JPH03282372A - Motion detecting device for body - Google Patents
Motion detecting device for bodyInfo
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- JPH03282372A JPH03282372A JP2084493A JP8449390A JPH03282372A JP H03282372 A JPH03282372 A JP H03282372A JP 2084493 A JP2084493 A JP 2084493A JP 8449390 A JP8449390 A JP 8449390A JP H03282372 A JPH03282372 A JP H03282372A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[a業上の利用分野]
本発明は、物体の運動を検出するジャイロ等のいわゆる
慣性センサを取付けることによって、目的物体の空間に
対する運動を検出する装置、例えば上記目的物体の移動
量、回転量、速度、角速度、加速度、角加速度等の空間
的な運動に関する情報を検出する装置に関するものであ
る。Detailed Description of the Invention [Field of Application in Business A] The present invention provides an apparatus for detecting the movement of a target object in space by installing a so-called inertial sensor such as a gyro that detects the movement of the object, for example, for the above purpose. The present invention relates to a device that detects information regarding spatial motion of an object, such as the amount of movement, amount of rotation, speed, angular velocity, acceleration, and angular acceleration.
[従来の技術]
一般に、空間的に自由な運動を行なう物体の平行移動運
動や回転運動の三次元的な動きに関する情報を慣性セン
サ等により検出することは種々の分野において行なわれ
ている。[Prior Art] In general, detecting information regarding the three-dimensional translational movement or rotational movement of an object that moves freely in space using an inertial sensor or the like is carried out in various fields.
また最近では、例えばスチールカメラやビデオカメラ等
の撮影用機器(以下、単に「カメラ」という)が手ブレ
なとで振動して生じる撮影像のブレなどを自動的に抑制
するいわゆる像プレ抑制装置を搭載する場合にも利用さ
れている。Recently, so-called image pre-suppression devices have been introduced that automatically suppress blurring of photographed images caused by vibrations caused by camera shake in photographic equipment such as still cameras and video cameras (hereinafter simply referred to as "cameras"). It is also used when installing.
以下、物体の運動検出装置を、慣性センサを用いたカメ
ラの手プレ検出手段を例にとって説明するが、本発明は
カメラの手プレ検出手段に限られるものではなく、一般
の物体の運動情報の検出手段にも通用可能である。Hereinafter, an object motion detection device will be explained using an example of camera hand motion detection means using an inertial sensor. However, the present invention is not limited to camera hand motion detection means, and can be used to detect motion information of a general object. It can also be used as a detection means.
なお、本発明において慣性センサとは、ジャイロ、振動
ジャイロ等の角速度計、半導体加速度計、サーボ加速度
計、サーボ角加速度計どうの物理量センサが例示される
。In the present invention, the inertial sensor is exemplified by a physical quantity sensor such as an angular velocity meter such as a gyro or a vibration gyro, a semiconductor accelerometer, a servo accelerometer, or a servo angular accelerometer.
カメラにおいて問題になる手ブレは、比較的低い周波数
の振動であり、このような振動を受けても撮影された像
にブレが生じないようにするためには、手ブレによるカ
メラの振動を正確に検出して、ブレを補正する手段を精
度よくかつ迅速に駆動する必要がある。Camera shake, which is a problem with cameras, is vibration at a relatively low frequency, and in order to prevent blurring in the captured image even when subjected to such vibration, it is necessary to accurately control the camera vibration caused by camera shake. It is necessary to accurately and quickly drive a means for detecting blur and correcting it.
手ブレの検出は、一般には手ブレに大きく影響する角速
度や角加速度等を検出する慣性センサを用い、その信号
を電気的あるいは機械的に積分して角変位を求めるブレ
検出手段を用いて行なわれる。Camera shake is generally detected using an inertial sensor that detects angular velocity, angular acceleration, etc. that have a large effect on camera shake, and a shake detection means that electrically or mechanically integrates the signal to determine the angular displacement. It will be done.
このようなプレ検出手段を備えた像プレ抑制装置の従来
の一例を第9図面の簡単な説明する。An example of a conventional image pre-suppressing device equipped with such a pre-detection means will be briefly explained with reference to the ninth drawing.
第9図の像プレ抑制装置は、レンズ鏡筒82に生じた縦
ブレ81p及び横ブレ81yによる像ブレの影響を抑制
するためのものであり、プレ検出手段で検出したブレの
検出情報・に基づいて、補正レンズ系86によって光軸
を変更させ、像面89上で撮影像を見掛は上静止させて
像プレ抑制を行なうようにしたものである。The image pre-suppressing device shown in FIG. 9 is for suppressing the influence of image blur due to the vertical shake 81p and horizontal shake 81y occurring in the lens barrel 82, and uses the blur detection information detected by the pre-detection means. Based on this, the optical axis is changed by the correction lens system 86, and the photographed image is apparently kept stationary on the image plane 89, thereby suppressing image pretension.
83pは縦ブレ角速度計、83yは横プレ角速度計で、
84p 、 8431はこれらによって検圧される角速
度の方向を示している。そしてこれらの角速度計で検出
した信号を、それぞれアナログ積分回路85p及び85
yで積分し、手ブレに相当する角変位に変換する。この
角変位信号に基づいて、駆動部87p及び87yにより
補正レンズ系86を駆動して光軸を変更させ、像面89
上て撮影像を見掛は上静止させることにより像プレ抑制
を行なう。83p is a vertical shake angular velocity meter, 83y is a horizontal shake angular velocity meter,
84p and 8431 indicate the direction of the angular velocity detected by these. The signals detected by these angular velocity meters are then sent to analog integration circuits 85p and 85, respectively.
Integrate by y and convert to angular displacement corresponding to camera shake. Based on this angular displacement signal, the driving units 87p and 87y drive the correction lens system 86 to change the optical axis, and the image plane 89
Image precipitate is suppressed by keeping the photographed image apparently still.
なお、88p及び88yは、レンズ鏡筒82に対する補
正レンズ系86の位置検出センサであり、例えば像プレ
非抑制時に補正レンズ系86を中立位置に保持させる制
御信号を得るために利用される。Note that 88p and 88y are position detection sensors of the correction lens system 86 with respect to the lens barrel 82, and are used, for example, to obtain a control signal for holding the correction lens system 86 at a neutral position when image pre-suppression is not performed.
第6図(a)は、上記の角速度を検出する慣性センサの
一例である振動ジャイロを示していて、振動機構61、
角速度計ケース(図示していない)、振動機構61を該
角速度計ケースに支持する支持手段62、振動機構61
に接続された制御回路63等より構成されている。FIG. 6(a) shows a vibrating gyroscope which is an example of an inertial sensor for detecting the above-mentioned angular velocity, and includes a vibrating mechanism 61,
An angular velocity meter case (not shown), a support means 62 for supporting the vibration mechanism 61 on the angular velocity meter case, and a vibration mechanism 61
The control circuit 63 is connected to the control circuit 63 and the like.
図において、振動機構61は、音叉状に形成された振動
駆動部64と、振動面と直角方向の剛性が弱くなるよう
に配置されていて、振動駆動部64の先端から延出して
設けられた一対の振動片65a 、 65bを有してい
る。In the figure, the vibration mechanism 61 includes a vibration drive part 64 formed in a tuning fork shape, and a vibration drive part 64 arranged so that the rigidity in the direction perpendicular to the vibration surface is weak, and extended from the tip of the vibration drive part 64. It has a pair of vibrating pieces 65a and 65b.
振動駆動部64には、一方の片に設けられた振動駆動用
の圧電変換素子66、及び他の片に設けられた振動駆動
検出用の圧電変換素子67(図示していない)が固着さ
れている。A piezoelectric transducer 66 for vibration drive provided on one piece, and a piezoelectric transducer 67 (not shown) for vibration drive detection provided on the other piece are fixed to the vibration drive unit 64. There is.
以上のような振動駆動部の第1の圧電変換素子66に対
し、制御回路63から加振信号が入力されると、振動駆
動部64及びこれと一体に形成された振動片65a 、
65bは矢印68のように互いに逆方向に振動し、圧
電変換素子67はこの振動を検出して、検出信号を制御
回路63へ出力する。When an excitation signal is input from the control circuit 63 to the first piezoelectric transducer 66 of the vibration drive unit as described above, the vibration drive unit 64 and the vibrating piece 65a integrally formed therewith,
65b vibrate in opposite directions as indicated by an arrow 68, and the piezoelectric transducer 67 detects this vibration and outputs a detection signal to the control circuit 63.
モして振動片65a及び65bの先端には、図示のよう
に、それぞれ集中質量69a及び69bが設けられてる
ので、これが交番荷重として上記振動に応じて交番速度
を持つことになる。As shown in the figure, concentrated masses 69a and 69b are provided at the ends of the vibrating pieces 65a and 65b, respectively, so that these act as alternating loads and have alternating speeds in response to the vibrations.
このような構成で、振動機構61の軸610の回りに外
部から角速度Ωが加わると、集中質量と交番速度と入力
角速度の積で求まるコリオリの力Fcが矢印811a、
661bの方向に加わる。矢印811aと661bが
互いに逆向きになるのは、振動片65aと65bが互い
に反対方向に振動しているためである。With such a configuration, when an angular velocity Ω is applied from the outside around the axis 610 of the vibration mechanism 61, the Coriolis force Fc, which is determined by the product of the concentrated mass, the alternating velocity, and the input angular velocity, is expressed by the arrow 811a,
661b. The arrows 811a and 661b are in opposite directions because the vibrating pieces 65a and 65b are vibrating in opposite directions.
ここで交番速度は後述の制御回路63により常に一定振
幅に保たれており、集中質量は変化しないので、コリオ
リの力Fcは人力角速度に比例して変化し、振動片65
a 、65bは上記コリオリの力Fcに比例して歪む、
この歪は、互いに分極方向を逆に固着された第3の圧電
変換素子612a及び612bにより検出され、この検
出信号を制御回路63で処理することにより外部から加
わった角速度が求められる。Here, the alternating speed is always kept at a constant amplitude by a control circuit 63, which will be described later, and the concentrated mass does not change, so the Coriolis force Fc changes in proportion to the human angular velocity, and the vibrating element 65
a, 65b are distorted in proportion to the Coriolis force Fc,
This strain is detected by the third piezoelectric transducers 612a and 612b, which are fixed with opposite polarization directions, and by processing this detection signal in the control circuit 63, the angular velocity applied from the outside is determined.
制御回路63においては、圧電変換素子67の端子出力
は抵抗613で接地したのち非反転増幅器615に入力
され、圧電変換素子612a、612bの各端子出力は
抵抗614で接地したのち非反転増幅器616に入力さ
れて増幅検出電圧を発生する。In the control circuit 63, the terminal output of the piezoelectric transducer 67 is grounded by a resistor 613 and then input to a non-inverting amplifier 615, and the terminal output of each piezoelectric transducer 612a, 612b is grounded by a resistor 614 and then input to a non-inverting amplifier 616. It is input and generates an amplified detection voltage.
移相回路617はこの増幅検出電圧に応答して位相を9
0度だけ移相し位相電圧を発生する。加振信号に対する
振動機構61の振動振幅の最も効率のよいのは、振動駆
動部64の共振周波数で振動機構61を振動させること
であるが、共振状態においては圧電変換素子66に入力
される加振信号に対し実際の振動の位相は90°遅れ、
このため圧電変換素子67を介した非反転増幅器615
からの増幅検出電圧は加振信号に対し90°位相が遅れ
る。移相回路617の役割は、この非反転増幅器615
からの信号の位相を90°進めて加振信号に位相を揃え
ることにある。The phase shift circuit 617 changes the phase by 9 in response to this amplified detection voltage.
The phase is shifted by 0 degrees and a phase voltage is generated. The most efficient vibration amplitude of the vibration mechanism 61 with respect to the excitation signal is to vibrate the vibration mechanism 61 at the resonant frequency of the vibration drive unit 64, but in a resonant state, the vibration amplitude input to the piezoelectric transducer 66 is the most efficient. The actual vibration phase is delayed by 90° relative to the vibration signal.
Therefore, the non-inverting amplifier 615 via the piezoelectric transducer 67
The amplified detection voltage from the excitation signal is delayed in phase by 90° with respect to the excitation signal. The role of the phase shift circuit 617 is this non-inverting amplifier 615
The purpose is to advance the phase of the signal from the source by 90 degrees to align the phase with the excitation signal.
上記の位相を揃えた信号を加振信号66に入力して、い
わゆる正帰還回路を構成して、入力信号電圧よ、り非反
転増幅器615の増幅検出電圧を大きくすることにより
振動駆動部64の振動が開始される。The above-mentioned phase-aligned signals are input to the excitation signal 66 to form a so-called positive feedback circuit, and the amplified detection voltage of the non-inverting amplifier 615 is made larger than the input signal voltage. Vibration begins.
整流回路618は、B相同路617からの移相電圧を整
流して整流電圧を発生する。The rectifier circuit 618 rectifies the phase-shifted voltage from the B-phase circuit 617 to generate a rectified voltage.
基準信号619は、圧電変換素子66への加振信号を制
御するための基準電圧を発生して非反転増幅615から
の増幅検出信号を一定に保つ役目をしている。The reference signal 619 generates a reference voltage for controlling the excitation signal to the piezoelectric transducer 66 and serves to keep the amplified detection signal from the non-inverting amplifier 615 constant.
差動増幅器620は、整流回路fi18からの整流電圧
と基準信号619からの基準電圧との差を増幅し差動増
幅電圧を発生する。Differential amplifier 620 amplifies the difference between the rectified voltage from rectifier circuit fi18 and the reference voltage from reference signal 619 to generate a differential amplified voltage.
乗算回路621は、移相回路817からの位相電圧に差
動増幅器620からの差動増幅電圧を乗じ、この乗算結
果を加振信号に相当する帰還電圧として圧電変換素子6
6に人力する。The multiplier circuit 621 multiplies the phase voltage from the phase shift circuit 817 by the differential amplification voltage from the differential amplifier 620, and uses this multiplication result as a feedback voltage corresponding to the excitation signal to apply to the piezoelectric conversion element 6.
6 to use human power.
上記のように、加振信号電圧により非反転増幅器615
の増幅検出電圧を大きくすると、振動駆動部64が振動
を開始するが、このままでは振動が次第に増大し、電源
電圧の制限をうけて歪んだ波形を持つ不安定な振動にな
る。しかし、上記乗算回路621の出力を正帰還させる
と、振動が大きくなって整流電圧が増大し、基準電圧に
近づくに従って乗算回路621の出力は小さくなり、加
振信号電圧と非反転増幅器615の増幅電圧の比が小さ
くなってゆく。即ち、正帰還回路の増幅率が振動振幅と
基準信号により制御され、振動駆動部64は一定振幅で
安定振動を行なうことになる。As mentioned above, the excitation signal voltage causes the non-inverting amplifier 615 to
When the amplified detection voltage is increased, the vibration driving section 64 starts to vibrate, but if this continues, the vibration gradually increases and becomes unstable with a distorted waveform due to the limitations of the power supply voltage. However, when the output of the multiplier circuit 621 is fed back positively, the vibration increases and the rectified voltage increases, and as it approaches the reference voltage, the output of the multiplier circuit 621 becomes smaller. The voltage ratio becomes smaller. That is, the amplification factor of the positive feedback circuit is controlled by the vibration amplitude and the reference signal, and the vibration driving section 64 performs stable vibration with a constant amplitude.
非反転増幅器616の出力からは、振動周波数成分のみ
を通過させる帯域通過回路622により、振動周波数に
比べて極めて低い周波数帯域にある外乱が除去される。From the output of the non-inverting amplifier 616, a bandpass circuit 622 that passes only the vibration frequency component removes disturbances in a frequency band that is extremely low compared to the vibration frequency.
このような外乱としては、例えば、重力加速度により生
ずる振動片65a 、 65bの歪を圧電変換素子61
2a、 612bが検出して生じる加速度信号などが挙
げられる。Such disturbances include, for example, distortion of the vibrating pieces 65a and 65b caused by gravitational acceleration, which is caused by the piezoelectric transducer 61.
Examples include acceleration signals detected and generated by 2a and 612b.
同期検波回路623は、移相回路617からの移相電圧
との関連により、帯域通過回路622からの帯域増幅検
出電圧を同期検波して、同期検波電圧を発生する。The synchronous detection circuit 623 synchronously detects the band amplified detection voltage from the band pass circuit 622 in relation to the phase shift voltage from the phase shift circuit 617 to generate a synchronous detection voltage.
第6図(b)は上述の同期検波の状態を示すもので、実
線で示した振動駆動部64の振動625に対し、1点鎖
線626で示した交番速度は位相が90’進んでいる。FIG. 6(b) shows the state of the above-mentioned synchronous detection, in which the phase of the alternating velocity shown by a dashed-dotted line 626 is 90' ahead of the vibration 625 of the vibration drive unit 64 shown by the solid line.
外部からの角速度Ωによる圧電変換素子612a、 6
12bの出力は、2点鎖線627で示したように交番速
度と同位相になっている。Piezoelectric conversion elements 612a, 6 using external angular velocity Ω
The output of 12b is in the same phase as the alternating speed, as shown by a two-dot chain line 627.
破線は、振動駆動部64の振動検出を行なう圧電変換素
子67の出力628を示していて、この出力628を移
相回路617で90°進ませた移相電圧で圧電変換素子
612a、612bの出力627を同期検波する。The broken line indicates the output 628 of the piezoelectric transducer 67 that detects the vibration of the vibration drive unit 64, and the output of the piezoelectric transducers 612a and 612b is obtained by advancing this output 628 by 90 degrees in the phase shift circuit 617. 627 is synchronously detected.
第6図(c)は、同期検波された同期検波電圧を示して
いて、図の斜線で表わされる面積を平滑回路624で積
分することにより角速度Ωを表わす角速度電圧を得る。FIG. 6(c) shows a synchronously detected voltage that has been synchronously detected, and by integrating the area indicated by diagonal lines in the diagram by a smoothing circuit 624, an angular velocity voltage representing the angular velocity Ω is obtained.
以上第6図(a)、(b)、(C)は、慣性センサの一
例である従来の角速度計について述べたが、第7図は、
上記プレ検出手段に使用される他の慣性センサの一例で
ある従来のサーボ角加速度センサの構造を示している。Above, FIGS. 6(a), (b), and (C) describe the conventional angular velocity meter, which is an example of an inertial sensor, but FIG.
The structure of the conventional servo angular acceleration sensor which is an example of another inertial sensor used for the said pre-detection means is shown.
上記サーボ角加速度センサの概略の構造は、磁気回路背
板を装着した外枠底板と回路基板を兼ねた蓋部との間に
、スリットを有する薄板及びコイルを装着したシーソを
挟持した構成になっている。The general structure of the above-mentioned servo angular acceleration sensor is such that a seesaw equipped with a thin plate with slits and a coil is sandwiched between an outer frame bottom plate equipped with a magnetic circuit back plate and a lid that also serves as a circuit board. ing.
図において、外枠底部74には、フランジ75、及びボ
ールベアリング等でできたmsの少ない軸受76a 、
7δbが一体に固着されていて、上記軸受76a 、
76bによりシャフト77の両端が支持されている。シ
ャフト77には、シャフト77を挾んで図の左右に対象
な枠状の構造物80a、80bを有するシーソ79がシ
ャフト77を中心に揺動可能に支持されている。In the figure, the outer frame bottom 74 includes a flange 75 and a bearing 76a with a low ms made of a ball bearing or the like.
7δb are integrally fixed, and the bearings 76a,
Both ends of the shaft 77 are supported by 76b. A seesaw 79 is supported on the shaft 77 so as to be swingable around the shaft 77. The seesaw 79 has frame-shaped structures 80a and 80b that are symmetrical to the left and right in the figure, sandwiching the shaft 77 between them.
上記枠状の構造物80aにはコイル78aが載置され、
さらに上記構造物80a及びコイル78aを挟むように
薄板714aと永久磁石711a、 712aが固定さ
れた磁気回路背板713aが設けられている。A coil 78a is placed on the frame-shaped structure 80a,
Furthermore, a magnetic circuit back plate 713a to which a thin plate 714a and permanent magnets 711a and 712a are fixed is provided so as to sandwich the structure 80a and the coil 78a.
上記コイル78aに載置された薄板714aの中央部に
は、薄板714aの厚み方向に貫通したスリット715
aが設けられている。At the center of the thin plate 714a placed on the coil 78a, there is a slit 715 that penetrates in the thickness direction of the thin plate 714a.
A is provided.
上記薄板714aを覆うように磁気回路板を兼ねた蓋部
710aが設けられ、さらにその上部には回路基板71
6aが載置されてている。A lid portion 710a that also serves as a magnetic circuit board is provided to cover the thin plate 714a, and a circuit board 71 is provided above the lid portion 710a.
6a is placed.
回路基板716aには受光器717a (例えば半導体
装置検出素子PSD )が配設され、また、上記磁気回
路背板713a上には投光器718a (例えば赤外発
光ダイオードIRED)が設けられている。A light receiver 717a (for example, a semiconductor device detection element PSD) is provided on the circuit board 716a, and a light projector 718a (for example, an infrared light emitting diode IRED) is provided on the magnetic circuit back plate 713a.
なお、上記構造物80b側にも上記のコイル78a等の
部材と同様の構造、機能を有し、上記符号aを符号すで
置き換えたコイル78b等の部材が配設されているが、
以下説明の簡略化のため符号aを付した部材についての
み説明し、符号すを付した部材については説明を省略す
る。Furthermore, on the side of the structure 80b, members such as the coil 78b, which have the same structure and function as the above-mentioned members such as the coil 78a, and whose reference numeral a has been replaced, are disposed.
In order to simplify the explanation, only the members marked with the symbol a will be explained below, and the explanations of the members marked with the symbol ``s'' will be omitted.
上記永久磁石711aからの磁束はコイシフ8a1磁気
回路板710a、コイル78a、永久磁石712aを通
り、全体として閉磁気回路をつくり、コイル78aに対
し垂直な方向の磁束を形成している。The magnetic flux from the permanent magnet 711a passes through the magnetic circuit board 710a of the Koisifu 8a1, the coil 78a, and the permanent magnet 712a, forming a closed magnetic circuit as a whole, and forming magnetic flux in a direction perpendicular to the coil 78a.
本例では、上記コイル78aに通電したとき、外部から
の角加速度aによるシーソ79の振れと反対方向に力が
発生するように、コイル788の巻線方向と永久磁石7
11a、 712aの極性が設定されていて、シーソ7
9が上記角加速度aの振れ方向に添って動くようになっ
ている。In this example, the winding direction of the coil 788 and the permanent magnet 7 are set so that when the coil 78a is energized, a force is generated in the opposite direction to the swing of the seesaw 79 due to the external angular acceleration a.
The polarity of 11a and 712a is set, and the seesaw 7
9 moves along the deflection direction of the angular acceleration a.
また、図の信号回路は、角加速度検出回路の一例を示し
ていて、上記受光器717の出力を増幅する変位検出増
幅器720と、このフィードバック回路を安定化する補
償回路721と、変位検出増幅器720からの増幅され
た出力をさらに電流増幅してコイル78aに通電する駆
動回路722と、コイル78aとが直列に接続されてい
る。The signal circuit shown in the figure shows an example of an angular acceleration detection circuit, and includes a displacement detection amplifier 720 that amplifies the output of the light receiver 717, a compensation circuit 721 that stabilizes this feedback circuit, and a displacement detection amplifier 720. The coil 78a is connected in series with a drive circuit 722 that further amplifies the current of the amplified output from the coil 78a and energizes the coil 78a.
上記の構成を有するサーボ角加速度センサにおいて、外
部から角加速度aがセンサの外枠に対して矢印719で
示したように働いたとすると、シーソ79は慣性力によ
って上記外枠に対して相対的に矢印719と反対方向に
に振れ、薄板714aのスリット715aは矢印り方向
に移動する。In the servo angular acceleration sensor having the above configuration, if an external angular acceleration a acts on the outer frame of the sensor as shown by an arrow 719, the seesaw 79 will move relative to the outer frame due to inertial force. It swings in the direction opposite to the arrow 719, and the slit 715a of the thin plate 714a moves in the direction of the arrow.
このため、上記投光器718aから受光器717aに入
射する光束の中心が変位し、上記光束の中心の変位量に
比例した受光器717aの出力が発生する。For this reason, the center of the light flux incident on the light receiver 717a from the light projector 718a is displaced, and an output of the light receiver 717a is generated in proportion to the amount of displacement of the center of the light flux.
この出力は上述のように変位検出増幅器720で増幅さ
れ、さらに駆動回路722で電流増幅されてコイル78
aに通電される。This output is amplified by the displacement detection amplifier 720 as described above, and is further current amplified by the drive circuit 722 to form the coil 78.
A is energized.
コイル78aに電流が流れると、シーソ79には角加速
度aの方向りとは逆の矢印R方向への力が作用し、シー
ソ79を、角加速度aが加わらなかった時の位置(原点
)に戻そうとする制御電流が発生する。このとき、コイ
ル78aを流れる制御電流の値は、シーソ79に加わる
回転力に比例していて、この回転力はシーソ79を原点
に戻す力、即ち外部角加速度aに比例しているので、上
記制御電流を抵抗723を通して電圧として読み取るこ
とにより角加速度aの大きさを求めることができる。When a current flows through the coil 78a, a force acts on the seesaw 79 in the direction of arrow R, which is opposite to the direction of the angular acceleration a, and returns the seesaw 79 to the position (origin) when the angular acceleration a is not applied. A control current is generated to try to return it. At this time, the value of the control current flowing through the coil 78a is proportional to the rotational force applied to the seesaw 79, and this rotational force is proportional to the force that returns the seesaw 79 to its origin, that is, the external angular acceleration a. By reading the control current as a voltage through the resistor 723, the magnitude of the angular acceleration a can be determined.
そして、この角加速度を積分することにより、例えば像
プレ抑制装置に必要な角変位が求められる。By integrating this angular acceleration, for example, the angular displacement required for the image pre-suppression device is determined.
[発明が解決しようとする課題]
しかし、従来の角速度計として用いられている例えば振
動ジャイロは、衝撃に対して極めて大きな誤差を出力す
るという欠点を持っている。[Problems to be Solved by the Invention] However, for example, a vibrating gyroscope used as a conventional angular velocity meter has the drawback of outputting an extremely large error in response to impact.
例えば、第6図(a)で説明した振動ジャイロの振動駆
動部64がある特定の周波数nで振動しているときに、
外部から周波数nの振動成分を含む?#撃が支持手段6
2から伝わってきた場合を考えると、この周波数nの振
動成分が振動駆動部64の振動振幅を変化させたり、あ
るいは振動片65a 、 85bを歪ませて、誤差出力
を生じる。For example, when the vibration drive unit 64 of the vibration gyroscope described in FIG. 6(a) is vibrating at a certain specific frequency n,
Does it contain a vibration component of frequency n from the outside? #Strike is support means 6
Considering the case where the vibration component of frequency n changes the vibration amplitude of the vibration drive section 64 or distorts the vibrating pieces 65a and 85b, an error output is generated.
従って、例えば$9図に示した像プレ抑制装置において
は、レリーズ時の衝撃がレンズ鏡筒82を伝播して振動
ジャイロ83p、83yに入力すると、振動ジャイロ8
3p、83yは誤差出力をし、これに伴う補正レンズ系
86の駆動誤差で露光中の像面89上の像に乱れを招く
おそれがある。Therefore, in the image pre-suppressing device shown in FIG.
3p and 83y output errors, and the accompanying driving errors of the correction lens system 86 may cause disturbances in the image on the image plane 89 during exposure.
このような欠点を解消するためには、例えば第8図(a
)に示すように、振動ジャイロとレンズ鏡筒の間に緩衝
部材73を設けることが考えられる。In order to eliminate such drawbacks, for example, Fig. 8 (a)
), it is conceivable to provide a buffer member 73 between the vibrating gyroscope and the lens barrel.
第8図(a)の構成では、角速度計ケース71の内部に
第6図(a)に示したような角速度計を収め、その角速
度検出方向が矢印72方向になるように角速度計ケース
71と振動機構61を支持手段62で結合し、緩衝部材
73を介して上記角速度計ケース71をレンズ鏡筒82
に取付けている。In the configuration shown in FIG. 8(a), the angular velocity meter shown in FIG. 6(a) is housed inside the angular velocity meter case 71, and the angular velocity meter case 71 is arranged so that the angular velocity detection direction is in the direction of the arrow 72. The vibration mechanism 61 is coupled with a support means 62, and the angular velocity meter case 71 is connected to the lens barrel 82 via a buffer member 73.
It is installed on.
これにより、レンズ鏡筒82にレリーズ時の衝撃が伝播
してきても、衝撃は緩衝部材73で減衰されて角速度計
ケース71には伝わらないので、振動ジャイロの誤差出
力を防止できる。As a result, even if a shock is transmitted to the lens barrel 82 at the time of release, the shock is attenuated by the buffer member 73 and is not transmitted to the angular velocity meter case 71, thereby preventing error output from the vibrating gyro.
しかし、このような角速度計ケース71を緩衝部材73
で支持する構成を採用すると、反面、次ぎのような問題
点を招くことが考えられる。However, such an angular velocity meter case 71 cannot be used with the buffer member 73.
On the other hand, if a configuration that supports this is adopted, the following problems may occur.
第8図(b)は、この問題を説明するための図であり、
この図は、カメラ縦ブレ81pがレンズ鏡筒82に入力
した状態を示しているが、この場合に、緩衝部材73が
存在していると、その弾性によって本来検出しようとし
ている縦ブレ81pの減衰が生じ、レンズ鏡筒82の縦
ブレ81pは角速度計ケース71に正確に伝わらず、従
って角速度計ケース71に収納された角速度計の出力は
、実際の縦ブレ81pを正しく反映したものとはならな
い。FIG. 8(b) is a diagram for explaining this problem,
This figure shows a state in which vertical camera shake 81p is input to the lens barrel 82. In this case, if the buffer member 73 is present, its elasticity will attenuate the vertical shake 81p that is originally intended to be detected. occurs, the vertical vibration 81p of the lens barrel 82 is not accurately transmitted to the angular velocity meter case 71, and therefore the output of the angular velocity meter housed in the angular velocity meter case 71 does not accurately reflect the actual vertical vibration 81p. .
また、緩衝部材73の弾性と角速度計ケース71の質量
で決まる固有振動数に近し)振動数をもつブレが入力し
た場合、角速度計ケース71力≦実際のブレよりも大き
く振れてしまうので、振動ジャイロの出力も実際の振動
よりも大きくなってしまう欠点もある。In addition, if a vibration with a frequency close to the natural frequency determined by the elasticity of the buffer member 73 and the mass of the angular velocity meter case 71 is input, the angular velocity meter case 71 force ≦ the vibration will be larger than the actual vibration. The output of a vibrating gyro also has the disadvantage of being larger than the actual vibration.
is図(c)Etび(d)はこのような原因によって生
じた誤出力の状態を説明するものであり、例えば第8図
(C)はカメラ縦ブレ81pの振幅に対する振動ジャイ
ロの出力の積分値の周波数特性を示していて、例えば3
01(zにおしAては実際のブレの5倍も出力し、それ
以上の周波数では逆に出力が減少している。IS diagrams (c) and (d) explain the state of erroneous output caused by such causes. For example, FIG. It shows the frequency characteristics of the value, for example 3
01 (Z) outputs five times the actual blurring, and conversely the output decreases at frequencies higher than that.
また、′s8図(d)は第8図(C)にお(する位相関
係を示しているが、周波数がIGHz以上では位相が遅
れはじめ、正確なプレ検出ができていないことがわかる
。Further, Fig. 8(d) shows the phase relationship shown in Fig. 8(C), but it can be seen that when the frequency exceeds IGHz, the phase begins to lag and accurate pre-detection cannot be performed.
この問題を解決するためには、′88図(C)及び(d
)の周波数特性を打ち消すフィルり回路を平滑回路62
4 (’1fiS図(a))に直列に挿入することが
考えられが、しかし、フィルタ回路を用いる方式は次ぎ
のような問題点がある。In order to solve this problem, '88 Figures (C) and (d)
) is a fill circuit that cancels the frequency characteristics of the smoothing circuit 62.
4 ('1fiS diagram (a)), but the method using a filter circuit has the following problems.
その問題の第1は、縦ブレ81p部材73の弾性が温度
により変化してしまうため、角速度計ケース71と緩衝
部材73の固有振動数に温度特性が生じ、フィルタ回路
にもそれに追随するような感温素子等を用いる必要を招
く。しかしそのようにいても緩衝部材73の弾性の温度
変化に直線性があるとは限らず、また固体差も大きいの
で、正確に追随させることは困難である。The first problem is that the elasticity of the vertical vibration 81p member 73 changes depending on the temperature, so the natural frequencies of the angular velocity meter case 71 and the buffer member 73 have temperature characteristics, and the filter circuit also has to follow this. This necessitates the use of a temperature sensing element or the like. However, even in this case, the temperature change in the elasticity of the buffer member 73 is not necessarily linear, and there are large individual differences, so it is difficult to accurately follow the change.
第2に、348図(e)の固有振動数における共振の鋭
さを表わすQ (Quality factor)は鋭
く、この特性を打ち消すフィルタ回路の設定は容易でな
い。Secondly, Q (Quality factor), which represents the sharpness of the resonance at the natural frequency in FIG. 348(e), is sharp, and it is not easy to set up a filter circuit that cancels this characteristic.
上述のように、振動ジャイロを用いたプレ検出は多くの
利点があるものの精度のよい検出を実際に実現するには
未だ解決すべき問題が残っている。As mentioned above, although pre-detection using a vibrating gyroscope has many advantages, there are still problems to be solved in order to actually realize accurate detection.
また、上記振動ジャイロとは別に、′i47図に示した
ようなサーボ角加速度センサをプレ検出に用いる場合も
ある。しかし、このようなサーボ角加速度センサを用い
たプレ検出手段では、例えばレリーズ時の衝撃が入力し
たとき、衝撃の続く間はシーソ79は大きく振れ、衝撃
が無くなってシーソ79がもとの位置に戻ったとき、シ
ャフト77と軸受76a 、 76bの間、及び軸受7
6a 、 76bのボールベアリングのボールとスリー
ブの間にできる僅かの隙間(ガタ)のためにシーソ79
の位置が初めの位置からズして、出力に誤差を生じてし
まうという欠点がある。In addition to the vibration gyroscope, a servo angular acceleration sensor as shown in Figure 'i47 may be used for pre-detection. However, with such a pre-detection means using a servo angular acceleration sensor, when an impact is input at the time of release, for example, the seesaw 79 swings greatly while the impact continues, and then the seesaw 79 returns to its original position when the impact disappears. When returning, between the shaft 77 and the bearings 76a and 76b, and between the bearing 7
6a, 76b Due to the slight gap (play) between the balls of the ball bearings and the sleeve, the seesaw 79
The disadvantage is that the position of the output deviates from the initial position, resulting in an error in the output.
この問題点を克服するには、上記振動ジャイロの場合と
同様、ms部材を用いることが考えられるが、Mf11
部材を使用すると振動ジャイロの場合と同様に周波数劣
化の問題が起きてしまう。In order to overcome this problem, it is possible to use an ms member as in the case of the vibrating gyroscope, but Mf11
If such a component is used, the problem of frequency deterioration will occur as in the case of a vibrating gyro.
更に、慣性セッサを用いた他の像プレ抑制装置の例とし
て、例えば第8図(e)に示したような加速度センサ7
24p、 724y、 7251)、 725yをレン
ズ鏡筒82の半径方向の円周上に等間隔に配置し、第6
図(a)で説明したと同様に、差動増幅器726p、7
26yを用いて角加速度を求め、その出力からプレ角を
求める方法がある。Further, as an example of another image pre-suppressing device using an inertial sensor, for example, an acceleration sensor 7 as shown in FIG.
24p, 724y, 7251), and 725y are arranged at equal intervals on the circumference in the radial direction of the lens barrel 82, and the sixth
Similarly to the explanation in FIG.
There is a method of finding the angular acceleration using 26y and finding the pre-angle from the output.
しかし、この方法でも、衝撃入力時の加速度センサ内の
感知振子の支持手段のガタや構成部材の各部の歪により
誤差出力が生じ、上記の各側の場合と同様にM衝手段を
必要とするので、上述と同様の欠点がある。However, even with this method, an error output occurs due to play in the supporting means of the sensing pendulum in the acceleration sensor when an impact is input, and distortion in each component part, and an M impact means is required as in the case of each side described above. Therefore, it has the same drawbacks as mentioned above.
本発明は、従来の検出装置の上述のような問題点を解消
し、衝撃に強く、且つ精度のよい運動情報の検出手段を
提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of conventional detection devices and to provide a means for detecting movement information that is resistant to impact and has high accuracy.
し課題を解決するための手段]
上記の目的を達成する本発明の特徴は、空間的な運動が
可能な物体と、この物体の運動を検出するために緩衝手
段を介し該物体に支持された運動検出手段と、上記yi
街手段の変形に基づく上記物体と運動検出手段の相対的
な動きを検出する相対運動検出手段と、上記二つの検出
手段からの検出情報に基づき上記物体の運動のうち移動
量、回転量、速度、角速度、加速度、角加速度の少なく
とも一つを求める演算手段とを有する物体の運動検出装
置にある。[Means for Solving the Problems] The features of the present invention that achieve the above objects include an object capable of spatial movement, and a device supported by the object via a buffer means to detect the movement of the object. a motion detection means, and the above yi
Relative motion detection means detects the relative movement between the object and the motion detection means based on the deformation of the city means, and the amount of movement, amount of rotation, and speed of the movement of the object based on the detection information from the two detection means. The present invention provides an object motion detection device having a calculating means for determining at least one of angular velocity, acceleration, and angular acceleration.
[作 用]
上記のように構成した本発明によれば、運動検出手段が
衝撃に対して大きな出力を生じてしまうという問題が緩
衝手段によって解消されるとともに、この緩衝手段を設
けることによって招致する問題を、上記物体と運動検出
手段との相対的な動きを検出する相対運動検出手段の出
力を用いて補正できるので、衝撃に影響されにくく、且
つ運動に関する精度のよい情報の検出が可能となる。[Function] According to the present invention configured as described above, the problem that the motion detecting means generates a large output in response to an impact is solved by the buffering means, and the problem that is caused by the provision of the buffering means is solved. Since the problem can be corrected using the output of the relative motion detection means that detects the relative motion between the object and the motion detection means, it is possible to detect accurate information regarding motion that is less susceptible to impact. .
[実 施 例]
以下本発明を第1図(a)〜第5図(c)に示す実施例
に基づいて詳細に説明する。[Example] The present invention will be described in detail below based on the example shown in FIGS. 1(a) to 5(c).
なお、これらの図における共通の要素、及び第6図〜第
9図に示した従来例と共通の要素には同一の符合を使用
し、その詳細な説明は省略する。Note that the same reference numerals are used for common elements in these figures and elements common to the conventional example shown in FIGS. 6 to 9, and detailed explanation thereof will be omitted.
実施例1
第1図(a)は本発明の物体の運動検出装置の実施例1
の概略を示す斜視図である。Example 1 FIG. 1(a) shows Example 1 of the object motion detection device of the present invention.
FIG.
本例では、空間的な運動か可能な物体であるレンズ鏡筒
と運動検出手段である角速度計との相対的角変位を得る
ために、レンズ鏡筒に設けた複数個の磁気センサと、角
速度計を収納しているケースに設けた磁性体とで相対運
動検出手段を構成させ、レンズ鏡筒と角速度計との相対
角変位を求めるようにした例を示している。In this example, in order to obtain the relative angular displacement between the lens barrel, which is an object that can move spatially, and the angular velocity meter, which is the motion detection means, we will use a plurality of magnetic sensors installed on the lens barrel and an angular velocity sensor. An example is shown in which a relative motion detection means is configured with a magnetic body provided in a case housing the meter, and the relative angular displacement between the lens barrel and the angular velocity meter is determined.
即ち、図において、84は物体の運動のうち検出しよう
とする運動に関する軸(以下、説明の便宜上、単に「検
出軸」という)で、本例ではレンズ鏡筒に生じるブレの
角速度の検出軸である。 モして軸84を検出軸とする
角速度計(図示していない)を角速度計ケース71に収
納し、このケースをレンズ鏡筒82に緩衝部材73を介
して支持している。That is, in the figure, 84 is an axis related to the movement of the object to be detected (hereinafter simply referred to as the "detection axis" for convenience of explanation), and in this example, it is the axis for detecting the angular velocity of blurring occurring in the lens barrel. be. An angular velocity meter (not shown) having the axis 84 as a detection axis is housed in an angular velocity meter case 71, and this case is supported by the lens barrel 82 via a buffer member 73.
一方、角速度計ケース71の外周面上に、磁性体のベル
ト13を巻き、このベルト13とレンズ鏡筒82の互い
に対向する面を平行な面として、その一方のレンズ鏡筒
82の平面上の2カ所にベルトと対向させてMR素子等
の磁気センサlla、及びllbを離間配置させている
。On the other hand, a magnetic belt 13 is wound around the outer peripheral surface of the angular velocity meter case 71, and the opposing surfaces of the belt 13 and the lens barrel 82 are parallel surfaces, and the plane of one of the lens barrels 82 is Magnetic sensors lla and llb, such as MR elements, are arranged at two locations facing the belt and spaced apart from each other.
かかる構成によりこれら磁気センサlla、11bの出
力を差動増幅器12に人力してその差を求めれば、レン
ズ鏡筒82と角速度計との上記検出軸84回り(矢印7
2方向)の相対的な角変位を得ることができる。With this configuration, if the outputs of these magnetic sensors lla and 11b are manually input to the differential amplifier 12 to find the difference, the outputs of the magnetic sensors lla and 11b can be calculated around the detection axis 84 (arrow 7) between the lens barrel 82 and the angular velocity meter.
relative angular displacement in two directions) can be obtained.
なお、角速度計側の演算手段を積分器及び加算器で構成
し、木来求めるレンズ鏡筒の角速度を示す信号、即ち角
速度計の出力を制御回路63を経て積分器85に入力し
、ここで角変位に変換して加算器15に人力する。Note that the calculation means on the angular velocity meter side is composed of an integrator and an adder, and a signal indicating the angular velocity of the lens barrel to be determined by Kiri, that is, the output of the angular velocity meter, is inputted to the integrator 85 via the control circuit 63. It is converted into an angular displacement and inputted to the adder 15 manually.
一方、相対運動検出手段側の演算手段を、差動増幅器、
利得調整器及び加算器で構成し、レンズ鏡筒、82と上
記ケース71との相対的位置を示している磁気センサl
laとllbの出力の差を差動増幅器12で求め、利得
調整器14でこの差のスケールファクタと上記積分器8
5の出力のスケールファクタを一致させて加算器15に
出力する。On the other hand, the calculation means on the side of the relative motion detection means is a differential amplifier,
A magnetic sensor l comprising a gain adjuster and an adder and indicating the relative position of the lens barrel 82 and the case 71.
The difference between the outputs of la and llb is determined by the differential amplifier 12, and the gain adjuster 14 calculates the scale factor of this difference and the integrator 8.
The scale factors of the outputs of 5 and 5 are matched and outputted to the adder 15.
加算器15は、積分器85の出力と利得調整器14の出
力を加算し、これにより真の値に近い角変位を求めるこ
とができる。The adder 15 adds the output of the integrator 85 and the output of the gain adjuster 14, thereby making it possible to obtain an angular displacement close to the true value.
第1図(b)は、上記構成によって、角速度計の出力に
基ずく信号が上記のように適正に補正される理由を、物
体と運動検出装置の動きの関係で説明する図である。即
ち、レンズ鏡筒82に生じた手ブレ16が緩衝部材73
を介して角速度計ケース71に伝わった時に、角速度計
の出力は、緩衝部材73の弾性により一般には本来の手
ブレ16とは異なる矢印17のようなブレとなる。FIG. 1(b) is a diagram illustrating the reason why the signal based on the output of the angular velocity meter is appropriately corrected as described above with the above configuration in terms of the relationship between the movement of the object and the motion detection device. That is, the camera shake 16 that occurs in the lens barrel 82 is absorbed by the buffer member 73.
When transmitted to the angular velocity meter case 71 via the angular velocity meter case 71, the output of the angular velocity meter generally exhibits a shake as shown by an arrow 17, which is different from the original camera shake 16, due to the elasticity of the buffer member 73.
そして、この矢印17に対応する出力を制御回路63を
経て積分器85で積分し角変位に変換している。Then, the output corresponding to this arrow 17 is passed through the control circuit 63, integrated by an integrator 85, and converted into an angular displacement.
一方、上記ブレ16と17の差は、上述のように磁気セ
ンサlla 、 llb及び差動増幅512によって検
出できる。On the other hand, the difference between the vibrations 16 and 17 can be detected by the magnetic sensors lla, llb and the differential amplification 512 as described above.
そこで上記両出力を加算器15で加算すれば、このとき
利得調整器14の出力は積分器85の出ヵと大きさが同
じで極性が逆であるため互いに打ち消されて、結局加算
器15からの出力が第8図(C)、(d)に示した特性
が改善されたものとなる。Therefore, if the above-mentioned two outputs are added by the adder 15, the output of the gain adjuster 14 is the same in magnitude as the output of the integrator 85, but has opposite polarity, so they cancel each other out, and in the end, the output from the adder 15 The output shows the improved characteristics shown in FIGS. 8(C) and 8(d).
また、高周波数のブレがレンズ鏡筒82に加わった場合
は、矢印17のブレは殆ど無いので、積分器85の出力
は極く僅かであるが、ブレ16と17の差は大きくなる
ので、利得調整器14の出力も大きく、加算器15はブ
レ16を出力することができる。Furthermore, when high-frequency vibration is applied to the lens barrel 82, there is almost no vibration as indicated by the arrow 17, so the output of the integrator 85 is extremely small, but the difference between vibrations 16 and 17 becomes large. The output of the gain adjuster 14 is also large, and the adder 15 can output a blur 16.
実施例2
本例は、レンズ鏡筒と角速度計間の角速度検出軸回りの
相対角変位のみを求めるために、ゴム管等の弾性を利用
した相対運動検出手段の例を示している。Embodiment 2 This embodiment shows an example of relative motion detection means that utilizes the elasticity of a rubber tube or the like in order to determine only the relative angular displacement between the lens barrel and the angular velocity meter around the angular velocity detection axis.
なお、軸84を検出軸とする角速度計を収納する角速度
計ケース71を緩衝部材73を介しレンズ鏡筒82上に
支持しているのは実施例1と同様である。Note that, as in the first embodiment, an angular velocity meter case 71 housing an angular velocity meter having an axis 84 as a detection axis is supported on a lens barrel 82 via a buffer member 73.
第2図(a)はこの実施例2の物体の運動検出装置の概
略を示す斜視図である。FIG. 2(a) is a perspective view schematically showing the object motion detection device of this second embodiment.
図において、21は角速度計ケース71に固定され、角
速度検出軸84方向に延びた軸であり、23はレンズ鏡
筒82と一体の支持台28を貫通して回転自在に支持さ
れている軸である。これらの軸21.23はねじり剛性
が高く、曲げ剛性の低い部材、例えばゴム管22を介し
て連結されている。In the figure, 21 is a shaft that is fixed to the angular velocity meter case 71 and extends in the direction of the angular velocity detection axis 84, and 23 is a shaft that is rotatably supported through a support base 28 that is integrated with the lens barrel 82. be. These shafts 21, 23 are connected via a member having high torsional rigidity and low bending rigidity, such as a rubber tube 22.
そしてケース71の検出軸84回りの回転のみが伝わる
軸23に、本例では、支持台28を挾んで角速度計ケー
ス71の反対側にスリット板24を固定し、角速度計ケ
ース71と一体になって回転するようにしている。また
スリット板24に設けたスリット25の動きを見るため
に、レンズ鏡筒82に固定した投光器26から上記支持
台28に固定した受光器27に上記スリットを通して光
束を入力させ、角速度計ケース71の揺動を検出するよ
うにしている。In this example, a slit plate 24 is fixed to the shaft 23 to which only the rotation about the detection axis 84 of the case 71 is transmitted, on the opposite side of the angular velocity meter case 71 with the support stand 28 in between, so that the slit plate 24 is integrated with the angular velocity meter case 71. It rotates. In addition, in order to observe the movement of the slit 25 provided in the slit plate 24, a beam of light is inputted from the projector 26 fixed to the lens barrel 82 through the slit to the light receiver 27 fixed to the support base 28. It is designed to detect vibration.
このような構成によれば、角速度計ケース71の角速度
検出軸84回りの回転が拡大されて、相対回転のみを正
確に検出できるという効果がある。According to such a configuration, the rotation of the angular velocity meter case 71 around the angular velocity detection axis 84 is expanded, and there is an effect that only the relative rotation can be accurately detected.
また、検出手段が1個で済み、差動増幅器も必要がない
という利点がある。Further, there is an advantage that only one detection means is required and there is no need for a differential amplifier.
実施例3
本例は、角速度検出軸回りのレンズ鏡筒と角速度計との
相対角変位を求めるために、レンズ鏡筒の固定部に回転
自在に支持した磁性体のシーソーを相対運動検出手段に
利用した例を示している。なお本例において、軸84を
検出軸とする角速度計を収納する角速度計ケース71を
緩衝部材73を介しレンズ鏡筒82上に支持しているの
は実施例1と同様である。Example 3 In this example, in order to determine the relative angular displacement between the lens barrel and the angular velocity meter around the angular velocity detection axis, a magnetic seesaw rotatably supported on the fixed part of the lens barrel is used as the relative motion detection means. An example of its use is shown. In this example, as in the first embodiment, an angular velocity meter case 71 housing an angular velocity meter having an axis 84 as a detection axis is supported on a lens barrel 82 via a buffer member 73.
第2図(b)はこの実施例3の物体の運動検出装置の概
略を示す斜視図である。FIG. 2(b) is a perspective view schematically showing the object motion detection device of this third embodiment.
図に示したように、本例では、レンズ鏡筒82上の固定
支持台214に角速度検出軸に平行な軸212を設ける
とともに、この軸212を回転中心として回転可能な磁
性体のシーソー211を設け、さらに角速度計ケース7
1に離間して設けた突起29a 、 29bから吊した
柔らかいワイヤ210a、 210bを上記シーソーの
両端に連結している。As shown in the figure, in this example, a fixed support base 214 on the lens barrel 82 is provided with a shaft 212 parallel to the angular velocity detection axis, and a seesaw 211 made of a magnetic material that can rotate around this shaft 212 is provided. In addition, the angular velocity meter case 7
Soft wires 210a and 210b suspended from protrusions 29a and 29b provided spaced apart from each other are connected to both ends of the seesaw.
このような構成により、レンズ鏡筒82にブレが生じる
と、角速度計の回転に連係してこのシーソー211も回
転する。そこでこのシーソーの回転の程度を支持台21
4に設けたホール素子等の磁気センサ213で検出する
ようにしている。With this configuration, when a shake occurs in the lens barrel 82, the seesaw 211 also rotates in conjunction with the rotation of the angular velocity meter. Therefore, the degree of rotation of this seesaw is determined by the support base 21.
4 is detected by a magnetic sensor 213 such as a Hall element.
この検出出力は利得調整器14に入力され、スケールフ
ァクタを調整した後、加算器15に出力される。This detection output is input to the gain adjuster 14, and after adjusting the scale factor, is output to the adder 15.
そして制御回路63、積分器85を介して角変位に変換
された角速度計の出力も、加算器15に入力され、これ
らの両出力を加算器15で加算することにより、レンズ
鏡筒82と角速度計との相対角変位のみを検出すること
ができる点は、実施例2と同様である。The output of the angular velocity meter, which is converted into an angular displacement via the control circuit 63 and the integrator 85, is also input to the adder 15, and by adding these two outputs, the angular velocity of the lens barrel 82 and the angular velocity are determined. This embodiment is similar to the second embodiment in that only the relative angular displacement with respect to the meter can be detected.
実施例4
本例は、相対運動検出手段として回転速度計用発電機で
あるタコ・ジェネレータの原理を用いて、レンズ鏡筒と
角速度計との相対角速度を検出する形式のものを示す。Embodiment 4 This example shows a type that detects the relative angular velocity between a lens barrel and an angular velocity meter using the principle of a tachometer generator, which is a generator for a tachometer, as a relative motion detection means.
なお本例において、角速度計を収納する角速度計ケース
71を緩衝部材73を介してレンズ鏡筒82上に支持し
ているのは、実施例1と同様である。In this example, as in the first embodiment, an angular velocity meter case 71 that houses an angular velocity meter is supported on a lens barrel 82 via a buffer member 73.
′T%3図は実施例4の物体の運動検出装置の概略を示
す斜視図である。'T%3 FIG. 3 is a perspective view schematically showing the object motion detection device of the fourth embodiment.
この図に示した本例においては、角速度計ケースフ1の
外周面に円環状の内歯31を設け、この内歯31の外に
、対向してレンズ鏡筒82側の外歯32を有する円環状
の部材を設けている。In this example shown in this figure, an annular internal tooth 31 is provided on the outer circumferential surface of the angular velocity meter case leaf 1, and a circular ring having external teeth 32 on the opposite lens barrel 82 side is provided outside the internal tooth 31. A ring-shaped member is provided.
そして上記内歯31に図示していないコイルを設けるこ
とで、上記外歯32との関係でタコ・ジェネレータを構
成させている。By providing a coil (not shown) on the internal teeth 31, a tacho generator is configured in relation to the external teeth 32.
このタコ・ジェネレータで検出されたレンズ鏡筒82と
角速度計との相対角速度は、利得調整器14でスケール
ファクタを調整し、制御回路63からの角速度出力に加
算器15で加算する。The scale factor of the relative angular velocity between the lens barrel 82 and the angular velocity meter detected by the tachometer generator is adjusted by the gain adjuster 14, and added to the angular velocity output from the control circuit 63 by the adder 15.
なお加算器15の出力は、図示していない積分器により
角変位に変換することもできる。Note that the output of the adder 15 can also be converted into an angular displacement by an integrator (not shown).
このような構成の角速度計によると、タコ・ジェネレー
タによる角速度検出の段階で角速度検出軸回りの正確な
相対角速度が検出されているので、タコ・ジェネレータ
の出力を上記の如く加算し、その信号を例えば通常の像
プレ抑制装置の補正レンズの駆動手段にそのまま人力で
きるという利点がある。According to the angular velocity meter with such a configuration, since the accurate relative angular velocity around the angular velocity detection axis is detected at the stage of angular velocity detection by the tacho generator, the output of the tacho generator is added as described above and the resulting signal is For example, there is an advantage that the drive means for the correction lens of a normal image pre-suppressing device can be used manually.
実施例5
第4図(a)は実施例5の物体の運動検出装置の概略を
示す斜視図である。Embodiment 5 FIG. 4(a) is a perspective view schematically showing an object motion detection device according to Embodiment 5.
既に述べた実施例1〜4は、角速度計の収納ケースとレ
ンズ鏡筒との間に緩衝部材が設けられた構成のものであ
るのに対し、本例は、角速度計のケースはレンズ鏡筒に
直接取付けて一体化し、振動ジャイロの支持手段(第6
図(a))を柔な構造とすることで、衝撃吸収等の緩衝
の役割を兼ねさせた形式の例を示すものである。In Examples 1 to 4 already described, a buffer member is provided between the angular velocity meter storage case and the lens barrel, whereas in this example, the angular velocity meter case is provided with a lens barrel. It is directly attached to and integrated with the vibration gyro support means (6th
Figure (a) shows an example of a type that has a flexible structure that also serves as a buffer such as shock absorption.
即ち、図に示した支持部材62a及び62bは第6図(
a)の支持手段62に相当するものであるが、本例では
撓み易い性質の薄板で構成してあって、それ自体が緩衝
部材の役割をしている。That is, the supporting members 62a and 62b shown in FIG.
This corresponds to the support means 62 in a), but in this example it is made of a thin plate that is easily flexible, and itself functions as a buffer member.
このような構造の支持部材62a及び62bの各々の外
側に、例えば半導体の歪ゲージ41a及び41bを貼り
付け、その各出力を差動増幅器12に人力させることに
より振動機構61(第6図(a))と角速度計ケースと
の相対角変位を検出できる。The vibration mechanism 61 (see FIG. )) and the angular velocity meter case can be detected.
第4図(b)は、このような構成における物体と運動検
出装置の動きの関係を説明する図である。FIG. 4(b) is a diagram illustrating the relationship between the movement of the object and the motion detection device in such a configuration.
いま本例の装置に、例えば高周波のブレが加わった場合
を考えると、図に示したように角速度計ケース71は矢
印16方向にブレる。このブレは、上述した撓み易いと
いう特性を持つ支持部材62a 、 62bによって吸
収され、ブレ自体は振動機構61に伝わらない。Now, if we consider the case where, for example, high frequency vibration is applied to the device of this example, the angular velocity meter case 71 will shake in the direction of arrow 16 as shown in the figure. This vibration is absorbed by the supporting members 62a and 62b, which have the above-mentioned characteristic of being easily bent, and the vibration itself is not transmitted to the vibration mechanism 61.
このため振動ジャイロから出力される検出信号には、そ
のままでは上記吸収されたブレの分の振動要素が含まれ
ていないことになる。Therefore, the detection signal output from the vibrating gyroscope does not include the vibration element corresponding to the absorbed vibration as it is.
そこで本例では、上記支持部材62a 、 62bに生
じた歪を、上記差動増幅器12の出力として取り出し、
積分器85からの角変位の信号に加算器15で加算して
精度の良い角変位の検出を可能にしている。Therefore, in this example, the distortion generated in the supporting members 62a and 62b is taken out as the output of the differential amplifier 12, and
The adder 15 adds the angular displacement signal from the integrator 85 to enable accurate angular displacement detection.
実施例6
第5図(a)は実施例6の物体の運動検出装置の概略を
示す斜視図である。Embodiment 6 FIG. 5(a) is a perspective view schematically showing an object motion detection device according to Embodiment 6.
本例も実施例5と同様に、角速度計のケースをレンズ鏡
筒に直接取付けるとともに、振動ジャイロの支持手段を
柔な構造として、M遣手段の役割を兼ねさせた例を示し
ている。Similar to the fifth embodiment, this example also shows an example in which the case of the gyro meter is directly attached to the lens barrel, and the supporting means of the vibrating gyroscope is made of a flexible structure so that it also serves as the M transmission means.
即ち、上記実施例5の装置においては、支持部材62a
及び62bとして弾性をもつ薄板を使用し、その歪を直
接検出する形式としているが、本例の装置は、支持部材
62a及び62bとして細いワイヤを用いて振動機構を
吊し、振動機構の動きを直接検出するようにしている。That is, in the apparatus of the fifth embodiment, the support member 62a
Elastic thin plates are used as the support members 62a and 62b, and the strain is directly detected. However, in this example, the vibration mechanism is suspended using thin wires as the support members 62a and 62b, and the movement of the vibration mechanism is detected. I am trying to detect it directly.
このための構成を具体的に説明すると、木例では、振動
ジャイロの振動駆動部64のほぼ中央部上下を細いワイ
ヤ62a及び62bで吊して緩衝手段を兼ねた支持手段
としている。To specifically explain the structure for this purpose, in the wooden example, the upper and lower portions of the vibration driving section 64 of the vibrating gyroscope are suspended by thin wires 62a and 62b to serve as a support means that also serves as a buffer means.
そして、振動駆動部64上に離間して設けた磁性体ター
ゲット52a 、 52bを、図示していないレンズ鏡
筒に固定した磁気センサ51a 、 51bで検出でき
るようにし、このことによって物体と運動検出手段との
相対角変位を検出している。Then, the magnetic targets 52a and 52b provided separately on the vibration drive unit 64 can be detected by magnetic sensors 51a and 51b fixed to a lens barrel (not shown), whereby the object and the motion detection means can be detected. The relative angular displacement with the
本例の運動検出装置においても、実施例5の場合と同様
の効果が得られる。In the motion detection device of this example, the same effects as in the fifth embodiment can be obtained.
実施例7
本例は、物体の運動のうち直進運動における変位を、運
動検出手段である加速度センサを用いて検出する例を示
すものである。Embodiment 7 This embodiment shows an example in which displacement in a rectilinear motion of an object is detected using an acceleration sensor as a motion detection means.
第5図(b)は実施例7の物体の運動検出装置の概略を
示す斜視図である。FIG. 5(b) is a perspective view schematically showing an object motion detection device according to a seventh embodiment.
図において、58はケースに収納された加速度センサで
あり、その加速度の検出軸が物体の運動方向(図の矢印
59方向)になる。なお加速度センサ58の出力に基づ
いて直進運動方向の変位を検出するためには、本例では
該センサの出力を積分器55で2重積分している。In the figure, 58 is an acceleration sensor housed in a case, and its acceleration detection axis is in the direction of movement of the object (direction of arrow 59 in the figure). In order to detect the displacement in the direction of linear motion based on the output of the acceleration sensor 58, the output of the sensor is double integrated by the integrator 55 in this example.
ところでこの加速度センサは図示していない物体に、N
面部材73を介し支持させている。By the way, this acceleration sensor applies N to an object (not shown).
It is supported via a surface member 73.
従って物体の直進運動にともない加速度センサも移動す
るが、緩衝部材73には弾性があるために、検出軸方向
の物体の移動と加速度センサの移動は完全に同一とは言
えない。Therefore, as the object moves in a straight line, the acceleration sensor also moves, but since the buffer member 73 has elasticity, the movement of the object in the detection axis direction and the movement of the acceleration sensor cannot be said to be completely the same.
このため、物体に生じた直進運動方向の真の変位を検出
するためには、上述の各実施例と同様に、物体と加速度
センサとの相対的変位を検出し、加速度センサの出力に
基づく変位の情報を補正する必要がある。Therefore, in order to detect the true displacement of the object in the direction of linear motion, as in each of the above embodiments, the relative displacement between the object and the acceleration sensor is detected, and the displacement based on the output of the acceleration sensor is detected. It is necessary to correct the information.
そこで本例では相対運動検出手段として加速度センサの
直進方向前面にターゲット511を設け、このターゲッ
ト511に対向して物体に固定した渦電流式の距離セン
サ510でターゲット511の動きを検出することによ
り、物体と加速度センサ58との矢印59方向の相対的
距離を検出するようにしている。Therefore, in this example, a target 511 is provided as a relative movement detection means in front of the acceleration sensor in the straight direction, and the movement of the target 511 is detected by an eddy current distance sensor 510 fixed to an object opposite to this target 511. The relative distance between the object and the acceleration sensor 58 in the direction of the arrow 59 is detected.
従って検出された相対的距離の情報を利得調整器14て
調整した後、上述の各実施例の場合と同様の思想に基づ
いて、加速度センサ58の出力を積分器55で2重積分
して得られた変位とともに加算器15に人力することで
、求めようとする物体の真の変位情報を得ることができ
る。Therefore, after adjusting the detected relative distance information using the gain adjuster 14, the output of the acceleration sensor 58 is double integrated using the integrator 55 based on the same idea as in each of the above embodiments. By manually inputting the calculated displacement to the adder 15, true displacement information of the object to be determined can be obtained.
また、この加速度センサを含む第5図(b)で示された
装置を4組、例えば第8図(e)に示したブレ検出手段
58゛p、58°y第5図(b)の全体を含むものとす
る)として配置することにより、カメラの精度の良い像
プレ抑制装置を構成させることができる。In addition, four sets of the devices shown in FIG. 5(b) including this acceleration sensor are used, for example, the entire shake detection means 58°p, 58°y shown in FIG. 8(e), shown in FIG. 5(b). ), it is possible to configure a highly accurate image pre-suppression device for the camera.
実施例8
本例は、レンズ鏡筒に生じたブレを検出するために、第
7図に示したようなサーボ角加速度センサを2個をレン
ズ鏡筒の外周面に設けた形式のプレ検出手段の例を示し
ている。Embodiment 8 This example uses a pre-detection means in which two servo angular acceleration sensors as shown in FIG. 7 are provided on the outer circumferential surface of the lens barrel in order to detect blurring occurring in the lens barrel. An example is shown.
第5図(c)は、実施例8の物体の運動検出装置の概略
を示す斜視図である。FIG. 5(c) is a perspective view schematically showing an object motion detection device according to an eighth embodiment.
図において、54はレンズ鏡筒82の外周面に緩衝部材
73を介して取付けた円環状のリングで、リング54上
には例えば第7図に示したようなサーボ角加速度センサ
57p及び57Yをそれぞれケース71p 、 71y
に収納して、互いに直交する2軸方向に取付けである。In the figure, 54 is an annular ring attached to the outer peripheral surface of the lens barrel 82 via a buffer member 73, and on the ring 54, for example, servo angular acceleration sensors 57p and 57Y as shown in FIG. 7 are mounted, respectively. Case 71p, 71y
It is installed in two axes that are orthogonal to each other.
なお、サーボ角加速度センサ57p、及び57yの検出
軸は、互いに直交する矢印53p、及び53yの方向で
ある。Note that the detection axes of the servo angular acceleration sensors 57p and 57y are in the directions of arrows 53p and 53y that are orthogonal to each other.
サーボ角加速度センサ57p及び57yの出力は、それ
ぞれ積分器S5p 、55yで2重積分されてブレの角
変位に変換され、2軸方向の相対的ブレが求められる。The outputs of the servo angular acceleration sensors 57p and 57y are double-integrated by integrators S5p and 55y, respectively, and converted into an angular displacement of the shake, thereby determining the relative shake in the two axial directions.
ここで上記サーボ角加速度センサ57p及び57yの出
力は、N?#部材73の弾力のために、レンズ鏡筒82
に実際に生じたブレと異なる値をとるので、実際にレン
ズ鏡筒82に生じたブレの情報を得るには、レンズ鏡筒
82とサーボ角加速度センサとの相対的ブレを検出し、
サーボ角加速度センサの出力を補正することが必要にな
る。Here, the outputs of the servo angular acceleration sensors 57p and 57y are N? Due to the elasticity of the # member 73, the lens barrel 82
Since this takes a value different from the actual shake that occurs in the lens barrel 82, in order to obtain information on the shake that actually occurs in the lens barrel 82, the relative shake between the lens barrel 82 and the servo angular acceleration sensor is detected,
It is necessary to correct the output of the servo angular acceleration sensor.
そこで本例では、レンズ鏡′WJB2の外周面に、3個
の距離センサ56a 、 56b 、 56cをそれぞ
れ適当な間隔をおいて配置し、レンズ鏡筒82とリング
54の光軸Y方向の相対的距離を検出させる方式の相対
運動検出手段を構成させている。このような構成によれ
ば、距離センサ58aと56bの出力、及び56bと5
8cの出力をそれぞれれ差動増幅器12p及び12yに
入力して角変位に変換し、利得調整器14p及び14y
で利得を調整して加算器15p、tsyに入力する。Therefore, in this example, three distance sensors 56a, 56b, and 56c are arranged at appropriate intervals on the outer peripheral surface of the lens mirror WJB2, and the relative distance between the lens barrel 82 and the ring 54 in the optical axis Y direction is A relative movement detecting means for detecting distance is configured. According to such a configuration, the outputs of the distance sensors 58a and 56b and the outputs of the distance sensors 56b and 5
The outputs of 8c are input to differential amplifiers 12p and 12y, respectively, and converted into angular displacement, and gain adjusters 14p and 14y
The gain is adjusted and inputted to adders 15p and tsy.
このような構成によれば、サーボ角加速度センサ57p
及び57yには、レンズ鏡筒82に生じる衝撃による誤
差出力が発生しないだけでなく、周波数特性の劣化もな
いので、精度の良いプレ検出が可能である。According to such a configuration, the servo angular acceleration sensor 57p
and 57y, not only no error output is generated due to the impact generated on the lens barrel 82, but also there is no deterioration of frequency characteristics, so that highly accurate pre-detection is possible.
本発明は以上述べた各実施例の物体の運動検出装置に限
定されるものではなく、同様の構成を、光フアイバジャ
イロ等を角速度センサとして用いた装置に適用しても、
同様の良好な効果が得られる。The present invention is not limited to the object motion detection device of each embodiment described above, and even if the same configuration is applied to a device using an optical fiber gyro or the like as an angular velocity sensor,
Similar good effects can be obtained.
また、上記各実施例において、利得調整器14を差動増
幅器15の出力に接続せずに、制御回路63と積分器8
5との間、あるいは積分器85と加算器15の間、ある
いは検出手段11a 、 ttb (341図(a)
) 、41a 、 41b (第4図(a))、51
a 、 51b (第5図(a))と差動増幅器12
の間に各々直列に接続して°もよく、加算器15は検出
手段や角速度計の出力の極性により差動増幅器に置き換
えても良い。Further, in each of the above embodiments, the gain adjuster 14 is not connected to the output of the differential amplifier 15, and the control circuit 63 and the integrator 8
5, or between the integrator 85 and the adder 15, or between the detection means 11a and ttb (Figure 341(a)
), 41a, 41b (Fig. 4(a)), 51
a, 51b (Fig. 5(a)) and the differential amplifier 12
The adder 15 may be connected in series between them, and the adder 15 may be replaced with a differential amplifier depending on the polarity of the output of the detection means or the angular velocity meter.
同様に、差動増幅器12も、検出手段11a、11b
、 41a 、 41b 、 51a 、 51bの互
いの極性を逆にして加算器で置き換えても良い。Similarly, the differential amplifier 12 also has detection means 11a, 11b.
, 41a, 41b, 51a, and 51b may be replaced with adders by reversing their polarities.
レンズ鏡筒82と角速度計の間の相対的変化を検出する
手段は、静電容量を利用したもの、差動トランスや慣性
を利用したもの等、種々の方式が考えられ、上述の実施
例で示した手段に限られるものではない。Various methods can be considered for detecting the relative change between the lens barrel 82 and the angular velocity meter, such as one using capacitance, one using differential transformer, or one using inertia. It is not limited to the means shown.
さらに、空間的な運動が可能な物体として、レンズ鏡筒
を例にとって本発明を説明してきたが、上記物体はレン
ズ鏡筒に限らず、運動を検出しようとする一般の物体に
本発明を通用することが可能である。Furthermore, although the present invention has been explained using a lens barrel as an example of an object capable of spatial movement, the present invention is applicable not only to lens barrels but also to general objects whose motion is to be detected. It is possible to do so.
[発明の効果コ
以上説明したように、本発明によれば、運動検出手段が
衝撃に対して大きな出力を生じてしまうという問題をm
衝手段を介在させることによって解消できるとともに、
この緩衝手段を設けることによって招致してしまう問題
を、上記物体と運動検出手段との相対的な動きを検出す
る相対運動検出手段の出力を用いて補正するようにして
いるので、結局、全体として衝撃に影響されにくく、且
つ、検出周波数帯域が広く、運動に関する精度のよい情
報の検出が可能な物体の運動検出を構成出来るという効
果がある。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the problem that the motion detection means generates a large output in response to an impact can be solved.
This can be resolved by intervening a means of conflict, and
The problem caused by providing this buffering means is corrected by using the output of the relative movement detection means that detects the relative movement between the object and the movement detection means, so in the end, the problem as a whole This has the advantage that it is possible to configure object motion detection that is less susceptible to impact, has a wide detection frequency band, and can detect accurate information regarding motion.
第1図(a)は本発明の実施例1の物体の運動検出装置
の概略を示す斜視図であり、第1図(b)は・上記実施
例における角速度計の出力に基ずく信号が適正に補正さ
れる理由を、物体と運動検出装置の動きの関係で説明す
る図である。
第2図(a)は本発明の実施例2物体の運動検出装置の
概略を示す斜視図である。
第2図(b)は本発明の実施例3の物体の運動検出装置
の概略を示す斜視図である。
第3図は本発明の実施例4の物体の運動検出装置の概略
を示す斜視図である。
第4図(a)は本発明の実施例5の物体の運動検出装置
の概要を示す略を示す斜視図であり、第4図(b)は上
記実施例において、物体と運動検出装置の動きを説明す
る図である。
第5図(a)は本発明の実施例6の物体の運動検出装置
の概略を示す斜視図である。
第5図(b)は本発明の実施例7の物体の運動検出装置
の概略を示す斜視図である。
第5図(c)は本発明の実施例8の物体の運動検出装置
の概略を示す斜視図である。
第6図(a)は従来の振動ジャイロの構造図、第6図(
b)は上記振動ジャイロの同期検波の様子の説明図、第
6図(c)はその同期検波電圧を示す図である。
′gS7図は従来のサーボ角加速度センサの構造を示す
分解図である。
第8図(a)は従来の振動ジャイロを用いた角速度計の
概略を示す斜視図であり、第8図(b)はその動作の説
明図であり、第8図(C)はカメラ縦プレ振幅に対する
振動ジャイロの出力の積分値周波数特性を示した図、第
8図(d)は第8図(c)における位相関係を示した図
である。
第8図mりはサーボ角加速度センサを2個用いた従来の
角速度計を示す斜視図である。
第9図は従来のプレ検出手段を備えた像プレ抑制装置の
概略を示す斜視図である。
11a 、 llb :磁気センサ
12:差動増幅器 14:利得調整器15:加算器
2工:軸 22:ゴム管
23:軸 24ニスリツト板25ニスリツ
ト 26:投光器
27:受光@ 28:支持台29a 、 2
9b :突起
31:内歯 32:外歯
41a 、 41b :歪ゲージ
51a 、 51b :距離センサ
52a 、 52b :ターゲット
54:リング 55:積分分器56a 56
b 、 56c :距離センサ57p 、 57y
:サーボ角加速度センサ58二角加速度センサ
61:振動機構
62a 、 62b :支持部材
63:制御回路 64:振動駆動部71:角速度
計ケース 73:緩衝部材82:レンズ鏡筒 84
:角速度検出軸85:積分器
210a、 210b: ワイヤ
211:てこ 212:軸
213:磁気センサ 214:支持台
510:距離センサ 511:ターゲット第
1
図
(b)
第
図
第
5
図
(b)
第5
図
(C)
4v
〉
第
図
(b)
(C)
゛(−m−/′の
第
図
(e)FIG. 1(a) is a perspective view schematically showing the object motion detection device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1(b) shows that the signal based on the output of the angular velocity meter in the above embodiment is appropriate. FIG. 3 is a diagram illustrating the reason why the motion is corrected in terms of the relationship between the motion of the object and the motion detection device. FIG. 2(a) is a perspective view schematically showing a second embodiment of the object motion detection device of the present invention. FIG. 2(b) is a perspective view schematically showing an object motion detection device according to a third embodiment of the present invention. Embodiment 4 FIG. 3 is a perspective view schematically showing an object motion detection device according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 4(a) is a perspective view showing an outline of the object motion detection device according to the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 4(b) is a perspective view showing the movement of the object and the motion detection device in the above embodiment. FIG. FIG. 5(a) is a perspective view schematically showing an object motion detection device according to a sixth embodiment of the present invention. FIG. 5(b) is a perspective view schematically showing an object motion detection device according to a seventh embodiment of the present invention. FIG. 5(c) is a perspective view schematically showing an object motion detection device according to an eighth embodiment of the present invention. Figure 6(a) is a structural diagram of a conventional vibrating gyro;
FIG. 6(b) is an explanatory diagram of the state of synchronous detection of the vibration gyroscope, and FIG. 6(c) is a diagram showing the synchronous detection voltage. 'gS7 is an exploded view showing the structure of a conventional servo angular acceleration sensor. FIG. 8(a) is a perspective view showing an outline of an angular velocity meter using a conventional vibrating gyro, FIG. 8(b) is an explanatory diagram of its operation, and FIG. 8(C) is a vertical view of the camera. FIG. 8(d) is a diagram showing the integral frequency characteristic of the output of the vibrating gyroscope with respect to the amplitude, and FIG. 8(d) is a diagram showing the phase relationship in FIG. 8(c). FIG. 8 is a perspective view showing a conventional angular velocity meter using two servo angular acceleration sensors. FIG. 9 is a perspective view schematically showing an image pre-suppressing device equipped with a conventional pre-detection means. 11a, llb: Magnetic sensor 12: Differential amplifier 14: Gain adjuster 15: Adder 2: Shaft 22: Rubber tube 23: Shaft 24 Nislit plate 25 Nislit 26: Emitter 27: Light receiving @ 28: Support stand 29a, 2
9b: Protrusion 31: Internal tooth 32: External tooth 41a, 41b: Strain gauge 51a, 51b: Distance sensor 52a, 52b: Target 54: Ring 55: Integrator 56a 56
b, 56c: Distance sensor 57p, 57y
: Servo angular acceleration sensor 58 Biangular acceleration sensor 61 : Vibration mechanism 62a, 62b : Support member 63 : Control circuit 64 : Vibration drive unit 71 : Angular velocity meter case 73 : Buffer member 82 : Lens barrel 84
: Angular velocity detection axis 85: Integrators 210a, 210b: Wire 211: Lever 212: Axis 213: Magnetic sensor 214: Support base 510: Distance sensor 511: Target Fig. 1 (b) Fig. 5 Fig. 5 (b) 5 Figure (C) 4v 〉 Figure (b) (C) ゛(-m-/' Figure (e)
Claims (1)
出するために緩衝手段を介し該物体に支持された運動検
出手段と、上記緩衝手段の変形に基づく上記物体と運動
検出手段の相対的な動きを検出する相対運動検出手段と
、上記二つの検出手段からの検出情報に基づき上記物体
の運動のうち移動量、回転量、速 度、角速度、加速度、角加速度の少なくとも一つを求め
る演算手段とを有することを特徴とする物体の運動検出
装置。 2、請求項1において、相対運動検出手段は、物体の運
動のうち検出しようとする運動に関する軸に垂直な面内
の複数位置において、運動検出手段と物体との相対距離
を検出する手段であることを特徴とする物体の運動検出
装置。 3、請求項1において、相対運動検出手段は、物体の運
動のうち検出しようとする運動に関する軸回りに運動検
出手段と一体に回転する部材と、この部材と上記物体と
の相対的回転を検出する手段であることを特徴とする物
体の運動検出装置。 4、請求項1において、相対運動検出手段は、物体の運
動のうち検出しようとする運動に関する軸に垂直な面内
で該物体に回転自在に支持され、かつ運動検出手段の上
記軸回りの回転に連係回転される部材と、この部材の回
転を検出する手段とからなることを特徴とする物体の運
動検出装置。 5、請求項1において、運動検出手段は、物体の運動の
うち検出しようとする運動に関する軸方向の直進運動を
検出する手段であり、相対運動検出手段は、上記軸方向
に関する運動検出手段と物体との相対距離を検出する手
段であることを特徴とする物体の運動検出装 置。 6、請求項1において、空間的な運動が可能な物体がレ
ンズ鏡筒であることを特徴とする物体の運動検出装置。 7、請求項6において、運動検出手段は、レンズ鏡筒の
互いに直交する半径方向の2軸それぞれの軸回りの回転
運動を検出する検出手段であり、相対運動検出手段は、
上記2軸それぞれの軸回りの検出手段とレンズ鏡筒との
相対距離を検出する手段であることを特徴とする物体の
運動検出装置。[Claims] 1. An object capable of spatial movement, a motion detection means supported by the object via a buffer means for detecting the motion of the object, and the above-mentioned method based on a modification of the buffer means. Relative motion detection means detects relative motion between the object and the motion detection means, and based on detection information from the two detection means, the movement amount, rotation amount, speed, angular velocity, acceleration, and angular acceleration of the movement of the object are detected. A motion detection device for an object, characterized in that it has a calculation means for determining at least one of the following. 2. In claim 1, the relative motion detection means is a means for detecting the relative distance between the motion detection means and the object at a plurality of positions in a plane perpendicular to an axis related to the motion to be detected among the motions of the object. An object motion detection device characterized by: 3. In claim 1, the relative motion detection means detects a member that rotates together with the motion detection means around an axis related to the motion to be detected among the motions of the object, and the relative rotation between this member and the object. An object motion detection device characterized in that it is a means for detecting motion of an object. 4. In claim 1, the relative motion detection means is rotatably supported by the object in a plane perpendicular to an axis related to the movement to be detected among the motions of the object, and 1. A motion detection device for an object, comprising: a member that is rotated in conjunction with the motion of the object; and means for detecting the rotation of the member. 5. In claim 1, the motion detecting means is a means for detecting a linear motion in the axial direction related to the motion to be detected among the motions of the object, and the relative motion detecting means is a means for detecting a linear motion in the axial direction related to the motion to be detected among the motions of the object, and the relative motion detecting means is a means for detecting a linear motion in the axial direction related to the motion to be detected among the movements of the object. A motion detection device for an object, characterized in that the device is a means for detecting a relative distance to the object. 6. The object motion detection device according to claim 1, wherein the object capable of spatial movement is a lens barrel. 7. In claim 6, the motion detection means is a detection means for detecting rotational motion of the lens barrel around two mutually orthogonal radial axes, and the relative motion detection means is
A motion detection device for an object, characterized in that the device is a means for detecting relative distances between the detection means and the lens barrel around each of the two axes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2084493A JPH03282372A (en) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | Motion detecting device for body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2084493A JPH03282372A (en) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | Motion detecting device for body |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03282372A true JPH03282372A (en) | 1991-12-12 |
Family
ID=13832175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2084493A Pending JPH03282372A (en) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | Motion detecting device for body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03282372A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003294450A (en) * | 2002-01-30 | 2003-10-15 | Ngk Insulators Ltd | Supporting device for vibration element and supporting structure for vibration element |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP2084493A patent/JPH03282372A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003294450A (en) * | 2002-01-30 | 2003-10-15 | Ngk Insulators Ltd | Supporting device for vibration element and supporting structure for vibration element |
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