JP2000115621A - Image pickup device and method therefor - Google Patents

Image pickup device and method therefor

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JP2000115621A
JP2000115621A JP10282300A JP28230098A JP2000115621A JP 2000115621 A JP2000115621 A JP 2000115621A JP 10282300 A JP10282300 A JP 10282300A JP 28230098 A JP28230098 A JP 28230098A JP 2000115621 A JP2000115621 A JP 2000115621A
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JP
Japan
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image
moving object
optical axis
video camera
mirror
Prior art date
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Pending
Application number
JP10282300A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noriyuki Yamashita
紀之 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect motion from a photographed image and to track and photograph an object with the motion. SOLUTION: For peripheral images photographed in a wide angle camera block 1, motion detection is made at all times in a motion detection circuit 2. When the presence of a moving object is decided as a result of the motion detection circuit 2, the direction of an optical axis is made to coincide with the moving object by a mirror block 8 and a pan motor 10 and the image under consideration is photographed in a telephoto camera block 9. At this time, a zoom is controlled so as to match a viewing angle with the range of the moving object and a focus is controlled so as to match with the distance. In a compression circuit 4, compression is executed to the peripheral images, and the image under consideration and they are recorded in a recording medium 6. Reproduced compressed image signals are expanded in an expansion circuit 7 and supplied through a switch circuit 3 to a monitor TV. They are controlled by a system controller 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、動きのある物体
を追尾して撮影することができる画像撮像装置および方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus and method capable of tracking and photographing a moving object.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、森の中で希に出現する小動物の
生態撮影などを無人で行うために、カメラ一体型ディジ
タルVCRを森の中に配置する場合がある。
2. Description of the Related Art For example, a digital camera with a built-in camera may be disposed in a forest in order to photograph an ecologically rare animal that rarely appears in the forest.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このような場合、被写
体を検出することができないので、十分にズームアップ
された画像を得ることができない問題があった。
In such a case, there is a problem that a sufficiently zoomed-in image cannot be obtained because the object cannot be detected.

【0004】また、飛翔する被写体を撮影する場合にお
いては、被写体を追いかけるように撮影する動作ができ
ないので、三脚で固定したカメラ一体型ディジタルVC
Rを人が操作し、撮影を行っても、満足する画像を得る
のが難しい問題があった。
Further, when photographing a flying object, a camera-integrated digital VC fixed by a tripod cannot be used to take an image so as to follow the object.
There has been a problem that it is difficult to obtain a satisfactory image even when a person operates the R and shoots.

【0005】従って、この発明の目的は、撮影される画
像の中から動きを検出し、動きのある物体を追尾して撮
影することができる画像撮像装置および方法を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image pickup apparatus and method capable of detecting a movement from an image to be photographed and tracking and photographing a moving object.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、周囲の画像を広角で撮影する第1のビデオカメラ
と、第1のビデオカメラからの画像から動き物体を検出
する動き検出手段と、周囲の画像の一部を望遠で撮影す
る第2のビデオカメラと、第2のビデオカメラの前に設
けられ、1フレームまたは1フィールドおきに光軸の向
きを変える光軸変換手段とを有し、動き検出手段の結果
に基づいて、動き物体の前の位置と現在の位置から動き
物体の次の位置を予測し、予測した次の位置に光軸を移
動させ、第2のビデオカメラで撮影するようにしたこと
を特徴とする画像撮像装置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a first video camera for photographing a surrounding image at a wide angle, and a motion detecting means for detecting a moving object from an image from the first video camera. And a second video camera for photographing a part of the surrounding image at telephoto, and an optical axis conversion means provided in front of the second video camera and changing the direction of the optical axis every other frame or every other field. A second video camera that predicts the next position of the moving object from the previous position and the current position of the moving object based on the result of the motion detecting means, and moves the optical axis to the predicted next position. An image pickup apparatus characterized in that an image is picked up by the user.

【0007】請求項10に記載の発明は、第1のビデオ
カメラで周囲の画像を広角で撮影するステップと、第1
のビデオカメラからの画像から動き物体を検出するステ
ップと、第2のビデオカメラで周囲の画像の一部を望遠
で撮影するステップと、第2のビデオカメラの前に設け
られ、1フレームまたは1フィールドおきに光軸の向き
を変えるステップとからなり、動き物体を検出した結果
に基づいて、動き物体の前の位置と現在の位置から動き
物体の次の位置を予測し、予測した次の位置に光軸を移
動させ、第2のビデオカメラで撮影するようにしたこと
を特徴とする画像撮像方法である。
[0010] According to a tenth aspect of the present invention, a step of taking a surrounding image at a wide angle with a first video camera;
Detecting a moving object from an image from the first video camera, photographing a part of the surrounding image in telephoto with the second video camera, and providing one frame or one frame in front of the second video camera. Changing the direction of the optical axis for each field, based on the result of detecting the moving object, predicting the next position of the moving object from the previous position and the current position of the moving object, and predicting the next position The image pickup method is characterized in that the optical axis is moved so as to take a picture with a second video camera.

【0008】広角カメラブロックで周囲の画像を撮影
し、撮影された周囲の画像から動き検出を行い、動きの
ある物体の有無を判断する。動きのある物体があると判
断されると、その動き物体が撮影された前の画像と、現
在の画像とから等速直線運動を行うと仮定し、動き物体
の次の位置を予測する。予測した位置に望遠カメラブロ
ックの光軸の方向を移動させ、その動き物体が注目画像
として撮影される。このように、動きのある物体を追尾
することができる。
A surrounding image is photographed by a wide-angle camera block, motion is detected from the photographed surrounding image, and the presence or absence of a moving object is determined. When it is determined that there is a moving object, the next position of the moving object is predicted on the assumption that the moving object performs a uniform linear motion from the previous image and the current image. The direction of the optical axis of the telephoto camera block is moved to the predicted position, and the moving object is photographed as a target image. Thus, a moving object can be tracked.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態につ
いて図1を参照して説明する。広角カメラブロック1で
は、その広角カメラブロック1が設置されている周囲の
画像が撮影される。広角カメラブロック1で撮影された
画像信号は、動き検出回路2および圧縮回路4へ供給さ
れると共に、スイッチ回路3を介して出力端子13から
出力されモニタTVへ出力される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The wide-angle camera block 1 captures an image of the surroundings where the wide-angle camera block 1 is installed. The image signal photographed by the wide-angle camera block 1 is supplied to the motion detection circuit 2 and the compression circuit 4 and is output from the output terminal 13 via the switch circuit 3 to be output to the monitor TV.

【0010】動き検出回路2では、常に供給される画像
信号の動き検出が行われる。その動き検出の一例を説明
する。動き検出回路2において、1フィールド間、1フ
レーム間または数フレーム間等の時間的に隣接する2枚
の画像の間でブロックマッチングが行われる。このブロ
ックマッチングによって、ブロック単位で動きベクトル
が検出される。検出された動きベクトルが同じような動
きベクトルのブロックと近似され、代表動きベクトルに
分類され、代表動きベクトルの度数分布が求められる。
所定のしきい値より大きい度数分布があるとき、画面中
に比較的大きな動きの領域があると判断し、その領域を
動き物体として判断する。
The motion detection circuit 2 always detects the motion of the supplied image signal. An example of the motion detection will be described. In the motion detection circuit 2, block matching is performed between two temporally adjacent images such as one field, one frame, or several frames. By this block matching, a motion vector is detected for each block. The detected motion vector is approximated as a block of a similar motion vector, classified into a representative motion vector, and the frequency distribution of the representative motion vector is obtained.
When there is a frequency distribution larger than a predetermined threshold, it is determined that there is a relatively large motion area on the screen, and that area is determined as a moving object.

【0011】この動き検出回路2の検出結果は、システ
ムコントローラ11へ供給される。動き検出回路2から
の検出結果に基づいて、動き物体があると判断される
と、システムコントローラ11によってミラーブロック
8および望遠カメラブロック9が制御される。望遠カメ
ラブロック9では、後述するようにミラーブロック8を
介して動き物体が注目画像として撮影される。ミラーブ
ロック8および望遠カメラブロック9は、パンモータ1
0によってパン方向に駆動される。また、システムコン
トローラ11では、動き物体が検出されないと判断した
ときには、広角カメラブロック1および望遠カメラブロ
ック9からの画像信号が記録媒体6へ記録されないよう
に制御しても良い。これによって、記録媒体6の消費を
抑えることができる。
The detection result of the motion detection circuit 2 is supplied to a system controller 11. When it is determined based on the detection result from the motion detection circuit 2 that there is a moving object, the system controller 11 controls the mirror block 8 and the telephoto camera block 9. In the telephoto camera block 9, a moving object is captured as a target image via the mirror block 8 as described later. The mirror block 8 and the telephoto camera block 9 include the pan motor 1
0 drives in the pan direction. When the system controller 11 determines that a moving object is not detected, the system controller 11 may perform control so that image signals from the wide-angle camera block 1 and the telephoto camera block 9 are not recorded on the recording medium 6. Thereby, consumption of the recording medium 6 can be suppressed.

【0012】そのパンモータ10は、システムコントロ
ーラ11によって制御される。望遠カメラブロック9に
よって撮影された注目画像は、圧縮回路4へ供給される
と共に、スイッチ回路3を介してモニタTVに表示され
る。
The pan motor 10 is controlled by a system controller 11. The image of interest taken by the telephoto camera block 9 is supplied to the compression circuit 4 and displayed on the monitor TV via the switch circuit 3.

【0013】圧縮回路4に供給された広角カメラブロッ
ク1からの周囲の画像または望遠カメラブロック9から
の注目画像は、メモリ5に記憶される。圧縮回路4で
は、メモリ5に記憶された画像または注目画像に対し
て、例えばDCT(Discrete Cosine Transform )によ
って画像圧縮が行われる。圧縮された画像信号(以下、
圧縮画像信号と称する)は、記録媒体6へ供給される。
記録媒体6は、テープ、ディスクまたはICメモリなど
からなるものである。この記録媒体6は、システムコン
トローラ11によって制御され、圧縮画像信号の記録/
再生が行われる。記録された圧縮画像信号は、再生さ
れ、伸長回路7へ供給される。
The surrounding image from the wide-angle camera block 1 or the image of interest from the telephoto camera block 9 supplied to the compression circuit 4 is stored in the memory 5. In the compression circuit 4, the image stored in the memory 5 or the image of interest is subjected to image compression by, for example, DCT (Discrete Cosine Transform). Compressed image signal (hereinafter, referred to as
(Referred to as a compressed image signal) is supplied to the recording medium 6.
The recording medium 6 is formed of a tape, a disk, an IC memory, or the like. The recording medium 6 is controlled by the system controller 11 to record / record a compressed image signal.
Playback is performed. The recorded compressed image signal is reproduced and supplied to the decompression circuit 7.

【0014】伸長回路7に供給された圧縮画像信号は、
メモリ5に記憶される。伸長回路7では、メモリ5に記
憶された圧縮画像信号に対して、例えば逆DCTが施さ
れ、元の画像信号へ変換される。変換された周囲の画像
は、スイッチ回路3のPBA端子へ供給され、出力端子1
3からモニタTVへ出力される。また、変換された注目
画像は、スイッチ回路3のPBB端子へ供給され、出力端
子13からモニタTVへ出力される。
The compressed image signal supplied to the expansion circuit 7 is
Stored in the memory 5. The decompression circuit 7 performs, for example, inverse DCT on the compressed image signal stored in the memory 5 and converts the compressed image signal into an original image signal. The converted surrounding image is supplied to the PBA terminal of the switch circuit 3 and the output terminal 1
3 to the monitor TV. The converted image of interest is supplied to the PBB terminal of the switch circuit 3 and output from the output terminal 13 to the monitor TV.

【0015】メモリ5は、圧縮回路4および伸長回路7
と結合され、圧縮回路4で用いる領域と、伸長回路7で
用いる領域とに分けて使用しても良いし、その都度メモ
リ5のアドレスをシステムコントローラ11によって管
理して使用しても良い。また、それぞれ別のメモリを用
意するようにしても良い。また、操作系12は、このカ
メラ一体型ディジタルVCRの設定を行うためのキーお
よびスイッチを集めたものであり、それらの制御信号は
システムコントローラ11へ供給される。
The memory 5 includes a compression circuit 4 and an expansion circuit 7
The area used in the compression circuit 4 and the area used in the decompression circuit 7 may be used separately, or the address of the memory 5 may be managed and used by the system controller 11 each time. Alternatively, separate memories may be prepared. The operation system 12 is a collection of keys and switches for setting the camera-integrated digital VCR, and their control signals are supplied to the system controller 11.

【0016】ここで、このカメラ一体型ディジタルVC
Rの処理の一例を説明する。まず、このカメラ一体型デ
ィジタルVCRは、視野全体を監視する広角カメラブロ
ック1と、望遠レンズで光軸の方向を素早く変えること
ができる望遠カメラブロック9とを備えたものである。
Here, this camera-integrated digital VC
An example of the processing of R will be described. First, this camera-integrated digital VCR is provided with a wide-angle camera block 1 for monitoring the entire field of view and a telephoto camera block 9 capable of quickly changing the direction of the optical axis with a telephoto lens.

【0017】広角カメラブロック1の時間的に隣接する
画像間で動き検出を行い、画像の中に動き物体が現れた
らその動き物体の大きさ(画像の範囲)を求め、その中
心位置に望遠カメラブロック9の光軸を向けるように、
光軸の方向がステムコントローラ11によって制御され
る。同時にその動き物体の大きさに相応しい画角になる
ように望遠カメラブロック9のズームがシステムコント
ローラ11によって制御される。さらに、動き物体まで
の距離が毎フィールド測定され、望遠カメラブロック9
のフォーカスがシステムコントローラ11によって制御
される。または、望遠カメラブロック9にオートフォー
カス機能を有するときには、自動的にフォーカスが動き
物体に合うようになされる。
Motion detection is performed between images temporally adjacent to the wide-angle camera block 1, and when a moving object appears in the image, the size (range of the image) of the moving object is obtained. So that the optical axis of block 9 is turned
The direction of the optical axis is controlled by the stem controller 11. At the same time, the zoom of the telephoto camera block 9 is controlled by the system controller 11 so that the angle of view is suitable for the size of the moving object. Further, the distance to the moving object is measured every field, and the telephoto camera block 9 is measured.
Is controlled by the system controller 11. Alternatively, when the telephoto camera block 9 has an autofocus function, the focus is automatically adjusted to the moving object.

【0018】このようにシステムコントローラ11によ
って制御される望遠カメラブロック9の光軸の方向、ズ
ームおよびフォーカスを予測し注目画像の撮影を行う。
例えば、光軸の方向の制御では、あるフィールドで動き
物体の位置を検出すると、次のフィールドで検出された
位置へ移動するように光軸を制御するので、位置を検出
したフィールドと、光軸の方向を制御するフィールドと
が1フィールドずれてしまう。そこで、1フィールド前
の位置と現在の位置の両方を用いて、検出された動き物
体が等速直線運動を行う仮定の下で次のフィールドにお
ける位置を予測して光軸の方向が制御される。
As described above, the direction of the optical axis, the zoom and the focus of the telephoto camera block 9 controlled by the system controller 11 are predicted, and the image of interest is taken.
For example, in the control of the direction of the optical axis, when the position of a moving object is detected in a certain field, the optical axis is controlled so as to move to the position detected in the next field. Field is shifted by one field. Therefore, using both the position one field before and the current position, the direction of the optical axis is controlled by predicting the position in the next field under the assumption that the detected moving object performs a uniform linear motion. .

【0019】次に、木の葉などが風に揺れる場合に誤動
作を防ぐ一例を説明する。広角カメラブロック1でフレ
ーム間の動き検出を行い、ある物体の動きを追跡する。
その結果、小さな範囲で動いている間はその物体を追尾
しない。ある物体が設定した範囲を超えて移動したとき
初めて望遠カメラブロック9によって追尾される。一旦
追尾を始めたら動きが止まってもその物体の撮影を続け
る。そして、動きが止まってから一定時間を超えると次
の動き物体を探す。
Next, an example of preventing a malfunction when a leaf or the like sways in the wind will be described. The wide-angle camera block 1 detects motion between frames and tracks the motion of a certain object.
As a result, it does not track the object while moving in a small range. The object is tracked by the telephoto camera block 9 only when the object moves beyond the set range. Once you start tracking, continue shooting the object even if the movement stops. Then, when a certain period of time elapses after the movement stops, the next moving object is searched for.

【0020】また、動きが検出されたときに、広角カメ
ラブロック1および望遠カメラブロック9は、フィール
ド毎に交互に出力するようにする。一例として、奇フィ
ールドのときは、広角カメラブロック1で撮影された画
像信号が出力され、偶フィールドのときは、望遠カメラ
ブロック9で撮影された画像信号が出力される。これ
は、後述するように、ミラーブロック11がフィールド
毎に静止動作と、光軸の向きを変える動作とを繰り返す
ため、光軸の向きを変える動作をしているフィールド期
間(上述の一例では、奇フィールドの期間)は、広角カ
メラブロック1からの画像信号を出力するようにしたも
のである。
Further, when a motion is detected, the wide-angle camera block 1 and the telephoto camera block 9 output alternately for each field. As an example, in an odd field, an image signal captured by the wide-angle camera block 1 is output, and in an even field, an image signal captured by the telephoto camera block 9 is output. This is because, as will be described later, since the mirror block 11 repeats the stationary operation and the operation of changing the direction of the optical axis for each field, the field period during which the direction of the optical axis is changed (in the above example, During the odd field period, the image signal from the wide-angle camera block 1 is output.

【0021】上述したミラーブロック8を駆動させた一
例を図2に示す。この図2は、例えば望遠カメラブロッ
ク9のレンズブロック22の設定を望遠にしてミラーブ
ロック8を装着した状態を上から見たものである。ミラ
ー21に反射された被写体がレンズブロック22を介し
てCCD撮像素子23に取り込まれる。ミラーブロック
8のミラー21が緯度経度とも中心にあるとき、Aの位
置の被写体が撮影される。ただし、ミラー21で1回反
射しているため画像は、左右反対になるので電気的に処
理を行う必要がある。
FIG. 2 shows an example in which the above-described mirror block 8 is driven. FIG. 2 shows a state in which the mirror block 8 is mounted with the lens block 22 of the telephoto camera block 9 set to telephoto, for example. The subject reflected by the mirror 21 is taken into the CCD image pickup device 23 via the lens block 22. When the mirror 21 of the mirror block 8 is at the center of both the latitude and longitude, the subject at the position A is photographed. However, since the image is reflected once by the mirror 21, the image is reversed left and right, so it is necessary to electrically process the image.

【0022】ここで、一方のコイルに電流を流し、ミラ
ー21を時計方向に5°動かすと光軸は、10°右へず
れて、Bの位置の被写体が撮影される。反時計方向に5
°動かすと光軸は、10°左へずれて、Cの位置の被写
体が撮影される。
Here, when a current is applied to one of the coils and the mirror 21 is moved clockwise by 5 °, the optical axis is shifted to the right by 10 °, and the object at the position B is photographed. 5 counterclockwise
When the subject is moved by 10 °, the optical axis is shifted to the left by 10 °, and the subject at the position C is photographed.

【0023】次に、経度は、センターにしておき、他方
のコイルに電流を流し、ミラー21が5°上を向くと光
軸は、上へ回転しながらずれて、Dの位置の被写体が撮
影される。緯度も経度も5°ずらすとEの位置の被写体
またはFの位置の被写体が撮影される。
Next, the longitude is set to the center, a current is applied to the other coil, and when the mirror 21 is turned upward by 5 °, the optical axis shifts while rotating upward, and the subject at the position D is photographed. Is done. When the latitude and longitude are shifted by 5 °, the subject at the position E or the subject at the position F is photographed.

【0024】ここで、ミラーブロック8の第1の例とし
て、2軸可動ミラーからなるミラーブロックの構造の一
例を図3に示す。41は、平面鏡であり、その平面鏡4
1の左右に回転軸42があり、可動フレーム43の軸受
けを中心として回転することができる。平面鏡41の上
下にコイル44が固定されている。このコイルの左右に
マグネット系45が可動フレーム43に固定されていて
磁力線がコイル44をよぎるように配置されている。コ
イル44に電流を流すと平面鏡41を上に向けたり、下
に向けたりすることができる。すなわち、緯度の制御が
できる。
Here, as a first example of the mirror block 8, an example of the structure of a mirror block composed of a biaxial movable mirror is shown in FIG. 41 is a plane mirror, and its plane mirror 4
Rotation shafts 42 are provided on the left and right sides of 1, and can rotate around the bearing of the movable frame 43. A coil 44 is fixed above and below the plane mirror 41. Magnet systems 45 are fixed to the movable frame 43 on the left and right sides of the coil, and are arranged so that the lines of magnetic force cross the coil 44. When a current flows through the coil 44, the plane mirror 41 can be turned upward or downward. That is, the latitude can be controlled.

【0025】可動フレーム43の上下に回転軸46があ
り、固定フレーム47の軸受けを中心として回転するこ
とができる。また、可動フレーム43の左右にコイル4
8が固定されている。このコイル48の上下にマグネッ
ト系49が固定フレーム47に固定されていて磁力線が
コイル48をよぎるように配置されている。コイル48
に電流を流すと平面鏡41を左に向けたり、右に向けた
りすることができる。すなわち、経度の制御ができる。
A rotary shaft 46 is provided above and below the movable frame 43, and can rotate about a bearing of the fixed frame 47. Also, the coils 4 are provided on the left and right of the movable frame 43.
8 is fixed. Magnet systems 49 are fixed to the fixed frame 47 above and below the coil 48, and are arranged so that the lines of magnetic force cross the coil 48. Coil 48
When the current flows through the flat mirror 41, the plane mirror 41 can be turned to the left or right. That is, the longitude can be controlled.

【0026】2軸可動ミラーを用いて光軸を変化させ、
望遠カメラブロック9によって注目画像を撮影する一例
を図4を用いて説明する。この注目画像は、一例とし
て、上述した2軸可動ミラーを経度方向にのみ駆動さ
せ、さらにパンモータ10を駆動させるようにして撮影
されたものである。
The optical axis is changed using a two-axis movable mirror,
An example in which an image of interest is captured by the telephoto camera block 9 will be described with reference to FIG. As an example, the target image is taken by driving the above-described two-axis movable mirror only in the longitude direction and further driving the pan motor 10.

【0027】図4には、移動角と時間(フィールド)と
の関係を示す。パンモータ10の角速度を図4Aの線a
に示す。この線aの角速度を角速度センサなどを使って
検出し、その検出結果に基づいてミラーブロック8の光
軸が図4Bの線bのように1.2(deg )の間で逆方向
に制御される。この結果、図4Aの線cに示すように、
シャッター開放時間SONの間、被写体に対して光軸を静
止させることができる。すなわち、光軸は、シャッター
開放時間SONの10(msec)の間、リニアに移動し、シ
ャッターが閉じているSOFF の6.67(msec)の間、
速やかに次のフィールドの光軸の略中心付近に戻る動作
を繰り返す。もし、光量が十分でシャッター速度を速く
できるとき、すなわちシャッター開放時間SONを短くで
きるときは、図4Cの線dに示すようにすることによっ
て、ミラーブロック8の変化幅を狭くすることができ
る。
FIG. 4 shows the relationship between the movement angle and the time (field). The angular velocity of the pan motor 10 is represented by a line a in FIG. 4A.
Shown in The angular velocity of the line a is detected using an angular velocity sensor or the like, and based on the detection result, the optical axis of the mirror block 8 is controlled in the reverse direction between 1.2 (deg) as shown by the line b in FIG. 4B. You. As a result, as shown by the line c in FIG. 4A,
During the shutter open time S ON, the optical axis can be kept stationary with respect to the subject. That is, the optical axis moves linearly during the shutter opening time S ON of 10 (msec) and during the shutter closing S OFF of 6.67 (msec).
The operation of quickly returning to the vicinity of the center of the optical axis in the next field is repeated. If the light amount is sufficient and the shutter speed can be increased, that is, if the shutter opening time S ON can be shortened, the change width of the mirror block 8 can be narrowed by making the shutter open time S ON as shown by the line d in FIG. 4C. .

【0028】パンモータ10が回転する速度(角速度)
の検出精度を上げるため、画像のフィールド間の動き検
出の結果を使う。こうすれば、1フィールド前後の平均
移動速度が画素単位で得られる。ただし、平均値しか得
られないためシャッター開放時間SON内にリニアな変化
以外(2次、3次の変化)の成分があると補正できな
い。また、画像が平坦な場合には正しい動き検出ができ
ないので角速度センサを併用する。
Speed at which the pan motor 10 rotates (angular speed)
In order to improve the detection accuracy, the result of motion detection between fields of an image is used. In this way, an average moving speed before and after one field can be obtained for each pixel. However, since only an average value is obtained, correction cannot be performed if there is a component other than a linear change (secondary or tertiary change) within the shutter open time SON . Further, when the image is flat, it is not possible to detect a correct motion, so an angular velocity sensor is used together.

【0029】上述したミラーブロック8として使用する
ことが可能なアクティブプリズムの概略図を図5に示
す。このアクティブプリズムは、前面ガラス51と後面
ガラス52の間を蛇腹53でつないだものである。この
2枚のガラスの間に高屈折率の液体54が封入されてい
る。2枚のガラスには、それぞれ縦と横に、回転軸を設
け、自由に動作するようにしたものである。このアクテ
ィブプリズムをミラーブロック8の代わりに使用するこ
とによって、光軸が縦と横に曲げることができる。
FIG. 5 is a schematic diagram of an active prism that can be used as the above-described mirror block 8. In this active prism, a front glass 51 and a rear glass 52 are connected by bellows 53. A liquid 54 having a high refractive index is sealed between the two glasses. Each of the two glasses is provided with a rotation axis vertically and horizontally so that the glass can freely operate. By using this active prism instead of the mirror block 8, the optical axis can be bent vertically and horizontally.

【0030】このときの液体54は、 (1)前面ガラス51および後面ガラス52と屈折率n
が近い物質 (2)カメラの動作温度範囲で凍結などの異常が生じな
い物質 (3)万一破損し、液体54が流出しても人体に無害な
物質 この3つの条件を満たす必要がある。
The liquid 54 at this time is composed of (1) a front glass 51 and a rear glass 52 and a refractive index n
(2) A substance that does not cause abnormalities such as freezing in the operating temperature range of the camera. (3) A substance that is harmless to the human body even if it breaks and the liquid 54 flows out. These three conditions must be satisfied.

【0031】アクティブプリズムの動作を簡単に説明す
る。前面ガラス51は、例えば水平の軸で保持され、後
面ガラス52は、例えば垂直の軸で保持され、それぞれ
軸のまわりを独立に回転できる。回転軸には、可動コイ
ルを取り付けた。コイルに流れる電流によって回転角
(頂角)が決められる。例えば、手振れによって、カメ
ラが上を向いたとき、図5Aに示すアクティブプリズム
の状態から図5Bに示すアクティブプリズムの状態へ変
化する。
The operation of the active prism will be briefly described. The front glass 51 is held, for example, on a horizontal axis, and the rear glass 52 is held, for example, on a vertical axis, and can rotate independently around each axis. A moving coil was attached to the rotating shaft. The rotation angle (vertical angle) is determined by the current flowing through the coil. For example, when the camera is turned upward due to camera shake, the state of the active prism shown in FIG. 5A changes to the state of the active prism shown in FIG. 5B.

【0032】具体的には、図5Aに示すように、2枚の
ガラス板が平行なときには、アクティブプリズムに入射
した光線は直進する。ここで、手振れが発生し、2枚の
ガラス板が平行位置からある角度だけ回転したとする
と、アクティブプリズム内部の屈折率nにより、入射し
た光線が出射するときには、図5Bに示すように、屈折
する。
Specifically, as shown in FIG. 5A, when the two glass plates are parallel, the light beam incident on the active prism goes straight. Here, if camera shake occurs and the two glass plates are rotated by a certain angle from the parallel position, the refraction index n inside the active prism causes a refraction as shown in FIG. I do.

【0033】次に、マグネット部と、ミラー部から構成
されるミラーブロック8の第3の例を図6に示す。ま
ず、図6Aにマグネット部の上面図を示し、図6Bに図
6A中のA−A’部分の断面図を示す。このように、中
央に穴82が設けられたフレーム81に4組のマグネッ
ト83が設置される。このマグネット83は、2つの形
状のマグネットから構成される。1つは中央の円柱状の
マグネットと、もう1つはその円柱を囲む輪状のマグネ
ットとからなり、溝が形成される。それぞれのマグネッ
トは、ヨーク85がマグネット84を介してフレーム8
1と連結される。このとき、円柱状のマグネットは、フ
レーム側がS極となり、ヨーク側がN極となる。また、
輪状のマグネットは、フレーム側がN極となり、ヨーク
側がS極となる。
Next, FIG. 6 shows a third example of the mirror block 8 composed of a magnet section and a mirror section. First, FIG. 6A shows a top view of the magnet portion, and FIG. 6B shows a cross-sectional view of AA ′ part in FIG. 6A. Thus, four sets of magnets 83 are installed on the frame 81 having the hole 82 at the center. This magnet 83 is composed of two shapes of magnets. One is composed of a central columnar magnet, and the other is a ring-shaped magnet surrounding the column, and a groove is formed. Each yoke 85 is connected to the frame 8 via a magnet 84.
Connected to 1. At this time, the cylindrical magnet has an S pole on the frame side and an N pole on the yoke side. Also,
The annular magnet has an N pole on the frame side and an S pole on the yoke side.

【0034】図7Aにミラー部の底面図を示し、図7B
に図7A中のB−B’部分の断面図を示す。ミラー裏面
91には、4つのコイル92が設けられている。その裏
は、ミラー表面93となる。4つのコイル92は、図6
中のマグネット83の溝に合い、ミラー部が駆動しても
マグネット部とぶつからないように配置されている。す
なわち、上述のマグネット部にこのミラー部を合わせる
ことによって、アクティブミラーが構成される。
FIG. 7A shows a bottom view of the mirror section, and FIG.
FIG. 7A is a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG. 7A. On the mirror back surface 91, four coils 92 are provided. The back surface is a mirror surface 93. The four coils 92 are shown in FIG.
It is arranged so as to fit in the groove of the magnet 83 inside and not to hit the magnet part even when the mirror part is driven. That is, an active mirror is formed by matching this mirror section with the above-mentioned magnet section.

【0035】図8は、軸受けの主要部の一例である。可
動支点101は、ミラー裏面91の中央に固定され、固
定支点103は、フレーム81に固定される。可動軸受
け102は、可動支点101および固定支点103の中
間に押しつけられた状態で位置する。可動軸受け102
の円形くぼみおよびV字溝が設けられ、可動支点101
または固定支点103の2つの針状の支点が入り、可動
軸受け102は、固定支点103に対して前後に傾斜す
ることができ、可動支点101は、可動軸受け102に
対して左右に傾斜することができる。すなわち、可動支
点101に固定された可動ミラーは、前後左右に傾斜す
ることができる。しかしながら、回転はできない。
FIG. 8 shows an example of a main part of the bearing. The movable fulcrum 101 is fixed to the center of the mirror back surface 91, and the fixed fulcrum 103 is fixed to the frame 81. The movable bearing 102 is located in a state of being pressed between the movable fulcrum 101 and the fixed fulcrum 103. Movable bearing 102
Are provided with a circular recess and a V-shaped groove,
Alternatively, two needle-shaped fulcrums of the fixed fulcrum 103 enter, and the movable bearing 102 can be inclined forward and backward with respect to the fixed fulcrum 103, and the movable fulcrum 101 can be inclined left and right with respect to the movable bearing 102. it can. That is, the movable mirror fixed to the movable fulcrum 101 can be tilted forward, backward, left, and right. However, rotation is not possible.

【0036】図9は、図8の可動軸受け102が可動支
点101と固定支点103に押しつけられた状態にする
ためのものである。金具111は、可動支点101に固
定されている。プレート112は、引張りコイルバネ1
13によって下に引張られて金具111のV字溝に一点
で接している。このため、金具111が可動支点101
と同じ動きをしたとき、プレート112は殆ど動かな
い。
FIG. 9 shows a state in which the movable bearing 102 of FIG. 8 is pressed against the movable fulcrum 101 and the fixed fulcrum 103. The metal fitting 111 is fixed to the movable fulcrum 101. The plate 112 is a tension coil spring 1
13, it is pulled downward and contacts the V-shaped groove of the metal fitting 111 at one point. For this reason, the metal fitting 111 is
When the same movement is performed, the plate 112 hardly moves.

【0037】この一例では、図8の可動支点101の支
点と固定支点103の支点とが同じ高さにあり、かつ図
9の金具111とプレート112の接点も同じ高さにな
るようにしている。ピン114は、可動軸受け102の
脱落を防ぐために使用される。可動軸受け102の溝の
深さは約0.5mmであり、ピン114を固定支点10
3の横からプレート112の穴115を通して貫通させ
て可動軸受け102を固定させる。穴115の穴径は、
ピン114の直径より太いので通常時の動作中は接触し
ない。しかしながら、可動支点101を上に引っ張った
ときピンの下側が穴115の下側に当り、可動軸受け1
02が脱落しないようになっている。このため、ピン1
14の下と穴115の下とのすきまは0.5mmより小
さくなるように選ばれている。
In this example, the fulcrum of the movable fulcrum 101 and the fulcrum of the fixed fulcrum 103 in FIG. 8 are at the same height, and the contact point between the metal fitting 111 and the plate 112 in FIG. 9 is also at the same height. . The pin 114 is used to prevent the movable bearing 102 from falling off. The depth of the groove of the movable bearing 102 is about 0.5 mm.
The movable bearing 102 is fixed by passing through the hole 115 of the plate 112 from the side of 3. The hole diameter of the hole 115 is
Since it is thicker than the diameter of the pin 114, there is no contact during normal operation. However, when the movable fulcrum 101 is pulled upward, the lower side of the pin hits the lower side of the hole 115 and the movable bearing 1
02 does not fall off. Therefore, pin 1
The clearance between below 14 and below hole 115 is chosen to be less than 0.5 mm.

【0038】この一例では、左右方向および前後方向に
可動するアクティブミラーとしたが、例えば光軸が垂直
方向のみに変化するように可動するアクティブミラーと
しても良い。この場合、垂直方向に対応する2組のマグ
ネット83とそれに対応する2つのコイル92だけで良
く、軸受けは、固定支点103および固定軸受け102
のみで構成されるもので良い。
In this example, the active mirror is movable in the left-right direction and the front-rear direction. However, for example, an active mirror movable so that the optical axis changes only in the vertical direction may be used. In this case, only two sets of magnets 83 corresponding to the vertical direction and two coils 92 corresponding thereto are required, and the bearings are fixed fulcrum 103 and fixed bearing 102.
It may be composed only of.

【0039】図10に可動支点101、可動軸受け10
2および固定支点103の変形例を示す。図10Aに示
すように、可動支点102および固定支点103の針状
の支点をナイフエッジ状の支点としても良い。このナイ
フエッジ状の支点とした可動支点105および固定支点
107を適用する場合、可動軸受け106は、図10B
または図10Cに示すような形状とすることで、同様の
効果を得ることができる。
FIG. 10 shows a movable fulcrum 101 and a movable bearing 10.
2 and a modified example of the fixed fulcrum 103 are shown. As shown in FIG. 10A, the needle-shaped fulcrum of the movable fulcrum 102 and the fixed fulcrum 103 may be a knife-edge-shaped fulcrum. When the movable fulcrum 105 and the fixed fulcrum 107 which are the knife-edge-shaped fulcrum are applied, the movable bearing 106 is configured as shown in FIG.
Alternatively, a similar effect can be obtained by forming the shape as shown in FIG. 10C.

【0040】上述したミラーブロック8の第4の例を図
11に示す。カメラブロック121は、CCD撮像素子
とレンズブロックが一体となっている。枠形の可動フレ
ーム123の一面には、チルトモータ122が固定され
る。チルトモータ122の軸124は、可動フレーム1
23の対向面の軸受け125を介して通され、軸124
の略中心にカメラブロック121が固定される。チルト
モータ122によって、カメラブロック121を回転さ
せ、上下方向に光軸を変化させることができる。
FIG. 11 shows a fourth example of the mirror block 8 described above. In the camera block 121, a CCD image pickup device and a lens block are integrated. The tilt motor 122 is fixed to one surface of the frame-shaped movable frame 123. The axis 124 of the tilt motor 122 is
23 through a bearing 125 on the opposite surface, and a shaft 124
The camera block 121 is fixed substantially at the center of the camera block 121. The camera block 121 can be rotated by the tilt motor 122 to change the optical axis in the vertical direction.

【0041】可動フレーム123の外周を取り囲むよう
に、枠形の固定フレーム126が設けられる。固定フレ
ーム126の例えば下面には、パンモータ127が固定
される。パンモータ127の軸は、可動フレーム123
に固定される。固定フレーム126の対向面には、可動
フレーム123を回動可能に取り付けるために、軸およ
び軸受け128が設けられる。パンモータ127によっ
て、可動フレーム123を回転させ、左右方向に光軸を
変化させることができる。このように、固定フレーム1
26の中心に配置したカメラブロック121を互いに直
交する軸を中心として回転させることによって、光軸を
上下左右に変えることができる。
A frame-shaped fixed frame 126 is provided so as to surround the outer periphery of the movable frame 123. A pan motor 127 is fixed to, for example, the lower surface of the fixed frame 126. The axis of the pan motor 127 is
Fixed to A shaft and a bearing 128 are provided on the opposing surface of the fixed frame 126 to rotatably mount the movable frame 123. The movable frame 123 can be rotated by the pan motor 127 to change the optical axis in the left-right direction. Thus, the fixed frame 1
By rotating the camera block 121 disposed at the center of 26 about axes orthogonal to each other, the optical axis can be changed vertically and horizontally.

【0042】上述したミラーブロック8、望遠カメラブ
ロック9およびパンモータ10の変形例を図12に示
す。図12Aに示すように、回転フレーム134には、
チルトモータ132およびミラー131からなる1軸ア
クティブミラーと、レンズブロックおよびCCD撮像素
子を含むカメラブロック133とが設けられる。カメラ
ブロック133を望遠に設定し、上に向けて取り付け
る。1軸アクティブミラーは、カメラブロック133の
光軸に対して約45度の角度でレンズの前に配置され
る。このとき、CCD撮像素子の走査線が垂直方向にな
るように設定する。こうすることによって、縦長の画像
として被写体が撮影される。これは、パンモータ135
を設けたことによって、容易に水平方向の画像を得るこ
とができるので、1軸アクティブミラーによって得られ
る注目画像を縦長の画像とする。
FIG. 12 shows a modification of the above-described mirror block 8, telephoto camera block 9, and pan motor 10. As shown in FIG. 12A, the rotating frame 134 includes:
A one-axis active mirror including a tilt motor 132 and a mirror 131, and a camera block 133 including a lens block and a CCD image sensor are provided. The camera block 133 is set to telephoto, and is mounted facing upward. The one-axis active mirror is disposed in front of the lens at an angle of about 45 degrees with respect to the optical axis of the camera block 133. At this time, the scanning line of the CCD image sensor is set to be in the vertical direction. By doing so, the subject is photographed as a vertically long image. This is the pan motor 135
Is provided, a horizontal image can be easily obtained. Therefore, the target image obtained by the one-axis active mirror is a vertically long image.

【0043】ここで、1軸アクティブミラーを45度を
中心として±7度位回転させると、垂直方向の撮影がで
きる。また、1軸アクティブミラーとカメラブロック1
33とを一括して水平方向に回転させるために、回転フ
レーム134は、パンモータ135に取り付けられる。
1軸アクティブミラーで垂直方向の走査を行い、パンモ
ータ135で水平方向の走査を行うことで動きのある物
体を追尾して撮影することができる。また、このカメラ
ブロック133によって、水平方向に360度の注目画
像を撮影することができる。
Here, when the one-axis active mirror is rotated by about ± 7 degrees around 45 degrees, vertical photography can be performed. One-axis active mirror and camera block 1
The rotating frame 134 is attached to a pan motor 135 so that the rotating frame 33 and the rotating frame 33 are rotated in a horizontal direction.
Scanning in the vertical direction is performed by the one-axis active mirror, and scanning in the horizontal direction is performed by the pan motor 135, so that a moving object can be tracked and photographed. In addition, the camera block 133 can capture a 360-degree image of interest in the horizontal direction.

【0044】回転フレーム134を回転させるパンモー
タ135は、図12Bに示すように設置される。パンモ
ータ135は、下部キャビネット137に設けられる。
下部キャビネット137に設けられたパンモータ135
および回転フレーム134に透明カバー136が載置さ
れる。この透明カバー136は、一例として、被写体か
らの光を通過させる透明部136aと、遮光部136b
とからなる。下部キャビネット137には、上述した図
1に示す構成の記録装置を収めることができる収納部1
38が設けられる。
A pan motor 135 for rotating the rotating frame 134 is installed as shown in FIG. 12B. The pan motor 135 is provided in the lower cabinet 137.
Pan motor 135 provided in lower cabinet 137
The transparent cover 136 is placed on the rotating frame 134. The transparent cover 136 includes, for example, a transparent part 136a that allows light from a subject to pass therethrough, and a light shielding part 136b.
Consists of The lower cabinet 137 has a storage unit 1 capable of storing the recording device having the configuration shown in FIG.
38 are provided.

【0045】次に、注目画像を撮影する第1の例を図1
3を用いて説明する。一例として、光軸の方向を静止状
態から次の静止状態に変化させるために必要な時間を約
7msecとする。図13において、フレームパルスに同期
して時点Aで光軸の方向が静止状態から次の注目画像の
撮影位置へ変化する。そして、時点Bまでに光軸の方向
が静止状態となる。この時点Aから約7msec後の時点B
までの間、光軸の方向が移動しているので、時点Bで
は、排出パルスに基づいてCCD撮像素子に蓄積された
電荷が基板に排出される。そして、時点Bから時点Cま
での間、光軸の方向が静止状態となり、CCD撮像素子
に電荷が蓄積される。フィールドの終わりとなる時点C
で読み出しパルスに基づいてCCD撮像素子に蓄積され
た電荷が垂直CCDに転送される。垂直CCDに転送さ
れた電荷は、時点Cから始まるフィールド(時点Cから
時点E)の間に、CCD撮像素子から出力される。
Next, a first example of photographing an image of interest is shown in FIG.
3 will be described. As an example, the time required for changing the direction of the optical axis from the stationary state to the next stationary state is about 7 msec. In FIG. 13, at time A, the direction of the optical axis changes from the still state to the shooting position of the next target image in synchronization with the frame pulse. By the time point B, the direction of the optical axis is in a stationary state. Time B about 7 msec after this time A
During this period, the direction of the optical axis is moving, and at time B, the electric charge accumulated in the CCD image sensor is discharged to the substrate based on the discharge pulse. Then, from the time point B to the time point C, the direction of the optical axis is in a stationary state, and charges are accumulated in the CCD image sensor. Time C at the end of the field
The electric charges accumulated in the CCD image sensor based on the readout pulse are transferred to the vertical CCD. The electric charge transferred to the vertical CCD is output from the CCD image sensor during a field starting from time C (time C to time E).

【0046】そして、次の第2フィールドでは、光軸の
方向を静止状態としたまま、露光の条件を同じにするた
め、時点Cから時点Dまでの間に、CCD撮像素子に蓄
積された電荷が時点Dで排出パルスに基づいて基板に排
出される。そして、時点Dから時点Eまでの間に、CC
D撮像素子に蓄積された電荷がフィールドの終わりとな
る時点Eで読み出しパルスに基づいて垂直CCDに転送
される。垂直CCDに転送された電荷は、時点Eから始
まるフィールドの間に、CCD撮像素子から出力され
る。このように、1フレームの注目画像が撮影される。
また、この時点Eでは、光軸の方向を静止状態から次の
光軸の方向へ変化させる。このようにして1フレームか
らなる1枚の注目画像が1秒間に30枚撮影され、記録
される。
In the next second field, in order to make the exposure conditions the same while keeping the direction of the optical axis stationary, the charge accumulated in the CCD image pickup device between time C and time D is set. Is discharged onto the substrate at time D based on the discharge pulse. Then, between time D and time E, CC
D The electric charge accumulated in the image sensor is transferred to the vertical CCD based on the read pulse at the time E at the end of the field. The electric charge transferred to the vertical CCD is output from the CCD image sensor during a field starting from time point E. In this manner, one frame of the target image is captured.
At this point E, the direction of the optical axis is changed from the stationary state to the direction of the next optical axis. In this way, one image of interest consisting of one frame is photographed and recorded 30 times per second.

【0047】この一実施形態において、注目画像を撮影
する第2の例を図14を用いて説明する。上述の第1の
例と同じく、光軸の方向を変化させるために必要な時間
を約7msecとする。図14において、垂直同期信号VD
に同期して時点aで光軸の方向が静止状態から次の光軸
の方向へ変化する。そして、時点bまでに光軸の方向が
静止状態となる。この時点aから約7msec後の時点bま
での間、光軸の方向が移動しているので、時点bでは、
排出パルスに基づいてCCD撮像素子に蓄積された電荷
が基板に排出される。
In this embodiment, a second example of photographing an image of interest will be described with reference to FIG. As in the first example, the time required to change the direction of the optical axis is about 7 msec. In FIG. 14, the vertical synchronization signal VD
At the time point a, the direction of the optical axis changes from the stationary state to the direction of the next optical axis. By the time point b, the direction of the optical axis is stationary. Since the direction of the optical axis is moving from this time point a to a time point b about 7 msec later, at the time point b,
The electric charges accumulated in the CCD image sensor are discharged to the substrate based on the discharge pulse.

【0048】そして、時点bから時点cまでの間、光軸
の方向が静止状態となり、CCD撮像素子に電荷が蓄積
される。フィールドの終わりとなる時点cでは、読み出
しパルスに基づいてCCD撮像素子に蓄積された電荷が
垂直CCDに転送される。垂直CCDに転送された電荷
は、時点cから始まるフィールドの間に、CCD撮像素
子から出力される。このように、1フィールドの注目画
像が撮影される。また、時点cでは、光軸の方向を静止
状態から次の注目画像の光軸の方向へ変化させる。この
ようにして、1フィールドからなる1枚の注目画像が1
秒間に60枚撮影され、記録される。
Then, from the time point b to the time point c, the direction of the optical axis becomes stationary, and electric charges are accumulated in the CCD image pickup device. At the time point c at the end of the field, the electric charge accumulated in the CCD image sensor based on the read pulse is transferred to the vertical CCD. The electric charges transferred to the vertical CCD are output from the CCD image sensor during a field starting from the time point c. In this way, a target image of one field is captured. At the time point c, the direction of the optical axis is changed from the stationary state to the direction of the optical axis of the next image of interest. In this way, one attention image consisting of one field is 1
Sixty images are taken and recorded per second.

【0049】このように、フレーム毎またはフィールド
毎に、光軸の方向を変え、注目画像を撮影する方法を説
明したが、2フレーム毎または2フィールド毎に、光軸
の方向を変え、注目画像を撮影するようにしても良い。
また、被写体が明るいときには、フレーム毎またはフィ
ールド毎に、光軸の方向を変え、注目画像を撮影し、被
写体が暗いときには、2フレーム毎または2フィールド
毎に光軸の方向を変え、注目画像を撮影するようにして
も良い。
As described above, the method of photographing the image of interest by changing the direction of the optical axis for each frame or each field has been described. However, the direction of the optical axis is changed for every two frames or every two fields, and May be taken.
When the subject is bright, the direction of the optical axis is changed for each frame or field, and an image of interest is taken. When the subject is dark, the direction of the optical axis is changed for every two frames or every two fields, and the image of interest is changed. You may make it take a picture.

【0050】この一実施形態において、注目画像を撮影
する第3の例を図15を用いて説明する。この図15で
は、2フレーム毎に光軸の方向を変え、注目画像を撮影
するようにした例であり、上述の第1および第2の例と
同じく、光軸の方向を変化させるために必要な時間を約
7msecとする。フレームパルスに同期して光軸の方向が
移動する。図15では、区間Aの始まりで光軸の方向が
静止状態から次の光軸の方向へ変化する。この区間Aで
は、光軸の方向が移動しているので、排出パルスに基づ
いてCCD撮像素子に蓄積された電荷が基板に排出され
る。
In this embodiment, a third example of photographing an image of interest will be described with reference to FIG. FIG. 15 shows an example in which the direction of the optical axis is changed every two frames to capture an image of interest. Like the first and second examples described above, it is necessary to change the direction of the optical axis. Time is about 7 msec. The direction of the optical axis moves in synchronization with the frame pulse. In FIG. 15, at the beginning of the section A, the direction of the optical axis changes from the stationary state to the direction of the next optical axis. In this section A, since the direction of the optical axis is moving, the electric charge accumulated in the CCD image sensor is discharged to the substrate based on the discharge pulse.

【0051】そして、区間Bで光軸の方向が静止状態と
なり、CCD撮像素子に電荷が蓄積される。区間Bの終
わりでは、読み出しパルスに基づいてCCD撮像素子に
蓄積された電荷が垂直CCDに転送される。垂直CCD
に転送された電荷は、次のフレームの間に、CCD撮像
素子から出力される。このように、2フレームからなる
1枚の注目画像が1秒間に7.5枚撮影され、記録され
る。
Then, in the section B, the direction of the optical axis becomes stationary, and electric charges are accumulated in the CCD image pickup device. At the end of the section B, the electric charge accumulated in the CCD image sensor based on the read pulse is transferred to the vertical CCD. Vertical CCD
Are output from the CCD image sensor during the next frame. In this way, one image of interest consisting of two frames is photographed and recorded at 7.5 times per second.

【0052】この実施形態では、パンモータおよびチル
トモータは、一例としてステッピングモータから構成さ
れる。
In this embodiment, the pan motor and the tilt motor are constituted by a stepping motor as an example.

【0053】[0053]

【発明の効果】この発明に依れば、動きのある物体のみ
を追尾して撮影することができるので、飛翔する被写体
でも画面外に消え去ることなくきれいに撮影できる。ま
た、動き物体に画角およびフォーカスを合わすことがで
きるので、無人撮影でも十分にズームアップされた画像
を撮影することができる。
According to the present invention, since only a moving object can be tracked and photographed, even a flying object can be photographed clearly without disappearing off the screen. Further, since the angle of view and the focus can be adjusted to the moving object, a sufficiently zoomed-in image can be captured even in unmanned shooting.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明を適用する一実施形態のブロック図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment to which the present invention is applied.

【図2】ミラーブロックを用いて注目画像の撮影を説明
するための略線図である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining shooting of an image of interest using a mirror block.

【図3】この発明に適用される2軸可動ミラーからなる
ミラーブロックの第1の例を説明するための略線図であ
る。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a first example of a mirror block including a two-axis movable mirror applied to the present invention.

【図4】この発明のカメラの移動角と、光軸の変化を示
したグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a movement angle of a camera according to the present invention and a change in an optical axis.

【図5】この発明に適用されるアクティブプリズムの一
例を説明するための略線図である。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining an example of an active prism applied to the present invention.

【図6】この発明に適用されるマグネットの一例の説明
に用いる略線図である。
FIG. 6 is a schematic diagram used for describing an example of a magnet applied to the present invention.

【図7】この発明に適用される可動ミラーの一例の説明
に用いる略線図である。
FIG. 7 is a schematic diagram used for describing an example of a movable mirror applied to the present invention.

【図8】この発明に適用される軸受けの一例の説明に用
いる略線図である。
FIG. 8 is a schematic diagram used for describing an example of a bearing applied to the present invention.

【図9】この発明に適用される軸受けを固定する一例の
説明に用いる略線図である。
FIG. 9 is a schematic diagram used for describing an example of fixing a bearing applied to the present invention.

【図10】この発明に適用される軸受けの他の例の説明
に用いる略線図である。
FIG. 10 is a schematic diagram used for describing another example of the bearing applied to the present invention.

【図11】この発明に適用される光軸変換手段の第4の
例を示す略線図である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a fourth example of the optical axis conversion means applied to the present invention.

【図12】この発明に適用される光軸変換手段の第5の
例となる1軸アクティブミラーの説明に用いる略線図で
ある。
FIG. 12 is a schematic diagram used for describing a one-axis active mirror which is a fifth example of the optical axis conversion means applied to the present invention.

【図13】この発明に適用される注目画像の撮影を説明
するためのタイミングチャートである。
FIG. 13 is a timing chart for explaining shooting of an image of interest applied to the present invention.

【図14】この発明に適用される注目画像の撮影を説明
するためのタイミングチャートである。
FIG. 14 is a timing chart for explaining shooting of an image of interest applied to the present invention.

【図15】この発明に適用される注目画像の撮影を説明
するためのタイミングチャートである。
FIG. 15 is a timing chart for explaining shooting of an image of interest applied to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・広角カメラブロック、2・・・動き検出回路、
3・・・スイッチ回路、4・・・圧縮回路、5・・・メ
モリ、6・・・記録媒体、7・・・伸長回路、8・・・
ミラーブロック、9・・・望遠カメラブロック、10・
・・パンモータ、11・・・システムコントローラ、1
2・・・操作系
1: wide-angle camera block, 2: motion detection circuit,
3 switch circuit 4 compression circuit 5 memory 6 recording medium 7 decompression circuit 8
Mirror block, 9 ... telephoto camera block, 10
..Pan motors, 11 ... System controllers, 1
2. Operation system

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 周囲の画像を広角で撮影する第1のビデ
オカメラと、 上記第1のビデオカメラからの画像から動き物体を検出
する動き検出手段と、 上記周囲の画像の一部を望遠で撮影する第2のビデオカ
メラと、 上記第2のビデオカメラの前に設けられ、1フレームま
たは1フィールドおきに光軸の向きを変える光軸変換手
段とを有し、 上記動き検出手段の結果に基づいて、上記動き物体の前
の位置と現在の位置から上記動き物体の次の位置を予測
し、予測した上記次の位置に上記光軸を移動させ、上記
第2のビデオカメラで撮影するようにしたことを特徴と
する画像撮像装置。
1. A first video camera that captures a surrounding image at a wide angle, a motion detection unit that detects a moving object from an image from the first video camera, and a part of the surrounding image in telephoto. A second video camera for photographing; and an optical axis conversion unit provided in front of the second video camera for changing the direction of the optical axis every other frame or every other field. Based on the previous position of the moving object and the current position, the next position of the moving object is predicted, the optical axis is moved to the predicted next position, and the image is taken by the second video camera. An image pickup apparatus characterized in that:
【請求項2】 請求項1において、 さらに、上記第1および第2のビデオカメラからの画像
を記録するための記録手段を有するようにしたことを特
徴とする画像撮像装置。
2. The image pickup apparatus according to claim 1, further comprising a recording unit for recording images from the first and second video cameras.
【請求項3】 請求項2において、 上記動き検出手段によって、上記動き物体が検出されな
いときには、撮影された上記第1および第2のビデオカ
メラからの画像を上記記録手段に記録しないようにした
ことを特徴とする画像撮像装置。
3. The apparatus according to claim 2, wherein when the moving object is not detected by the motion detecting means, the captured images from the first and second video cameras are not recorded in the recording means. An image pickup apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項4】 請求項1において、 上記動き物体の範囲を検出し、上記第2のビデオカメラ
の画角を上記動き物体の範囲に変更するようにしたこと
を特徴とする画像撮像装置。
4. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the range of the moving object is detected, and the angle of view of the second video camera is changed to the range of the moving object.
【請求項5】 請求項1において、 上記動き物体までの距離を検出し、上記第2のビデオカ
メラのフォーカスを上記動き物体に合わせるようにした
ことを特徴とする画像撮像装置。
5. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein a distance to the moving object is detected, and a focus of the second video camera is adjusted to the moving object.
【請求項6】 請求項1において、 所定の範囲を超えて移動した上記動き物体のみを上記第
2のビデオカメラで撮影し、 上記動き物体の動きが一定時間以上停止したときに上記
第2のビデオカメラでの撮影を停止するようにしたこと
を特徴とする画像撮像装置。
6. The method according to claim 1, wherein only the moving object that has moved beyond a predetermined range is photographed by the second video camera, and when the movement of the moving object stops for a predetermined time or more, An image pickup apparatus, wherein shooting with a video camera is stopped.
【請求項7】 請求項1において、 垂直方向に駆動するチルトモータとミラーからなる上記
光軸変換手段と、上記第2のビデオカメラとを一括して
水平方向に駆動させるパンモータを設けたことを特徴と
する画像撮像装置。
7. The apparatus according to claim 1, wherein said optical axis converting means comprising a tilt motor and a mirror driven in a vertical direction and a pan motor for driving said second video camera collectively in a horizontal direction are provided. An image pickup device characterized by the following.
【請求項8】 請求項1において、 上記光軸変換手段は、 ミラーを固定する固定部と、 上記ミラーと上記固定部とを左右方向および/または前
後方向に可動するように結合する支持部と、 コイルおよびマグネットの一方を上記ミラーに設け、上
記コイルおよび上記マグネットの他方を上記固定部に設
け、上記ミラーを左右方向および前後方向の少なくとも
一方向に変位させる駆動部とからなることを特徴とする
画像撮像装置。
8. The optical axis converting means according to claim 1, wherein the optical axis converting means comprises: a fixing portion for fixing a mirror; and a supporting portion for connecting the mirror and the fixing portion so as to be movable in the left-right direction and / or the front-back direction. A driving unit that disposes one of the coil and the magnet on the mirror, the other of the coil and the magnet on the fixed unit, and displaces the mirror in at least one of the left-right direction and the front-back direction. Image capturing device.
【請求項9】 請求項1において、 所定期間に一回、上記動き物体の次の画像の位置に上記
光軸を移動させるジャンプ動作を行い、上記ジャンプ動
作をされている期間に、上記第2のビデオカメラの撮像
素子に露光した電荷を排出し、 上記ジャンプ動作をされている期間以外で、露光した電
荷を上記動き物体の次の位置に対応する撮像出力として
得るようにしたことを特徴とする画像撮像装置。
9. The method according to claim 1, wherein a jump operation for moving the optical axis to a position of a next image of the moving object is performed once during a predetermined period, and the second operation is performed during the jump operation. Discharging the charge exposed to the image sensor of the video camera, and excluding the period during which the jump operation is performed, the exposed charge is obtained as an image output corresponding to the next position of the moving object. Image capturing device.
【請求項10】 第1のビデオカメラで周囲の画像を広
角で撮影するステップと、 上記第1のビデオカメラからの画像から動き物体を検出
するステップと、 第2のビデオカメラで上記周囲の画像の一部を望遠で撮
影するステップと、 上記第2のビデオカメラの前に設けられ、1フレームま
たは1フィールドおきに光軸の向きを変えるステップと
からなり、 上記動き物体を検出した結果に基づいて、上記動き物体
の前の位置と現在の位置から上記動き物体の次の位置を
予測し、予測した上記次の位置に上記光軸を移動させ、
上記第2のビデオカメラで撮影するようにしたことを特
徴とする画像撮像方法。
10. A step of capturing a surrounding image with a first video camera at a wide angle; a step of detecting a moving object from an image from the first video camera; and a step of detecting a surrounding object with a second video camera. And a step of changing the direction of the optical axis every other frame or every other field provided in front of the second video camera, based on the result of detecting the moving object. Predicting the next position of the moving object from the previous position and the current position of the moving object, moving the optical axis to the predicted next position,
An image capturing method, wherein the image is captured by the second video camera.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010183280A (en) * 2009-02-04 2010-08-19 Sumitomo Electric Ind Ltd System for tracking and photographing multiple moving objects, and photographing control method
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