JP2002062559A

JP2002062559A - 撮像装置および撮像方法

Info

Publication number: JP2002062559A
Application number: JP2000252147A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Yamashita; 紀之山下
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-08-23
Filing date: 2000-08-23
Publication date: 2002-02-28

Abstract

(57)【要約】【課題】パンニングモードで撮影する場合のみ自動的
にパンニングモードになり、操作者がデジタルカメラを
移動させる適正な速度を知ることができる。【解決手段】シスコン１０に供給された縦方向の角速
度と、横方向の角速度とが供給されるパンニングモード
検出回路１２では、供給された縦方向の角速度、横方向
の角速度の少なくとも一方の角速度から、一定時間以上
連続して略一方向となる値が検出される場合、意識的に
操作者がデジタルカメラをパンしていると判断し、パン
ニングモードが設定される。パンニングモードが設定さ
れると、回路１２からハイレベルの信号がＡＮＤゲート
１８の一方の入力端子に供給される。操作キー郡１１を
操作して、メニューの中からプログレッシブモードが選
択されると、端子１７を介してハイレベルの信号がゲー
ト１８の他方の入力端子に供給される。ゲート１８にお
いて、回路１２からの信号と、端子１７を介して供給さ
れる信号とが共にハイレベルの場合、スイッチ回路１４
がオンとされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、特にパンニング
モードを有するカメラ一体型デジタルＶＴＲに適用して
好適な撮像装置および撮像方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】既に、カメラ一体型デジタルＶＴＲ（以
下、デジタルカメラと称する）を水平方向、垂直方向、
斜め方向に移動させたときの速度を角速度センサで検出
するものが知られている。遠距離および近距離に係わら
ず画像の変化する速さと、角速度センサの出力とは、比
例の関係にあるので、角速度センサは、正確に動作す
る。この角速度センサの出力に基づいて所定の期間、デ
ジタルカメラを水平方向に移動（以下、パンと称する）
させても光軸の方向を一定となるように、デジタルカメ
ラのパンと逆方向に光軸可変素子を動作させてブレのな
い画像を得る、いわゆるパンニングモードが設けられて
いた。

【０００３】しかしながら、操作者の周囲を、デジタル
カメラをパンさせて撮影するときに、パンニングモード
を設定しなかった場合、ブレた画像を撮影することにな
る。また、動いている電車を、電車のブレのない画像と
して撮影するときに、パンニングモードを解除しなかっ
た場合、ブレた電車と、ブレのない背景および枕木など
からなる画像を撮影することになる問題があった。

【０００４】これに対して、操作者がその都度、パンニ
ングモードの設定／解除をしなくても、デジタルカメラ
の動作からパンニングモードか否かを判断し、自動的に
パンニングモードの設定／解除を行うデジタルカメラを
本発明の出願人は、特願２０００−３４７８８におい
て、解決している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パンニ
ングモードで撮影しないときも、デジタルカメラをパン
させると、自動的にパンニングモードになる問題があっ
た。

【０００６】また、ブレのない静止画を、デジタルカメ
ラを水平方向および垂直方向に揺さぶりながら撮影しよ
うとした場合、撮影時の画角やシャッター速度に強く依
存するため操作者が適正な速度を知ることはできない問
題があった。

【０００７】従って、この発明の目的は、パンニングモ
ードで撮影する場合のみ自動的にパンニングモードにな
り、操作者がデジタルカメラを移動させる適正な速度を
知ることができる撮像装置および撮像方法を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、光軸の方向を変化させる光軸可変手段と、光軸可変
手段を介して入射される映像を画像データへ変換する撮
像素子とからなる移動可能な撮像部を移動させて画像を
撮像する撮像装置において、撮像部の移動する速度を検
出する角速度センサと、角速度センサの出力を積分する
積分手段と、積分手段の出力に応じて撮像部の移動を打
ち消す方向に光軸を変化させるように光軸可変手段を制
御する制御手段と、積分手段の出力が設定された値を越
えたときに、または角速度センサの出力の大きい状態が
一定時間を越えたときに、撮像部を水平方向に移動させ
て画像を撮像するパンニングモードになっていることを
検出するパンニングモード検出手段とを有し、パンニン
グモード検出手段によって、パンニングモードが検出さ
れ、且つプログレッシブで撮影するプログレッシブモー
ドが撮影時に選択されるときに、積分手段をリセットす
るようにしたことを特徴とする撮像装置である。

【０００９】請求項５に記載の発明は、光軸の方向を変
化させる光軸可変手段と、光軸可変手段を介して入射さ
れる映像を画像データへ変換する撮像素子とからなる移
動可能な撮像部を移動させて画像を撮像する撮像装置に
おいて、撮像部の移動する速度を検出する角速度センサ
と、角速度センサの出力を積分する積分手段と、積分手
段の出力に応じて撮像部の移動を打ち消す方向に光軸を
変化させるように光軸可変手段を制御する制御手段と、
積分手段の出力が設定された値を越えたときに、または
角速度センサの出力の大きい状態が一定時間を越えたと
きに、撮像部を水平方向に移動させて画像を撮像するパ
ンニングモードになっていることを検出するパンニング
モード検出手段とを有し、画角と、露光時間と、光軸可
変手段の有効範囲とから、撮像部の移動する適正な速度
を算出するようにしたことを特徴とする撮像装置であ
る。

【００１０】請求項７に記載の発明は、光軸の方向を変
化させる光軸可変手段と、光軸可変手段を介して入射さ
れる映像を画像データへ変換する撮像素子とからなる移
動可能な撮像部を移動させて画像を撮像する撮像方法に
おいて、撮像部の移動する速度を検出し、角速度センサ
の出力を積分し、積分値に応じて撮像部の移動を打ち消
す方向に光軸を変化させるように光軸可変手段を制御
し、積分値が設定された値を越えたときに、または角速
度センサの出力の大きい状態が一定時間を越えたとき
に、撮像部を水平方向に移動させて画像を撮像するパン
ニングモードになっていることを検出し、パンニングモ
ードが検出され、且つプログレッシブモードで撮影する
プログレッシブモードが撮影時に選択されるときに、積
分値をリセットするようにしたことを特徴とする撮像方
法である。

【００１１】請求項１１に記載の発明は、光軸の方向を
変化させる光軸可変手段と、光軸可変手段を介して入射
される映像を画像データへ変換する撮像素子とからなる
移動可能な撮像部を移動させて画像を撮像する撮像方法
において、撮像部の移動する速度を検出し、角速度セン
サの出力を積分し、積分値に応じて撮像部の移動を打ち
消す方向に光軸を変化させるように光軸可変手段を制御
し、積分値が設定された値を越えたときに、または角速
度センサの出力の大きい状態が一定時間を越えたとき
に、撮像部を水平方向に移動させて画像を撮像するパン
ニングモードになっていることを検出し、画角と、露光
時間と、光軸可変手段の有効範囲とから、撮像部の移動
する適正な速度を算出するようにしたことを特徴とする
撮像方法である。

【００１２】角速度センサによって、撮像部の移動する
速度が検出され、検出された値が積分手段およびパンニ
ングモード検出手段に供給される。積分手段では、供給
された値が積分され、その積分値が光軸可変手段へ供給
される。光軸可変手段は、供給された積分値に応じて撮
像部の移動を打ち消す方向に光軸を変化させる。また、
パンニングモード検出手段では、角速度センサから供給
された値が連続的に所定の値を越える状態が一定時間を
越えたときに、パンニングモードと判断する。このと
き、選択手段において、プログレッシブモードが選択さ
れていると、撮像素子の露光が無効とされる期間に一定
値に積分手段をリセットする。このように、パンニング
モードを自動的に設定することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態につ
いて図面を参照して説明する。なお、各図に亘り同じ機
能を有するものには、同一の参照符号を付し、説明の重
複を避ける。図１は、この発明が適用された一実施形態
の全体的構成を示す。１で示すレンズ群を介して入射さ
れた被写体の像がＣＣＤ撮像素子２へ供給される。レン
ズ群１は、シスコン（システムコントローラ）１０によ
って、ズーム制御およびフォーカス制御が行われる。こ
のレンズ群１は、後述するように、光軸の方向を変化さ
せることができる光軸可変素子を含む。

【００１４】ＣＣＤ撮像素子２では、被写体からの入射
光が電荷として蓄積される。ＣＣＤ撮像素子２は、シス
コン１０によって、電子シャッタのオン／オフが制御さ
れる。これによって、ＣＣＤ撮像素子２の電子シャッタ
が駆動され、供給された被写体の像が取り込まれる。取
り込まれた被写体の像は、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）に
よりデジタル化され、デジタル撮像信号（以下、画像信
号と称する）として、圧縮回路３を介して一旦画像メモ
リ４に記憶される。

【００１５】画像メモリ４は、数フィールドまたは数フ
レームの画像を記憶する容量を有する。この画像メモリ
４に記憶された画像信号は、圧縮回路３によって順次圧
縮処理が施される。一例として、静止画として取り込ま
れた画像に対してＪＰＥＧ（Joint Photographic Exper
ts Group）が施され、動画として取り込まれた画像に対
してＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）が施さ
れる。このように処理された圧縮画像信号は、記録媒体
５に供給される。記録媒体５に供給された圧縮画像信号
は、シスコン１０の制御に従って記録される。この記録
媒体５の一例として、磁気テープ、磁気ディスク、光磁
気ディスクまたは半導体メモリなどの中から適宜選択さ
れた記録媒体が用いられる。

【００１６】各種の操作キー群１１からの指定に応じた
シスコン１０の制御によって、記録媒体５から圧縮画像
信号が読み出される。読み出された圧縮画像信号は、伸
張回路６を介して一旦画像メモリ４へ記憶され、伸張回
路６によって、順次伸張処理が施される。すなわち、こ
の伸張回路６では、ＪＰＥＧまたはＭＰＥＧの復号がな
される。伸張された画像信号は、伸張回路６から表示装
置７に表示されると共に、ビデオ出力端子８を介して外
部のＴＶモニタ等に表示される。

【００１７】上述したように画像メモリ４は、画像信号
を圧縮する場合、および圧縮画像信号を伸張する場合に
用いられる。このとき、圧縮が施される画像信号が記憶
される画像メモリ４の領域と、伸張が施される圧縮画像
信号が記憶される画像メモリ４の領域とをアドレスによ
って分けるようにしても良いし、記憶された信号に圧縮
用のフラグまたは伸張用のフラグを付けるようにしても
良い。また、圧縮用のメモリおよび伸張用のメモリを別
々に設けるようにしても良い。

【００１８】また、デジタルカメラの移動を検出するた
めに、角速度センサ９が設けられている。この角速度セ
ンサ９には、角速度センサ９Ｘおよび９Ｙが設けられて
いる。角速度センサ９Ｘで検出される縦方向の角速度
と、角速度センサ９Ｙで検出される横方向の角速度とが
シスコン１０へ供給される。

【００１９】シスコン１０に供給された縦方向の角速度
と、横方向の角速度とは、積分回路１５Ｘおよび１５Ｙ
に供給される。積分回路１５Ｘでは、供給された縦方向
の角速度が積分され、デジタルカメラの縦方向の移動量
が求められる。その縦方向の移動量は、Ｄ／Ａ変換器１
６Ｘでデジタル化され、レンズ群１へ供給される。積分
回路１５Ｙでは、供給された横方向の角速度が積分さ
れ、デジタルカメラの横方向の移動量が求められる。そ
の横方向の移動量は、Ｄ／Ａ変換器１６Ｙでデジタル化
され、レンズ群１へ供給される。レンズ群１では、供給
された縦方向の移動量および横方向の移動量に応じて、
デジタルカメラの移動を打ち消す方向に光軸を変化させ
るように光軸可変素子が駆動される。

【００２０】シスコン１０に供給された縦方向の角速度
と、横方向の角速度とは、パンニングモード検出回路１
２に供給される。パンニングモード検出回路１２では、
供給された縦方向の角速度および横方向の角速度の少な
くとも一方の角速度から、一定時間以上連続して略一方
向となる値が検出される場合、意識的に操作者がデジタ
ルカメラをパンしていると判断し、パンニングモードが
設定される。さらに、パンニングモード検出回路１２で
は、供給された縦方向および／または横方向の角速度か
ら、一定時間以上連続して小さい値が検出される場合、
意識的に操作者がデジタルカメラのパンを終了したと判
断し、パンニングモードが解除される。また、パンニン
グモード検出回路１２では、供給された縦方向の角速度
および／または横方向の角速度の値が小さい値でなくて
も、その平均が小さい状態が、一定時間以上連続した場
合、意識的に操作者がデジタルカメラのパンを終了した
と判断し、パンニングモードが解除される。

【００２１】このパンニングモード検出回路１２におい
て、パンニングモードが設定されると、パンニングモー
ド検出回路１２からハイレベルの信号がＡＮＤゲート１
８の一方の入力端子に供給される。このパンニングモー
ド検出回路１２において、パンニングモードが解除され
ると、パンニングモード検出回路１２からローレベルの
信号がＡＮＤゲート１８の一方の入力端子に供給され
る。

【００２２】そして、操作キー郡１１を操作して、メニ
ューの中からインタレースモードとプログレッシブモー
ドとが切り替えるように選択される。インタレースモー
ドが選択されると、端子１７を介してローレベルの信号
がＡＮＤゲート１８の他方の入力端子に供給される。プ
ログレッシブモードが選択されると、端子１７を介して
ハイレベルの信号がＡＮＤゲート１８の他方の入力端子
に供給される。

【００２３】ＡＮＤゲート１８において、パンニングモ
ード検出回路１２からの信号と、端子１７を介して供給
される信号とが共にハイレベルの場合、スイッチ回路１
４がオンとされる。また、ＡＮＤゲート１８において、
パンニングモード検出回路１２からの信号と、端子１７
を介して供給される信号との少なくとも一方または両方
がローレベルの場合、スイッチ回路１４がオフとされ
る。

【００２４】スイッチ回路１４がオンとされると、端子
１３を介してビデオ信号から抽出された垂直同期信号が
リセット信号として、積分回路１５Ｘおよび１５Ｙに供
給される。すなわち、フィールド単位で積分回路１５Ｘ
および１５Ｙがリセットされる。また、フレーム単位で
積分回路１５Ｘおよび１５Ｙのリセットを行っても良
い。このリセットは、ＣＣＤ撮像素子２の露光が無効と
される期間に行われる。具体的には、ＣＣＤ撮像素子２
の露光開始のタイミングで積分回路１５Ｘおよび１５Ｙ
をアクティブとし、露光終了のタイミングで積分回路１
５Ｘおよび１５Ｙをリセットする。

【００２５】また、シスコン１０では、デジタルカメラ
自身が移動している速度を検出し、最適な速度か否かを
表示装置７へ表示するようにする。例えば、ＬＥＤ（発
光ダイオード）によって、最適な速度を操作者に知らせ
るようにする。

【００２６】このように、この一実施形態には、予め設
定された動作範囲の中で、手振れの影響によるブレを抑
え、安定した映像を撮影することができる手振れ補正モ
ードと、デジタルカメラをパンするときのブレを抑え、
安定した映像、すなわち静止画を撮影するパンニングモ
ードとが設けられている。そして、パンニングモードが
設定されると、１枚の画像を撮影する間、デジタルカメ
ラの移動を打ち消す方向に光軸の方向を変化させるよう
に光軸可変素子が制御される。すなわち、パンする方向
と逆の方向に光軸の方向を移動させるように光軸可変素
子が制御される。

【００２７】さらに、デジタルカメラで撮影するとき
に、撮影モードとして、一般的な動作の撮影に用いられ
るインタレースモードと、静止画の撮影に用いられるプ
ログレシブモードとが設けられている。このプログレッ
シブモードは、静止画で再生することを前提としている
ときに撮影時に設定するのが一般的である。従って、プ
ログレッシブモードが設定されていない場合、一般的に
は、動画で再生するための画像を撮影しているので、デ
ジタルカメラをパンさせてもパンニングモードが設定さ
れることは、操作者が意図していない動作となる。そこ
で、この一実施形態では、パンニングモードの設定は、
プログレッシブモードが選択されているときのみ設定さ
れる。

【００２８】具体的には、プログレッシブモード時にデ
ジタルカメラで動画を撮影するときの用途として以下の
ものが考えられる。第１として、さほど明るくない部屋
の内部の様子を短時間の間にＴＥＬＥ端で端から端まで
隈無く撮影し、撮影後静止画として再生し、細部を調整
することがある。第２として、集合写真を撮影している
場面で一人一人の顔をアップで撮影するとき、パンしな
がら撮影し、撮影後１枚１枚静止画として印刷すること
がある第３として、互いに重複する複数の画像を繋ぎ合
わせるソフトウェアの元の画像としてパンしながら、手
軽に撮影することがある。このように、ブレを防止する
機能を使いたいのは、静止画が必要だからである。従っ
て、パンニングモードを設定するのを、プログレッシブ
モード時に限定しても何ら問題はない。

【００２９】ここで、この一実施形態の制御を説明する
ためのフローチャートを図２に示す。ステップＳ１で
は、角速度センサ９から縦方向および横方向の角速度が
積分回路１５Ｘ、１５Ｙおよびパンニングモード検出回
路１２へ出力される。ステップＳ２では、積分回路１５
Ｘおよび１５Ｙにおいて、供給された縦方向の角速度お
よび横方向の角速度がそれぞれ積分される。ステップＳ
３では、パンニングモード検出回路１２において、供給
された縦方向の角速度および横方向の角速度の少なくと
も一方の角速度からパンニングモードの設定／解除が判
断され、さらにインタレースモードおよびプログレシブ
モードのどちらが選択されているかが判断される。パン
ニングモード、且つプログレッシブモードが選択されて
いる場合、パンニングモードであると判断され、ステッ
プＳ４へ制御が移り、パンニングモードおよび／または
プログレッシブモードの何れか一方または両方が選択さ
れてでない場合、手振れ補正モードであると判断され、
ステップＳ８へ制御が移る。

【００３０】ステップＳ８では、スイッチ回路１４がオ
フとされ、ステップＳ７へ制御が移る。ステップＳ４で
は、スイッチ回路１４がオンとされる。ステップＳ５で
は、所定のタイミングか否かが判断され、所定のタイミ
ングとなる場合、ステップＳ６へ制御が移り、所定のタ
イミングでない場合、ステップＳ７へ制御が移る。ステ
ップＳ６では、端子１３を介してビデオ信号から抽出さ
れた垂直同期信号がリセット信号として、積分回路１５
Ｘおよび１５Ｙへ供給され、積分回路１５Ｘおよび１５
Ｙの積分値がリセットされる。ステップＳ７では、積分
回路１５Ｘおよび１５Ｙの積分値に応じて光軸可変素子
が制御される。

【００３１】また、この一実施形態では、角速度センサ
９Ｘおよび／または９Ｙの出力から、一定時間以上連続
して略一方向となる値が検出される場合、意識的に操作
者がデジタルカメラをパンしていると判断し、パンニン
グモードが設定されるようにしているが、積分回路１５
Ｘおよび１５Ｙの少なくとも一方の出力が、手振れ補正
モードで予め設定されている動作範囲を越えたと判断さ
れたときに、パンニングモードが設定されるようにして
も良い。

【００３２】ここで、上述したデジタルカメラを移動さ
せる最適な速度を説明する。この一実施形態で用いられ
る光軸可変素子の有効範囲を±θｍ[deg]とし、露光時
間をｔ[sec]としたとき、限界角速度ωｍ[deg/sec]は、
ωｍ＝θｍ／ｔ[deg/sec]である。この限界角速度ωｍ
より速くパンさせると光軸の方向の振れを打ち消すこと
ができなくなる。この限界角速度ωｍの値は、ズーム角
に依存するものではない。

【００３３】一方、ズーム角の影響は、次のようなとこ
ろに現れる。水平画角を±θｈ[deg]とし、水平画素数
をｎｈ[pixel]とし、角速度ωｍ[deg/sec]でパンしたと
き、露光時間ｔ[sec]の間に、ブレとなる画素数ｎｂ[pi
xel]は、 ω・ｔ／（２・θｈ）＝ｎｂ／ｎｈからｎｂ＝ω・ｔ・ｎｈ／（２・θｈ）となる。

【００３４】従って、ＴＥＬＥ端でブレの影響が最大と
なる。また、多画素ＣＣＤは、ブレ易い。さらに、露光
時間が長いとブレ易い。逆にＷＩＤＥ端では、ブレの影
響を最も受けにくくなるため、角速度ωｍ[deg/sec]も
露光時間ｔ[sec]も大きな値とすることができる。その
ＷＩＤＥ端では、長時間露光のとき、角速度ωｍ[deg/s
ec]の値が大きいと、光軸可変素子の有効範囲±θｍ[de
g]を越えるときがある。

【００３５】図３に示す表は、画素数ｎｂ[pixel]を１
２．８画素としたときの水平画角と露光時間とから限界
角速度の関係を示すものであり、その関係を示すグラフ
を図４に示す。この図３の表および図４のグラフから、
ＷＩＤＥ端では、水平画角θｈ[deg]が２５度を超える
と、有効範囲θｍ[deg]で制限されることが分かる。

【００３６】ＴＥＬＥ端では、有効範囲θｍ[deg]を越
える心配はないが、ブレ量が多くなり、補正系のゲイン
がずれているときには、残留誤差に影響されるため、角
速度ωｍ[deg/sec]の値を大きくできない。例えば、補
正系のゲインが５％ずれていると、残留誤差が０．６４
画素となる。もし、補正系のゲインが２．５％程度しか
ずれないもの、または残留誤差が１．３画素程度あって
も良い場合、図５の表および図６のグラフに示すよう
に、ブレとなる画素数ｎｂ[pixel]を２倍にすれば良
い。これによって、ＴＥＬＥ端のパン速度を２倍に速く
することができる。従って、上述したように、最適な移
動速度をデジタルカメラの操作者に知らせるＬＥＤを設
ける。

【００３７】最適な移動速度は、限界角速度ωｍ[deg/s
ec]の中間点くらいに適正値ωａを設定し、これを越え
たら、ＬＥＤが点灯するようにする。デジタルカメラの
操作者は、このＬＥＤが点滅するくらいの速さでパンす
るようにすれば、常にブレのない画像を撮影することが
でき、且つむやみに遅くパンすることもなくなる。ＬＥ
Ｄの代わりに表示装置７内にキャラクタジェネレータを
介してビデオ信号として加えても良い。

【００３８】ここで、上述したレンズ群１に含まれる光
軸可変素子の第１の例を図７に示す。この図７は、複数
のレンズからなるレンズ群１の中に光軸可変素子となる
シフトレンズを設けた一例である。通常、シフトレンズ
は、図７中に点線で示す位置Ｐ１に配置される。位置Ａ
１の被写体は、位置Ｐ１のシフトレンズを介してＣＣＤ
撮像素子２上の位置Ａ１'に投射される。被写体がＣＣ
Ｄ撮像素子２上の位置Ａ１'に投射されているときに、
デジタルカメラが移動すると、被写体はＣＣＤ撮像素子
２上の位置Ａ２'に投射される。すなわち、デジタルカ
メラから見た場合、被写体が位置Ａ１から位置Ａ２に移
動したようになる。このようなとき、デジタルカメラの
移動を角速度センサ９によって検出し、検出された移動
量に応じてシフトレンズを実線で示す位置Ｐ２へ移動さ
せる。シフトレンズを位置Ｐ２へ移動させることによっ
て、位置Ａ２の被写体がデジタルカメラが移動する前と
同じ位置Ａ１'に投射される。また、このシフトレンズ
を用いて手振れ補正を行うこともできる。

【００３９】このシフトレンズを駆動する回路の一例を
図８に示す。角速度センサ９では、デジタルカメラの移
動する速度が検出される。検出された速度は、ＬＰＦ
（ローパスフィルタ）２１へ供給される。ＬＰＦ２１で
は、検出された速度からノイズ等が除去される。ノイズ
が除去された速度は、積分回路１５へ供給される。積分
回路１５では、供給された速度が積分され、移動量が検
出される。

【００４０】ビデオ出力が供給される同期信号分離回路
２２では、図９に示すように垂直同期信号ＶＤが分離さ
れる。分離された垂直同期信号ＶＤは、モノマルチ（単
安定マルチバイブレータ、図中では、ＭＭと略す）２３
に供給される。モノマルチ２３では、供給された垂直同
期信号ＶＤから図９に示す信号Ｍ１が出力される。その
信号Ｍ１は、モノマルチ２４へ供給される。モノマルチ
２４では、供給された信号Ｍ１から図９に示す信号Ｍ２
が出力される。この信号Ｍ２は、リセット信号として積
分回路１５へ供給される。

【００４１】そして、積分回路１５では、図９に示す信
号Ｓのように積分値が出力される。信号Ｓは、積分回路
１５からシフトレンズサーボ回路２５へ供給される。シ
フトレンズサーボ回路２５では、信号Ｓとシフトレンズ
２６から供給される位置情報とを比較し、シフトレンズ
２６を駆動するための信号が生成される。生成された信
号は、シフトレンズ２６に供給される。シフトレンズ２
６は、供給された信号に応じて移動する。その移動した
位置情報がシフトレンズ２６からシフトレンズサーボ回
路２５へ信号として供給される。

【００４２】このように、パンニングモードでは、信号
Ｓは、信号Ｍ２の立ち下がりで積分回路１５がアクティ
ブとされ、信号Ｍ２の立ち上がりでリセットされる。信
号Ｍ２がローレベルとされる期間Ｔ１のとき、光軸の方
向が一定にされる。すなわち、この期間Ｔ１の間に、Ｃ
ＣＤ撮像素子が露光される。

【００４３】この一実施形態では、２組の角速度センサ
を用いて、パンおよびチルト（垂直方向の移動）の角速
度を検出することができる。露光終了のタイミングで積
分回路１５がリセットされ、露光開始のタイミングで積
分回路１５がアクティブとされる。このことにより、積
分回路１５の出力は、６０Ｈｚの鋸歯状波になる。期間
Ｔ１の鋸歯状波の傾きは、角速度センサの出力に比例す
る。

【００４４】具体的には、パンの速さと同じ速さで逆方
向に光軸の方向を動かし、少なくとも露光時間の間だ
け、被写体とＣＣＤ撮像素子２の相対位置をフィールド
単位で一定に保つものである。

【００４５】図１０Ａに示す信号Ｓは、デジタルカメラ
が左右にゆっくり往復したときの波形であり、図１０Ｂ
に示す信号Ｓは、右に一定の速度でパンし、次に左に一
定の速度でパンしたときの波形である。この図１０Ａお
よび図１０Ｂに示す波形は、ある方向にパンしていると
きダイナミックレンジの半分しか使っていない。そこ
で、図１０Ｃに示す信号Ｓのように、ハイパスフィルタ
を用いて、ＤＣ成分を除去することによって振幅を２倍
にできる。すなわち、ダイナミックレンジを２倍にする
ことができる。

【００４６】図１１Ａに示す信号Ｓは、暗いときの波形
の一例である。暗いためＣＣＤ撮像素子２に露光される
時間（期間Ｔ１）を長くする必要があるので、デジタル
カメラの移動を遅くして、例えば１フィールドを全て使
って露光する。デジタルカメラの移動が遅いので、角速
度センサの出力が小さくなり、図１１Ａに示すような波
形となる。

【００４７】図１１Ｂに示す信号Ｓは、明るいときの波
形の一例である。明るいためＣＣＤ撮像素子２に露光さ
れる時間（期間Ｔ１）を短くできるので、デジタルカメ
ラの移動を早くすることができる。デジタルカメラの移
動が速いので、角速度センサの出力が大きくなり、図１
１Ｂに示すような波形となる。この図１１Ｂに示す期間
Ｔ１の傾斜の最大値を大きくでき、より速いパンニング
に対応できる。このとき、積分回路１５に供給されるリ
セット信号の一例を図１１Ｃに示す。また、図１１Ｄに
示す期間Ｔ２の傾斜を滑らかにするようにしても良い。
このとき、積分回路１５の時定数を変える必要がある。

【００４８】ここで、上述した光軸可変素子の第２の例
として、アクティブプリズムの概略図を図１２に示し、
簡単に説明する。このアクティブプリズムは、前面ガラ
ス３１と後面ガラス３２の間を蛇腹３３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ｎの液体３４
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光軸可変素子として使用
することによって、光軸が縦と横に曲げられる。

【００４９】このときの液体３４は、 (1) 前面ガラス３１および後面ガラス３２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３４が流出しても人体には無害な
物質この３つの条件を満たす必要がある。

【００５０】この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３１は、例えば水平の軸で保持さ
れ、後面ガラス３２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。その回転軸に
は、可動コイルが取り付けられる。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１２Ａに示すア
クティブプリズムの状態から図１２Ｂに示すアクティブ
プリズムの状態へ変化する。

【００５１】具体的には、図１２Ａ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１２Ｂに示すように、屈
折する。

【００５２】この一実施形態では、上述した第１および
第２の光軸可変素子のように、光軸の方向を制御できる
素子を持っていれば、どのような素子でも良い。例え
ば、動作速度が１０ｍsec で０．１度の光軸の方向を変
えることができ、６．７ｍsecで所望の位置へ戻れるこ
とができれば、どのような素子でも良い。ただし、この
動作速度がもっと速ければ更に素早いパンが可能とな
る。また、光軸可変素子の動作音が許容できる範囲であ
ることも必要である。

【００５３】この一実施形態では、積分回路のリセット
がフィールド単位で施される場合、フィールド単位の画
像を得ることができ、フレーム単位でリセットが施され
る場合、フレーム単位の画像を得ることができる。ま
た、フィールド単位およびフレーム単位に関係なく、角
速度センサの出力が所定の値となるまでの期間を、露光
開始から露光終了までの期間としても良い。

【００５４】

【発明の効果】この発明に依れば、プログレッシブモー
ドが選択されているときのみ、デジタルカメラをパンさ
せると自動的にパンニングモードが設定され、デジタル
カメラのパンをやめると自動的にパンニングモードが解
除される。

【００５５】さらに、この発明に依れば、ＬＥＤの点滅
によって、デジタルカメラをパンさせるときの速度を最
適な速度に調節することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が適用されるカメラ一体型デジタルＶ
ＴＲの一実施形態を示すブロック図である。

【図２】この発明の一実施形態を説明するためのフロー
チャートである。

【図３】この発明を説明するための表である。

【図４】この発明を説明するためのグラフである。

【図５】この発明を説明するための表である。

【図６】この発明を説明するためのグラフである。

【図７】この発明に適用される光軸可変素子の第１の例
を説明するための略線図である。

【図８】この発明に適用されるの光軸可変素子を駆動す
る回路の一例を示すブロック図である。

【図９】この発明に適用される光軸可変素子を駆動する
回路の一例のタイミングチャートである。

【図１０】この発明に適用される光軸可変素子を駆動す
る回路の一例のタイミングチャートである。

【図１１】この発明に適用される光軸可変素子を駆動す
る回路の一例のタイミングチャートである。

【図１２】この発明に適用される光軸可変素子の第２の
例を説明するための略線図である。

【符号の説明】

１・・・レンズ群、２・・・ＣＣＤ撮像素子、３・・・
圧縮回路、４・・・画像メモリ、５・・・記録媒体、６
・・・伸張回路、７・・・表示装置、９、９Ｘ、９Ｙ・
・・角速度センサ、１０・・・シスコン、１１・・・操
作キー群、１２・・・パンニングモード検出回路、１４
・・・スイッチ回路、１５Ｘ、１５Ｙ・・・積分回路、
１６Ｘ、１６Ｙ・・・Ｄ／Ａ変換器、１８・・・ＡＮＤ
ゲート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光軸の方向を変化させる光軸可変手段
と、上記光軸可変手段を介して入射される映像を画像デ
ータへ変換する撮像素子とからなる移動可能な撮像部を
移動させて画像を撮像する撮像装置において、撮像部の移動する速度を検出する角速度センサと、上記角速度センサの出力を積分する積分手段と、上記積分手段の出力に応じて上記撮像部の移動を打ち消
す方向に光軸を変化させるように光軸可変手段を制御す
る制御手段と、上記積分手段の出力が設定された値を越えたときに、ま
たは上記角速度センサの出力の大きい状態が一定時間を
越えたときに、上記撮像部を水平方向に移動させて画像
を撮像するパンニングモードになっていることを検出す
るパンニングモード検出手段とを有し、上記パンニングモード検出手段によって、上記パンニン
グモードが検出され、且つプログレッシブで撮影する上
記プログレッシブモードが撮影時に選択されるときに、
上記積分手段をリセットするようにしたことを特徴とす
る撮像装置。
【請求項２】上記パンニングモード検出手段では、上記角速度センサの出力が連続的に所定の値より小さい
状態が一定時間を越えたときに、および／または上記選
択手段で上記インタレースモードが選択されたときに、
上記積分手段のリセットを行わないようにしたことを特
徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】上記撮像素子の露光が無効とされる期間
に周期的に上記積分手段をリセットするようにしたこと
を特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】上記プログレッシブモードと、インタレ
ースで撮影するインタレースモードとが適宜選択される
ようにしたことを特徴とする請求項１に記載の撮像装
置。
【請求項５】光軸の方向を変化させる光軸可変手段
と、上記光軸可変手段を介して入射される映像を画像デ
ータへ変換する撮像素子とからなる移動可能な撮像部を
移動させて画像を撮像する撮像装置において、撮像部の移動する速度を検出する角速度センサと、上記角速度センサの出力を積分する積分手段と、上記積分手段の出力に応じて上記撮像部の移動を打ち消
す方向に光軸を変化させるように光軸可変手段を制御す
る制御手段と、上記積分手段の出力が設定された値を越えたときに、ま
たは上記角速度センサの出力の大きい状態が一定時間を
越えたときに、上記撮像部を水平方向に移動させて画像
を撮像するパンニングモードになっていることを検出す
るパンニングモード検出手段とを有し、画角と、露光時間と、上記光軸可変手段の有効範囲とか
ら、上記撮像部の移動する適正な速度を算出するように
したことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】算出された上記適正な速度を表示するよ
うにしたことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】光軸の方向を変化させる光軸可変手段
と、上記光軸可変手段を介して入射される映像を画像デ
ータへ変換する撮像素子とからなる移動可能な撮像部を
移動させて画像を撮像する撮像方法において、撮像部の移動する速度を検出し、上記角速度センサの出力を積分し、上記積分値に応じて上記撮像部の移動を打ち消す方向に
光軸を変化させるように光軸可変手段を制御し、上記積分値が設定された値を越えたときに、または上記
角速度センサの出力の大きい状態が一定時間を越えたと
きに、上記撮像部を水平方向に移動させて画像を撮像す
るパンニングモードになっていることを検出し、上記パンニングモードが検出され、且つプログレッシブ
モードで撮影する上記プログレッシブモードが撮影時に
選択されるときに、上記積分値をリセットするようにし
たことを特徴とする撮像方法。
【請求項８】上記角速度センサの出力が連続的に所定
の値より小さい状態が一定時間を越えたときに、および
／または上記インタレースモードが選択されたときに、
上記積分値のリセットを行わないようにしたことを特徴
とする請求項７に記載の撮像方法。
【請求項９】上記撮像素子の露光が無効とされる期間
に周期的に上記積分値をリセットするようにしたことを
特徴とする請求項７に記載の撮像方法。
【請求項１０】上記プログレッシブモードと、インタ
レースで撮影するインタレースモードとが適宜選択され
るようにしたことを特徴とする請求項７に記載の撮像方
法。
【請求項１１】光軸の方向を変化させる光軸可変手段
と、上記光軸可変手段を介して入射される映像を画像デ
ータへ変換する撮像素子とからなる移動可能な撮像部を
移動させて画像を撮像する撮像方法において、撮像部の移動する速度を検出し、上記角速度センサの出力を積分し、上記積分値に応じて上記撮像部の移動を打ち消す方向に
光軸を変化させるように光軸可変手段を制御し、上記積分値が設定された値を越えたときに、または上記
角速度センサの出力の大きい状態が一定時間を越えたと
きに、上記撮像部を水平方向に移動させて画像を撮像す
るパンニングモードになっていることを検出し、画角と、露光時間と、上記光軸可変手段の有効範囲とか
ら、上記撮像部の移動する適正な速度を算出するように
したことを特徴とする撮像方法。
【請求項１２】算出された上記適正な速度を表示する
ようにしたことを特徴とする請求項１１に記載の撮像方
法。