振れ角に対する制御トルクの特性
図。FIG. 1 is a characteristic diagram of a control torque with respect to a swing angle of an inertial swinger.
【図2】請求項1記載の発明の実施例を示す縦断面図。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the invention described in claim 1.
【図3】センサ部の構成を示す分解斜視図。FIG. 3 is an exploded perspective view showing a configuration of a sensor unit.
【図4】トルク発生部の構成を示す分解斜視図。FIG. 4 is an exploded perspective view showing a configuration of a torque generating section.
【図5】制御部の構成を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a control unit.
【図6】マイコンの処理手順を示すフローチャート図。FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure of a microcomputer.
【図7】トルクの意味を説明する図。FIG. 7 is a diagram illustrating the meaning of torque.
【図8】トルクの意味を説明する図。FIG. 8 is a diagram illustrating the meaning of torque.
【図9】請求項2記載の発明の実施例を示す縦断面図。FIG. 9 is a vertical cross-sectional view showing an embodiment of the invention according to claim 2;
【図10】トルク発生部の構成を示す分解斜視図。FIG. 10 is an exploded perspective view showing a configuration of a torque generation unit.
【図11】アクチュエータの原理を示す図。FIG. 11 is a diagram showing the principle of an actuator.
【図12】アクチュエータの原理を示す図。FIG. 12 is a diagram showing the principle of an actuator.
【図13】マグネット位置に対する発生力の特性図。FIG. 13 is a characteristic diagram of generated force with respect to a magnet position.
【図14】従来の画像振れ補正装置の縦断面図。FIG. 14 is a vertical sectional view of a conventional image blur correction device.
【図15】ギンバル支持の説明図。FIG. 15 is an explanatory diagram of gimbal support.
【図16】磁気的効果の説明図。FIG. 16 is an explanatory diagram of a magnetic effect.
2 可動レンズ 3 支持部材 4 鏡筒 5 ギンバル(画像振れ補正手段) 41 マグネット 42 コイル T トルク発生部(トルク発生手段) 2 movable lens 3 support member 4 lens barrel 5 gimbal (image shake correction means) 41 magnet 42 coil T torque generation unit (torque generation means)
Claims (2)
支持部材を水平方向と垂直方向とで異なる防振特性で鏡
筒に支持する画像振れ補正手段と、この画像振れ補正手
段の可動中心位置と現在位置とを結ぶ線の傾き方向に前
記支持部材にトルクを加えるトルク発生手段とを備えた
ことを特徴とする画像振れ補正装置。1. A support member for supporting a movable lens, an image shake correction means for supporting the support member on a lens barrel with different image stabilization characteristics in horizontal and vertical directions, and a movable center position of the image shake correction means. And an image shake correction device, which includes a torque generating unit that applies a torque to the support member in an inclination direction of a line connecting the current position and the current position.
支持部材を水平方向と垂直方向とで異なる防振特性で鏡
筒に支持する画像振れ補正手段と、この画像振れ補正手
段の可動中心位置と現在位置とを結ぶ線の傾き方向に前
記支持部材にトルクを加えるトルク発生手段とを備えた
ことこのトルク発生手段を一定電流を流すコイルと着磁
カーブを非線形としたマグネットとで構成し該トルク発
生手段で前記支持手段の光学的中立点への復元力を発生
させることを特徴とする画像振れ補正手段。2. A support member for supporting a movable lens, an image shake correction unit for supporting the support member on a lens barrel with different image stabilization characteristics in horizontal and vertical directions, and a movable center position of the image shake correction unit. And a torque generating means for applying a torque to the support member in a tilt direction of a line connecting the current position and the current position. The torque generating means is composed of a coil for flowing a constant current and a magnet having a non-linear magnetization curve. An image blur correction means, wherein a restoring force to the optical neutral point of the support means is generated by the torque generation means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2713092A JPH05196897A (en) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | Image movement correcting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2713092A JPH05196897A (en) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | Image movement correcting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05196897A true JPH05196897A (en) | 1993-08-06 |
Family
ID=12212476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2713092A Pending JPH05196897A (en) | 1992-01-17 | 1992-01-17 | Image movement correcting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05196897A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008145888A (en) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Canon Inc | Image stabilization apparatus and portable device |
| JP2010078842A (en) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Mitsumi Electric Co Ltd | Camera shake correction device for camera |
-
1992
- 1992-01-17 JP JP2713092A patent/JPH05196897A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008145888A (en) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Canon Inc | Image stabilization apparatus and portable device |
| JP2010078842A (en) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Mitsumi Electric Co Ltd | Camera shake correction device for camera |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5243462A (en) | Image stabilizing apparatus | |
| KR102196231B1 (en) | Camera shake correction device and adjustment method therefor, camera shake correction circuit, camera shake correction method, camera module and position control method for optical element of camera module | |
| KR100923822B1 (en) | Electric motor control device | |
| US7986873B2 (en) | Optical unit with shake correcting function and shake correction control method therefor | |
| JPH0434525A (en) | Camera system with blurring image preventing function | |
| WO2008143331A1 (en) | Optical image stabilizer and optical apparatus | |
| KR960008931B1 (en) | Video Stabilizer for Portable Video Cameras | |
| JP2012208336A (en) | Image blurring correction device | |
| US5285313A (en) | Image stabilizing apparatus | |
| JPH04340938A (en) | Image blurring preventing device | |
| US20140313583A1 (en) | Blur compensation device, lens barrel, and camera device | |
| CN102082534B (en) | Motor control circuit, control method thereof and electronic device with imaging function | |
| JPH05196897A (en) | Image movement correcting device | |
| JP2902726B2 (en) | Image stabilizer | |
| JP2012208335A (en) | Image blurring correction device | |
| JP2698443B2 (en) | Image blur prevention device | |
| JP2006047054A (en) | Position detecting device, blurring correction device, and imaging device | |
| JP3226586B2 (en) | Image stabilization device | |
| JPH02287423A (en) | Image blur corrector | |
| JP2013015622A (en) | Vibration-proof actuator, lens unit with the same, and camera | |
| JP2014228625A (en) | Camera-shake correcting device, lens barrel, and photographing apparatus | |
| EP0396981A1 (en) | Image stabilizing apparatus | |
| JPH04340937A (en) | Image blurring preventing device | |
| JPH05134215A (en) | Image blur preventing device | |
| JPH0431820A (en) | Picture deflection preventing device |