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JP2777616B2 - Image blur prevention device and image blur prevention device - Google Patents

Image blur prevention device and image blur prevention device

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Publication number
JP2777616B2
JP2777616B2 JP61151192A JP15119286A JP2777616B2 JP 2777616 B2 JP2777616 B2 JP 2777616B2 JP 61151192 A JP61151192 A JP 61151192A JP 15119286 A JP15119286 A JP 15119286A JP 2777616 B2 JP2777616 B2 JP 2777616B2
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JP
Japan
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frequency
image blur
shake
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JP61151192A
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弘 角尾
徹 永田
晃一 鷲巣
一樹 小西
隆 川端
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JP2777616B2 publication Critical patent/JP2777616B2/en
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Indication In Cameras, And Counting Of Exposures (AREA)
  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の利用分野) 本発明は、手ブレ等により発生する像ブレを防止する
ために用いられる像ブレ防止装置及び像ぶれ防止のため
の装置に関するものである。 (発明の背景) 従来、カメラの像安定(像ブレ防止)のための制御装
置が提案されてきている。 これは一般にレンズ系を被制御対象とし、該レンズ系
の径方向振動に応答させてこれを径方向に移動制御する
ことで像ブレを補正する制御機構として構成される場合
が多い。例えば、光軸(撮影光軸,ファインダー光軸)
に対してカメラが傾斜する方向の振動を加速度信号とし
て検出し、この加速度信号を信号処理系により積分して
得た変位信号(又は速度信号)に依存させて、前記レン
ズ系の径方向移動制御を行なう方式のものとして前記カ
メラの像安定用の制御装置が構成される。 ここで前記像安定が必要とされるのは、所謂手ブレ振
動によってカメラが比較的低周波数で振動するのを補償
するためであるから、この周波数帯域の振動の補正が前
記像安定に必要かつ十分な条件となる。 ここで実際の手ブレ振動の強度分布は1〜2Hz程度の
範囲が多いが、一般的には位相誤差等を考慮して1〜15
Hz程度の周波数帯域を積分回路の積分対象範囲とする場
合が多い。したがって前記像安定のための制御装置等に
その信号処理系は、この手ブレ振動の補償のために1〜
15Hz程度の低周波振動を検出し、これに応答したレンズ
系駆動のための出力信号を出力するものとされる。具体
的には、前記の周波数帯域を通過させるハイパスフィル
ター特性をもった積分回路が、前記信号処理系の要素と
して用いられるのが普通である。 ここでフィルター特性をもつ積分回路とは、狭義の積
分器自体がフィルター特性をもつ場合、あるいは積分器
に独立したフィルター回路を接続する場合のいずれであ
ってもよい。 ところで、前記したハイパスフィルター特性を有する
積分回路を用いる場合、そのカット周波数付近の位相誤
差が制御精度に影響することがあるため、一般的には上
述のように、厳密な意味での周波数帯域(1〜2Hz)よ
り広い帯域を対象としたフィルター特性を有する積分回
路を用いて上記影響の回避を保証することが行なわれる
場合が多い。例えば、上記1〜15Hz程度の低周波数振動
に対してのフィルター特性をもつ如くである。また位相
誤差影響の一層の除去の目的で切換え使用可能の二以上
の積分回路を組合せて用いる場合には、例えば上記1〜
15Hzのフィルター特性を有する積分回路に更に組合せら
れる積分回路として用いられるのは、より広帯域の例え
ば0.04〜0.1Hzから150〜400Hz程度までの範囲の利得を
保証するものとされる場合が多い。 しかし前記広帯域通過のフィルター特性をもつ積分回
路を用いる場合には、反面において、手ブレ要因以外の
情報(例えばパンニング等の意図的な撮影行為に基ずく
情報、あるいはカメラに対する何等かの衝撃に基ずく情
報)等々が該積分回路の入力に入り込み影響する可能性
が大きくなることを意味する。この結果、像安定目的の
ための制御装置が、対象信号である手ブレ振動の信号だ
けでなく対象外の信号にも応答して、レンズ系の安定が
むしろ積極的に阻害されてしまう問題を招く難がある。 また十分低い周波数帯域(例えば前記した0.04Hz)ま
でカバーするフィルター特性を与えた場合には、積分回
路が長時定数となるためレンズ系振動の像ブレ補正が定
常状態になるまでに長時間(例えば前記0.04Hzの時に25
sec程度)かかってしまい、実際のカメラ使用の感覚に
合わないという問題もあった。 (発明の目的) 本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたもの
で、ブレの状態に応じて適正な動作を行うことのできる
像ブレ防止装置及び像ブレ防止のための装置を提供しよ
うとするものである。 (発明の概要) 上述したような目的を達成するために、第1ないし第
4発明による像ブレ防止装置及び像ブレ防止のための装
置は、それぞれ下記の構成をもって特徴とするものであ
る。 まず、第1発明による像ブレ防止装置は、第1のブレ
周波数に対応した信号を出力する第1の信号出力手段
と、前記第1のブレ周波数とは異なる第2のブレ周波数
に対応した信号を出力する第2の信号出力手段と、前記
第1、第2の信号出力手段の出力に応じて像ブレを防止
する像ブレ防止手段とを有することを特徴とするもので
ある。 また、第2発明による像ブレ防止装置は、ブレ検出手
段と、前記ブレ検出手段の出力に応じて、第1のブレ周
波数に対応した信号を出力する第1の信号出力手段と、
前記ブレ検出手段の出力に応じて、前記第1のブレ周波
数とは異なる第2のブレ周波数に対応した信号を出力す
る第2の信号出力手段と、前記第1、第2の信号出力手
段の出力に応じて像ブレを防止する像ブレ防止手段とを
有することを特徴とするものである。 また、第3発明による像ブレ防止のための装置は、第
1のブレ周波数に対応した信号を出力する第1の信号出
力手段と、前記第1のブレ周波数とは異なる第2のブレ
周波数に対応した信号を出力する第2の信号出力手段
と、前記第1、第2の信号出力手段の出力に応じて像ブ
レ防止手段を制御する制御手段とを有することを特徴と
するものである。 また、第4発明による像ブレ防止のための装置では、
ブレ検出手段と、前記ブレ検出手段の出力に応じて第1
のブレ周波数に対応した信号を出力する第1の信号出力
手段と、前記ブレ検出手段の出力に応じて、前記第1の
ブレ周波数とは異なる第2のブレ周波数に対応した信号
を出力する第2の信号出力手段と、前記第1、第2の信
号出力手段の出力に応じて像ブレ防止手段を制御する制
御手段とを有することを特徴とするものである。 (発明の実施例) 以下、本発明の実施例を説明する。 まず、本発明の実施例のカメラの振動検出装置の概要
は、カメラの手ブレ振動に相応して得られる加速度信号
より広い周波数帯域を積分するフィルター特性をもった
積分回路と、上記手ブレ振動に相応した周波数帯域より
高い帯域において可及的低周波のローカット周波数を有
するハイパスフィルターとを、上記加速度信号を入力信
号として受けるように並列に設け、更に、該藍ハイパス
フィルターを通過した入力信号に依存して前記積分回路
をリセットさせるリセット信号出力手段を設けている。 上記積分回路は一つであってもよいし、二以上のもの
であってもよい。二以上の場合はこれら積分回路のフィ
ルター特性のローカット周波数が差をもつように構成さ
れる。例えば二つの積分回路を例にしていえば、一つの
積分回路のもつローカット周波数に対し他の積分回路の
ローカツト周波数が異なる値に設定される。 上記積分回路が上記フィルター特性をもつのは、該積
分回路を構成する狭義の積分器自体がフィルター特性を
もつものであってもよいし、また狭義の積分器とは独立
しているフィルター回路を接続した構成のものであって
もよい。 上記ハイパスフィルターは、カメラの像ブレ防止の目
的からは外れる信号の入力が大きくなった時には、像安
定のための補償信号を作り出す主たる回路である積分回
路の積分出力が当該補償のためには不適当になってい
る、ことを検出するために用いられるものである。した
がって、該ハイパスフィルターのローカット周波数は、
検出しようとする手ブレ振動に相応する周波数帯域より
も高い周波数に設定されること、手ブレ振動に相応する
周波数帯域よりも高い範囲においての不適当な信号の入
力に対しての十分な応答性をもつ低い周波数に設定され
ること、の条件を満足するように選択して設定される必
要がある。具体的には、補償しようとする手ブレ振動の
強度分布は1〜2Hz程度が殆どであって、また積分回路
はその位相誤差を考慮して1〜15Hz程度の帯域通過のフ
ィルター特生を有するようにされる場合が多いことか
ら、この場合には上記ハイパスフィルターのローカット
周波数は2Hz以上15Hz以下の範囲で適宜選択して設定さ
れることとなる。一般的には上記の場合は3〜10Hz程
度、好ましくは5Hz程度の値に設定される場合が多い。 上記ハイパスフィルターを通過した入力信号に依存し
て積分回路をリセットする信号を出力するリセット信号
出力手段は、上記不適当な信号入力が過大となって像安
定の制御が適切に行なわれなくなる場合に動作する。こ
のような不適当信号の入力過大の検出は、例えば比較器
を用い、入力と予め定めたしきい値との比較によって行
なうことができるが、その他ノイズによる該動作を防ぐ
ため、15〜20Hz以上で精度を下げたバンドパスフィルタ
と比較器で構成してもよい。 上記リセット信号によってリセットされた積分回路は
初期状態に復帰されて、再び手ブレ振動の積分を行う。 次に、本発明の実施例を参照して詳細に説明する。 第5図は本発明が適用されるカメラの像安定制御装置
の構成概要一例を示すものである。本例は加速度信号に
基ずいて、レンズ系振動の補償のための積分速度信号を
検出する装置として構成された場合の例のものである。 図において、1はカメラの光軸に対する傾斜する方向
の振動を検出する加速度センサーであり、この加速度セ
ンサーからの出力は信号処理回路2を通して速度信号に
積分され、レンズ系4を径方向に移動制御させるアクチ
ュエータ3に入力される。これによってレンズ系4はカ
メラの前記振動とは反対方向に駆動され、該レンズ系を
通した像の安定が図られる。 第1図は、前記第5図の信号処理回路2として構成さ
れた本発明適用の制御回路を示しており、全体として
は、前記加速度信号を入力端子に受け、これを積分した
速度信号を出力端子6から出力する信号処理系をなして
いる。 この第1図に示された制御回路は、大別すると次の4
つの構成部分からなっている。 第一の構成部分は、高周波側の異常信号の入力時にお
ける誤動作防止のためのハイパスフィルタ16、ウインド
ウコンパレータ17を含む。 その第二の構成部分は、入力加速度信号積分のための
複数の積分回路19〜23を含む。 第三の構成部分は、前記積分回路19〜23からの出力の
モニターおよび信号選択のためのスイッチ40〜43、ウイ
ンドウコンパレータ44〜47を含む。 第四の構成部分は、低周波側の不要な信号を除去する
ための移動平均器52を含む。 まず第1図の制御回路における第一の構成部分につい
て説明する。 この第一の構成部分は入力端子5とオアゲート18の間
に並列に接続されたウインドウコンパレータ7、および
ハイパスフィルタ16、ウインドウコンパレータ17からな
っている。 ここで7のウインドウコンパレータは、過大な加速度
入力(例えばカメラの持ち上げ、持ち替え、電源投入)
があった時に積分値の飽和を防ぎかつそのショック後の
回路の回復を図るために、オアゲート18を介してリセッ
ト信号を出力する第1のリセット信号出力回路として構
成されたものである。 ハイパスフィルター16とウインドウコンパレータ17と
の組合せ回路は、オアゲード18を介しリセット信号を出
力する本例の第2のリセット信号出力回路を構成してい
る。これは電源投入時等の極端な状態変化やパンニング
によるカメラの方向転換等の行為を、ウインドウコンパ
レータ7単独より厳密にピックアップして全体回路の誤
動作を防ぐようにするためのものである。 前記の第1あるいは第2のリセット信号出力回路を構
成するウインドウコンパレータ7,17の具体的構成一例は
第2図に示される。 すなわち、入力端子8に入力信号を受け、この入力信
号が正に過大である場合、抵抗9,10によって予め設定さ
れている一定値との比較により比較器11が前記入力信号
の過大を検出することで該比較器11が「Hi」信号を出力
し、オアゲート12出力すなわちリセット信号を「Hi」に
する。また負に過大な場合は抵抗13,14と比較器15によ
って、前記オアゲート12出力すなわちリセット信号出力
を「Hi」にする。 本例のハイパスフィルター16は例えば5Hz以上のハイ
パスフィルター特性をもつものとして構成される。これ
は一般のカメラの手ブレ振動は1〜10Hz程度にあるとい
っても実際的なその強度分布は1〜2Hzが多いため、前
記ハイパスフィルターにより該1〜2Hz程度の範囲を除
き、これ以上の周波数で、電源投入時等の極端な状態変
化やパンニングによるカメラの方向転換等の行為の初め
あるいは終りに生ずるであろう過大な加速度信号の入力
があった時に、これをウインドウコンパレータ17で検出
し、前記リセット信号出力を「Hi」にするためである。 上記により出力されたリセット信号は後述する複数の
積分器のそれぞれに入力され、これら積分回路をリセッ
ト(初期状態に復帰)させる。なお上記リセット信号は
積分回路のリセットのためだけでなく他の用途に利用し
てもよい。例えば本例においては上記リセット信号を後
述するモニター回路,出力信号選択回路,移動平均器の
リセットのための信号としても利用するようにされてい
る。 第二の構成部分は積分回路19〜23により構成されてい
る。 この五つの積分回路19〜23は、ローカット周波数が順
次段階的に異なって与えられているフィルター特性をも
つものの組合せをなしている。すなわち定常状態におけ
る各積分回路のローカット周波数は、積分回路19は2H
z、積分回路20は1Hz、積分回路21は0.5Hz、積分回路22
は0.1Hz、積分回路23は0.01Hzである。 なおこれらの積分回路は、立上り時の安定に長時間を
要する傾向にあるからこれを出来るだけ抑制する目的か
ら、本例では各積分回路の立上りの際にその時定数を切
換る方式の構成をとっている。例えば積分回路22は初期
の8秒間の間はローカット周波数が0.5Hz以下0 dB/sec
の積分回路として働いて位相誤差を押えながら初期エラ
ーの早期減衰を行ない、その後前記定常状態の積分回路
として働くようにされている。同様に積分回路19は初期
1秒間3Hz、積分回路20は初期2秒間2Hz、積分回路21は
初期4秒間1Hz、積分回路23は初期15秒間0.1Hzのローカ
ットフィルタとして初期のエラーの早期減衰を行ない、
その後定常状態に移行される。 第3図は本例の前記積分回路の構成概要例を示してお
り、演算増幅器24,コンデンサ25による積分器に長時定
数用抵抗26を組合せ、入力側に抵抗27を接続して構成さ
れている。入力端子30からの入力加速度信号は該積分回
路によって積分され速度信号として出力端子31より出力
される。 第3図中の符合32はリセット信号入力端子を示してお
り、前述したオアゲート18からのリセット信号が伝えら
れた時にスイッチ34をオンにして積分回路をクリアー
し、リセット終了から再び積分を行なわせるようになっ
ている。なお本例では、リセット信号のフォールダウン
(Fall−down)によって単安定マルチバイブレータ35を
所定時間(例えば8秒間)発振させ、そのQからの「H
i」パルスで積分回路のスイッチ39をオン,オフさせる
ことで抵抗28を働かせ、積分回路22の例では0.5Hzの短
時定数積分を実現するようにしている。又この積分回路
22は8秒以降については定常動作状態となる(他の積分
回路も定常動作状態となるに要する時間と長短時定数が
異なる他は同様)ため、この定常動作状態への移行時に
第3図の端子37から信号(以下定常状態移行信号とい
う)を出力させる。すなわち前記単安定マルチバイブレ
ータ35のQ出力と、リセット信号の双方がオフとなった
時にノアゲート36から前記端子37の定常状態移行信号を
出力させるようにしている。 なお第3図における符合38で示したウインドウコンパ
レータは、予め定めた値との比較によって積分回路の積
分飽和を検出し、該飽和時にはオアゲート33を介してリ
セット動作を行なわせるようになっている。したがって
このウインドウコンパレータ38は第3のリセット信号出
力回路を構成するものである。 第1図に戻って説明すると、本例において前記の如く
設けられた複数の積分回路19〜23は、ローカット周波数
が異なるフィルター特性をもつように設定されている各
々の時定数の故に、定常動作状態となるには長時定数側
の積分回路の方が順次長い時間を必要とすることにな
る。そこで本例においては、積分回路の立上り時(電源
オン時、リセット終了時)には高周波数帯域の防振のみ
を可能とし、次いで各積分回路の定常状態への移行に合
せ、補償帯域をより低周波数側に広げている積分器へ順
次切換え移行させる方式としている。 本例におけるこのための構成は、第3図において定常
状態移行終了時に出力される各積分回路の端子37から出
力される定常状態移行信号により、第1図中に示してい
るスイッチ40〜43を順次に切換えすることで行なわせる
構成として与えられている。 すなわち、本例装置の立上り時から2秒後に積分回路
20から出力される定常状態移行信号によりスイッチ40を
切換え、積分回路19からの出力を出力端子6に出力して
いる初期状態を、積分回路20からの出力を出力端子6に
出力する状態に移行させ、同様に順次出力の移行が行な
われて前記制御が実現される。 次に、本例の制御回路の第三の構成部分すなわち前記
各積分回路19〜23の積分出力の差分をモニターするモニ
ター回路、および該差分に応じて前記いずれかの積分回
路の積分出力を選択して出力する出力信号選択回路につ
いて説明する。 本例のこのモニター回路および出力信号選択回路は、
第1図のスイッチ40〜43、差動ウインドウコンパレータ
44〜47によって構成されている。 本例においては、カメラの手ブレ振動に対して像安定
を図るために、一つには高精度制御を目的として、位相
誤差の除去に適した手ブレ振動の周波数帯域(例えば1
〜15Hz)に比べて十分広い周波数帯域を(例えば0.01Hz
〜)カバーしたフィルター特性を有する積分回路を準備
している特徴がある。しかしこのようなフィルター特性
を有する積分回路のみを単純に用いた場合には、本来像
ブレ防止のための補償は不要な手ブレ振動以外の要因に
基ずく加速度信号(例えば0.01〜1Hz)が混入し、この
混入による弊害を招くことがある。この場合、長時定数
の積分回路ほど手ブレ振動以外の信号に応答してこれを
積分してしまうし、その影響が長時定数故になかなか減
衰されずに長時間かかってしまう。 そこでその弊害の除去を考慮しつつ前記長時定数積分
回路の適切な使用を調整,実現することが望まれる。な
お上記のような高精度制御の実現と、対象外信号の混入
防止との二律背反的な要求を細かく調整するには、ロー
カット周波数の異なる積分回路を出来るだけ数多く設け
ることが実施態様上好ましい。 以上の観点から構成された本例における信号選択回路
の一部をなす前記差動ウインドウコンパレータ44〜47
は、例えばこのうちの差動ウインドウコンパレータ47を
例にして説明すれば次のように動作するべく構成されて
いる。 いまこの差動ウインドウコンパレータ47に積分回路22
および23の出力が入力されているとする。この場合、本
例の制御回路全体の出力端子6からの出力信号は積分回
路23からの積分出力となる。 ここで0.25Hz〜0.01Hzの周波数を含む信号が入力端子
5から入力されたとすると、この入力信号に応答して出
力される積分回路22と積分回路23の出力は、ローカット
周波数が前者は0.1Hzであり後者は0.01であることから
前記0.25Hz〜0.01Hzの周波数に対する応答性の相違から
相応する差分を生ずる。このようなことは特にパルスが
ステップ状の入力としてあった時にその低周波成分にお
いて目立つ。 すなわち前者は10秒、後者は100秒以上に渡って過去
入力の成分を保持するように働く。このような長時間の
履歴は使い勝手の悪さとなる。 ここでこの差分が予め定められている「しきい値」を
超えたことを前記差動ウインドウコンパレータ47が検出
することで、誤差動ウインドウコンパレータ47はオアゲ
ート47への出力を生じ、前記積分回路23をリセットす
る。 上記差動ウインドウコンパレータの構成一例は47を例
としては例えば第6図により示される。 すなわち差動増幅器80で2つの信号(この場合は積分
回路22と23からの信号)の差分を出し、この差をウイン
ドウコンパレータ81で判別して上記2信号の差が予め定
めた設定値(しきい値)を超えた時に出力を生ずる。 なお本例における第6図中の抵抗82,コンデンサ83
は、検出に時定数をもたせるために設けられたものであ
り、(定常的)偏差を検出するとに有効でこれにより例
えば2信号が高周波又は短時間で差があっても検知しな
いようにしている。 前記「しきい値」は、制御回路の全体において使用す
る積分回路の数,フィルター特性等々に応じて適宜設計
して与えられる。 これによりスイッチ43は初期状態(図示する状態)と
なり、全体制御回路の出力端子6からの積分出力信号は
積分回路22からの出力信号に切換えられる。そして二つ
の積分回路の出力のモニターは、今度は差動ウインドウ
コンパレータ46において積分21および22に対して行なわ
れることになる。このようにして、差動ウインドウコン
パレータ44〜47は、スイッチ40〜43の切換え状態と関係
して対応する積分回路の出力信号をモニターし、必要に
応じて(入力される信号状態に応じて)差分を生ずる二
つの積分回路の出力状態から対応する積分回路のリセッ
トをオアゲート48〜51を通して行なうこととなる。 なお、前記した差動ウインドウコンパレータ44〜47
は、例えば1秒程度の時定数をもたせることで動作安定
を図るようにしておくことが好ましい。 次に本例制御回路の第四の構成部分、すなわちカメラ
のパンニング動作等に応答するような不適当な制御を排
除するための信号処理系について説明する。 この信号処理系の具体的目的は次のことにある。 例えば、カメラのパンニング時には、上記像ブレ安定
制御装置に入力される信号には像ブレ安定のために上記
制御装置が補償応答すべきでない「対象外信号」(移動
状態を示す信号=意図的パンニング操作信号)を含むこ
とになる。このような信号入力時には該「対象該信号」
を除去して像ブレ安定の制御を好ましく実現することが
好ましい。 本例におけるこのための回路は、第1図の移動平均器
52,差動増幅器53およびスイッチ55により構成されてい
る。 スイッチ55は第1図のモードにある場合は積分出力を
端子6からそのまま出力するが、移動平均器52が適正に
動作している場合には、該スイッチ55はライン54(端子
58)の信号により差動増幅器53からの出力を端子6より
出力するモードに切換えられるように構成されている。 本例における移動平均器52の詳細概要は第4図に示さ
れている。 この移動平均器52は、まずリセット端子56へのリセッ
ト信号の入力によりフリップフロップ回路(以下FFと略
称する)57をリセットして端子58の出力を「Lo」にする
と共に、アナログシフトレジスタ59,60のリセットおよ
びカウンタ61のリセットを行なう。これにより該移動平
均器52はクリアされた初期状態となる。 この状態以降の当該移動平均器52に、入力端子62から
入力(この入力端子の入力は、前記信号出力選択回路か
ら選択出力される積分回路19〜23のいずれかからの積分
出力である)があると、この入力は、発振器63からのク
ロックパルスに同期して順次上記アナログシフトレジス
タ59にシリアル−イン(serial−in)され、また同時
に、もう一つのアナログシフトレジスタ60には、基準信
号が端子72からクロックパルスに同期してシリアル−イ
ン(serial−in)される。なお本例においてのこのアナ
ログシフトレジスタ60は、後段の割算器69と協働して積
分加算値を正規化するために用いられるものである。す
なわち後述するように加算器67を介し加算時間値信号を
出力することで、定常状態での移動平均の算出だけでな
く、該移動平均器52の立上り初期の略移動平均の算出に
ついても都合よく行なえる特徴的構成をもったものとさ
れている。 上記一対のアナログシフトレジスタ59,60において、
入力された信号はクロックパルスの入力毎に順次入力,
シフト,更新され、入力端子62からシリアル−インされ
た時系列信号が抵抗ネットワーク64,65により並列情報
に展開されてパラレル−アウト(parallel out)される
ことになる。 そしてこのパラレル−アウト信号は抵抗ネットワーク
64,65を介し所定の利得で加算器66,67に入力され、次い
で割算器69において、移動加算値(加算器66からの入
力)を加算時間値(加算器67からの入力)で正規化し、
最終的に移動平均器の出力信号として出力することにな
る。 上記移動平均の一例を示すと、例えば1秒の移動平均
を必要とする場合、0〜0.7秒間に対応したアナログシ
フトレジスタ59からのパラレル−アウト信号を利得1
で、また0.7〜1.2秒間に対応した同信号は順次減衰する
割合でそれぞれ加算器66,67に入力させ、前記加算およ
び正規化を行なうことで1秒間の移動平均信号を得るこ
とができる。 なおまた上述の如く、本例の移動平均器52はアナログ
シフトレジスタ60により加算時間値を作り出しているた
めに、その立上りの初期の前記所定の移動平均のための
時間に至る前から、相応する時間の移動平均信号(略移
動平均信号というものとする)を出力できるという特徴
もある。 第4図におけるフリップフロップ回路(FF)57は、上
記スイッチ55を切換え動作させる信号をライン54(端子
58)に出力するためのものであり、本例では上記発振器
63からのクロックパルスをカウンタ61で計数し、例えば
本例では上記1秒の移動平均を求めるタイプの移動平均
器52のためには0.8秒の時点でFF57をセットし、スイッ
チ55を切換えさせるように構成されている。 以上の構成をなす移動平均器52から出力される信号は
第1図の差動増幅器53に入力され、この差動増幅器53に
おいては、積分器からの積分出力との差すなわちAC成分
(振動成分)を出力することになり、上記スイッチ55が
切換えられている場合には該AC成分が端子6から出力さ
れる。なお上記のように0.8秒のカウンタ計数時点でス
イッチ55を切換える場合には、上記略移動平均信号が0.
8秒以降出力されることになる。 以上のような移動平均器を用いた本例においては、積
分回路全体は、実質的にAC速度成分のみを像安定のため
の補償信号として出力できることとなり、極端には第7
図(c)で示されるように一般の時定数フィルターより
折り返しサイドバンド(side band)有するが、有効バ
ンド外の周波数(逆数としての時間領域で言えば1秒前
以前の履歴)の排除化に優れた利得特性の補償信号を作
り出すことが出来るという特徴が得られる。特に本例に
おいては、上記抵抗ネットワーク64,65により一部減衰
利得(上記例では0.7〜1.2の範囲)をもった移動平均を
作るようにしているため、折り返しサイドバンドを減少
できる特徴もある。 本例で用いられている移動平均器において、0〜0.7
秒間の信号を利得1で、また0.7〜1.2秒間に対応した同
信号は順次減衰する割合で加算器に入力させるようにし
ている理由は次のことによる。 本例で用いられる移動平均器は、定性的には一定時間
の平均を出力するものであるが、その一定時間近くでの
信号が入力されるか否かによって平均値の精度は大きく
異なることになる(例えば上記1秒間平均ならば、その
1秒近くの信号が0.99秒前であったか1.01秒前であった
かで平均値精度は異なる)。この問題は本例にようにカ
メラの手ブレ振動の検出に影響する移動成分の平均的傾
向を取り出す場合、特に比較的短時間の移動平均として
取り出し場合には好ましくない。 また上記移動平均器を単純な1秒間平均のもの(第7
図(d)参照)として構成すると、これは定量的には第
7図(c)に示されるような周波数特性を有する問題が
ある。すなわち1Hzをナイキスト周波数とする特定周波
数毎に利得が急に変る傾向があり、その周波数近くの入
力に対し出力が極端に変化する。 ここで上記移動平均器を、例えば第7図(b)に示す
様に0.75秒〜1.25秒の範囲で減衰する方式のものとする
と、第7図(a)に示す如く1秒平均の平均精度を高め
又特定周波数毎の利得の極端な変化を抑制した対周波数
の減衰がなめらかなフィルター特性をもつ移動平均器と
することができる。 そこで本例においては上記のような減衰特性を有する
移動平均器を用いることとしたのである。また上記のよ
うに0.7秒から減衰特性をもたせることでリセット後、
0.8秒後から約1.2Hzのフィルターとして、1秒後から約
1Hzのフィルターとして、1.2秒後から0.8Hzのフィルタ
ーとして上述のような対周波数,対時間に対しなめらか
なフィルターが実現できることとなる。すなわち本例の
移動平均器はフィルター特性,対時間特性がなめらかで
あり、また1秒間またずに0.8秒から出力を有効とでき
るという特徴を有する。 第1図において、上記移動平均器52と関連して設けら
れているウインドウコンパレータ69は、この移動平均器
52からの出力(第4図の割算器68からの出力)が異常に
大きなDC成分を含む場合に、オアゲート51を介し対応す
る長時定数積分器23をリセットするためのものである。 つまりこのような出力が異常に大きなDC成分を含む場
合は、例えばパンニング等の動作に由来する情報が入力
端子5に入った場合であるから、このような情報を積分
出力の内に入れ込んでしまい長く履歴を留めている長時
定数積分器23をリセットすることで、カメラの手ブレ振
動の補償目的に関係しない信号の生成を防ぐようにして
いるのである。なお本例では同時にオアゲート70を介し
て当該移動平均器52もリセットし、短時定数での制御が
できるようにしている。 以上述べた本実施例においては、カメラの手ブレに由
来した振動加速度を速度に積分して像安定のためのレン
ズ系の移動制御用補償信号(速度信号)を出力する場合
に、実質的に手ブレの振動に由来する信号のみが入力さ
れている時は高精度な像安定制御が実現され、他方手ブ
レ以外の信号も混入する時には、かかる混入信号による
不都合な制御動作を生ずることがないようにできるとい
う特徴が得られる効果がある。 なお本発明は上記実施例の構成に限定されるものでな
いとは言うまでもなく、例えば、上述しているウインド
ウコンパレータあるいはハイパスフィルタについては一
定程度の時定数をもつ特性のものとするのが好ましい場
合がある。 また本発明において用いられる積分回路は、その短長
時定数の変更は設計的に適宜の値とすることができるも
のであり、したがって短時間安定,長時間安定のバラン
スの選択によって狭帯域通過のフィルター特性をもつ積
分回路を用いることもできる。 また上記実施例において用いている移動平均器は、ス
イッチ40〜43に連動させることで多系列,多時定数の組
合せのものとすることもまたできるし、該移動平均器に
より異常信号の入力が検出された場合に所定の積分回路
をリセットする他、積分器オフセット補正として、積分
器のオペアンプに対し、非反転入力端子の電圧として又
は反転入力端子への電流としてフィードバックする形で
補助入力的にDC成分を加減算するように構成してもよ
い。 2階積分器あるいは積分器を2段とする構成でも、リ
セット系や多種フィルターによるフィルターの考え方は
同じであり設計上どちらにもたせてもよいし、両者に分
担させるようにしてもよい。 (発明と実施例との対応) 以上の実施例において、加速度センサー1が本発明の
ブレ検出手段に、結像レンズ4が本発明の像ブレ防止手
段に、積分回路19〜23のうちのいずれか2つが本発明の
第1、第2の信号出力手段に、出力端子6が本発明の制
御手段にそれぞれ相当する。 (発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、像ブレ防止手段
がブレ信号に応じた適正な像ブレ防止動作を行うことが
できるものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Application of the Invention) The present invention prevents image blur caused by camera shake or the like.
Image blur prevention device used for image blur prevention
Related to the device. (Background of the Invention) Conventionally, a control device for stabilizing an image of a camera (preventing image blur) has been known.
Have been proposed. This generally involves controlling a lens system,
In response to radial vibration of
When configured as a control mechanism to correct image blur
There are many. For example, optical axis (shooting optical axis, viewfinder optical axis)
The vibration in the direction in which the camera is tilted with respect to
The acceleration signal is integrated by a signal processing system.
Depending on the obtained displacement signal (or speed signal), the lens
As a method for controlling the radial movement of the
A control device for stabilizing the image of the camera is configured. Here, the image stabilization is required for the so-called camera shake
Compensates for camera vibration at relatively low frequencies due to movement
To compensate for vibrations in this frequency band.
This is a necessary and sufficient condition for image stabilization. Here, the actual intensity distribution of camera shake vibration is about 1-2 Hz.
Although there are many ranges, generally 1 to 15
When the frequency band of about Hz is set as the integration target range of the integration circuit,
Often. Therefore, the controller for stabilizing the image
The signal processing system uses 1 to 3
Lens that detects low frequency vibration of about 15Hz and responds to this
An output signal for system drive is output. Concrete
Typically, a high-pass filter that passes the above-mentioned frequency band
An integrating circuit having a characteristic of the signal processing system
It is usually used as Here, an integrating circuit having filter characteristics is a product in a narrow sense.
If the divider itself has filter characteristics, or if the integrator
Connection of an independent filter circuit to
You may. By the way, it has the high-pass filter characteristics described above.
When using an integrating circuit, the phase error around the cut frequency
Generally, the difference may affect the control accuracy.
As described above, the frequency band in a strict sense (1-2 Hz)
Integrator with filter characteristics for a wider band
Roads are used to ensure the avoidance of the above effects
Often. For example, low frequency vibration of about 1 to 15 Hz
It seems to have a filter characteristic for. Also phase
Two or more that can be switched to further eliminate error effects
When the integration circuits of the above are used in combination, for example,
Further combined with an integrator with 15Hz filter characteristics
Used as an integrating circuit is a broadband analogy
For example, the gain in the range from 0.04 to 0.1 Hz to about 150 to 400 Hz
Often guaranteed. However, the integration circuit having the filter characteristic of the wide band pass is used.
When using roads, on the other hand,
Information (for example, based on intentional shooting
Information or information based on any impact on the camera
Information) may enter the input of the integrator and affect it
Means larger. As a result, the image stabilization purpose
Control device is the signal of the camera shake vibration that is the target signal
The lens system stabilizes in response to signals
Rather, it is difficult to cause the problem of being actively inhibited. Also, a sufficiently low frequency band (for example, 0.04 Hz as described above)
If the filter characteristics covered by
Since the path has a long time constant, image blur correction of lens system vibration is fixed.
It takes a long time to reach the normal state (for example, 25
sec) and it feels like using a real camera
There was also a problem that it did not fit. (Object of the Invention) The present invention has been made in view of the circumstances described above.
Can perform proper operation depending on the blurring condition.
Provide anti-shake device and anti-shake device
Trying to do it. (Summary of the Invention) In order to achieve the above object, first to
(4) Image blur prevention apparatus and device for preventing image blur according to the invention
Are characterized by the following configurations.
You. First, the image blur prevention device according to the first invention is provided with a first blur
First signal output means for outputting a signal corresponding to a frequency
And a second shake frequency different from the first shake frequency
Second signal output means for outputting a signal corresponding to
Prevents image blur according to the output of the first and second signal output means
And image blur prevention means.
is there. Further, the image blur prevention device according to the second aspect of the present invention is a
A first blur period in accordance with a step and an output of the blur detecting means;
First signal output means for outputting a signal corresponding to the wave number;
The first shake frequency is set according to the output of the shake detection means.
Output a signal corresponding to a second shake frequency different from the number
Second signal output means, and the first and second signal output means.
Image blur prevention means for preventing image blur according to the output of the step.
It is characterized by having. The device for preventing image blur according to the third invention is a
1st signal output for outputting a signal corresponding to 1 shake frequency
Force means and a second shake different from the first shake frequency.
Second signal output means for outputting a signal corresponding to a frequency
And an image buzzer according to the outputs of the first and second signal output means.
Control means for controlling the prevention means.
Is what you do. In the apparatus for preventing image blur according to the fourth invention,
A blur detecting means, and a first
First signal output for outputting a signal corresponding to the shake frequency
Means, and the first
A signal corresponding to a second shake frequency different from the shake frequency
Second signal output means for outputting the first and second signals.
Control means for controlling the image blur prevention means according to the output of the signal output means.
And control means. (Examples of the Invention) Hereinafter, examples of the present invention will be described. First, an outline of a camera vibration detection device according to an embodiment of the present invention
Is the acceleration signal obtained corresponding to the camera shake
With a filter characteristic that integrates a wider frequency band
From the integration circuit and the frequency band corresponding to the camera shake vibration
Has a low cut frequency as low as possible in the high band
And a high-pass filter to
Provided in parallel so as to receive as
The integration circuit depending on the input signal passed through the filter
Reset signal output means for resetting the reset signal. The integration circuit may be one, or two or more
It may be. In the case of two or more,
It is configured so that the low cut frequency of the
It is. For example, taking two integrators as an example, one
For the low cut frequency of the integrating circuit,
The cut frequency is set to a different value. The reason that the integrating circuit has the filter characteristic is that the product
The narrow integrator itself that constitutes the dividing circuit
Or independent of the integrator in a narrow sense
With the filter circuit connected
Is also good. The high-pass filter is used to prevent camera shake.
When the input of off-target signals increases,
Integration circuit, which is the main circuit that generates the compensation signal for
The integral output of the road is not suitable for the compensation
That is used to detect did
Thus, the low-cut frequency of the high-pass filter is
From the frequency band corresponding to the camera shake vibration to be detected
Is set to a higher frequency, corresponding to camera shake vibration
Improper signal input in the range higher than the frequency band
Set to a low frequency with sufficient response to force
Must be selected and set to satisfy the requirements of
It is necessary. Specifically, the camera shake vibration
Most of the intensity distribution is about 1 to 2 Hz.
Considering the phase error, the band pass
Do you often have a filter specialty?
In this case, the low cut of the high-pass filter
The frequency is appropriately selected and set within the range of 2 Hz to 15 Hz.
It will be. Generally, in the above case, about 3-10Hz
Degrees, preferably about 5 Hz in many cases. Depends on the input signal passed through the high-pass filter
Reset signal that outputs a signal to reset the integrating circuit
The output means is configured to output the image
It operates when fixed control cannot be performed properly. This
Detection of excessive input of inappropriate signal such as
By comparing the input with a predetermined threshold.
But can prevent the operation due to other noise
Therefore, the bandpass filter with reduced accuracy above 15-20Hz
And a comparator. The integrating circuit reset by the reset signal is
After returning to the initial state, the camera shake vibration is integrated again. Next, a detailed description will be given with reference to embodiments of the present invention. FIG. 5 is an image stabilization control device for a camera to which the present invention is applied.
1 shows an example of the configuration outline of FIG. In this example, the acceleration signal
Based on this, an integrated speed signal for compensating lens system vibration
This is an example in the case of being configured as a device for detecting. In the figure, 1 is the direction in which the camera is inclined with respect to the optical axis.
This is an acceleration sensor that detects the vibration of
The output from the sensor is converted to a speed signal through the signal processing circuit 2.
Actuate for integrating and controlling the movement of the lens system 4 in the radial direction
Is input to the router 3. As a result, the lens system 4
The lens system is driven in a direction opposite to the vibration of the
Stability of the transmitted image is achieved. FIG. 1 is configured as the signal processing circuit 2 of FIG.
1 shows a control circuit according to the present invention.
Received the acceleration signal at the input terminal and integrated it
A signal processing system for outputting a speed signal from the output terminal 6 is provided.
I have. The control circuit shown in FIG.
It consists of two components. The first component is used when an abnormal signal on the high frequency side is input.
High-pass filter 16 and window to prevent malfunction
C Comparator 17 is included. The second component is for input acceleration signal integration.
It includes a plurality of integrating circuits 19 to 23. The third component is the output of the integration circuits 19 to 23.
Switches 40 to 43 for monitor and signal selection,
Window comparators 44 to 47 are included. The fourth component removes unwanted signals on the low frequency side
Including a moving averager 52. First, the first component of the control circuit shown in FIG.
Will be explained. This first component is between the input terminal 5 and the OR gate 18.
A window comparator 7 connected in parallel to
High pass filter 16 and window comparator 17
ing. Here, the window comparator of 7 is excessive acceleration
Input (for example, lifting the camera, switching, turning on the power)
Prevents saturation of the integral value when
To recover the circuit, reset via OR gate 18.
As a first reset signal output circuit for outputting a reset signal.
It was made. High pass filter 16 and window comparator 17
Output a reset signal via OR gate 18.
The second reset signal output circuit of the present example.
You. This is due to extreme state changes such as when the power is turned on and panning.
To change the camera direction, etc.
The rectifier 7 picks up more strictly than the
This is to prevent the operation. The first or second reset signal output circuit is configured
An example of the specific configuration of the window comparators 7 and 17
As shown in FIG. That is, an input signal is received at the input terminal 8, and the input signal is
If the signal is too large, it is preset by resistors 9 and 10.
The comparator 11 compares the input signal
The comparator 11 outputs a “Hi” signal by detecting an excessive
And set the OR gate 12 output, that is, the reset signal, to "Hi".
I do. If the value is excessively negative, resistors 13 and 14 and comparator 15
Thus, the OR gate 12 output, that is, the reset signal output
To “Hi”. The high-pass filter 16 of the present example has a high frequency of 5 Hz or more, for example.
It is configured as having a pass filter characteristic. this
Says that the vibration of camera shake is about 1-10Hz
Even though the actual intensity distribution is often 1-2 Hz,
The range of about 1-2 Hz is removed by a high-pass filter.
If the frequency is higher than this,
Of actions such as camera direction change due to computerization or panning
Or input of excessive acceleration signal that may occur at the end
Is detected by the window comparator 17
Then, the reset signal output is set to “Hi”. The reset signal output as described above includes a plurality of reset signals described later.
Input to each of the integrators and reset these integrators.
(Return to the initial state). Note that the reset signal is
Use for other purposes not only for resetting the integrator
You may. For example, in this example, the reset signal is
Monitor circuit, output signal selection circuit, moving averager
It is also used as a reset signal.
You. The second component is constituted by integrating circuits 19 to 23.
You. These five integrators 19 to 23 have low cut frequencies in order.
The filter characteristics given differently in the next step
A combination of two things. That is, in the steady state
The low cut frequency of each integrating circuit is 2H for the integrating circuit 19.
z, integration circuit 20 is 1 Hz, integration circuit 21 is 0.5 Hz, integration circuit 22
Is 0.1 Hz, and the integration circuit 23 is 0.01 Hz. Note that these integration circuits provide a long time for stable
Is it the purpose to suppress this as much as possible because it tends to be necessary
In this example, the time constant is cut off at the time of the rise of each integrating circuit.
The structure of the switching system is adopted. For example, the integration circuit 22 is initially
Low cut frequency is 0.5 Hz or less 0 dB / sec for 8 seconds
Works as an integrating circuit for
Early decay, and then the steady-state integrator
Is to work as. Similarly, the integration circuit 19
3 Hz for 1 second, the integrator 20 initially 2 Hz for 2 seconds, the integrator 21
1 Hz for the initial 4 seconds, and 0.1 Hz for the initial 15 seconds.
Early attenuation of the initial error as a cut filter,
Thereafter, the state is shifted to a steady state. FIG. 3 shows an example of a schematic configuration of the integration circuit of this embodiment.
And the integrator using the operational amplifier 24 and capacitor 25
Combining resistor 26 for number and connecting resistor 27 on the input side
Have been. The input acceleration signal from the input terminal 30 is
Output from output terminal 31 as speed signal
Is done. Reference numeral 32 in FIG. 3 indicates a reset signal input terminal.
The reset signal from the OR gate 18
Switch 34 is turned on and the integration circuit is cleared
After the reset, integration is performed again.
ing. In this example, the fall-down of the reset signal
(Fall-down) to make the monostable multivibrator 35
Oscillation is performed for a predetermined time (for example, 8 seconds), and "H"
Turn on / off the switch 39 of the integration circuit with the "i" pulse
This causes the resistor 28 to work, and in the example of the integration circuit 22,
Time constant integration is realized. Also this integration circuit
22 is in a steady state after 8 seconds (other integration
The time required for the circuit to reach a steady state and the short and long time constant
The same except for the differences)
A signal from terminal 37 in FIG.
Output). That is, the monostable multivibration
Both the Q output of data 35 and the reset signal are turned off.
Sometimes, the NOR gate 36 outputs a steady state transition signal of the terminal 37.
Output. The window comparator indicated by reference numeral 38 in FIG.
The comparator calculates the product of the integrating circuit by comparing with a predetermined value.
Minute saturation is detected, and at the time of the saturation,
A set operation is performed. Therefore
This window comparator 38 outputs the third reset signal.
It constitutes a power circuit. Referring back to FIG. 1, in this example, as described above,
The provided plurality of integrating circuits 19 to 23 have a low cut frequency.
Are set to have different filter characteristics
Due to various time constants, the long time constant
Integrators will take longer
You. Therefore, in this example, when the integration circuit rises (power supply
ON, at the end of reset) only for high frequency vibration isolation
And then the transition of each integrating circuit to the steady state
To the integrator that extends the compensation band to the lower frequency side.
The system is shifted to the next switching. The configuration for this in the present example is the steady state in FIG.
Output from terminal 37 of each integrating circuit output at the end of state transition
Due to the steady state transition signal applied, as shown in FIG.
By changing the switches 40 to 43 sequentially.
Given as a configuration. That is, two seconds after the rise of the apparatus of this example, the integration circuit
Switch 40 is turned on by the steady state transition signal output from 20.
Switching, output from the integration circuit 19 to the output terminal 6
To the output terminal 6
To the output state, and the output is similarly shifted sequentially.
Thus, the control is realized. Next, the third component of the control circuit of the present embodiment,
A monitor for monitoring the difference between the integration outputs of the integration circuits 19 to 23.
And any one of the integration circuits according to the difference.
Output signal selection circuit that selects and outputs the
Will be described. This monitor circuit and output signal selection circuit of this example
Switches 40 to 43 of FIG. 1, differential window comparator
44-47. In this example, the image is stable against camera shake
In order to achieve high precision control,
The frequency band of camera shake vibration (for example, 1
~ 15Hz) wide enough frequency band (eg 0.01Hz
~) Preparing an integrating circuit with covered filter characteristics
There is a feature that. But such filter characteristics
If only the integration circuit having
Compensation to prevent camera shake is a factor other than unnecessary camera shake
The base acceleration signal (for example, 0.01 to 1 Hz)
There is a possibility that adverse effects due to contamination may be caused. In this case, the long time constant
This integration circuit responds to signals other than camera shake
Integrates, and its effect is greatly reduced due to the long time constant
It takes a long time without decay. Therefore, the long time constant integration
It is desirable to adjust and realize the proper use of the circuit. What
Realization of high-precision control as described above and mixing of non-target signals
To fine-tune the trade-off with prevention,
Provide as many integrators with different cut frequencies as possible
It is preferable from the viewpoint of the embodiment. The signal selection circuit in the present example configured from the above viewpoints
The differential window comparators 44 to 47 forming a part of
For example, the differential window comparator 47
As an example, it is configured to operate as follows
I have. Now, the integrating circuit 22 is added to the differential window comparator 47.
And the outputs of 23 are input. In this case, the book
The output signal from the output terminal 6 of the entire control circuit of the example is integrated
The integral output from the road 23 is obtained. Here, the signal containing the frequency of 0.25Hz ~ 0.01Hz is the input terminal
5 is input in response to this input signal.
The output of the integrated circuits 22 and 23 is low cut.
Because the frequency is 0.1 Hz for the former and 0.01 for the latter
From the difference in response to the frequency of 0.25 Hz to 0.01 Hz
A corresponding difference is produced. This is especially true when the pulse
When it is a step-like input,
And stand out. That is, the former is over 10 seconds, the latter over 100 seconds
Works to preserve the components of the input. Such a long time
The history becomes inconvenient. Here, this difference is a predetermined "threshold"
Is exceeded by the differential window comparator 47.
The error window comparator 47
Output to the port 47 and reset the integrating circuit 23.
You. 47 is an example of the configuration of the above differential window comparator
Is shown in FIG. 6, for example. That is, two signals (in this case, integration
The difference between the signals from the circuits 22 and 23)
The difference between the above two signals is determined in advance by the
The output is generated when the set value (threshold) is exceeded. In this example, the resistor 82 and the capacitor 83 in FIG.
Is provided to provide a time constant for detection.
This is useful for detecting (steady-state) deviations.
For example, if two signals have a high frequency or a short
I'm trying. The “threshold” is used in the entire control circuit.
Designed according to the number of integrating circuits, filter characteristics, etc.
Given. This causes the switch 43 to return to the initial state (the state shown in the figure).
And the integral output signal from the output terminal 6 of the overall control circuit is
The output signal is switched to the output signal from the integration circuit 22. And two
Monitor the output of the integrator circuit, this time with a differential window
Performed on integrals 21 and 22 in comparator 46
Will be. In this way, the differential window controller
Parators 44 to 47 are related to the switching state of switches 40 to 43
To monitor the output signal of the corresponding integrator and
(Depending on the input signal state)
Reset the corresponding integrator from the output state of the two integrators
Is performed through the OR gates 48 to 51. The above-described differential window comparators 44 to 47
Is stable by giving a time constant of about 1 second, for example.
It is preferable to make the following. Next, the fourth component of the control circuit of the present embodiment, namely, the camera
Improper control that responds to panning operation of
A signal processing system for removing the signal will be described. The specific purpose of this signal processing system is as follows. For example, when the camera is panning,
The signal input to the controller is
"Excluded signal" (moving
Signal indicating status = intentional panning operation signal)
And When such a signal is input, the "target signal"
To achieve stable image blur stabilization control.
preferable. The circuit for this in the present example is the moving averager of FIG.
52, a differential amplifier 53 and a switch 55.
You. When the switch 55 is in the mode shown in FIG.
The signal is output as it is from terminal 6, but the moving averager 52
When operating, the switch 55 is connected to line 54 (terminal
The output from the differential amplifier 53 is output from the terminal 6 by the signal of 58).
It is configured to be able to switch to the output mode. A detailed outline of the moving averager 52 in this example is shown in FIG.
Have been. The moving averager 52 first resets the reset terminal 56.
A flip-flop circuit (hereinafter abbreviated as FF)
Reset) and set the output of terminal 58 to "Lo"
Reset and reset analog shift registers 59 and 60
And reset the counter 61. This makes the moving flat
The equalizer 52 is in the cleared initial state. From the input terminal 62 to the moving averager 52 after this state
Input (input of this input terminal is the signal output selection circuit
Integration output from one of the integration circuits 19 to 23
Output), this input is the clock from oscillator 63.
The above analog shift register is sequentially synchronized with the lock pulse.
Serial-in to the
In addition, another analog shift register 60 has a reference signal.
Signal from terminal 72 in synchronization with the clock pulse.
(Serial-in). In this example, this analog
The log shift register 60 cooperates with the divider 69 at the subsequent stage to multiply the product.
This is used to normalize the minute addition value. You
That is, as described later, the addition time value signal is
By outputting, it is possible to calculate only the moving average in the steady state.
To calculate the approximate moving average at the initial rise of the moving averager 52.
It has a characteristic structure that can be conveniently performed
Have been. In the pair of analog shift registers 59 and 60,
The input signal is sequentially input at every clock pulse input,
Shifted and updated, serial-in from input terminal 62
Time series signal is parallel information by resistance networks 64 and 65
Is expanded to "parallel out"
Will be. And this parallel-out signal is a resistor network
The signals are input to adders 66 and 67 at predetermined gains via 64 and 65, and
In the divider 69, the moving addition value (input from the adder 66)
Is normalized by the addition time value (input from the adder 67),
Eventually, it will be output as the output signal of the moving averager.
You. An example of the moving average is as follows.
If you need a
The parallel-out signal from the shift register 59 is gain 1
And the same signal corresponding to 0.7-1.2 seconds is attenuated sequentially
The ratios are input to adders 66 and 67, respectively.
And normalization to obtain a one-second moving average signal.
Can be. As described above, the moving averager 52 in this example is an analog
Addition time value is created by shift register 60
For the predetermined moving average early in its rise
Before reaching the time, the moving average signal (approximately
A moving average signal)
There is also. The flip-flop circuit (FF) 57 in FIG.
The signal for switching the switch 55 is sent to the line 54 (terminal
58), and in this example, the oscillator
The clock pulse from 63 is counted by the counter 61, for example,
In this example, the moving average of the type that calculates the moving average of 1 second
Set FF57 at 0.8 seconds for
The switch 55 is configured to be switched. The signal output from the moving averager 52 having the above configuration is
The differential amplifier 53 shown in FIG.
The difference from the integral output from the integrator, that is, the AC component
(Vibration component), and the switch 55
When switched, the AC component is output from terminal 6.
It is. Note that when the counter counts for 0.8 seconds as described above,
When switching the switch 55, the above substantially moving average signal is set to 0.
It will be output after 8 seconds. In this example using the above moving averager, the product
The entire separation circuit uses only the AC velocity component for image stabilization.
Can be output as a compensation signal of
As shown in Fig. (C), from a general time constant filter
Although it has a folded side band,
Frequency (one second before in the time domain as a reciprocal)
Creates a compensation signal with excellent gain characteristics that eliminates previous history.
The characteristic that it can be taken out is obtained. Especially in this example
In this case, the resistance is partially attenuated by the resistance networks 64 and 65.
Moving average with gain (in the above example, in the range of 0.7 to 1.2)
Reduced folded sidebands
Some features can be done. In the moving averager used in this example, 0 to 0.7
Seconds signal with a gain of 1 and the same for 0.7 to 1.2 seconds.
The signal should be input to the adder at a rate that attenuates sequentially.
The reason is as follows. The moving averager used in this example is qualitatively
Output the average of the
The accuracy of the average value depends on whether the signal is input or not.
Will be different (for example, if the average is 1 second,
Signal near 1 second was 0.99 seconds ago or 1.01 seconds ago
The average value accuracy differs depending on the case). This problem is a problem as in this example.
Average inclination of moving components affecting detection of camera shake of camera
Direction, especially as a relatively short moving average
It is not preferable when taking out. In addition, the above moving averager is a simple one-second average (No. 7
(See Fig. (D)).
The problem with frequency characteristics as shown in FIG.
is there. That is, a specific frequency with 1 Hz as the Nyquist frequency
The gain tends to change suddenly with each number, and input near that frequency
The output varies extremely with force. Here, the moving averager is shown, for example, in FIG. 7 (b).
Attenuate in the range of 0.75 seconds to 1.25 seconds
And the average accuracy of the one-second average is increased as shown in FIG.
In addition, frequency vs. frequency that suppresses extreme changes in gain for each specific frequency
Moving averager with smooth filter characteristics
can do. Therefore, in this example, it has the above damping characteristics.
They decided to use a moving averager. Also above
After resetting by giving attenuation characteristics from 0.7 seconds,
As a filter of about 1.2Hz from 0.8 seconds later, about 1 second later
0.8Hz filter after 1.2 seconds as 1Hz filter
-Smooth against frequency and time as described above
Filter can be realized. That is, in this example
Moving averager has smooth filter characteristics and time characteristics
Yes, and output can be enabled from 0.8 seconds within one second
It has the feature of In FIG. 1, provided in connection with the moving averager 52.
The window comparator 69 is
Output from 52 (output from divider 68 in Fig. 4) is abnormal
If a large DC component is included, the
This is for resetting the long time constant integrator 23. In other words, when such output contains an abnormally large DC component,
Input information derived from operations such as panning
Since this is the case of entering terminal 5, such information is integrated.
Long time when it is inserted in the output and keeps a long history
By resetting the constant integrator 23, the camera shake
To prevent the generation of signals unrelated to the purpose of motion compensation.
It is. Note that in this example, at the same time,
The moving averager 52 is also reset to control with a short time constant.
I can do it. In the present embodiment described above, camera shake
The integrated vibration acceleration is integrated into the velocity to
Output a compensation signal (speed signal) for movement control
Only signals that are substantially due to camera shake
High-precision image stabilization control is realized when
When other signals are mixed,
It is possible to prevent undesired control operations from occurring
This has the effect of obtaining the following characteristics. The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment.
Needless to say, for example, the window described above
For comparators or high-pass filters,
If it is desirable to have a characteristic with a constant time constant
There is a case. The integration circuit used in the present invention has a short and long length.
The change of the time constant can be set to an appropriate value by design.
Therefore, a balun that is stable for a short time and stable for a long time
Product with narrow bandpass filter characteristics
A dividing circuit can also be used. The moving averager used in the above embodiment is
Multi-series, multi-time constant group by linking to switches 40 to 43
The moving averager can also be
Predetermined integration circuit when abnormal signal input is detected
In addition to resetting
To the operational amplifier of the
In the form of feedback as current to the inverting input terminal
The DC component may be added or subtracted as auxiliary input.
No. Even with a second-order integrator or a configuration with two stages of integrators,
The idea of a filter with set system and various filters is
It is the same, and either can be given by design,
You may make it carry. (Correspondence between Invention and Embodiment) In the above embodiment, the acceleration sensor 1
The image forming lens 4 is used as an image blur prevention means according to the present invention.
In the stage, any two of the integrating circuits 19 to 23 are provided according to the present invention.
The output terminal 6 is connected to the first and second signal output means according to the present invention.
They correspond to control means, respectively. (Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, image blur prevention means
Can perform the appropriate anti-shake operation according to the shake signal.
You can do it.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明よりなるカメラの振動検出装置の構成概
要一例を示す図、第2図はウインドウコンパレータの具
体的一例を示す図、第3図は時定数切換積分器の具体的
一例を示す図、第4図は移動平均器を示すブロック図、
第5図は本発明装置が適用されるカメラの像ブレ防止装
置の構成概要一例を示す図、第6図は作動ウインドウコ
ンパレータの具体的一例を示す図、第7図(a)〜
(d)は移動平均器のフィルタ特性を説明するための図
である。 1:加速度センサー、2:信号処理回路 3:アクチュエータ、4:結像レンズ 5:入力端子、6:出力端子 7:ウインドウコンパレータ 8:入力端子、9,10:抵抗 11:比較器、12:オアゲート 13,14:抵抗、15:比較器 16:ハイパスフィルタ 17:ウインドウコンパレータ 18:オアゲート、19〜23:積分回路 24:演算増幅器、25:コンデンサ 26:長時定数用抵抗、27,28:抵抗 30:入力端子、31:出力端子 32:リセット入力端子 33:オアゲート、34:スイッチ 35:単安定マルチバイブレータ 36:ノアゲート、37:出力端子 38:ウインドウコンパレータ 39:スイッチ、40〜43:スイッチ 44〜47:差動ウインドウコンパレータ 48〜51:オアゲート、52:移動平均器 53:差動増幅器、54:ライン 55:スイッチ、56:リセット端子 57:リセットフリップフロップ(FF) 58:端子 59,60:アナログシフトレジスタ 61:カウンタ、62:入力端子 63:発振器 64,65:抵抗ネットワーク 66,67:加算器、68:割算器 69:ウインドウコンパレータ 70:オアゲート、80:差動増幅器 81:ウインドウコンパレータ 82:抵抗、83:コンデンサ
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a camera vibration detecting apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a specific example of a window comparator, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a moving averager, and FIG.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an image blur prevention device of a camera to which the present invention is applied, FIG. 6 is a diagram showing a specific example of an operation window comparator, and FIGS.
(D) is a diagram for explaining the filter characteristics of the moving averager. 1: Accelerometer, 2: Signal processing circuit 3: Actuator, 4: Imaging lens 5: Input terminal, 6: Output terminal 7: Window comparator 8: Input terminal, 9, 10: Resistance 11: Comparator, 12: OR gate 13, 14: resistance, 15: comparator 16: high-pass filter 17: window comparator 18: OR gate, 19 to 23: integration circuit 24: operational amplifier, 25: capacitor 26: resistor for long time constant, 27, 28: resistor 30 : Input terminal, 31: output terminal 32: reset input terminal 33: OR gate, 34: switch 35: monostable multivibrator 36: NOR gate, 37: output terminal 38: window comparator 39: switch, 40 to 43: switches 44 to 47 : Differential window comparators 48 to 51: OR gate, 52: Moving averager 53: Differential amplifier, 54: Line 55: Switch, 56: Reset terminal 57: Reset flip-flop (FF) 58: Terminal 59, 60: Analog shift Register 61: Counter, 62: Input terminal 63: Oscillator 64, 65: Resistor network Click 66,67: adder, 68: divider 69: window comparator 70: gate 80: Differential amplifier 81: the window comparator 82: resistor, 83: capacitor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小西 一樹 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 川端 隆 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キヤノン株式会社玉川事業所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03B 5/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Kazuki Konishi 770 Shimonoge, Takatsu-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Tamagawa Office of Canon Inc. (72) Inventor Takashi Kawabata 770 Shimonoge, Takatsu-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture In-house (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G03B 5/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.第1のブレ周波数に対応した信号を出力する第1の
信号出力手段と、前記第1のブレ周波数とは異なる第2
のブレ周波数に対応した信号を出力する第2の信号出力
手段と、前記第1、第2の信号出力手段の出力に応じて
像ブレを防止する像ブレ防止手段とを有することを特徴
とする像ブレ防止装置。 2.ブレ検出手段と、前記ブレ検出手段の出力に応じ
て、第1のブレ周波数に対応した信号を出力する第1の
信号出力手段と、前記ブレ検出手段の出力に応じて、前
記第1のブレ周波数とは異なる第2のブレ周波数に対応
した信号を出力する第2の信号出力手段と、前記第1、
第2の信号出力手段の出力に応じて像ブレを防止する像
ブレ防止手段とを有することを特徴とする像ブレ防止装
置。 3.第1のブレ周波数に対応した信号を出力する第1の
信号出力手段と、前記第1のブレ周波数とは異なる第2
のブレ周波数に対応した信号を出力する第2の信号出力
手段と、前記第1、第2の信号出力手段の出力に応じて
像ブレ防止手段を制御する制御手段とを有することを特
徴とする像ブレ防止のための装置。 4.ブレ検出手段と、前記ブレ検出手段の出力に応じて
第1のブレ周波数に対応した信号を出力する第1の信号
出力手段と、前記ブレ検出手段の出力に応じて、前記第
1のブレ周波数とは異なる第2のブレ周波数に対応した
信号を出力する第2の信号出力手段と、前記第1、第2
の信号出力手段の出力に応じて像ブレ防止手段を制御す
る制御手段とを有することを特徴とする像ブレ防止のた
めの装置。
(57) [Claims] A first signal output unit that outputs a signal corresponding to the first shake frequency; and a second signal output unit that is different from the first shake frequency.
A second signal output means for outputting a signal corresponding to the shake frequency, and an image blur prevention means for preventing image blur according to the outputs of the first and second signal output means. Image blur prevention device. 2. Blur detection means, first signal output means for outputting a signal corresponding to a first shake frequency in accordance with an output of the shake detection means, and first shake in response to an output of the shake detection means. A second signal output means for outputting a signal corresponding to a second shake frequency different from the frequency;
An image blur prevention device comprising: an image blur prevention unit that prevents image blur according to an output of a second signal output unit. 3. A first signal output unit that outputs a signal corresponding to the first shake frequency; and a second signal output unit that is different from the first shake frequency.
A second signal output unit that outputs a signal corresponding to the shake frequency of the first and second control units, and a control unit that controls the image blur prevention unit according to the outputs of the first and second signal output units. A device for preventing image blur. 4. Blur detection means, first signal output means for outputting a signal corresponding to a first shake frequency in response to an output of the shake detection means, and first shake frequency in response to an output of the shake detection means Second signal output means for outputting a signal corresponding to a second shake frequency different from the first and second shake frequencies;
Control means for controlling the image blur prevention means in accordance with the output of the signal output means.
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