JP2002016832A - ビデオカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アスペクト比１６：９の画像信号を出力する
に際し、画質を劣化させることなく、極力小型で低消費
電力とすることができるビデオカメラを提供する。 【解決手段】 撮像素子（ＣＣＤ）２は、画素配列のア
スペクト比が略４：３である。アスペクト比１６：９の
画像信号を読み出す場合には、画素配列の水平方向は実
質的に全ての画素を使用し、垂直方向は上下両端部を残
して使用する。水平方向角加速度センサ６１，水平方向
像ぶれ制御部７，モータ駆動制御部８２，像ぶれ補正モ
ータ１６，像ぶれ補正レンズ１５によって、水平方向の
像ぶれ補正量を算出して光学式に補正する。垂直方向像
ぶれ制御部４，ＣＣＤ駆動制御部５によって、垂直方向
の像ぶれ補正量を算出して電子式に補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、手ぶれ等により生
じる撮像画像の像ぶれを補正する像ぶれ補正手段を備え
るビデオカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオカメラを手で持った状態で使用す
ると、手ぶれによって撮像画像が揺れる、いわゆる像ぶ
れが生じ、撮像画像が見にくくなってしまう。そこで、
像ぶれを補正する手段が種々提案されており、像ぶれ
（手ぶれ）補正機能を備えたビデオカメラが実用に供さ
れている。像ぶれ補正手段としては、光学式補正手段
と、電子式補正手段とがある。

【０００３】光学式補正手段は、手ぶれもしくは像ぶれ
を検出し、この検出したぶれ量・ぶれ方向に応じて、像
ぶれを補正するための補正光学系をシフト（平行移動）
あるいはチルト（回転）させ、撮像素子（ＣＣＤ）上の
像を動かして像ぶれを補正する方法である。光学式補正
手段の他の方法として、ぶれ量・ぶれ方向に応じて、光
路中に配置した可変頂角プリズムの頂角を変化させ、撮
像素子上の像を動かして像ぶれを補正するものもある。
このように、光学式補正手段は、光学系の少なくとも一
部を変位もしくは変形させて像ぶれを補正するものであ
る。

【０００４】電子式補正手段は、手ぶれもしくは像ぶれ
を検出し、この検出したぶれ量・ぶれ方向に応じて、撮
像素子の読み出し範囲をずらすことにより画像の読み出
し範囲をずらして像ぶれを補正する方法である。電子式
補正手段の他の方法として、撮像素子の読み出した画像
を一旦メモリに記憶し、ぶれ量・ぶれ方向に応じて、メ
モリからの画像の読み出し範囲をずらして像ぶれを補正
するものもある。このように、電子式補正手段は、画像
の読み出し範囲をずらして像ぶれを補正するものであ
る。

【０００５】特開平６−１４２５４号公報には、水平方
向の像ぶれを補正する場合には光学式補正手段を用い、
垂直方向の像ぶれを補正する場合には電子式補正手段を
用いるようにしたビデオカメラが記載されている。な
お、光学式補正手段は、撮像素子の画素を有効に使用す
ることができるため、画質や感度にとって有利である
が、装置の大型化や高価格化、消費電力の増大を招く。
電子式補正手段は、装置が大型化することなく、消費電
力の増大を招くことはないが、画質が悪化したり、画質
を悪化させないようにするには、画素数の多い高価な撮
像素子を使用しなければならない。光学式補正手段と電
子式補正手段とを組み合わせた方法は、双方の欠点を抑
えつつ、双方の利点を併せ持つ。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ビデオカメ
ラで撮像した画像信号のアスペクト比は通常４：３であ
るが、近年、ワイド画面の普及により、ビデオカメラで
撮像した画像信号をアスペクト比１６：９で出力したい
という要望が高まっている。アスペクト比１６：９の画
像信号を出力することができる機能を備えたビデオカメ
ラにおいて、撮像素子及び像ぶれ補正手段を如何に構成
するかは、重要な事項である。

【０００７】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、アスペクト比１６：９の画像信号を出力す
るに際し、画質を劣化させることなく、極力小型で低消
費電力とすることができるビデオカメラを提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
の技術の課題を解決するため、画素配列のアスペクト比
が略４：３の撮像素子を備えたビデオカメラにおいて、
水平方向の像ぶれ補正量を算出する水平方向の像ぶれ補
正量算出手段（７，７０）と、垂直方向の像ぶれ補正量
を算出する垂直方向の像ぶれ補正量算出手段（４，７
０）と、前記水平方向の像ぶれ補正量に応じて、水平方
向の像ぶれを補正する光学式補正手段（１５，１６）
と、少なくとも前記垂直方向の像ぶれ補正量に応じて、
少なくとも垂直方向の像ぶれを補正する電子式補正手段
（５）とを設け、前記撮像素子よりアスペクト比１６：
９の画像信号を読み出す場合には、前記画素配列の水平
方向は実質的に全ての画素を使用し、垂直方向は上下両
端部を残すことにより、アスペクト比１６：９の領域を
基本的な使用領域とし、水平方向の像ぶれを前記光学式
補正手段によって補正すると共に、垂直方向の像ぶれを
前記電子式補正手段によって補正するよう構成したこと
を特徴とするビデオカメラを提供するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のビデオカメラにつ
いて、添付図面を参照して説明する。図１は本発明のビ
デオカメラの第１実施例を示すブロック図、図２は本発
明のビデオカメラで用いる撮像素子の画素使用領域を説
明するための図、図３は本発明のビデオカメラにおける
光学式補正手段の一例を示す平面図、図４は本発明のビ
デオカメラの第２実施例を示すブロック図である。

【００１０】＜第１実施例＞図１において、撮像レンズ
部１は、被写体の像を撮像素子であるＣＣＤ２上に結像
する。撮像レンズ部１は、ズームレンズ１１、ズームレ
ンズ１１を動かして焦点距離を可変するズームモータ１
２、フォーカスレンズ１３、フォーカスレンズ１３を動
かして合焦位置を可変するフォーカスモータ１４、水平
方向の像ぶれを補正するための像ぶれ補正レンズ１５、
像ぶれ補正レンズ１５を動かして水平方向の結像位置を
可変する像ぶれ補正モータ１６等を備える。ズームモー
タ１２及びフォーカスモータ１４は、モータ駆動制御部
８１によって駆動され、像ぶれ補正モータ１６は、モー
タ駆動制御部８２によって駆動される。

【００１１】ここで、図２を用いて、ＣＣＤ２の構成
（画素の分布形状）について説明する。ＣＣＤ２は、図
２（Ａ），（Ｂ）に示すように、アスペクト（横縦）比
略４：３とした画素配列を備えている。図２（Ａ）は、
このＣＣＤ２を用いてアスペクト比４：３の画像信号を
出力する場合の画素使用領域を示しており、図２（Ｂ）
はこのＣＣＤ２を用いてアスペクト比１６：９の画像信
号を出力する場合の画素使用領域を示している。一例と
して、ＣＣＤ２は、横９４２画素が縦に６５４列配列し
たものである。

【００１２】アスペクト比４：３の画像信号を出力する
場合には、図２（Ａ）に示すように、水平方向（左右方
向）の左右端部と垂直方向（上下方向）の上下端部を残
し、ハッチングを付した中央部の横７１１画素、縦４８
５列からなるアスペクト比４：３の領域を基本的な使用
領域とする。このとき、ハッチングを付していない端部
の領域の上下・左右それぞれの画素は、上下・左右方向
の画素全体の約３５％である。

【００１３】アスペクト比１６：９の画像信号を出力す
る場合には、図２（Ｂ）に示すように、水平方向は実質
的に全ての画素を使用し、垂直方向の上下端部を残し、
ハッチングを付した中央部の横９４２画素、縦４８５列
からなるアスペクト比１６：９の領域を基本的な使用領
域とする。このとき、ハッチングを付していない端部の
領域の上下の画素は、上下方向の画素全体の約３５％で
ある。また、このときの画質は、図２（Ａ）のアスペク
ト比４：３のときと同等であり、水平方向の画素が増加
している分、情報量が増えている。

【００１４】再び図１に戻り、ＣＣＤ２より出力された
撮像信号は信号処理部３に入力される。信号処理部３
は、ＣＣＤ２からの撮像信号を基に画像信号を生成する
と共に、連続する画面から像の垂直方向の動きベクトル
を検出する。信号処理部３によって処理された画像信号
（映像信号）は図示していない後段の回路へと供給され
る。垂直方向の動きベクトルは、垂直方向像ぶれ制御部
４に入力される。垂直方向像ぶれ制御部４は、垂直方向
の動きベクトルより垂直方向の像ぶれ補正量を算出す
る。なお、補正量とは、補正する方向と補正の程度を含
むものである。

【００１５】垂直方向の像ぶれ補正量はＣＣＤ駆動制御
部５に入力される。ＣＣＤ駆動制御部５は、垂直方向の
像ぶれ補正量に基づいてＣＣＤ２における走査範囲を補
正しつつ、ＣＣＤ２を駆動する。アスペクト比４：３の
画像信号を出力する場合、及び、アスペクト比１６：９
の画像信号を出力する場合には、図２（Ａ），（Ｂ）で
説明したように、ＣＣＤ２の画素には上下方向に約３５
％の余分があるため、ＣＣＤ２からの画像の読み出し範
囲をずらすことにより、電子式に垂直方向の像ぶれを補
正することができる。

【００１６】水平方向角加速度センサ６１は、水平方向
の角加速度を算出し、角加速度算出信号を水平方向像ぶ
れ制御部７に入力する。水平方向像ぶれ制御部７は、角
加速度算出信号を積分して角速度を算出する。そして、
水平方向像ぶれ制御部７は、角速度算出信号とズーム制
御部９から入力される焦点距離とにより水平方向の像ぶ
れ補正量を算出する。

【００１７】水平方向の像ぶれ補正量はＣＣＤ駆動制御
部５及びモータ駆動制御部８２に入力される。アスペク
ト比４：３の画像信号を出力する場合には、図２（Ａ）
で説明したように、ＣＣＤ２の画素には左右方向に約３
５％の余分があるため、電子式に水平方向の像ぶれを補
正することが可能である。そこで、ＣＣＤ駆動制御部５
は、水平方向の像ぶれ補正量に基づいてＣＣＤ２におけ
る走査範囲を補正しつつ、ＣＣＤ２を駆動する。これに
より、電子式に水平方向の像ぶれを補正する。

【００１８】アスペクト比１６：９の画像信号を出力す
る場合には、図２（Ｂ）で説明したように、ＣＣＤ２の
画素には左右方向に余分がないため、電子式に水平方向
の像ぶれを補正することはできない。そこで、モータ駆
動制御部８２は、水平方向の像ぶれ補正量に基づいて像
ぶれ補正モータ１６を駆動し、像ぶれ補正レンズ１５を
動かして、光学式に水平方向の像ぶれを補正する。な
お、アスペクト比４：３の画像信号を出力する場合に
も、光学式に水平方向の像ぶれを補正するようにしても
よい。但し、像ぶれ補正モータ１６等を動作させると、
消費電力が増大するので、電子式に水平方向の像ぶれを
補正する方が好ましい。

【００１９】図３を用いて、光学式に水平方向の像ぶれ
を補正するための、像ぶれ補正レンズ１５等を含む補正
光学系の一例について説明する。図３において、像ぶれ
補正レンズ１５は、光軸Ｌと直交する面内に、水平方向
のみ移動可能なレンズ枠２１により保持されている。な
お、光軸Ｌは水平軸Ｈと垂直軸Ｖに直交する軸である。
レンズ枠２１にはコイル２２が設けられており、鏡筒２
３にはコイル２２を挟むように磁石（図示せず）が固定
されている。コイル２２と磁石と破断した状態にて示し
ているヨーク２４とが、像ぶれ補正モータ１６を構成し
ている。

【００２０】以上のように、本発明のビデオカメラは、
ＣＣＤ２として、アスペクト比略４：３の画素配列を備
えたものを用いる。アスペクト比１６：９の画像信号を
出力する場合には、水平方向は実質的に全ての画素を使
用し、垂直方向は両端部を残して、アスペクト比１６：
９の領域を、基本的な使用領域とする。そして、水平方
向の像ぶれを補正する場合には光学式補正手段を用い、
垂直方向の像ぶれを補正する場合には電子式補正手段を
用いる。

【００２１】また、アスペクト比４：３の画像信号を出
力する場合には、水平及び垂直方向共にそれぞれの両端
部を残して、アスペクト比４：３の領域を、基本的な使
用領域とする。そして、水平及び垂直方向共に電子式補
正手段を用いて像ぶれを補正する。この場合、アスペク
ト比１６：９のときと同様、水平方向の像ぶれを補正す
る場合には光学式補正手段を用い、垂直方向の像ぶれを
補正する場合には電子式補正手段を用いるようにしても
よいことは、前述の通りである。

【００２２】＜第２実施例＞図４に示す第２実施例にお
いて、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明を
適宜省略する。図４に示すように、第２実施例の構成で
は、水平方向角加速度センサ６１に加え、垂直方向角加
速度センサ６２を備える。水平方向角加速度センサ６１
は水平方向の角加速度を算出し、角加速度算出信号を像
ぶれ制御部７０に入力する。垂直方向角加速度センサ６
２は垂直方向の角加速度を算出し、角加速度算出信号を
像ぶれ制御部７０に入力する。

【００２３】像ぶれ制御部７０は、水平及び方向の角加
速度算出信号をそれぞれ積分して水平及び方向の角速度
を算出する。そして、像ぶれ制御部７０は、角速度算出
信号とズーム制御部９から入力される焦点距離とにより
水平及び垂直方向の像ぶれ補正量を算出する。水平方向
の像ぶれ補正量はＣＣＤ駆動制御部５及びモータ駆動制
御部８２に入力される。垂直方向の像ぶれ補正量はＣＣ
Ｄ駆動制御部５のみに入力される。アスペクト比４：３
の画像信号を出力する場合と、アスペクト比１６：９の
画像信号を出力する場合における、光学式補正手段と電
子式補正手段の選択の仕方は、第１実施例と同じであ
る。

【００２４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のビ
デオカメラは、水平方向の像ぶれ補正量を算出する水平
方向の像ぶれ補正量算出手段と、垂直方向の像ぶれ補正
量を算出する垂直方向の像ぶれ補正量算出手段と、水平
方向の像ぶれ補正量に応じて、水平方向の像ぶれを補正
する光学式補正手段と、少なくとも垂直方向の像ぶれ補
正量に応じて、少なくとも垂直方向の像ぶれを補正する
電子式補正手段とを設け、撮像素子よりアスペクト比１
６：９の画像信号を読み出す場合には、画素配列の水平
方向は実質的に全ての画素を使用し、垂直方向は上下両
端部を残すことにより、アスペクト比１６：９の領域を
基本的な使用領域とし、水平方向の像ぶれを光学式補正
手段によって補正すると共に、垂直方向の像ぶれを電子
式補正手段によって補正するよう構成したので、アスペ
クト比１６：９の画像信号を出力するに際し、画質を劣
化させることなく、極力小型で低消費電力とすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すブロック図である。

【図２】本発明で用いる撮像素子の画素使用領域を説明
するための図である。

【図３】本発明における光学式補正手段の一例を示す平
面図である。

【図４】本発明の第２実施例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 撮像レンズ部 ２ 撮像素子（ＣＣＤ） ３ 信号処理部 ４ 垂直方向像ぶれ制御部（像ぶれ補正量算出手段） ５ ＣＣＤ駆動制御部（電子式補正手段） ７ 水平方向像ぶれ制御部（像ぶれ補正量算出手段） ９ ズーム制御部 １１ ズームレンズ １２ ズームモータ １３ フォーカスレンズ １４ フォーカスモータ １５ 像ぶれ補正レンズ（光学式補正手段） １６ 像ぶれ補正モータ（光学式補正手段） ６１ 水平方向角加速度センサ ６２ 垂直方向角加速度センサ ７０ 像ぶれ制御部（像ぶれ補正量算出手段） ８１，８２ モータ駆動制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画素配列のアスペクト比が略４：３の撮像
   素子を備えたビデオカメラにおいて、 水平方向の像ぶれ補正量を算出する水平方向の像ぶれ補
   正量算出手段と、 垂直方向の像ぶれ補正量を算出する垂直方向の像ぶれ補
   正量算出手段と、 前記水平方向の像ぶれ補正量に応じて、水平方向の像ぶ
   れを補正する光学式補正手段と、 少なくとも前記垂直方向の像ぶれ補正量に応じて、少な
   くとも垂直方向の像ぶれを補正する電子式補正手段とを
   設け、 前記撮像素子よりアスペクト比１６：９の画像信号を読
   み出す場合には、前記画素配列の水平方向は実質的に全
   ての画素を使用し、垂直方向は上下両端部を残すことに
   より、アスペクト比１６：９の領域を基本的な使用領域
   とし、 水平方向の像ぶれを前記光学式補正手段によって補正す
   ると共に、垂直方向の像ぶれを前記電子式補正手段によ
   って補正するよう構成したことを特徴とするビデオカメ
   ラ。
2. 【請求項２】前記電子式補正手段は、前記水平及び垂直
   方向の像ぶれ補正量に応じて、水平及び垂直方向双方の
   像ぶれを補正するものであり、 前記撮像素子よりアスペクト比４：３の画像信号を読み
   出す場合には、前記画素配列の水平方向は左右端部を残
   し、垂直方向は上下両端部を残すことにより、アスペク
   ト比４：３の領域を基本的な使用領域とし、 水平及び垂直方向双方の像ぶれを前記電子式補正手段に
   よって補正するよう構成したことを特徴とする請求項１
   記載のビデオカメラ。