JPH0918779A - Vibration buffer device - Google Patents
Vibration buffer deviceInfo
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- JPH0918779A JPH0918779A JP18651795A JP18651795A JPH0918779A JP H0918779 A JPH0918779 A JP H0918779A JP 18651795 A JP18651795 A JP 18651795A JP 18651795 A JP18651795 A JP 18651795A JP H0918779 A JPH0918779 A JP H0918779A
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- signal processing
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ムービーカメラなどの
撮影装置に適用される振れ緩和装置の改良に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a shake reducing device applied to a photographing device such as a movie camera.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のこの種の装置の回路構成の一例を
図4に示し、以下に説明する。2. Description of the Related Art An example of the circuit configuration of a conventional device of this type is shown in FIG. 4 and described below.
【0003】この例はムービーカメラの手振れ緩和シス
テムへの応用であり、特願平6−309560号で示し
た構成である。This example is an application to an image stabilization system of a movie camera, and has the structure shown in Japanese Patent Application No. 6-309560.
【0004】検知手段としてジャイロ11を用い、該装
置の挙動の角速度を検出している。このジャイロ11の
出力である角速度信号は演算増幅回路12において所定
の(R11とR12で設定される)利得で増幅される。
そして、増幅された角速度信号は直ちにA/D変換回路
13にてデジタル値の出力(V1)に変換され、以後デ
ジタル処理される。A gyro 11 is used as a detecting means to detect the angular velocity of the behavior of the device. The angular velocity signal output from the gyro 11 is amplified by the operational amplifier circuit 12 with a predetermined gain (set by R11 and R12).
Then, the amplified angular velocity signal is immediately converted into a digital value output (V1) by the A / D conversion circuit 13, and thereafter digitally processed.
【0005】この出力(V1)は三つの処理に用いられ
る。This output (V1) is used for three processes.
【0006】出力(V1)の一つ目の行き先は乗算手段
257(GAIN)である。この乗算手段257の役割
は、ジャイロ11の感度バラツキを補正するための調節
手段であり、外部のボリューム(VR20)での調節値
をA/D変換回路18で変換した値が乗じられる。この
調節手段で一定の感度特性になった角速度信号は、積分
手段251で積分されて角度信号に変換される。積分手
段といっても所定の時定数で減衰する特性を持たせてあ
るため、正確にはカットオフ周波数のかなり低いローパ
スフィルタとなっている。The first destination of the output (V1) is the multiplication means 257 (GAIN). The role of the multiplication means 257 is an adjustment means for correcting the sensitivity variation of the gyro 11 and is multiplied by the value obtained by converting the adjustment value of the external volume (VR20) by the A / D conversion circuit 18. The angular velocity signal having a constant sensitivity characteristic by the adjusting means is integrated by the integrating means 251 and converted into an angle signal. The integrating means has a characteristic of attenuating with a predetermined time constant, so that it is a low-pass filter having a fairly low cut-off frequency.
【0007】前記積分手段251の出力(V2)は一方
ではD/A変換回路16にてアナログ信号に変換され、
光学系による補正手段17に伝達され、光学的に手振れ
が補正される。他方では制御手段252に伝達され、こ
こで利得設定値(KK)に変換される。制御手段252
では出力(V2)の絶対値をとって所定の関数で最小か
ら最大までの利得設定値を選択する。On the other hand, the output (V2) of the integrating means 251 is converted into an analog signal by the D / A conversion circuit 16,
It is transmitted to the correction means 17 by the optical system, and the camera shake is optically corrected. On the other hand, it is transmitted to the control means 252, where it is converted into a gain setting value (KK). Control means 252
Then, the absolute value of the output (V2) is taken and the gain setting value from the minimum to the maximum is selected by a predetermined function.
【0008】前記利得設定値KKは利得可変増幅回路2
53に入力され、これにより出力(V1)に対して0倍
から1倍までの間で増幅率が変化する。The gain setting value KK is variable gain amplifier circuit 2
It is input to 53, whereby the amplification factor changes from 0 times to 1 time with respect to the output (V1).
【0009】前記出力(V1)の2つ目の行き先は前述
した可変利得増幅手段253であり、その出力は乗算手
段258によって一定利得(K5)が乗ぜられて高域通
過フィルタ255に加えられ、出力(V4)を得る。The second destination of the output (V1) is the above-mentioned variable gain amplifying means 253, the output of which is multiplied by a constant gain (K5) by the multiplying means 258 and added to the high pass filter 255. Obtain the output (V4).
【0010】前記出力(V1)の3つ目の行き先は所定
利得増幅回路254であり、ここでK_FIL倍(V
5)され、上述の出力(V4)と加算されて出力(V
6)となって積分手段256に入力し、積分される。こ
の積分手段256の出力(V7)はD/A変換回路14
によって再びアナログ信号に変換され、演算増幅回路1
2の正入力に加えられる。The third destination of the output (V1) is a predetermined gain amplifier circuit 254, where K_FIL times (V
5) is added to the above output (V4) and output (V
6) is input to the integrating means 256 and integrated. The output (V7) of the integrating means 256 is the D / A conversion circuit 14
Is again converted into an analog signal by the operational amplifier circuit 1
2 is added to the positive input.
【0011】前記A/D変換回路13からD/A変換回
路16に至るまでの処理、つまり集積回路IC内での処
理について、次に説明する。The processing from the A / D conversion circuit 13 to the D / A conversion circuit 16, that is, the processing in the integrated circuit IC will be described below.
【0012】演算増幅回路12とR11,R12によっ
て構成される増幅回路、所定利得増幅回路254、及
び、積分手段256によって一次のローパルフィルタが
形成される。これによって、直流的に不確定なジャイロ
11の出力が所定の電位を中心にして変化し、且つ、必
要な増幅を施された信号としてA/D変換回路13に加
えられる。A first-order low-pass filter is formed by the amplifier circuit constituted by the operational amplifier circuit 12, R11 and R12, the predetermined gain amplifier circuit 254, and the integrating means 256. As a result, the output of the gyro 11, which is indeterminate in terms of direct current, changes around a predetermined potential and is applied to the A / D conversion circuit 13 as a signal that has undergone the necessary amplification.
【0013】また、電源投入時等の系の初期化が必要な
時期に於ては、必要時間だけの所定利得増幅回路254
の所定利得を大きい値に設定して系を動作させることに
よって、系を速やかに安定状態に設定することが可能で
ある。In addition, at the time when the system needs to be initialized, such as when the power is turned on, the predetermined gain amplifying circuit 254 for only the necessary time is required.
It is possible to quickly set the system to a stable state by setting the predetermined gain of 1 to a large value and operating the system.
【0014】パンニング時など、装置が大きく角度を変
化させた場合、積分手段251の出力である(V2)は
大きく中心からズレようとする。すると、制御手段25
2がこれを検知し、可変利得増幅手段253の利得を大
きい方に変化させる。When the device greatly changes the angle, such as during panning, the output (V2) of the integrating means 251 tends to deviate largely from the center. Then, the control means 25
2 detects this, and changes the gain of the variable gain amplifying means 253 to the larger one.
【0015】A/D変換回路13からD/A変換回路1
6までの処理部分はハードウエアロジック回路で構成し
ても良いし、コンピュータで実現しても良い。A / D conversion circuit 13 to D / A conversion circuit 1
The processing parts up to 6 may be configured by a hardware logic circuit or may be realized by a computer.
【0016】以下にコンピュータで実現する場合のプロ
グラム例を示す。An example of a program when implemented by a computer is shown below.
【0017】記述言語はC(コンパイラ;Compil
er)であり、図4に示した各値に対応した変数を用い
てデジタル処理の部分のみを抜粋して記述している。The description language is C (Compiler; Compil)
er), and only the digital processing portion is extracted and described using the variables corresponding to the respective values shown in FIG.
【0018】諸定数はサンプリング周波数500Hz程
度の場合の例であり、ジャイロ感度は約1mV/deg
/secのものを用い、アンプゲインは約45倍、補正
系の光学補正量は約1deg/V、各変数の単位はVo
ltである。The constants are examples when the sampling frequency is about 500 Hz, and the gyro sensitivity is about 1 mV / deg.
/ Sec, the amplifier gain is about 45 times, the optical correction amount of the correction system is about 1 deg / V, and the unit of each variable is Vo.
It is lt.
【0019】 電源投入時等では初期化は定数K_FILをより絶対値
の大きな値に設定し、所定回数の繰返し処理を施せば実
現出来るし、駆動のON/OFFは定数GAINをゼロ
と切替えると実現出来る。[0019] When the power is turned on, initialization can be realized by setting the constant K_FIL to a value having a larger absolute value and repeating the process a predetermined number of times, and turning the drive ON / OFF can be realized by switching the constant GAIN to zero.
【0020】以上の動作を図5に示すフローチャートを
用いて説明する。The above operation will be described with reference to the flow chart shown in FIG.
【0021】ここで示すシステムは電源の投入によって
動作を開始する(ステップ501)。The system shown here starts its operation when the power is turned on (step 501).
【0022】まずハードウエアを含めた系全体の初期設
定である。これはステップ502からステップ506ま
での処理のループで行われる。ステップ502では各変
数が収束し易いように定数が設定され、次のステップ5
03ではA/D変換回路13の入力からD/A変換回路
16の出力までの演算が、次いでステップ504ではA
/D変換回路13の入力からD/A変換回路14の出力
までの演算が、続くステップ505では遅延要素の更新
が行われる。First, the initial setting of the entire system including hardware. This is performed in a loop of processing from step 502 to step 506. In step 502, constants are set so that each variable easily converges.
In 03, the operation from the input of the A / D conversion circuit 13 to the output of the D / A conversion circuit 16 is performed.
The calculation from the input of the / D conversion circuit 13 to the output of the D / A conversion circuit 14 is performed, and in the subsequent step 505, the delay element is updated.
【0023】定数K_FILは通常の値よりも大きい絶
対値が設定され、演算増幅回路12を含むフィードバッ
クループを速やかに安定の状態に収束させる。ここでは
ループ回数を100に設定しており、約0.2 秒で安定状
態になる。The constant K_FIL is set to an absolute value larger than a normal value, so that the feedback loop including the operational amplifier circuit 12 quickly converges to a stable state. Here, the loop count is set to 100, and the stable state is reached in about 0.2 seconds.
【0024】初期設定が完了するとステップ507で通
常動作状態での各定数が設定され、通常の500Hzサ
ンプリングの無限ループに入る。When the initial setting is completed, each constant in the normal operating state is set in step 507, and the normal 500 Hz sampling infinite loop is entered.
【0025】まずステップ508に於て防振スイッチの
ON/OFFがチェックされ、ONの時はGAINを然
るべき値に、OFFの時はゼロに設定する。First, in step 508, ON / OFF of the anti-vibration switch is checked, and when it is ON, GAIN is set to an appropriate value, and when it is OFF, it is set to zero.
【0026】ステップ509はA/D変換回路13の入
力からD/A変換回路16の出力までの演算処理であ
る。Step 509 is a calculation process from the input of the A / D conversion circuit 13 to the output of the D / A conversion circuit 16.
【0027】次のステップ510では積分出力値の絶対
値をとる処理が、次いでステップ511では折れ線関数
の処理が、続くステップ510とステップ511の処理
で図6に示す変換が行われる。ここで得られた値KKが
パンニング制御の強さを示している。In the next step 510, the process of obtaining the absolute value of the integrated output value is performed, then in step 511 the process of the polygonal line function, and in the processes of the following steps 510 and 511, the conversion shown in FIG. 6 is performed. The value KK obtained here indicates the strength of the panning control.
【0028】次のステップ512ではA/D変換回路1
3の入力からD/A変換回路14の出力までの演算処理
が行われ、上で求めた値KKが関与している。At the next step 512, the A / D conversion circuit 1
The arithmetic processing from the input of 3 to the output of the D / A conversion circuit 14 is performed, and the value KK obtained above is involved.
【0029】続くステップ513では遅延要素の更新が
行われる。In the following step 513, the delay element is updated.
【0030】以上が1回のサンプリングの処理であり、
次のサンプリング処理が開始されるタイミングまで待機
する。The above is the processing of one sampling,
The process waits until the next sampling process starts.
【0031】以上で示した従来例では、幾つかの乗算処
理が施されており、この処理に費やされる資産(ハード
的な処理の場合は乗算回路、ソフト的な処理の場合は乗
算時間)がかなりの量を占めていた。In the conventional example shown above, several multiplication processes are performed, and the assets (multiplication circuit in the case of hardware processing, multiplication time in the case of software processing) spent on this processing are It accounted for a considerable amount.
【0032】[0032]
【発明が解決しようとする課題】上記の説明のように、
従来技術に於ては、乗算処理に多くの資産を費やしてい
た。SUMMARY OF THE INVENTION As described above,
In the prior art, many assets were spent on the multiplication process.
【0033】(発明の目的)本発明の目的は、回路規模
を小さくしたり、短時間にて振れ緩和を行うことのでき
る振れ緩和装置を提供することである。(Object of the Invention) It is an object of the present invention to provide a shake mitigation device capable of reducing the circuit scale and reducing the shake in a short time.
【0034】[0034]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の本発明は、全ての乗算処理を算術シ
フト演算により行う信号処理手段を設け、信号処理手段
内での全ての乗算処理をデジタル算術シフト演算により
行い、該信号処理手段内より乗算処理を無くすようにし
ている。In order to achieve the above object, the present invention according to claim 1 is provided with signal processing means for performing all multiplication processing by arithmetic shift operation, and all the signal processing means are provided. The multiplication process is performed by digital arithmetic shift calculation so that the multiplication process is eliminated from the signal processing means.
【0035】同じく上記目的を達成するために、請求項
2記載の本発明は、増幅手段の所定の利得を調整する利
得調整手段を設け、乗算処理を信号処理手段から排除
し、利得調整手段と増幅手段とによって行うようにして
いる。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention according to claim 2 further comprises a gain adjusting means for adjusting a predetermined gain of the amplifying means, and eliminates the multiplication processing from the signal processing means, thereby providing the gain adjusting means. The amplification means is used.
【0036】[0036]
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
【0037】本実施例では、特願平6−309560号
にて開示した技術、即ち図4で示した構成を再検討し、
乗算処理を 1)算術シフト演算に置換える。In this embodiment, the technique disclosed in Japanese Patent Application No. 6-309560, that is, the configuration shown in FIG.
Replace the multiplication process with 1) arithmetic shift operation.
【0038】2)アナログ回路等に置換え、外部に追出
す。 という2種類の変更を加えて、最終的に乗算手段を一つ
も必要としない装置を実現させるものである。2) Replace with an analog circuit or the like, and drive it to the outside. The two types of changes are added to finally realize a device that does not require any multiplication means.
【0039】具体的に説明すると、図4の構成に於て置
換えの対象になるのは 定数乗算 K_FIL 定数乗算 K3 定数乗算 K_INT 定数乗算 K5 変数乗算 KK 変数乗算 GAIN 以上のうちのからまでは設計時に決定される定数値
であり、単純な算術シフト処理、または算術シフト処理
と減算の組合せで置換えて、近い値の乗算とみなす事で
実現する。More specifically, in the configuration of FIG. 4, the objects to be replaced are constant multiplication K_FIL constant multiplication K3 constant multiplication K_INT constant multiplication K5 variable multiplication KK variable multiplication GAIN. It is a constant value that is determined, and is realized by replacing it with a simple arithmetic shift process or a combination of arithmetic shift process and subtraction, and regarding it as multiplication of close values.
【0040】は後述の制御手段152の出力値に応じ
て幾つかの定数の異なる算術シフト処理を切替えてやる
ことで実現する。Is realized by switching some arithmetic shift processes having different constants according to the output value of the control means 152 described later.
【0041】はゲインの調節手段である程度精度が要
求されるため、近い値で代用すると云うわけには行かな
い。Since the gain adjusting means requires a certain degree of accuracy, it cannot be said that a close value is used as a substitute.
【0042】そこで、この部分は定数の算術シフト演算
による適当なスケーリングに置換えて、更に精度を満足
するためにアナログの調整手段をデジタル処理部の外に
設ける事で実現する。更に具体的な数値を含めて、以下
に実施例で説明していく事にする。Therefore, this part is realized by substituting an appropriate scaling by a constant arithmetic shift operation and providing an analog adjusting means outside the digital processing part in order to further satisfy the accuracy. Further detailed numerical values will be described in the following examples.
【0043】(第1の実施例)図1は本発明の第1の実
施例に係る回路構成を示すブロック図であり、ここでは
ムービーカメラの手振れ緩和装置を想定している。(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration according to a first embodiment of the present invention. Here, it is assumed that an image stabilization apparatus for a movie camera is used.
【0044】検知手段としてジャイロ11を用い、該装
置の挙動の角速度を検出している。このジャイロ11の
出力である角速度信号は演算増幅回路12に於て所定の
(抵抗R11とボリュームVR12で設定される)利得
で増幅される。そして、増幅された角速度信号は直ちに
A/D変換回路13にてデジタル値の出力(V1)に変
換され、以後デジタル処理される。The gyro 11 is used as the detecting means to detect the angular velocity of the behavior of the device. The angular velocity signal output from the gyro 11 is amplified by the operational amplifier circuit 12 with a predetermined gain (set by the resistor R11 and the volume VR12). Then, the amplified angular velocity signal is immediately converted into a digital value output (V1) by the A / D conversion circuit 13, and thereafter digitally processed.
【0045】この出力(V1)は三つの処理に用いられ
る。This output (V1) is used for three processes.
【0046】出力(V1)の一つ目の行き先は積分手段
151であり、角速度信号はここで積分されて角度信号
(V2)に変換される。積分手段といっても所定の時定
数で減衰する特性を持たせてあるため、正確にはカット
オフ周波数のかなり低いローパスフィルタとなってい
る。The first destination of the output (V1) is the integrating means 151, and the angular velocity signal is integrated here and converted into an angle signal (V2). The integrating means has a characteristic of attenuating with a predetermined time constant, so that it is a low-pass filter having a fairly low cut-off frequency.
【0047】このローパスフィルタは従来例では、入力
の遅延値の出力に所定の定数(K_INT:0.9999)を乗
じて、入力と加算するという処理を行って実現していた
が、本実施例では 入力+入力の遅延値−入力の遅延値を12ビット右算術
シフトした値 という処理を行って同様の機能を得ている。In the conventional example, this low-pass filter is realized by performing a process of multiplying the output of the input delay value by a predetermined constant (K_INT: 0.9999) and adding the result to the input. + Input delay value − Input delay value is 12-bit right arithmetically shifted to obtain the same function.
【0048】K_INTに当たる値は精確には「0.999
9」ではなく「0.99976 」であるが、人間が認識出来る
ほどの違いではない。To be precise, the value corresponding to K_INT is "0.999.
It is "0.99976" instead of "9", but it is not a difference that can be recognized by humans.
【0049】前記積分手段151の出力(V2)は一方
ではD/A変換回路16にてアナログ信号に変換され、
光学系による補正手段17に伝達され、光学的に振れが
補正される。他方では制御手段152に伝達され、ここ
で利得設定値(KK)に変換される。この制御手段15
2では出力(V2)の絶対値をとって所定の関数で最小
から最大までの利得設定値を選択する。On the other hand, the output (V2) of the integrating means 151 is converted into an analog signal by the D / A conversion circuit 16,
It is transmitted to the correction means 17 by the optical system, and the shake is optically corrected. On the other hand, it is transmitted to the control means 152, where it is converted into a gain setting value (KK). This control means 15
At 2, the absolute value of the output (V2) is taken and the gain setting value from the minimum to the maximum is selected by a predetermined function.
【0050】前記利得設定値KKは利得切替手段153
を制御し、出力(V1)に対して所定のステップで利得
が切り替る。The gain setting value KK is gain switching means 153.
Is controlled to switch the gain with respect to the output (V1) in a predetermined step.
【0051】前記出力(V1)の2つ目の行き先は上で
説明した利得切替手段153であり、その出力は一定利
得(K5)のスケーリングが施されて高域通過フィルタ
155に加えられ、出力(V4)を得る。The second destination of the output (V1) is the gain switching means 153 described above, the output of which is scaled to a constant gain (K5) and added to the high-pass filter 155 to output the output. (V4) is obtained.
【0052】K5は従来例では「0.002 」の定数乗算で
あったが、本実施例では9ビットの右算術シフトであ
り、精確には「0.00195 」の定数乗算としている。フィ
ルタ155の中では従来例では「K3=0.995 」の定数
乗算を行っていたが、本実施例ではビットの右算術シフ
トを1から減じて、精確には「0.996 」の定数乗算とし
ている。K5 is a constant multiplication of "0.002" in the conventional example, but it is a 9-bit right arithmetic shift in this embodiment, and is precisely a constant multiplication of "0.00195". In the filter 155, the constant multiplication of "K3 = 0.995" was performed in the conventional example, but in the present embodiment, the right arithmetic shift of bits is subtracted from 1 to be a constant multiplication of "0.996" accurately.
【0053】前記出力(V1)の3つ目の行き先は所定
利得手段154であり、所定利得のスケーリング処理に
てK_FIL倍(V5)され、上述の出力(V4)と加
算されて出力(6)となり、積分手段156にて積分さ
れる。The third destination of the output (V1) is the predetermined gain means 154, which is multiplied by K_FIL (V5) in the scaling process of the predetermined gain, and added with the above output (V4) to output (6). And integrated by the integrating means 156.
【0054】所定利得手段154のスケーリングは従来
例では「0.0003」の定数乗算であったが、本実施例では
12ビットの右算術シフトであり、精確には「0.00024
4」の定数乗算としている。Although the scaling of the predetermined gain means 154 is a constant multiplication of "0.0003" in the conventional example, it is a right arithmetic shift of 12 bits in the present embodiment, and precisely "0.00024".
4 ”is a constant multiplication.
【0055】前記積分手段156の出力(V7)はD/
A変換回路14によって再びアナログ信号に変換され、
演算増幅回路12の正入力に加えられる。The output (V7) of the integrating means 156 is D /
The signal is again converted into an analog signal by the A conversion circuit 14,
It is applied to the positive input of the operational amplifier circuit 12.
【0056】以上、何れの乗算からの置換えも、従来例
と比較して僅かな違いであるため、人間が認識できる差
ではない。As described above, the replacement from any multiplication is a slight difference compared to the conventional example, and is not a difference that can be recognized by humans.
【0057】A/D変換回路13からD/A変換回路1
6に至までの処理、つまり集積回路IC内での処理につ
いて、次に説明する。A / D conversion circuit 13 to D / A conversion circuit 1
The processing up to 6 will be described below, that is, the processing in the integrated circuit IC.
【0058】演算増幅回路12とR11,VR12によ
って構成される増幅回路、所定利得手段154、及び、
積分手段156の構成によって一次のハイパスフィルタ
が形成される。これによって、直流的に不確定なジャイ
ロ11の出力が所定の電位を中心にして変化し、且つ、
必要な増幅を施された信号としてA/D変換回路13に
加えらえる。An amplifier circuit composed of the operational amplifier circuit 12, R11 and VR12, a predetermined gain means 154, and
The structure of the integrating means 156 forms a first-order high-pass filter. As a result, the output of the gyro 11 which is uncertain in terms of DC changes around a predetermined potential, and
It is added to the A / D conversion circuit 13 as a signal subjected to the necessary amplification.
【0059】このハイパスフィルタのカットオフ周波数
は、実は増幅回路の閉ループ利得に依存しており、その
伝達特性H(s)は次の式で表される。The cutoff frequency of this high-pass filter actually depends on the closed loop gain of the amplifier circuit, and its transfer characteristic H (s) is expressed by the following equation.
【0060】 H(s)=−G/(1+(1+G)/Ts) 但し、Gは利得、Tは所定利得手段と積分手段で決る時
定数である。即ち、カットオフ周波数は「1+G」に比
例して変化してしまうことになる。H (s) = − G / (1+ (1 + G) / Ts) where G is a gain and T is a time constant determined by the predetermined gain means and the integration means. That is, the cutoff frequency changes in proportion to “1 + G”.
【0061】しかしながら、昨今の手振れ検出用振動ジ
ャイロの品質はかなり向上していて、感度のバラツキが
およそ±5%に抑えられたものが出来てきている。従っ
て、このようなジャイロを用いることによって、調節範
囲は±5%で良いということになり、カットオフ周波数
の変化も±5%以内に抑えられる。However, the quality of the vibration gyro for detecting a shake in recent years has been considerably improved, and a variation in sensitivity is suppressed to about ± 5%. Therefore, by using such a gyro, the adjustment range may be ± 5%, and the change in the cutoff frequency can be suppressed within ± 5%.
【0062】本実施例のようなムービーカメラの手振れ
緩和システムに於ては実用上問題にならないレベルと言
える。It can be said that the camera shake reduction system of the movie camera according to the present embodiment has no practical problem.
【0063】本システムによると、以上で示したような
極めて少ない回路規模で手振れ緩和装置が実現でき、集
積化に適しているという事が出来る。According to this system, the image stabilizing device can be realized with an extremely small circuit scale as described above, and it can be said that it is suitable for integration.
【0064】(第2の実施例)本発明の第2の実施例
は、上記第1の実施例と同様の効果をコンピュータで実
現する場合のプログラム例を示すものである。(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention shows an example of a program for realizing the same effect as that of the first embodiment by a computer.
【0065】諸定数は従来例とほぼ同等に設定してあ
り、従来例の説明を参照されたい。Since various constants are set to be almost equal to those of the conventional example, refer to the description of the conventional example.
【0066】以下にやはり言語Cで記述したプログラム
(抜粋)を示し、図2のフローチャートを用いてその動
作を説明する。A program (excerpt) written in the language C is shown below, and its operation will be described with reference to the flowchart of FIG.
【0067】ここでは算術右シフト関数として SH(val,shift) を定義しており、入力変数valを右にshift回シ
フトした値である。Here, SH (val, shift) is defined as an arithmetic right shift function, which is a value obtained by shifting the input variable val to the right by shift times.
【0068】 以下、図2のフローチャートの説明である。[0068] The following is a description of the flowchart of FIG.
【0069】ステップ301のスタートから始ってまず
系全体の初期設定である。これはステップ303からス
テップ306までのループで行われる。Starting from the start of step 301, the initial setting is for the entire system. This is performed in the loop from step 303 to step 306.
【0070】ステップ303ではA/D変換回路13の
入力から変換回路16の出力までの演算が、次のステッ
プ304ではA/D変換回路13の入力からD/A変換
回路14の出力までの演算が、続くステップ305では
遅延要素の更新が行われる。At step 303, the operation from the input of the A / D conversion circuit 13 to the output of the conversion circuit 16 is performed, and at the next step 304, the operation from the input of the A / D conversion circuit 13 to the output of the D / A conversion circuit 14. However, in the following step 305, the delay element is updated.
【0071】前記ステップ303でのシフト量は通常の
値よりも小さい値が設定され、アンプ12を含むフィー
ドバックループを速やかに安定の状態に収束させる。こ
こではループ回数を100に設定しており、約0.2 秒で
安定状態になる。The shift amount in step 303 is set to a value smaller than the normal value, and the feedback loop including the amplifier 12 is quickly converged to a stable state. Here, the loop count is set to 100, and the stable state is reached in about 0.2 seconds.
【0072】初期設定が完了すると通常の500Hzサ
ンプリングの無限ループに入る。When the initialization is completed, a normal 500 Hz sampling infinite loop is entered.
【0073】まずステップ308に於てD/A変換回路
16の出力に対する積分処理を行い、次にステップ30
9に於て防振スイッチのON/OFFがチェックされ、
ONの時はA/D変換回路13からの入力値に適当なス
ケーリングを施して上記積分処理の出力に加算する。First, in step 308, integration processing is performed on the output of the D / A conversion circuit 16, and then in step 30.
ON / OFF of the anti-vibration switch is checked at 9,
When it is ON, the input value from the A / D conversion circuit 13 is appropriately scaled and added to the output of the integration processing.
【0074】ステップ310では積分出力値の絶対値を
とる処理、ステップ311では折れ線関数の処理が、続
くステップ310とステップ311の処理では図3に示
す変数が行われる。ここで得られた値(KK)の評価に
よってパンニング制御の強さが決定される。出力(V
2)の絶対値が0.3 以下の時は出力(V3)にはゼロが
代入され、0.3 以上の時には出力(V1)に対するシフ
ト量が段階的に選択されて出力(V3)に代入される訳
である。In step 310, the absolute value of the integrated output value is obtained, in step 311, the polygonal line function is processed, and in the subsequent steps 310 and 311, the variables shown in FIG. 3 are executed. The strength of the panning control is determined by the evaluation of the value (KK) obtained here. Output (V
When the absolute value of 2) is 0.3 or less, zero is assigned to the output (V3), and when it is 0.3 or more, the shift amount for the output (V1) is selected stepwise and assigned to the output (V3). is there.
【0075】ステップ312ではA/D変換回路13の
入力からD/A変換回路14の出力までの演算処理で、
上で求めた出力(V3)が関与している。At step 312, the arithmetic processing from the input of the A / D conversion circuit 13 to the output of the D / A conversion circuit 14 is performed.
The output (V3) obtained above is involved.
【0076】次のステップ313では遅延要素の更新が
行われる。At the next step 313, the delay element is updated.
【0077】以上が1回のサンプリングの処理であり、
次のサンプリング処理が開始されるタイミングまで待機
する。The above is the processing of one sampling,
The process waits until the next sampling process starts.
【0078】本システムによると、以上で示したように
極めて短時間で手振れ緩和を行う事のできる装置が実現
できる。According to the present system, it is possible to realize an apparatus capable of alleviating camera shake in an extremely short time as described above.
【0079】以上の各実施例によれば、全ての乗算処理
を算術シフト演算に置換えるか、外部のアナログ回路等
による可変利得増幅手段に置換えて、デジタル処理部か
ら乗算処理を無くした事により、回路規模が非常に小さ
くなり、低コストで振れ緩和システムが構成出来るよう
になった。このことは、回路の集積化にとって非常に有
利な条件である。According to each of the above-mentioned embodiments, all the multiplication processing is replaced with the arithmetic shift operation, or the variable gain amplifying means such as an external analog circuit is replaced so that the multiplication processing is eliminated from the digital processing section. , The circuit scale became very small, and it became possible to construct a shake reduction system at low cost. This is a very advantageous condition for circuit integration.
【0080】(変形例)以上、ハードウエアによる構成
とコンピュータによるソフトウエアによる構成の2つの
実施例を示したが、本考案は以上で示した構成のみに限
定されるものではいささかも無く、色々な構成のシステ
ムに応用可能である。(Modification) Two embodiments of a hardware configuration and a computer software configuration have been described above, but the present invention is not limited to the configuration described above, and various modifications are possible. It can be applied to systems with various configurations.
【0081】また、本発明は、ムービーカメラに適用し
た場合を説明しているが、これに限定されるものではな
く、人間が手などで保持しながら操作し、ある対象に関
して何かをする装置であって、その操作に伴って発生し
てしまう微小振動(手振れ等)の影響を緩和することが
望ましい場合に適用可能である。Further, although the present invention has been described in the case of being applied to a movie camera, the present invention is not limited to this, and is an apparatus that is operated by a human being while holding it with a hand or the like and does something with respect to a certain object. However, it is applicable when it is desirable to mitigate the effect of minute vibration (camera shake, etc.) that occurs with the operation.
【0082】即ち、その装置をある対象に対して向ける
というような操作者の意志に基く動きと、意志に反して
発生してしまう動きとの両方が装置に作用するが、本装
置はその後者の動きを抑制して、前者の動きのみを伝達
するものである。That is, both a motion based on the intention of the operator, such as pointing the device toward a certain object, and a motion that occurs against the intention act on the device. It suppresses the movement of and transmits only the former movement.
【0083】具体的には、前述のムービーカメラ以外の
スチルカメラなどの撮影装置やスコープなどの観察装
置,プレゼンテーション等に用いられるレーザさし棒や
懐中電灯などの照明装置,等に適用でき、撮影映像,観
察映像,照射位置照明位置をそれぞれ安定化させること
が出来る。Specifically, it can be applied to a photographing device such as a still camera other than the above-mentioned movie camera, an observing device such as a scope, an illuminating device such as a laser stick or a flashlight used for a presentation, and the like. It is possible to stabilize the image, the observation image, and the irradiation position and illumination position.
【0084】また、周波数やしきい値の設定を変えれ
ば、人間の操作に伴う振動のみならず、機械動作のギク
シャク感も緩和可能である。例えば、ロボットの手足の
動作を滑らかにする装置や、自動車の走行時の振動を緩
和する装置にも適用可能である。By changing the setting of the frequency and the threshold value, not only the vibration caused by the human operation but also the jerky feeling of the mechanical operation can be alleviated. For example, the present invention can be applied to a device that smoothes the movements of the limbs of a robot and a device that dampens vibrations of a vehicle while it is running.
【0085】また、検知手段としては、速度センサ,角
速度センサ,角加速度センサの何れであっても良い。The detecting means may be any of a velocity sensor, an angular velocity sensor and an angular acceleration sensor.
【0086】更に、補正手段としては、図1に示した可
変頂角プリズムに限るものではなく、レンズを光軸直角
方向にシフトまたは回転させる方式のものや、ミラーの
反射角を変える方式、さらには撮像画面の切り出し領域
を電子的に変える方式であっても良い。Further, the correcting means is not limited to the variable apex angle prism shown in FIG. 1, but a method of shifting or rotating the lens in the direction perpendicular to the optical axis, a method of changing the reflection angle of the mirror, and May be a method of electronically changing the cutout area of the imaging screen.
【0087】[0087]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
全ての乗算処理を算術シフト演算により行う信号処理手
段を設け、信号処理手段内での全ての乗算処理をデジタ
ル算術シフト演算により行い、該信号処理手段内より乗
算処理を無くすようにしている。As described above, according to the present invention,
A signal processing means for performing all multiplication processing by arithmetic shift calculation is provided, all multiplication processing in the signal processing means is performed by digital arithmetic shift calculation, and the multiplication processing is eliminated from the inside of the signal processing means.
【0088】また、本発明によれば、増幅手段の所定の
利得を調整する利得調整手段を設け、乗算処理を信号処
理手段から排除し、利得調整手段と増幅手段とによって
行うようにしている。Further, according to the present invention, the gain adjusting means for adjusting the predetermined gain of the amplifying means is provided, the multiplication processing is excluded from the signal processing means, and the gain adjusting means and the amplifying means are used.
【0089】よって、回路規模を小さくしたり、短時間
にて振れ緩和を行うことのできる振れ緩和装置を提供可
能となる。Therefore, it becomes possible to provide a shake mitigation device capable of reducing the circuit scale and mitigating the shake in a short time.
【図1】本発明の第1の実施例に係る振れ緩和装置の構
成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a shake mitigating device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施例に係る装置の振れ緩和動
作を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a shake mitigation operation of an apparatus according to a second exemplary embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1の実施例におけるパンニング関数
を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a panning function in the first embodiment of the present invention.
【図4】従来の振れ緩和装置の構成を示すブロック図で
ある。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional shake reduction device.
【図5】同じく従来装置の振れ緩和動作を示すフローチ
ャートである。FIG. 5 is a flow chart showing a shake reducing operation of the conventional device.
【図6】図5の従来装置におけるパンニング関数を示す
図である。6 is a diagram showing a panning function in the conventional apparatus of FIG.
11 検知手段であるジャイロ 12 増幅手段である演算増幅回路 13,18 A/D変換回路 14,16 D/A変換回路 17 補正手段である光学系 151 積分手段 152 パンニング検知用の制御手段 153 利得切替手段 154 所定利得手段 156 積分手段 IC 信号処理手段を含む集積回路 VR12 利得調整手段であるボリューム 11 Gyro as detection means 12 Operational amplification circuit as amplification means 13, 18 A / D conversion circuit 14, 16 D / A conversion circuit 17 Optical system as correction means 151 Integration means 152 Control means for panning detection 153 Gain switching Means 154 Predetermined gain means 156 Integrating means IC Integrated circuit including signal processing means VR12 Volume that is gain adjusting means
Claims (2)
該検知手段の出力を処理する信号処理手段と、該信号処
理手段の出力に応じて動作する補正手段とを備えた振れ
緩和装置において、 前記信号処理手段は、全ての乗算処理をデジタル算術シ
フト演算により行う手段を設けたことを特徴とする振れ
緩和装置。1. A detection means for detecting a shake state of the device,
In a shake reduction apparatus including a signal processing unit that processes an output of the detection unit and a correction unit that operates according to an output of the signal processing unit, the signal processing unit performs all multiplication processes by a digital arithmetic shift operation. A shake mitigation device comprising means for performing
該検知手段の出力を所定の利得で増幅する増幅手段と、
該増幅手段の出力をデジタル信号に変換するA/D変換
手段と、該A/D変換手段の出力に応じて第1の値と第
2の値を変化させる信号処理手段と、該信号処理手段の
第1の値に応じて動作する補正手段と、前記第2の値を
アナログ信号に変換するD/A変換手段とを備え、前記
D/A変換手段のアナログ出力信号によって前記増幅手
段の動作点を制御するように構成された振れ緩和装置に
おいて、 前記増幅手段の所定の利得を調整する利得調整手段を設
けたことを特徴とする振れ緩和装置。2. A detection means for detecting a shake state of the device,
Amplification means for amplifying the output of the detection means with a predetermined gain;
A / D conversion means for converting the output of the amplification means into a digital signal, signal processing means for changing the first value and the second value according to the output of the A / D conversion means, and the signal processing means Of the amplifying means according to the analog output signal of the D / A converting means. The correcting means operates according to the first value of the D / A converting means and the D / A converting means for converting the second value into an analog signal. A shake mitigation device configured to control a point, wherein the shake mitigation device is provided with gain adjusting means for adjusting a predetermined gain of the amplifying means.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18651795A JPH0918779A (en) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | Vibration buffer device |
US08/558,527 US5805212A (en) | 1994-11-17 | 1995-11-16 | Vibration correcting apparatus controlling the gain of the control circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP18651795A JPH0918779A (en) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | Vibration buffer device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0918779A true JPH0918779A (en) | 1997-01-17 |
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ID=16189889
Family Applications (1)
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JP18651795A Pending JPH0918779A (en) | 1994-11-17 | 1995-06-30 | Vibration buffer device |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH0918779A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH10213832A (en) * | 1997-01-28 | 1998-08-11 | Canon Inc | Optical equipment provided with image shaking correcting function |
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-
1995
- 1995-06-30 JP JP18651795A patent/JPH0918779A/en active Pending
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KR101148296B1 (en) * | 2008-07-31 | 2012-05-21 | 산요 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 | Vibration correction control circuit and imaging device comprising same |
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