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防振装置、光学装置、双筒望远镜、防振装置的控制方法及程序与流程

2023-02-04 14:17:34 来源:中国专利 TAG:


1.本发明的技术涉及一种防振装置、光学装置、双筒望远镜、防振装置的控制方法及程序。


背景技术:

2.日本特开2009-55568号公报中公开了一种照相机的图像抖动校正装置,其具备图像抖动校正构件,该图像抖动校正构件根据从用于检测图像抖动的抖动检测传感器输出的传感器信号,进行用于消除由施加到摄影光学系统的振动引起的图像抖动的图像抖动校正。照相机的图像抖动校正装置具备:振动信号获取构件,从外部装置获取振动信号;噪声去除构件,去除由振动信号获取构件获取的振动信号的噪声;设定构件,根据在无振动时由振动信号获取构件获取的振动信号,设定由噪声去除构件作为噪声去除的信号成分的频率,图像抖动校正构件在代替抖动检测传感器的传感器信号而根据由振动信号获取构件获取的振动信号进行图像抖动校正的情况下,在设定构件的设定完成后,根据由振动信号获取构件获取的振动信号进行图像抖动校正。
3.日本特开2009-38515号公报中公开了一种照相机装置的防振装置,能够进行以规定的轴为中心转动来变更摄影方向的回转操作,其特征在于,该防振装置具有:第1振动检测构件,从转动的中心起设置在照相机装置的摄像方向侧;第2振动检测构件,从转动的中心起设置在照相机装置的摄像方向的相反侧;振动校正构件,进行校正由振动引起的摄像抖动的振动校正;判定构件,使用由第1振动检测构件检测出的振动信息和由第2振动检测构件检测出的振动信息来判定是否处于回转操作中;及控制构件,进行控制,以使在由判定构件判定为不处于回转操作中的情况下,使用由第1振动检测构件或第2振动检测构件检测出的振动信息,使振动校正构件执行振动校正,另一方面,在由判定构件判定为处于回转操作中的情况下,不使振动校正构件执行振动校正。


技术实现要素:

4.本发明的技术所涉及的一个实施方式提供一种防振装置、光学装置、双筒望远镜、防振装置的控制方法及程序,与不具备配置在抖动校正单元以外的第2振动检测器的情况相比,能够实现与防振装置的使用情况相对应的防振。
5.用于解决技术课题的手段
6.本发明的技术所涉及的第1方式为一种防振装置,具有抖动校正单元,所述防振装置具备:第1振动检测器,配置在抖动校正单元中;第2振动检测器,配置在抖动校正单元以外;及处理器,处理器根据从第1振动检测器输出的第1输出值及从第2振动检测器输出的第2输出值进行防振控制。
7.本发明的技术所涉及的第2方式为第1方式所涉及的防振装置,其中,防振装置是一体的装置。
8.本发明的技术所涉及的第3方式为第1方式或第2方式所涉及的防振装置,其中,第1振动检测器及第2振动检测器各自的振动检测轴与抖动校正单元的旋转轴平行。
9.本发明的技术所涉及的第4方式为第3方式所涉及的防振装置,其中,抖动校正单元具有多个旋转轴,对于第1振动检测器及第2振动检测器各自的振动检测轴的各轴向,振动检测轴与旋转轴平行。
10.本发明的技术所涉及的第5方式为第1方式至第4方式中的任一方式所涉及的防振装置,其中,第2振动检测器具有比第1振动检测器低的灵敏度。
11.本发明的技术所涉及的第6方式为第1方式至第4方式中的任一方式所涉及的防振装置,其中,第2振动检测器具有与第1振动检测器等同的灵敏度。
12.本发明的技术所涉及的第7方式为第1方式至第6方式中的任一方式所涉及的防振装置,其中,第2振动检测器能够检测的频带比第1振动检测器能够检测的频带宽。
13.本发明的技术所涉及的第8方式为第1方式至第6方式中的任一方式所涉及的防振装置,其中,第2振动检测器能够检测的频带与第1振动检测器能够检测的频带等同。
14.本发明的技术所涉及的第9方式为第1方式至第8方式中的任一方式所涉及的防振装置,其中,在防振控制中,处理器进行使第1输出值接近规定的值的控制。
15.本发明的技术所涉及的第10方式为第1方式至第9方式中的任一方式所涉及的防振装置,其中,处理器根据第2输出值检测防振装置的使用情况,根据检测结果进行防振控制。
16.本发明的技术所涉及的第11方式为第10方式所涉及的防振装置,其中,使用情况包括由防振装置的使用环境引起的情况。
17.本发明的技术所涉及的第12方式为第10方式所涉及的防振装置,其中,使用情况是防振装置的回转动作的开始及结束中的至少一者。
18.本发明的技术所涉及的第13方式为第12方式所涉及的防振装置,其中,回转动作是横摇动作及纵摇动作中的至少一者。
19.本发明的技术所涉及的第14方式为第12方式或第13方式所述的防振装置,其中,第1振动检测器的可检测频带能够变更,处理器在抖动校正单元进行防振动作的情况下,将可检测频带设定为宽频带,处理器在检测出回转动作开始的情况下,将可检测频带变更为带宽比宽频带窄的窄频带。
20.本发明的技术所涉及的第15方式为第14方式所涉及的防振装置,其中,处理器在检测出回转动作结束的情况下,将可检测频带从窄频带变更为宽频带。
21.本发明的技术所涉及的第16方式为第12方式至第14方式中的任一方式所涉及的防振装置,其中,处理器在检测出回转动作结束的情况下,将第1振动检测器的可检测频带的下限变更为高频率侧。
22.本发明的技术所涉及的第17方式为第14方式至第16方式中的任一方式所涉及的防振装置,其中,处理器根据第2输出值测定施加到防振装置的振动的频率,根据所测定的频率使可检测频带向高频率侧及低频率侧中的至少一者加宽。
23.本发明的技术所涉及的第18方式为第1方式至第17方式中的任一方式所涉及的防振装置,其中,处理器将第2输出值中包含的振动的振幅及频率中的至少一者存储在存储器中,根据存储在存储器中的振幅及频率中的至少一者,确定防振装置启动时的防振控制的
控制内容。
24.本发明的技术所涉及的第19方式为第1方式至第18方式中的任一方式所涉及的防振装置,其中,处理器通过对第2输出值进行积分来预测抖动校正单元从基准位置的位移,在位移的预测值超过预定范围的情况下,进行将抖动校正单元固定在基准位置的控制。
25.本发明的技术所涉及的第20方式为第1方式至第19方式中的任一方式所涉及的防振装置,其具备框体,该框体容纳有抖动校正单元,第2振动检测器配置在框体上。
26.本发明的技术所涉及的第21方式为第20方式所涉及的防振装置,其中,防振装置是由框体一体化的装置。
27.本发明的技术所涉及的第22方式为一种光学装置,其包括:第1方式至第21方式中的任一方式所涉及的防振装置;及1个以上的观察光学系统。
28.本发明的技术所涉及的第23方式为一种双筒望远镜,其为包括2个观察光学系统的第22方式所述的光学装置,第1振动检测器配置在2个观察光学系统的中心。
29.本发明的技术所涉及的第24方式为第23方式所涉及的双筒望远镜,其中,第2振动检测器安装在保持抖动校正单元的物体上。
30.本发明的技术所涉及的第25方式为第24方式所涉及的双筒望远镜,其中,物体是保持抖动校正单元的框架或双筒望远镜的框体。
31.本发明的技术所涉及的第26方式为一种防振装置的控制方法,该防振装置具备:抖动校正单元;第1振动检测器,配置在抖动校正单元中;及第2振动检测器,配置在抖动校正单元以外,该防振装置的控制方法包括如下处理:根据从第1振动检测器输出的第1输出值及从第2振动检测器输出的第2输出值进行防振控制。
32.本发明的技术所涉及的第27方式为一种程序,其用于使适用于防振装置的计算机执行处理,该防振装置具备:抖动校正单元;第1振动检测器,配置在抖动校正单元中;及第2振动检测器,配置在抖动校正单元以外,该处理包括如下处理:根据从第1振动检测器输出的第1输出值及从第2振动检测器输出的第2输出值进行防振控制。
附图说明
33.图1是表示双筒望远镜的外观的一例的概略立体图。
34.图2是表示双筒望远镜的内部结构的一例的横剖视图。
35.图3是表示双筒望远镜的内部结构的一例的纵剖视图。
36.图4是表示双筒望远镜中包含的光学系统及抖动校正单元的结构的一例的立体图。
37.图5是表示双筒望远镜中包含的抖动校正单元及固定机构的结构的一例的立体图。
38.图6是表示通过固定机构固定抖动校正单元的方式的一例的立体图。
39.图7是表示固定机构解除抖动校正单元的固定杆的方式的一例的概念图。
40.图8是表示固定机构固定抖动校正单元的固定杆的方式的一例的概念图。
41.图9是表示第1实施方式所涉及的双筒望远镜的电结构的一例的框图。
42.图10是表示第1实施方式所涉及的双筒望远镜的主要部分功能的一例的框图。
43.图11是表示第1实施方式所涉及的双筒望远镜的防振动作期间及横摇动作期间的
第1及第2陀螺传感器的输出的一例的曲线图。
44.图12是表示在第1实施方式所涉及的双筒望远镜中,第1陀螺传感器所具备的滤波器功能中设定的宽频带和窄频带的一例的概念图。
45.图13是表示第1实施方式所涉及的双筒望远镜的控制处理的一例的流程图。
46.图14是表示第2实施方式所涉及的双筒望远镜的防振动作期间及横摇动作期间的第1及第2陀螺传感器的输出的一例的曲线图。
47.图15是表示第3实施方式所涉及的双筒望远镜的主要部分功能的一例的框图。
48.图16是表示对第3实施方式所涉及的双筒望远镜施加小振幅低频率振动及大振幅高频率振动时的第1及第2陀螺传感器的输出的一例的曲线图。
49.图17是表示在第3实施方式所涉及的双筒望远镜中,在被施加小振幅低频率振动的情况下,变更第1陀螺传感器的可检测频带的下限的方式的一例的曲线图。
50.图18是表示在第3实施方式所涉及的双筒望远镜中,在被施加大振幅高频率振动的情况下,变更第1陀螺传感器的可检测频带的上限的方式的一例的曲线图。
51.图19是表示第4实施方式所涉及的双筒望远镜的主要部分功能的一例的框图。
52.图20是表示在第5实施方式所涉及的双筒望远镜中,根据振动的振幅及频率,确定第1陀螺传感器的可检测频带及1参数与第2参数的比率的矩阵表的一例的参考图。
53.图21是表示第6实施方式所涉及的双筒望远镜的主要部分功能的一例的框图。
54.图22是表示在防振控制中变更第1陀螺传感器的可检测频带的双筒望远镜的主要部分功能的一例的框图。
55.图23是表示在防振控制中变更第1参数与第2参数的比率的双筒望远镜的主要部分功能的一例的框图。
56.图24是表示存储在存储介质中的控制程序安装在双筒望远镜的计算机中的方式的一例的概念图。
具体实施方式
57.以下,按照附图对本发明的技术所涉及的测距摄像装置的实施方式的一例进行说明。
58.首先,对在以下说明中使用的术语进行说明。
59.cpu是指“central processing unit:中央处理器”的简称。ram是指“random access memory:随机存取存储器”的简称。eeprom是指“electrically erasable programmable read-only memory:电可擦除可编程只读存储器”的简称。ssd是指“solid state drive:固态硬盘”的简称。asic是指“application specific integrated circuit:专用集成电路”的简称。pld是指“programmable logic device:可编程逻辑器件”的简称。fpga是指“field-programmable gate array:现场可编程门阵列”的简称。soc是指“system-on-a-chip:片上系统”的简称。usb是指“universal serial bus:通用串行总线”的简称。hdd是指“hard disk drive:硬盘驱动器”的简称。hpf是指“high-pass filter:高通滤波器”的简称。lpf是指“low-pass filter:低通滤波器”的简称。ic是指“integrated circuit:集成电路”的简称。dram是指“dynamic random access memory:动态随机存取存储器”的简称。sram是指“static random access memory:静态随机存取存储器”的简称。
60.在本说明书的说明中,“平行”是指除了完全平行以外,包括在本发明的技术所属的技术领域中通常允许的、不违背本发明的技术的主旨的程度的误差的含义上的平行。并且,在本说明书的说明中,“一致”是指除了完全一致以外,包括在本发明的技术所属的技术领域中通常允许的、不违背本发明的技术的主旨的程度的误差的含义上的一致。并且,在本说明书的说明中,“等同”是指除了完全等同以外,包括在本发明的技术所属的技术领域中通常允许的、不违背本发明的技术的主旨的程度的误差的含义上的等同。并且,在本说明书的说明中,“恒定”是指除了完全恒定以外,包括在本发明的技术所属的技术领域中通常允许的、不违背本发明的技术的主旨的程度的误差的含义上的恒定。
61.[第1实施方式]
[0062]
作为一例,如图1所示,双筒望远镜10包括大致长方形状的框体11、设置在框体11的前方的一对物镜单元12r及12l、及设置在框体11的后方的一对目镜单元13r及13l。在以后的说明中,将双筒望远镜10的宽度方向设为x方向,将双筒望远镜10的前后方向设为y方向,将双筒望远镜10的上下方向设为z方向。并且,在双筒望远镜10中,将朝向观察对象的方向,即配置有物镜单元12r及12l的方向设为前方。并且,将双筒望远镜10的用户(以下,简称为“用户”)所在的方向,即配置有目镜单元13r及13l的方向设为后方。而且,将用于生成由用户的右眼观察的像的光学系统称为右眼用光学系统,将用于生成由用户的左眼观察的像的光学系统称为左眼用光学系统。另外,双筒望远镜10是本发明的技术所涉及的“双筒望远镜”及“光学装置”的一例。右眼用光学系统及左眼用光学系统是本发明的技术所涉及的“1个以上的观察光学系统”及“2个观察光学系统”的一例。以下,为了方便说明,在不需要区分说明右眼用光学系统和左眼用光学系统的情况下,将它们简称为“光学系统”。
[0063]
物镜单元12r及目镜单元13r沿着y方向配置,构成右眼用光学系统的一部分。物镜单元12l及目镜单元13l沿着y方向配置,构成左眼用光学系统的一部分。
[0064]
在框体11的后表面上设置有按钮式电源开关15。通过按下电源开关15,切换双筒望远镜10的电源的接通和断开。
[0065]
在框体11的上表面上设置有滑动式防振开关16。通过使防振开关16向后方滑动,开始基于后述的抖动校正单元30(参考图2及图3)的防振动作(以下,也简称为“防振动作”)。通过使防振开关16向前方滑动,停止防振动作。
[0066]
作为一例,如图2及图3所示,在框体11中容纳有抖动校正单元30。抖动校正单元30包括防止由施加到双筒望远镜10的振动(以下,也简称为“振动”)而发生的图像抖动的机构。作为振动,例如可举出由把持双筒望远镜10的用户的手抖动引起的振动、或由交通工具(例如,车辆或船舶等)的摆动引起的振动。在此,“像”是指例如通过表示观察对象的观察对象光入射到光学系统而形成的光学像。抖动校正单元30在y方向上配置在物镜单元12r及12l与目镜单元13r及13l之间。另外,抖动校正单元30是本发明的技术所涉及的“抖动校正单元”的一例,框体11是本发明的技术所涉及的“框体”的一例。
[0067]
目镜单元13r及13l分别具有目镜20、保持目镜20的目镜筒21、与目镜筒21连结的棱镜支架22。在棱镜支架22上容纳有弯曲用棱镜23。弯曲用棱镜23通过使入射光弯曲而使光轴平行移动。在图3所示的例子中,左眼用光轴bl通过弯曲用棱镜23沿z轴方向平行移动。
[0068]
物镜单元12r及12l分别具有物镜26和保持物镜26的物镜筒27。在图2及图3中,为了方便图示,将目镜20及物镜26分别描绘为一个透镜,但实际上目镜20及物镜26分别是包
括多个透镜的透镜组。
[0069]
在抖动校正单元30中容纳有校正光学元件31r及31l。校正光学元件31r及31l例如是达赫棱镜型的正像棱镜,将由物镜26及目镜20成像的倒立像恢复为正立像。另外,作为校正光学元件31r及31l,可以使用保罗棱镜型的正像棱镜,也可以代替正像棱镜而使用正像透镜。
[0070]
右眼用光学系统包括物镜26、校正光学元件31r及弯曲用棱镜23。物镜26、校正光学元件31r及弯曲用棱镜23从观察对象侧沿着右眼用光轴br以物镜26、校正光学元件31r及弯曲用棱镜23的顺序配置。左眼用光学系统包括物镜26、校正光学元件31l及弯曲用棱镜23。物镜26、校正光学元件31l及弯曲用棱镜23从观察对象侧沿着左眼用光轴bl以物镜26、校正光学元件31l及弯曲用棱镜23的顺序配置。观察对象光经由右眼用光学系统及左眼用光学系统入射到目镜20。由此,用户能够通过经由右眼用光学系统及左眼用光学系统观看观察对象来观察观察对象,就好像放大的观察对象在眼前一样。
[0071]
作为一例,如图4所示,抖动校正单元30例如具有万向架(gimbal)结构。抖动校正单元30具备第1支架32及第2支架33。第1支架32保持校正光学元件31r及31l。第2支架33保持第1支架32。第1支架32呈长方体形状,长度方向沿着x方向配置。
[0072]
抖动校正单元30具有多个旋转轴。抖动校正单元30所具有的旋转轴是旋转轴28及29。第1支架32由沿着z方向设置在第2支架33上的旋转轴29支承,并以旋转轴29为中心在绕z轴的箭头ra的方向上旋转自如。第2支架33呈比第1支架32大的长方体形状,长度方向沿着x方向配置。在第2支架33为图4所示的姿势的情况下,第2支架33呈具有与右眼用光轴br及左眼用光轴bl平行的面的框状,在第2支架33的内侧旋转自如地容纳有第1支架32。第2支架33由沿着x方向设置的旋转轴28支承,并在绕x轴的箭头re的方向上旋转自如。旋转轴28由设置在框体11上的一对轴承部45r及45l支承。另外,旋转轴28及29是本发明的技术所涉及的“旋转轴”的一例。
[0073]
作为一例,如图2所示,第1支架32在右眼用光轴br上具有元件容纳部34r,在左眼用光轴bl上具有元件容纳部34l。在元件容纳部34r中容纳有校正光学元件31r,在元件容纳部34l中容纳有校正光学元件31l。在第1支架32的前表面及后表面上设置有开口35r。开口35r使校正光学元件31r在右眼用光轴br上从元件容纳部34r暴露。并且,在第1支架32的前表面及后表面上设置有开口35l。开口35l使校正光学元件31l在左眼用光轴bl上从元件容纳部34l暴露。
[0074]
在由于把持双筒望远镜10的用户的手抖动等影响而对框体11施加振动的情况下,由于该振动,通过双筒望远镜10观察到的像发生抖动。然而,由于与施加到框体11的振动对应的惯性力作用在具有万向架结构的抖动校正单元30上,因此与不具有万向架结构等防振结构的情况相比,振动不易传递到校正光学元件31r及31l。由此,在校正光学元件31r及31l、物镜单元12r及12l、以及目镜单元13r及13l之间发生相对位移,因此与不具有万向架结构等防振结构的情况相比,减轻观察到的图像抖动。
[0075]
作为一例,如图3所示,抖动校正单元30具备检测由抖动校正单元30的旋转引起的角速度的第1陀螺传感器39。并且,作为一例,如图4所示,抖动校正单元30具备根据第1陀螺传感器39的检测结果驱动的抖动校正用马达40。
[0076]
作为一例,如图3所示,第1陀螺传感器39配置在抖动校正单元30中。更详细而言,
第1陀螺传感器39配置在右眼用光学系统与左眼用光学系统的中心。第1陀螺传感器39检测由抖动校正单元30的旋转引起的角速度,并将其作为第1角速度信号(参考图9及图10)输出。第1陀螺传感器39是本发明的技术所涉及的“第1振动检测器”的一例。
[0077]
第1陀螺传感器39包括x轴用陀螺传感器38和z轴用陀螺传感器37(参考图3)。x轴用陀螺传感器38安装在第2支架33的内壁上表面。x轴用陀螺传感器38检测绕与x轴平行的振动检测轴38a旋转的第2支架33的角速度,即第2支架33的绕x轴的角速度。z轴用陀螺传感器37安装在第1支架32的前表面。z轴用陀螺传感器37检测绕与z轴平行的振动检测轴37a旋转的第1支架32的角速度,即第1支架32的绕z轴的角速度。另外,振动检测轴38a及37a是本发明的技术所涉及的“振动检测轴”的一例,x轴方向及z轴方向是本发明的技术所涉及的“轴向”的一例。
[0078]
作为x轴用陀螺传感器38及z轴用陀螺传感器37,例如使用具有圆柱状的柱状振子和多个压电陶瓷并利用科里奥利力的压电振动陀螺传感器。另外,也可以代替使用圆柱状振子的压电振动陀螺传感器而使用利用三角柱振子、四角柱振子或音叉状振子的压电振动陀螺传感器。
[0079]
作为一例,如图4所示,抖动校正用马达40包括x轴用马达42和z轴用马达41。x轴用马达42安装在轴承部45l上。x轴用马达42与旋转轴28的一端连接,经由旋转轴28使第2支架33绕x轴旋转。z轴用马达41安装在第2支架33上。z轴用马达41与旋转轴29的一端连接,经由旋转轴29使第1支架32绕z轴旋转。
[0080]
抖动校正用马达40根据第1陀螺传感器39的检测结果生成驱动力,并将所生成的驱动力传递到旋转轴28及29。通过将由抖动校正用马达40生成的驱动力传递到旋转轴28及29,第1支架32及第2支架33分别绕z轴及x轴摆动。在此,通过进行后述的防振控制,抖动校正单元30以第1角速度信号接近规定的值的方式旋转。因此,与仅具备万向架结构的情况相比,更高精度地校正图像抖动。另外,作为规定的值的一例,可举出零。通过使抖动校正单元30以第1角速度信号接近零的方式旋转,消除施加到框体11的振动。在此,“消除”的含义除了以完全消除图像抖动的方式消除振动的含义以外,还包括以减少图像抖动的程度消除振动的含义。在此,作为规定的值的一例,可举出零,但本发明的技术并不限定于此,也可以是除了零以外的值。规定的值能够通过设定来变更。
[0081]
作为一例,如图3所示,在框体11上配置有第2陀螺传感器80。第2陀螺传感器80配置在抖动校正单元30以外。并且,第2陀螺传感器80配置在不干涉右眼用光轴br及左眼用光轴bl的任一个的位置。在图3所示的例子中,第2陀螺传感器80安装在框体11的前方且物镜筒27的下侧。第2陀螺传感器80检测由施加到框体11的振动引起的角速度,并将其作为第2角速度信号(参考图9及图10)输出。第2陀螺传感器80是本发明的技术所涉及的“第2振动检测器”的一例。
[0082]
第2陀螺传感器80包括x轴用陀螺传感器(省略图示)和z轴用陀螺传感器(省略图示)。x轴用陀螺传感器检测绕与施加到框体11的x轴平行的振动检测轴80a的角速度。z轴用陀螺传感器检测绕与施加到框体11的z轴平行的振动检测轴80b的角速度。另外,振动检测轴80a及80b是本发明的技术所涉及的“振动检测轴”的一例。
[0083]
在双筒望远镜10中,第1陀螺传感器39及第2陀螺传感器80各自的振动检测轴与抖动校正单元30的旋转轴平行。即,在双筒望远镜10中,对于第1陀螺传感器39及第2陀螺传感
器80各自的振动检测轴的各轴向,振动检测轴与抖动校正单元30的旋转轴平行。更详细而言,x轴用陀螺传感器38及第2陀螺传感器80以振动检测轴38a及振动检测轴80a与旋转轴28平行的方式配置。并且,z轴用陀螺传感器37及第2陀螺传感器80以振动检测轴37a及振动检测轴80b与旋转轴29平行的方式配置。
[0084]
在本第1实施方式中,第1陀螺传感器39及第2陀螺传感器80具有等同的灵敏度。并且,第2陀螺传感器80能够检测的频带与第1陀螺传感器39能够检测的频带等同。
[0085]
作为一例,如图4所示,抖动校正单元30具备位置传感器47。位置传感器47检测伴随框体11与抖动校正单元30之间的相对旋转而变化的角度,将其作为当前位置信号(参考图9及图10)输出。
[0086]
位置传感器47包括x轴用位置传感器43和z轴用位置传感器44。x轴用位置传感器43安装在轴承部45r上。x轴用位置传感器43与旋转轴28的一端连接,并检测绕x轴旋转的第2支架33的角度,即第2支架33的绕x轴的角度。z轴用位置传感器44安装在第2支架33上。z轴用位置传感器44与旋转轴29的一端连接,并检测绕z轴旋转的第1支架32的角度,即第1支架32的绕z轴的角度。在此,作为x轴用位置传感器43及z轴用位置传感器44,使用位置传感器。另外,作为角度位置信息检测构件,也可以代替上述位置传感器而使用解角器、同步器或旋转编码器等。
[0087]
作为一例,如图5所示,抖动校正单元30在框体11的后表面侧具备固定机构50。抖动校正单元30具有固定杆46。固定杆46是从抖动校正单元30突出的突出部位。具体而言,固定杆46从第1支架32的后表面32a的中央部沿着光轴向后方呈圆柱状突出。固定机构50通过与设置在抖动校正单元30中的固定杆46接触来固定抖动校正单元30的位置。
[0088]
固定机构50具有:基板部51,固定在框体11上;旋转环54,配置在基板部51的后表面侧;及位移部件55,组装在基板部51与旋转环54之间(参考图6)。在基板部51及旋转环54上分别设置有供固定杆46插入的圆形开口51a及54a。旋转环54能够相对于基板部51绕开口54a旋转。在旋转环54上竖立设置有销53,销53与设置在框体11内的位移部件开闭马达56连接。
[0089]
位移部件55在固定抖动校正单元30的位置的固定位置与解除固定的解除位置之间位移。位移部件55由设置在基板部51及旋转环54上的旋转轴(省略图示)支承。固定位置是通过旋转环54旋转使位移部件55向开口51a及54a内突出的位置。解除位置是通过旋转环54旋转使位移部件55从开口51a及54a内退避的位置。
[0090]
具体而言,通过使防振开关16向前方滑动而断开防振开关16来驱动位移部件开闭马达56,使销53向下方向旋转。通过销53向下方向旋转,旋转环54旋转,位移部件55位移到向开口51a及54a内突出的固定位置。由此,固定机构50成为固定抖动校正单元30的位置的固定状态。
[0091]
另一方面,通过使防振开关16向后方滑动而接通防振开关16,使位移部件开闭马达56向反方向驱动,使销53向上方向旋转。通过销53向上方向旋转,旋转环54旋转,位移部件55位移到从开口51a及54a内退避的解除位置。由此,固定机构50成为未固定抖动校正单元30的位置的解除状态。
[0092]
作为一例,如图7所示,在固定机构50处于解除状态的情况下,固定杆46能够在开口51a及54a内自由移动,抖动校正单元30能够执行防振动作。另一方面,作为一例,如图8所
示,在固定机构50处于固定状态的情况下,固定杆46被位移部件55保持。由此,抖动校正单元30的位置被固定,因此抖动校正单元30无法执行防振动作。例如,若在移动双筒望远镜10的同时使位移部件55处于解除状态,则抖动校正单元30在框体11内进行工作,固定杆46可能与固定机构50碰撞而破损。因此,在双筒望远镜10的电源断开的期间,优选使位移部件55处于固定状态。
[0093]
作为一例,如图9所示,在双筒望远镜10的框体11上设置有计算机60。计算机60搭载在设置在第1支架32及第2支架33的下方的控制基板58(参考图3)上。
[0094]
计算机60具有cpu62、程序存储器64及工作存储器66。cpu65是本发明的技术所涉及的“处理器”的一例,集中控制双筒望远镜10的动作。程序存储器64存储控制程序72及各种参数等。工作存储器66临时存储各种信息。cpu62、程序存储器64及工作存储器66经由总线74相互连接。
[0095]
作为cpu62,使用单核处理器。也可以代替单核处理器而使用多核处理器。作为程序存储器64,使用非易失性存储器。在此,作为非易失性存储器,使用闪存。也可以代替闪存而使用eeprom或ssd等其他种类的非易失性存储器。作为工作存储器66,使用易失性存储器。在此,作为易失性存储器,使用dram。也可以代替dram而使用sram等多种类的易失性存储器。
[0096]
cpu62从程序存储器64读出控制程序72,在工作存储器66上执行所读出的控制程序72,由此作为固定机构驱动部68及抖动校正单元驱动部70进行动作。如此,作为抖动校正单元驱动部70进行动作的cpu62与抖动校正单元30、第1陀螺传感器39及第2陀螺传感器80一起构成防振装置。另外,抖动校正单元30、第1陀螺传感器39、cpu62及第2陀螺传感器80是本发明的技术所涉及的“防振装置”的一例。
[0097]
防振装置是一体的装置。在此,一体的装置是指不包括例如三脚架或聚焦手柄等附属品而由框体11一体化的装置。在本第1实施方式中,一体的装置通过至少抖动校正单元30、第1陀螺传感器39、cpu62及第2陀螺传感器80容纳在框体11中来实现。
[0098]
固定机构驱动部68通过控制位移部件开闭马达56,使固定机构50在固定状态与解除状态之间变化。具体而言,当防振开关16接通时,防振动作接通信号输出到计算机60的固定机构驱动部68。固定机构驱动部68在接收到防振动作接通信号时,将位移部件开信号输出到位移部件开闭马达56。与此对应,位移部件开闭马达56进行工作,位移部件开闭马达56的驱动轴根据位移部件开信号向使位移部件55退避的方向旋转,因此固定机构50从固定状态变化为解除状态。
[0099]
另一方面,当防振开关16断开时,防振动作断开信号输出到计算机60的固定机构驱动部68。固定机构驱动部68在接收到防振动作断开信号时,将位移部件闭信号输出到位移部件开闭马达56。与此对应,位移部件开闭马达56进行工作,位移部件开闭马达56的驱动轴向使位移部件55突出的方向旋转,因此固定机构50从解除状态变化为固定状态。
[0100]
抖动校正单元驱动部70根据从第1陀螺传感器39输出的第1角速度信号和从第2陀螺传感器80输出的第2角速度信号进行防振控制。在此,第1角速度信号是本发明的技术所涉及的“第1输出值”的一例,第2角速度信号是本发明的技术所涉及的“第2输出值”的一例。另外,在本第1实施方式中,作为本发明的技术所涉及的第1输出值及第2输出值的一例举出了第1角速度信号及第2角速度信号,但本发明的技术并不限定于此。例如,即使代替角速度
信号或与角速度信号一起适用表示加速度的加速度信号,本发明的技术也成立。
[0101]
以下,参考图10~图12,对由抖动校正单元驱动部70进行的防振控制进行说明。
[0102]
作为一例,如图10所示,抖动校正单元驱动部70包括第1反馈部90、第2反馈部91、减法器92、合成部93、回转动作检测部94及调节部95。
[0103]
第1反馈部90根据从第1陀螺传感器39输出的第1角速度信号求出第1值。第1值是指与根据第1陀螺传感器39的检测结果的抖动校正用马达40的驱动力相关的值,即与用于驱动抖动校正用马达40以校正由抖动校正单元30的旋转引起的图像抖动的驱动力相关的值(例如,适用于抖动校正用马达40的增益)。第1反馈部90将第1值输出到合成部93。
[0104]
第2反馈部91根据从减法器92输出的位移信号求出第2值。第2值是指与用于在使抖动校正单元30与基准位置s对位的方向上驱动抖动校正用马达40的驱动力相关的值(例如,适用于抖动校正用马达40的增益)。在此,例如,如图3所示,基准位置s是指由固定机构50固定的抖动校正单元30的位置。
[0105]
向减法器92赋予表示抖动校正单元30的基准位置s的基准位置信号。减法器92从由位置传感器47输出的当前位置信号减去基准位置信号,由此输出表示抖动校正单元30从基准位置s的位移的位移信号。
[0106]
合成部93根据第1值和第2值求出第3值,并将其输出到抖动校正用马达40。第3值是表示用于驱动抖动校正用马达40的驱动力的值(例如,输入到抖动校正用马达40的电流或电压),通过由合成部93合成第1值和第2值而获得。在此,由合成部93的合成例如是指加法运算及使用常数等的运算。
[0107]
在此,抖动校正单元驱动部70通过改变第1值与第2值的差异度来调节第3值。差异度例如是指第1值与第2值的比率。抖动校正单元驱动部70通过调整第3值来改变用于驱动抖动校正用马达40的驱动力,由此控制抖动校正单元30。
[0108]
例如,在第3值中,在将第1值的比率设为高于第2值的比率的情况下,第1值是与施加到抖动校正用马达40以校正图像抖动的驱动力相关的值,因此与将第2值的比率设为高于第1值的比率的情况相比,防振动作的精度变得良好。另一方面,在第3值中,在将第2值的比率设为高于第1值的比率的情况下,第2值是与施加到抖动校正用马达40以使抖动校正单元30与基准位置s对位的驱动力相关的值,因此与将第1值的比率设为高于第2值的比率的情况相比,不管所施加的振动的大小如何,抖动校正单元30都容易停留在基准位置s。这对于例如在过大的振动施加到双筒望远镜10的情况下,防止抖动校正单元30的破损是有效的。
[0109]
回转动作检测部94在进行使用抖动校正单元30的防振动作的期间(以下,称为“防振动作期间”)监视从第2陀螺传感器80输出的第2角速度信号,由此检测双筒望远镜10的使用情况。在此,使用情况是指使用中的双筒望远镜10的情况,例如是指回转动作的开始及结束。回转动作是指例如以使用双筒望远镜10的用户的位置为轴,连续变更双筒望远镜10的观察方向的动作。回转动作包括将观察方向变更为x轴方向的横摇动作和将观察方向变更为z轴方向的纵摇动作中的至少一者。以下,举出横摇动作为例,对在进行横摇动作的期间(以下,称为“横摇动作期间”)由抖动校正单元驱动部70进行的防振控制进行说明。另外,横摇动作仅为一例,也可以以与在横摇动作期间由抖动校正单元驱动部70进行的防振控制相同的方式,在进行纵摇动作的期间(以下,称为“纵摇动作期间”)由抖动校正单元驱动部70
进行防振控制。并且,也可以由抖动校正单元驱动部70并行进行横摇动作期间的防振控制和纵摇动作期间的防振控制。
[0110]
通过进行横摇动作,第2陀螺传感器80检测以恒定速度在x轴方向中的一个方向上旋转的框体11的振动。即,例如,如图11的下层的曲线图所示,从第2陀螺传感器80输出的第2角速度信号在横摇动作期间持续维持恒定值。回转动作检测部94监视第2角速度信号,例如在第2角速度信号将除了零以外的恒定值持续维持预先确定的时间的情况下,判断为正在进行横摇动作。在该情况下,回转动作检测部94将第2角速度信号达到恒定值的定时(在图11的下层所示的例子中,第2陀螺传感器80的输出的上升完成的定时)检测为横摇动作的开始定时。
[0111]
并且,回转动作检测部94在第2角速度信号将恒定值持续维持预先确定的时间(例如,几百ms(毫秒)左右的时间)以上后,减少到零的情况下,判断为横摇动作结束。在此,预先确定的时间例如是通过基于实体机的试验和/或计算机模拟等,作为进行横摇动作的下限时间而导出的时间。
[0112]
回转动作检测部94将第2角速度信号达到预先确定的阈值的定时检测为横摇动作的结束定时。在此,预先确定的阈值例如为零。另外,零仅为一例,例如,只要是通过基于实体机的试验和/或计算机模拟等,作为横摇动作结束时的第2角速度信号的值导出的值(例如,接近零的除了零以外的值)即可。
[0113]
作为一例,如图10所示,回转动作检测部94在检测出横摇动作开始的情况下,将表示检测出横摇动作开始的开始检测信号(参考图10)发送到调节部95,在检测出横摇动作结束的情况下,将表示检测出横摇动作结束的结束检测信号(参考图10)发送到调节部95。调节部95将从接收到开始检测信号到接收到结束检测信号的期间判断为横摇动作期间。调节部95在防振动作期间和横摇动作期间变更第1陀螺传感器39中的滤波器功能的设定。并且,调节部95在防振动作期间和横摇动作期间变更赋予到第1反馈部90及第2反馈部91的参数。
[0114]
首先,对第1陀螺传感器39中的滤波器功能的设定进行说明。作为一例,如图12所示,第1陀螺传感器39作为滤波器功能而具备:高通滤波器(hpf),去除第1频率f1以下的信号;及低通滤波器(lpf),去除第2频率f2以上的信号。在图12的上层中,符号97表示基于hpf的输出信号的一例,符号98表示基于lpf的输出信号的一例。第1频率f1及第2频率f2能够变更。在第2频率f2设定为高于第1频率f1的值的情况下,第1陀螺传感器39通过使用该滤波器功能,能够输出以第1频率f1为下限,以第2频率f2为上限的频带的信号。
[0115]
第1频率f1及第2频率f2由调节部95设定。例如,如图12所示,调节部95在由第1频率f1-1和第2频率f2-1规定的宽频带wb(参考图12的中层)及由第1频率f1-2和第2频率f2-2规定的窄频带nb(参考图12的下层)之间变更第1陀螺传感器39的可检测频带(以下,简称为“可检测频带”)。另外,作为一例,如图12所示,窄频带nb的第1频率f1-2是比宽频带wb的第1频率f1-1更靠高频率侧的值,窄频带nb的第2频率f2-2是比宽频带wb的第2频率f2-1更靠低频率侧的值。并且,宽频带wb及窄频带nb只要是相对宽及窄的关系即可。
[0116]
在防振动作期间,调节部95将可检测频带设定为宽频带wb。并且,调节部95在接收到开始检测信号的情况下,将可检测频带从宽频带wb变更为窄频带nb。由此,在横摇动作期间,可检测频带变得比防振动作期间窄。即,在横摇动作期间,第1陀螺传感器39检测比宽频带wb窄的窄频带nb的振动。因此,对于第1值及第2值,根据第1角速度信号从第1反馈部90输
出的第1值相对变小,第2值相对变大。因此,与可检测频带始终固定的情况相比,抖动校正单元30容易追随由横摇动作引起的框体11的旋转。
[0117]
另一方面,调节部95在接收到结束检测信号的情况下,将可检测频带从窄频带nb变更为宽频带wb。由此,在防振动作期间,可检测频带变得比横摇动作期间宽。因此,由于第1值大于第2值,因此与可检测频带始终固定的情况相比,防振动作的精度提高。
[0118]
接着,对施加到第1反馈部90及第2反馈部91的参数进行说明。作为一例,如图10所示,调节部95向第1反馈部90赋予第1参数a,向第2反馈部91赋予第2参数b。第1反馈部90例如将第1角速度信号与第1参数a的乘积作为第1值输出。第2反馈部91例如将位移信号与第2参数b的乘积作为第2值输出。合成部93将第1值和第2值之和作为第3值输出。第1参数a及第2参数b是用于分别与第1角速度信号及位移信号相乘并进行归一化的值,是依赖于第1角速度信号及位移信号的值。并且,调节部95通过变更第1参数a与第2参数b的比率a:b(以后,称为参数比),变更第3值中的第1值与第2值的比率。
[0119]
在横摇动作期间,调节部95以第2值大于第1值的方式设定参数比。由此,与以第1值大于第2值的方式设定参数比的情况相比,抖动校正单元30容易追随由横摇动作引起的框体11的旋转。另一方面,在防振动作期间,调节部95以第1值大于第2值的方式设定参数比。由此,与以第2值大于第1值的方式设定参数比的情况相比,基于抖动校正单元30的防振动作的精度提高。
[0120]
如上所述,通过变更可检测频带和参数比,抖动校正单元30在横摇动作期间向与基准位置s对位的方向驱动。作为一例,如图11的上层所示,当开始横摇动作时,从第1陀螺传感器39输出的第1角速度信号变大。这是因为,例如,通过检测出横摇动作的开始,在防振动作期间由于防振动作而从基准位置s大幅位移的抖动校正单元30向与基准位置s对位的方向驱动。然后,抖动校正单元30在维持与基准位置s对位的状态下追随框体11的旋转,因此第1角速度信号输出与第2角速度信号相同的值。
[0121]
接着,参考图13,对第1实施方式所涉及的双筒望远镜10的作用进行说明。另外,图13所示的控制处理通过cpu62执行控制程序72来实现。并且,图13所示的控制处理在电源开关15接通的情况下开始。
[0122]
在图13所示的控制处理中,首先,在步骤st101中,固定机构驱动部68判定防振开关16是否接通。在步骤st101中,在防振开关16接通的情况下,判定为肯定,控制处理转移到步骤st102。在步骤st101中,在防振开关16未接通的情况下,判定为否定,控制处理转移到步骤st114。
[0123]
在步骤st102中,固定机构驱动部68判定位移部件55是否关闭。在步骤st102中,在位移部件55关闭的情况下,判定为肯定,控制处理转移到步骤st103。在步骤st102中,在位移部件55打开的情况下,判定为否定,控制处理转移到步骤st106。
[0124]
在步骤st103中,固定机构驱动部68通过驱动位移部件开闭马达56,使位移部件55位移到解除位置。此后,控制处理转移到步骤st104。
[0125]
在步骤st104中,抖动校正单元驱动部70将可检测频带变更为宽频带wb。此后,控制处理转移到步骤st105。
[0126]
在步骤st105中,抖动校正单元驱动部70以第1值大于第2值的方式变更参数比。此后,控制处理转移到步骤st106。
[0127]
在步骤st106中,抖动校正单元驱动部70将根据第1值和第2值计算出的第3值输出到抖动校正用马达40,由此驱动抖动校正用马达40。通过驱动抖动校正用马达40来控制抖动校正单元30。如此,在步骤st104~st106中进行的防振处理中,在第3值中以第1值大于第2值的方式设定,因此与以第2值大于第1值的方式设定的情况相比,基于抖动校正单元30的防振动作的精度提高。在执行步骤st106的处理后,控制处理转移到步骤st107。
[0128]
在步骤st107中,回转动作检测部94通过监视第2角速度信号,判定框体11的横摇动作是否开始。在步骤st107中,在横摇动作开始的情况下,判定为肯定,控制处理转移到步骤st108。在步骤st107中,在横摇动作未开始的情况下,判定为否定,控制处理转移到步骤st112。
[0129]
在步骤st108中,抖动校正单元驱动部70将可检测频带变更为窄频带nb。此后,控制处理转移到步骤st109。
[0130]
在步骤st109中,抖动校正单元驱动部70以第2值大于第1值的方式变更参数比。此后,控制处理转移到步骤st110。
[0131]
在步骤st110中,抖动校正单元驱动部70将根据第1值和第2值计算出的第3值输出到抖动校正用马达40,由此驱动抖动校正用马达40。通过驱动抖动校正用马达40来控制抖动校正单元30。如此,在步骤st108~st110中进行的横摇处理中,在第3值中以第2值大于第1值的方式设定,因此与以第1值大于第2值的方式设定的情况相比,抖动校正单元30容易追随框体11的横摇动作。在执行步骤st110的处理后,控制处理转移到步骤st111。
[0132]
在步骤st111中,回转动作检测部94通过监视第2角速度信号,判定框体11的横摇动作是否结束。在步骤st111中,在横摇动作结束的情况下,判定为肯定,控制处理转移到步骤st104。在步骤st111中,在横摇动作未结束的情况下,判定为否定,控制处理转移到步骤st110。
[0133]
在步骤st112中,固定机构驱动部68判定防振开关16是否断开。在步骤st112中,在防振开关16断开的情况下,判定为肯定,控制处理转移到步骤st113。在步骤st112中,在防振开关16未断开的情况下,判定为否定,控制处理转移到步骤st114。
[0134]
在步骤st113中,固定机构驱动部68通过驱动位移部件开闭马达56,使位移部件55位移到固定位置。此后,控制处理转移到步骤st114。
[0135]
在步骤st114中,固定机构驱动部68判定电源开关15是否断开。在步骤st114中,在电源开关15断开的情况下,判定为肯定,控制处理转移到步骤st115。在步骤st114中,在电源开关15未断开的情况下,判定为否定,控制处理转移到步骤st101。
[0136]
在步骤st115中,固定机构驱动部68判定位移部件55是否打开。在步骤st115中,在位移部件55打开的情况下,判定为肯定,控制处理转移到步骤st116。在步骤st115中,在位移部件55关闭的情况下,判定为否定,控制处理结束。
[0137]
在步骤st116中,固定机构驱动部68通过驱动位移部件开闭马达56,使位移部件55位移到固定位置。此后,控制处理结束。
[0138]
如以上所说明,本第1实施方式的防振装置具备抖动校正单元30、配置在抖动校正单元30中的第1陀螺传感器39、配置在抖动校正单元30以外的第2陀螺传感器80、及cpu62。cpu62的抖动校正单元驱动部70根据从第1陀螺传感器39输出的第1角速度信号和从第2陀螺传感器80输出的第2角速度信号进行防振控制。因此,根据本第1实施方式的双筒望远镜
10,能够实现与双筒望远镜10的使用情况相对应的防振。
[0139]
本第1实施方式的防振装置是一体的装置。具体而言,防振装置具备容纳有抖动校正单元30的框体11,第2陀螺传感器80配置在框体11上。并且,一体的装置例如是指由框体11一体化的装置。
[0140]
在本第1实施方式的防振装置中,构成第1陀螺传感器39的x轴用陀螺传感器38的振动检测轴38a及第2陀螺传感器80的振动检测轴80a与抖动校正单元30的旋转轴28平行。并且,构成第1陀螺传感器39的z轴用陀螺传感器37的振动检测轴37a及第2陀螺传感器80的振动检测轴80b与抖动校正单元30的旋转轴29平行。因此,与第1陀螺传感器39的振动检测轴38a及37a、以及第2陀螺传感器80的振动检测轴80a及80b不与抖动校正单元30的旋转轴28及29平行的情况相比,容易比较作为第1陀螺传感器39的输出值的第1角速度信号与作为第2陀螺传感器80的输出值的第2角速度信号。
[0141]
在本第1实施方式的防振装置中,第1陀螺传感器39和第2陀螺传感器80具有等同的灵敏度。因此,与第1陀螺传感器39和第2陀螺传感器80的灵敏度不同的情况相比,容易比较第1角速度信号与第2角速度信号。
[0142]
在本第1实施方式的防振装置中,第2陀螺传感器80能够检测的频带与第1陀螺传感器39能够检测的频带等同。因此,与第2陀螺传感器80能够检测的频带与第1陀螺传感器39能够检测的频带不同的情况相比,容易比较第1角速度信号与第2角速度信号。
[0143]
根据本第1实施方式的防振装置,抖动校正单元驱动部70在防振控制中进行使第1角速度信号接近规定的值例如零的控制。因此,与在防振控制中不进行使第1角速度信号接近例如零的控制的情况相比,能够提高双筒望远镜10的防振性能。
[0144]
在本第1实施方式的防振装置中,抖动校正单元驱动部70的回转动作检测部94根据第2角速度信号检测防振装置的使用情况,根据检测结果进行防振控制。因此,与未检测出防振装置的使用情况的情况相比,能够高精度地进行与防振装置的使用情况相对应的防振。
[0145]
在本第1实施方式的防振装置中,使用情况是防振装置的回转动作的开始及结束。因此,根据本结构,能够实现考虑了防振装置的回转动作的开始及结束的防振。
[0146]
在本第1实施方式的防振装置中,回转动作是横摇动作及纵摇动作中的至少一者。因此,能够实现与横摇动作和/或纵摇动作相对应的防振。
[0147]
在本第1实施方式的防振装置中,可检测频带能够变更。抖动校正单元驱动部70在进行基于抖动校正单元30的防振动作的情况下,将可检测频带设定为宽频带wb。并且,抖动校正单元驱动部70在检测出框体11的横摇动作开始的情况下,将可检测频率变更为窄频带nb。因此,与不变更可检测频带的情况相比,在横摇动作期间,抖动校正单元30容易追随框体11的回转动作。
[0148]
在本第1实施方式的防振装置中,抖动校正单元驱动部70在检测出框体11的横摇动作结束的情况下,将可检测频带从窄频带nb变更为宽频带wb。因此,与不变更可检测频带的情况相比,在防振动作期间,能够高精度地进行防振动作。
[0149]
本第1实施方式的双筒望远镜10具备防振装置、右眼用光学系统及左眼用光学系统。因此,与双筒望远镜10不具备防振装置的情况相比,能够实现与双筒望远镜10的使用情况相对应的防振。
[0150]
在本第1实施方式的双筒望远镜10中,第1陀螺传感器39配置在右眼用光学系统与左眼用光学系统的中心。因此,与第1陀螺传感器39配置在右眼用光学系统与左眼用光学系统的中心以外的部位的情况相比,能够高精度地进行双筒望远镜10的防振。
[0151]
另外,在本第1实施方式中,回转动作检测部94根据第2角速度信号检测框体11的回转动作的开始及结束,但本发明的技术并不限定于此,也可以仅检测框体11的回转动作的开始及结束中的一者。
[0152]
另外,在本第1实施方式中,回转动作检测部94根据第2角速度信号检测框体11的回转动作的开始及结束作为使用情况,但本发明的技术并不限定于此,也可以包括用户的手抖动。并且,例如,作为使用情况,也可以检测由双筒望远镜10的使用环境引起的情况。在此,作为双筒望远镜10的使用环境,例如可举出受到由波浪引起的振动的海上,或受到来自道路或线路等路面的振动和由引擎或马达引起的振动的交通工具内等。由此,能够实现与双筒望远镜10的使用环境相对应的防振。
[0153]
[第2实施方式]
[0154]
由于第1陀螺传感器39所具备的滤波器功能,第1陀螺传感器39具有当输入信号下降到零时输出信号向负侧抖动的特性。作为一例,如图14所示,在框体11的横摇动作结束的定时,从第2陀螺传感器80输出的第2角速度信号104向零下降。从第1陀螺传感器39输出的第1角速度信号102也追随横摇动作的结束而向零下降,但第1角速度信号102如图14中由虚线所示,向负侧大幅抖动。
[0155]
因此,在本第2实施方式中,在回转动作检测部94通过监视第2角速度信号104检测出横摇动作结束的情况下,调节部95将第1陀螺传感器39的hpf中设定的第1频率f1值即可检测频带的下限变更为高频率侧。由此,抑制了第1角速度信号102向负侧抖动。在经过预先确定的时间(例如,几百ms(毫秒)左右的时间)后,调节部95与上述第1实施方式同样地将可检测频带变更为宽频带wb,因此高精度地进行双筒望远镜10的防振动作。
[0156]
如以上所说明,根据本第2实施方式,在回转动作检测部94检测出横摇动作结束的情况下,调节部95将可检测频带的下限变更为高频率侧。因此,与不将可检测频带的下限变更为高频率侧的情况相比,能够使由于滤波器功能而产生的第1角速度信号的噪声迅速收敛。
[0157]
[第3实施方式]
[0158]
作为一例,如图15所示,第3实施方式的抖动校正单元驱动部71具备振动测定部96来代替回转动作检测部94。抖动校正单元驱动部71的其他结构与第1实施方式的抖动校正单元驱动部70相同。
[0159]
振动测定部96根据从第2陀螺传感器80输出的第2角速度信号,测定施加到框体11的振动的振幅及频率。振动测定部96将所测定的振幅及频率输出到调节部95。调节部95根据所输入的振幅及频率,调节可检测频带及参数比。
[0160]
更详细而言,作为一例,如图16所示,在由振动测定部96测定的振幅小于预定值且频率低于预定值的情况下,即在小振幅低频率振动的情况下,调节部95以第1值大于第2值的方式设定参数比。由此,提高对小振幅振动的防振性能。并且,调节部95使可检测频带向低频率侧加宽。具体而言,如图17所示,调节部95例如在由第1频率f1-3及第2频率f2-3规定的可检测频带中,将第1频率变更为低于f1-3的值f1-4。由此,提高对低频率振动的防振性
能。
[0161]
并且,作为一例,如图16所示,在由振动测定部96测定的振幅大于预定值且频率高于预定值的情况下,即大振幅高频率振动的情况下,调节部95以第2值大于第1值的方式设定参数比。由此,提高对大振幅振动的防振性能。并且,调节部95使可检测频带向高频率侧加宽。具体而言,如图18所示,调节部95例如在由第1频率f1-3及第2频率f2-3规定的可检测频带中,将第2频率变更为高于f2-3的值f2-4。由此,提高对高频率振动的防振性能。
[0162]
如以上所说明,根据本第3实施方式,振动测定部96根据第2角速度信号测定施加到双筒望远镜10的振动的频率,调节部95根据所测定的频率使可检测频带向高频率侧及低频率侧中的至少一者加宽。因此,与不管施加到双筒望远镜10的振动的频率如何,可检测频带始终恒定的情况相比,能够提高对高频率振动及低频率振动中的至少一者的防振性能。
[0163]
[第4实施方式]
[0164]
作为一例,如图19所示,第4实施方式的振动测定部96将根据第2角速度信号测定的振动的振幅数据及频率数据存储在计算机60的工作存储器66中。
[0165]
更具体而言,防振控制中,振动的振幅及频率被持续采样。振动测定部96在每1周期测定振幅及频率,将所测定的振幅及频率平均化。在振幅及频率发生变化并且该变化持续的情况下,振动测定部96识别出双筒望远镜10的使用情况发生变化,并将变化之前为止的平均振幅及平均频率作为1个环境数据存储在工作存储器66中。振动测定部96在防振控制中重复上述处理。调节部95在防振控制结束时,根据到此之前存储在工作存储器66中的振幅数据及频率数据,选择频度最多的环境(例如,频率7hz及小振幅),并采用所选择的环境作为开始下一防振控制时的双筒望远镜10的使用情况。
[0166]
调节部95根据所选择的环境,确定可检测频带的默认值及参数比的默认值。在此,可检测频带的默认值是指在由抖动校正单元30、第1陀螺传感器39、第2陀螺传感器80及包括抖动校正单元驱动部71的cpu62构成的防振装置启动时设定的可检测频带的值。另外,防振装置在通过接通防振开关16而固定机构50处于解除状态的情况下启动。同样地,参数比的默认值是指防振装置启动时设定的参数比。即,调节部95根据所选择的平均振幅及平均频率,确定防振装置启动时的防振控制的控制内容。由此,从防振动作开始时,提供与振动倾向相对应的防振性能。
[0167]
如以上所说明,根据本第4实施方式,振动测定部96将根据第2角速度信号测定的振动的振幅及频率的平均值存储在工作存储器66中,调节部95根据存储在工作存储器66中的振动及频率,确定防振装置启动时的防振控制的控制内容。因此,与不根据存储在工作存储器66中的振幅及频率来确定防振装置启动时的防振控制的控制内容的情况相比,能够在防振装置刚刚启动之后提供与振动的倾向相对应的防振性能。
[0168]
另外,在本第4实施方式中,振动测定部96根据存储在工作存储器66中的振动及频率来确定防振装置启动时的防振控制的控制内容,但本发明的技术并不限定于此。振动测定部96也可以根据振动及频率中的任意一者来确定防振装置启动时的防振控制的控制内容。并且,振动测定部96将振幅数据及频率数据这两者存储在工作存储器66中,但振动测定部96也可以将振幅数据及频率数据中的任意一者存储在工作存储器66中。
[0169]
并且,在本第4实施方式中,调节部95根据振幅数据及频率数据计算平均振幅及平均频率,但本发明的技术并不限定于此。调节部95也可以计算最频值或中央值来代替振幅
及频率的平均值,根据计算出的最频值或中央值来确定防振装置启动时的防振控制的控制内容。
[0170]
[第5实施方式]
[0171]
作为一例,如图20所示,在第5实施方式中,预先准备用于根据所施加的振动的频率及振幅搜索可检测频带和参数比的矩阵表106,并存储在工作存储器66中。在图20中,在矩阵表106的行方向上记载有频率的值x1、x2、
……
,在列方向上记载有振幅的值y1、y2、
……
。在矩阵表106的各格中记载有按每个频率和振幅的组合来确定的可检测频带及参数比。例如,通过基于实体机的试验和/或计算机模拟等改变施加到双筒望远镜10的振动的频率及振幅的同时,计算用于获得在防振控制中最佳的第3值的可检测频带及参数比,由此获取矩阵表106。在此,在防振控制中最佳的第3值表示与抖动校正用马达40的驱动力相关的值,该抖动校正用马达40的驱动力能够防止由抖动校正单元30的旋转引起的固定杆46和/或固定机构50的破损的同时,最大限消除由振动引起的图像抖动。
[0172]
振动测定部96根据第2角速度信号测定施加到双筒望远镜10的振动的振幅及频率,将所测定的振幅及频率输出到调节部95。调节部95参考矩阵表106,获取与所输入的振幅及频率对应的可检测频带及参数比。调节部95使用所获取的可检测频带及参数比,进行第1陀螺传感器39、第1反馈部90及第2反馈部91的设定。
[0173]
如以上所说明,根据本第5实施方式,按每个施加到双筒望远镜10的振动的振幅和频率的组合来确定可检测频带及参数比。因此,根据施加到双筒望远镜10的振动的振幅和频率的组合,能够使用适当的可检测频带及参数比。
[0174]
另外,本在第5实施方式中,矩阵表106中记载有按每个频率和振幅的组合来确定的可检测频带及参数比,但本发明的技术并不限定于此。矩阵表106中也可以记载有可检测频带及参数比中的至少一者。并且,本在第5实施方式中,调节部95使用从矩阵表106获取的可检测频带及参数比来进行抖动校正单元驱动部71的设定,但本发明的技术并不限定于此。调节部95也可以使用从矩阵表106获取的可检测频带及参数比中的至少一者来进行抖动校正单元驱动部71的设定。
[0175]
并且,在本第5实施方式中,也可以代替矩阵表106而使用将频率及振幅作为自变量,将可检测频带及参数比作为因变量的运算式。在使用该运算式的情况下,也能够按每个施加到双筒望远镜10的振动的振幅和频率的组合来确定可检测频带及参数比,能够获得与上述相同的效果。
[0176]
[第6实施方式]
[0177]
作为一例,如图21所示,在本第6实施方式中,振动测定部96通过对第2角速度信号进行积分,由此计算由所施加的振动引起的框体11的移动距离,进一步根据所计算出的框体11的移动距离,预测抖动校正单元30从基准位置s的位移。
[0178]
调节部95在抖动校正单元30的位移的预测值(以后,简称为“位移预测值”)超过预定范围的情况下,进行将抖动校正单元固定在基准位置的控制。更详细而言,调节部95在位移预测值(例如,位移预测值的绝对值)大于预先确定的阈值(例如,根据开口54a及51a的大小确定的位移的极限值)的情况下,进行将抖动校正单元30固定在基准位置s的控制。由此,例如,在过大的振动施加到双筒望远镜10的情况下,防止抖动校正单元30由于进行超过抖动校正单元30的规格的位移而破损。
[0179]
如以上所说明,根据本第6实施方式,振动测定部96通过对第2角速度信号进行积分来预测抖动校正单元30的位移。调节部95在位移预测值大于预先确定的阈值的情况下,进行将抖动校正单元30固定在基准位置s的控制。因此,能够防止抖动校正单元30的破损。
[0180]
另外,在上述各实施方式中,作为第1值与第2值的差异度例示了比率,但本发明的技术并不限定于此。作为差异度的另一例,例如可举出第1值与第2值之差的绝对值、或比率
×
差的绝对值等。
[0181]
并且,在上述各实施方式中,第1反馈部90将第1角速度信号与第1参数a的乘积作为第1值输出,第2反馈部91将位移信号与第2参数b的乘积作为第2值输出,但本发明的技术并不限定于此。例如,第1值可以是第1角速度信号与第1参数a之差的绝对值,第2值可以是位移信号与第2参数b之差的绝对值。在该情况下,调节部95通过变更第1参数a和第2参数b,能够变更第3值中的第1值与第2值的差异度。
[0182]
并且,在上述各实施方式中,调节部95根据第2角速度信号来变更可检测频带和参数比这两者,但本发明的技术并不限定于此。作为一例,如图22所示,调节部95也可以根据第2角速度信号仅变更可检测频带。并且,作为一例,如图23所示,调节部95也可以根据第2角速度信号仅变更参数比。在任何情况下,都能够通过变更可检测频带或参数比来改变第1值与第2值的差异度,因此能够获得与上述各实施方式相同的效果。
[0183]
并且,在上述各实施方式中,作为第1陀螺传感器39和第2陀螺传感器80,分别使用了不同种类的陀螺传感器,但本发明的技术并不限定于此,也可以使用相同种类的陀螺传感器。并且,第1陀螺传感器39具有滤波器功能,但第2陀螺传感器80可以具有滤波器功能,也可以不具有滤波器功能。
[0184]
并且,在上述各实施方式中,第2陀螺传感器80具有与第1陀螺传感器39等同的灵敏度,但本发明的技术并不限定于此,第2陀螺传感器80也可以具有比第1陀螺传感器39低的灵敏度。以下说明其理由。在防振控制中,抖动校正单元驱动部70控制抖动校正单元30,以使从第1陀螺传感器39输出的第1角速度信号接近例如零等微小的值,因此优选第1陀螺传感器39的灵敏度高。另一方面,第2陀螺传感器80检测施加到双筒望远镜10的振动。即,第2陀螺传感器80检测振幅比第1陀螺传感器39大的振动,因此第2陀螺传感器80的灵敏度可以低于第1陀螺传感器39的灵敏度。由于第2陀螺传感器80具有比第1陀螺传感器39低的灵敏度,因此与第2陀螺传感器80具有比第1陀螺传感器39高的灵敏度的情况相比,能够提高防振控制的精度。
[0185]
并且,在上述各实施方式中,第2陀螺传感器80能够检测的频带与第1陀螺传感器39能够检测的频带等同,但本发明的技术并不限定于此。第2陀螺传感器80能够检测的频带也可以比第1陀螺传感器39能够检测的频带宽。以下说明其理由。抖动校正单元驱动部70以使从第1陀螺传感器39输出的第1角速度信号接近例如零的方式进行防振控制,因此为了使防振控制的精度变得良好,优选第1角速度信号是不包含抖动校正所不需要的频带的高频率成分及低频率成分的信号。第1陀螺传感器39利用滤波器功能来去除抖动校正所不需要的频带的高频率成分及低频率成分,由此能够输出去除了成为噪声的信号的角速度信号作为用于抖动校正的第1角速度信号。另一方面,从第2陀螺传感器80输出的第2角速度信号用于检测双筒望远镜10的使用情况,包含高频率成分及低频率成分也无碍。因此,优选第2陀螺传感器80能够检测的频带比第1陀螺传感器39能够检测的频带宽。
[0186]
并且,在上述各实施方式中,第2陀螺传感器80安装在框体11的前方且物镜筒27的下侧,但本发明的技术并不限定于此。第2陀螺传感器80只要安装在保持抖动校正单元30的物体上即可,例如也可以安装在保持抖动校正单元30的框架上。由此,第2陀螺传感器80能够检测施加到保持抖动校正单元30的物体,例如保持抖动校正单元30的框架的振动。
[0187]
并且,在上述各实施方式中,举出在程序存储器64中存储有控制程序72的方式例进行了说明,但本发明的技术并不限定于此。作为一例,如图24所示,控制程序72也可以存储在存储介质100中。作为存储介质100的一例,可举出ssd或usb存储器等任意的便携式存储介质。在该情况下,存储在存储介质100中的控制程序72安装在计算机60中,并且由cpu62在工作存储器66上执行。
[0188]
并且,也可以在经由通信网(省略图示)与计算机60连接的其他计算机或服务器装置等存储部中存储控制程序72。在该情况下,控制程序72也可以从其他计算机或服务器装置等存储部下载到程序存储器64中,并安装在计算机60中。
[0189]
另外,不需要在与计算机60连接的其他计算机或服务器装置等存储部、或程序存储器64中存储全部控制程序72,也可以存储控制程序72的一部分。
[0190]
在上述各实施方式中,例如,作为执行固定机构驱动部68以及抖动校正单元驱动部70及71的各种处理的计算机60的硬件结构,能够使用以下所示的各种处理器。除了作为执行软件(例如,控制程序72)而作为各种处理部发挥功能的通用处理器的cpu62以外,各种处理器还包括作为fpga等能够在制造后变更电路结构的处理器的pld、和/或作为asic等具有为了执行特定的处理而专门设计的电路结构的处理器的专用电路等。
[0191]
1个处理部可以由这些各种处理器中的1个构成,也可以由相同种类或不同种类的两个以上的处理器的组合(例如,多个fpga的组合和/或cpu和fpga的组合)构成。并且,也可以由1个处理器构成多个处理部。
[0192]
作为由1个处理器构成多个处理部的例子,第一,有如下方式:如以客户端及服务器等计算机为代表那样,由1个以上的cpu和软件的组合构成1个处理器,该处理器作为多个处理部发挥功能。第二,有如下方式:如以soc等为代表那样,使用由1个ic芯片实现包括多个处理部的系统整体的功能的处理器。如此,各种处理部使用1个以上的上述各种处理器作为硬件结构而构成。
[0193]
而且,作为这些各种处理器的硬件结构,更具体而言,能够使用将半导体元件等电路元件组合而成的电路。
[0194]
上述控制处理仅为一例。因此,在不脱离主旨的范围内,当然可以删除不必要的步骤,或者追加新的步骤,或者切换处理顺序。
[0195]
本发明的技术也能够适当组合上述各种实施方式和/或各种变形例。并且,并不限于上述实施方式,只要不脱离主旨,当然能够采用各种结构。而且,除了程序以外,本发明的技术还涉及非临时存储程序的存储介质。
[0196]
以上示出的记载内容及图示内容是对本发明的技术所涉及的部分的详细说明,仅是本发明的技术的一例。例如,关于上述结构、功能、作用及效果的说明是关于本发明的技术所涉及的部分的结构、功能、作用及效果的一例的说明。因此,理所当然,在不脱离本发明的技术的主旨的范围内,对以上示出的记载内容及图示内容,可以删除不需要的部分,或追加新的要件,或进行替换。并且,为了避免错综复杂,使本发明的技术所涉及的部分的理解
变得容易,在以上示出的记载内容及图示内容中,在能够实施本发明的技术的基础上省略了与不需要特别说明的技术常识等相关的说明。
[0197]
在本说明书中,“a和/或b”与“a及b中的至少1个”的含义相同。即,“a和/或b”是指可以只是a,可以只是b,也可以是a及b的组合。并且,在本说明书中,附加“和/或”来表现3个以上的事项的情况下,也可以适用与“a和/或b”相同的概念。
[0198]
本说明书中所记载的所有文献、专利申请及技术标准,以与具体且分别记载通过参考而援用各文献、专利申请及技术标准的情况相同程度,通过参考而援用于本说明书中。
[0199]
关于以上实施方式,进一步公开以下附记。
[0200]
[附记项1]
[0201]
一种防振装置,具有抖动校正单元,所述防振装置具备:
[0202]
第1振动检测器,配置在上述抖动校正单元中;
[0203]
第2振动检测器,配置在上述抖动校正单元以外;及
[0204]
处理器,
[0205]
上述处理器根据从上述第1振动检测器输出的第1输出值及从上述第2振动检测器输出的第2输出值进行防振控制,
[0206]
按每个施加到上述防振装置的振动的振幅和频率的组合来确定上述第1振动检测器的可检测频带。
再多了解一些

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