JP2002090821A - Imaging unit and method - Google Patents

Imaging unit and method

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JP2002090821A
JP2002090821A JP2000285157A JP2000285157A JP2002090821A JP 2002090821 A JP2002090821 A JP 2002090821A JP 2000285157 A JP2000285157 A JP 2000285157A JP 2000285157 A JP2000285157 A JP 2000285157A JP 2002090821 A JP2002090821 A JP 2002090821A
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JP
Japan
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angular velocity
optical axis
imaging
output
supplied
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Application number
JP2000285157A
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Japanese (ja)
Inventor
Noriyuki Yamashita
紀之 山下
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To photograph a plurality of partial images by making an overlapping rate to be nearly constant by only depressing the shutter once, when a stationary object is photographed as the plurality of partial images. SOLUTION: An angular velocity sensor 9 is provided for detecting the movement of a digital still camera. Angular velocity in the longitudinal direction and the lateral direction detected by angular velocity sensors 9X and 9Y of the angular velocity sensor 9 is supplied to a system control circuit 10. The angular velocity in the longitudinal direction and the lateral direction, supplied to the system control circuit 10, is supplied to integration circuits 12X and 12Y and a shutter control circuit 13. The angular velocity in the longitudinal direction and the lateral direction supplied is integrated by the integration circuits 12X and 12Y, so that the moved amount of the digital still camera in the longitudinal direction is obtained. The moved amount in the longitudinal direction and the lateral direction is supplied to the shutter control circuit 13. The digital still camera is controlled by the shutter control circuit 13 by using the angular velocity in the longitudinal direction and the lateral direction supplied from the angular velocity sensors 9X and 9Y, the moving amount in the longitudinal direction and the lateral direction from the integration circuits 12X and 12Y and the turn-on/off states of a start key inputted via a terminal 14 so as to photograph optimum images.

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、静止画を撮影す
るためのデジタルスチルカメラに適用して好適な撮像装
置および撮像方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an imaging apparatus and an imaging method suitable for use in a digital still camera for photographing a still image.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、デジタルスチルカメラでその画角
より広い範囲の被写体を複数に分割した画像(以下、部
分画と称する)として撮影する場合、デジタルスチルカ
メラの向き、すなわち光軸の方向を変えて必要な部分画
の枚数に応じた回数、撮影していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a digital still camera shoots a subject in a range wider than the angle of view as a plurality of divided images (hereinafter, referred to as partial images), the direction of the digital still camera, that is, the direction of the optical axis, is changed. The number of shots was changed according to the number of necessary partial images.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このとき、必要な部分
画の枚数に応じた回数シャッターを押さなければならな
い問題があった。さらに、隣り合う部分画との重複率を
略々一定に保つのは、困難であった。
At this time, there is a problem that the shutter must be pressed a number of times corresponding to the number of necessary partial images. Further, it has been difficult to keep the overlap ratio between adjacent partial images substantially constant.

【0004】従って、この発明の目的は、静止した被写
体を複数の部分画として撮影するときに、シャッターを
一度押すだけで、重複率を略々一定にして必要となる複
数の部分画を撮影す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。
Accordingly, an object of the present invention is to photograph a still subject as a plurality of partial images, and to photograph a plurality of necessary partial images at a substantially constant overlap ratio by pressing the shutter once. It is an object of the present invention to provide an imaging device and an imaging method that can perform the imaging.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、パンまたはチルトしながら連写を行い複数枚の互い
に重複した画像を得るようにした撮像装置において、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、積分手段の出力か
ら所定の重複率となるようにシャッタータイミングを制
御するシャッター制御手段とからなることを特徴とする
撮像装置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image pickup apparatus in which continuous photographing is performed while panning or tilting to obtain a plurality of mutually overlapping images. An image pickup apparatus comprising: an angular velocity sensor for detecting; an integrating means for integrating an output of the angular velocity sensor; and a shutter control means for controlling a shutter timing based on an output of the integrating means so as to have a predetermined overlap ratio. .

【0006】請求項4に記載の発明は、光軸の方向を変
化させる光軸可変手段を有し、パンまたはチルトしなが
ら連写を行い複数枚の互いに重複した画像を得るように
した撮像装置において、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第1
および第2の積分手段と、第1の積分手段の出力から所
定の重複率となるようにシャッタータイミングを制御す
るシャッター制御手段と、第2の積分手段の出力に応じ
てパンまたはチルトの動作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からな
ることを特徴とする撮像装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus having an optical axis changing means for changing the direction of the optical axis, and performing continuous shooting while panning or tilting to obtain a plurality of overlapping images. , An angular velocity sensor for detecting a moving speed of the imaging unit, and a first integrating the output of the angular velocity sensor
And a second integrating means, a shutter controlling means for controlling a shutter timing so that a predetermined overlapping rate is obtained from an output of the first integrating means, and a pan or tilt operation according to an output of the second integrating means. An imaging apparatus comprising: a control unit that controls an optical axis changing unit so as to change an optical axis in a canceling direction.

【0007】請求項8に記載の発明は、パンまたはチル
トしながら連写を行い複数枚の互いに重複した画像を得
るようにした撮像方法において、角速度センサで撮像部
の移動する速度を検出し、角速度センサの出力を積分
し、積分手段の出力から所定の重複率となるようにシャ
ッタータイミングを制御するようにしたことを特徴とす
る撮像方法である。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an imaging method in which continuous shooting is performed while panning or tilting to obtain a plurality of overlapping images, an angular velocity sensor detects a moving speed of the imaging unit, An imaging method, wherein an output of an angular velocity sensor is integrated, and a shutter timing is controlled so that a predetermined overlapping rate is obtained from an output of an integrating means.

【0008】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、パンまたはチルトしながら
連写を行い複数枚の互いに重複した画像を得るようにし
た撮像装置において、角速度センサで撮像部の移動する
速度を検出し、第1および第2の積分手段で角速度セン
サの出力を積分し、第1の積分手段の出力から所定の重
複率となるようにシャッタータイミングを制御し、第2
の積分手段の出力に応じてパンまたはチルトの動作を打
ち消す方向に光軸を変化させるようにしたことを特徴と
する撮像方法である。
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided an image pickup apparatus wherein an optical axis changing means for changing a direction of an optical axis and a continuous photographing operation while panning or tilting are performed to obtain a plurality of mutually overlapping images. The angular velocity sensor detects the moving speed of the imaging unit, the first and second integrating means integrate the output of the angular velocity sensor, and controls the shutter timing from the output of the first integrating means so as to have a predetermined overlapping rate. And the second
An imaging method characterized in that the optical axis is changed in a direction to cancel the pan or tilt operation in accordance with the output of the integrating means.

【0009】角速度センサから得られる値を積分し、そ
の積分値から所定の重複率となるようにシャッタータイ
ミングを制御することができる。さらに、パンまたはチ
ルトの動作を打ち消す方向に光軸を変化させることがで
きる。
The shutter timing can be controlled so that a value obtained from the angular velocity sensor is integrated and a predetermined overlapping rate is obtained from the integrated value. Further, the optical axis can be changed in a direction to cancel the pan or tilt operation.

【0010】[0010]

【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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. It is to be noted that the same reference numerals are given to components having the same function throughout the drawings, and the description will not be repeated. FIG. 1 shows an overall configuration of an embodiment to which the present invention is applied. The image of the subject incident through the lens group indicated by 1 is supplied to the CCD image sensor 2. The lens group 1 is subjected to zoom control and focus control by a system controller (system controller) 10.

【0011】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、電子シャッターのオン/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
ターが駆動され、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。
In the CCD image pickup device 2, incident light from a subject is accumulated as electric charges. The on / off of the electronic shutter of the CCD image pickup device 2 is controlled by the system controller 10. Thereby, the electronic shutter of the CCD image sensor 2 is driven, and the supplied image of the subject is captured. The captured image of the subject is digitized by an A / D converter (not shown), and a digital image signal (hereinafter, referred to as a digital image signal).
(Referred to as an image signal) is temporarily stored in the image memory 4 via the compression circuit 3.

【0012】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
れた画像信号に対してJPEG(Joint Photographic E
xperts 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。
The image memory 4 has a capacity to store images of several fields or several frames. The image signals stored in the image memory 4 are sequentially subjected to compression processing by the compression circuit 3. As an example, JPEG (Joint Photographic E) is applied to an image signal captured as a still image.
xperts Group), and an MPEG (Moving Picture Experts Group) is applied to images captured as moving images. The processed compressed image signal is supplied to the recording medium 5. The compressed image signal supplied to the recording medium 5 is recorded under the control of the system controller 10. Examples of the recording medium 5 include a magnetic tape, a magnetic disk,
A recording medium appropriately selected from a magneto-optical disk or a semiconductor memory is used.

【0013】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。
A compressed image signal is read from the recording medium 5 under the control of the system controller 10 in accordance with designations from various operation key groups 11. The read compressed image signal is temporarily stored in the image memory 4 via the decompression circuit 6, and is subjected to decompression processing by the decompression circuit 6 sequentially. That is, the decompression circuit 6 performs JPEG or MPEG decoding. The expanded image signal is displayed on the display device 7 from the expansion circuit 6 and displayed on an external TV monitor or the like via the video output terminal 8.

【0014】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。
As described above, the image memory 4 is used when compressing an image signal and when expanding a compressed image signal. At this time, the area of the image memory 4 in which the image signal to be compressed is stored and the area of the image memory 4 in which the compressed image signal to be expanded is stored may be divided by address. A flag for compression or a flag for decompression may be added to the stored signal. Also, a memory for compression and a memory for decompression may be provided separately.

【0015】また、デジタルスチ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の角速度センサ9Xで検出される縦方向の
角速度がシスコン10へ供給される。角速度センサ9の
角速度センサ9Yで検出される横方向の角速度がシスコ
ン10へ供給される。
An angular velocity sensor 9 is provided for detecting the movement of the digital still camera. The vertical angular velocity detected by the angular velocity sensor 9X of the angular velocity sensor 9 is supplied to the system controller 10. The lateral angular velocity detected by the angular velocity sensor 9Y of the angular velocity sensor 9 is supplied to the system controller 10.

【0016】シスコン10に供給された縦方向の角速度
は、積分回路12Xおよびシャッター制御回路13へ供
給される。シスコン10に供給された横方向の角速度
は、積分回路12Yおよびシャッター制御回路13へ供
給される。積分回路12Xでは、供給された縦方向の角
速度が積分され、デジタルスチ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、シャッター制
御回路13へ供給される。積分回路12Yでは、供給さ
れた横方向の角速度が積分され、デジタルスチルカメラ
の横方向の移動量が求められる。その横方向の移動量
は、シャッター制御回路13へ供給される。
The vertical angular velocity supplied to the system controller 10 is supplied to an integration circuit 12X and a shutter control circuit 13. The lateral angular velocity supplied to the system controller 10 is supplied to the integration circuit 12Y and the shutter control circuit 13. In the integration circuit 12X, the supplied vertical angular velocity is integrated, and the vertical movement amount of the digital still camera is obtained. The amount of movement in the vertical direction is supplied to the shutter control circuit 13. In the integration circuit 12Y, the supplied lateral angular velocity is integrated, and the lateral movement amount of the digital still camera is obtained. The lateral movement amount is supplied to the shutter control circuit 13.

【0017】シャッター制御回路13には、角速度セン
サ9Xからの縦方向の角速度と、角速度センサ9Yから
の横方向の角速度と、積分回路12Xからの縦方向の移
動量と、積分回路12Yからの横方向の移動量と、端子
14を介して入力されるスタートキーのオン/オフの状
態とが供給される。シャッター制御回路13では、供給
されたこれらの値から最適な画像が撮影できるように、
デジタルスチルカメラが制御される。
The shutter control circuit 13 includes a vertical angular velocity from the angular velocity sensor 9X, a horizontal angular velocity from the angular velocity sensor 9Y, a vertical movement amount from the integrating circuit 12X, and a horizontal angular velocity from the integrating circuit 12Y. The movement amount in the direction and the ON / OFF state of the start key input via the terminal 14 are supplied. In the shutter control circuit 13, an optimal image can be captured from these supplied values,
The digital still camera is controlled.

【0018】例えば、デジタルスチルカメラを水平方向
に回転(以下、パンと称する)させたときに、その回転
させた速度が速すぎると、隣り合う画像の重複率が減
る。このように、パンの速度が速すぎることが原因とな
る重複率の減少は、画角と連続して撮影する間隔に依存
する。また、パンの速度が速すぎると、画像がブレる。
このように、パンの速度が速すぎることが原因となる画
像のブレは、画角とシャッター速度に依存する。
For example, when the digital still camera is rotated in the horizontal direction (hereinafter, referred to as pan), if the rotation speed is too high, the overlapping rate of adjacent images decreases. As described above, the decrease in the overlap ratio due to the pan speed being too fast depends on the angle of view and the interval of continuous shooting. Also, if the pan speed is too fast, the image will blur.
As described above, the image blur caused by the pan speed being too fast depends on the angle of view and the shutter speed.

【0019】このように、パンの速度が速すぎることが
原因となる重複率の減少と、画像のブレとを解決する方
法を説明する。最初に図2に示すグラフを参照して説明
する。連続して撮影する間隔で制御されるパンの限界角
速度ωmを求める。この図2に示すグラフのパラメータ
は、連続して撮影する間隔であり、上から0.033[s
ec]、0.1[sec]、0.2[sec]、0.5[sec]、1[se
c]、2[sec]、5[sec]、10[sec]となる。
A method for solving the problem of the reduction of the overlapping ratio due to the excessively high pan speed and the blurring of the image will be described. First, a description will be given with reference to the graph shown in FIG. The limit angular velocity ωm of the pan, which is controlled at the interval of continuous photographing, is obtained. The parameter of the graph shown in FIG. 2 is an interval for continuously photographing, and 0.033 [s] from the top.
ec], 0.1 [sec], 0.2 [sec], 0.5 [sec], 1 [se
c], 2 [sec], 5 [sec], 10 [sec].

【0020】デジタルスチルカメラの連続して撮影する
最小間隔t2を0.5[sec]とし、画角θhを26[deg
p0](広角)とし、目標重複率kを50[%]とすると
き、角速度の限界値ωm[deg/sec]を求めると、 ωm=2・θh/t2・(100−k)/100=52
[deg/sec] となる。
The minimum interval t2 for continuous photographing of the digital still camera is 0.5 [sec], and the angle of view θh is 26 [deg].
p0] (wide angle) and the target overlap rate k is 50 [%], and the limit value ωm [deg / sec] of the angular velocity is obtained as follows: ωm = 2 · θh / t2 · (100−k) / 100 = 52
[deg / sec].

【0021】限界角速度ωmより速くパンさせると、重
複率が減ってしまう。限界角速度ωmより遅くパンさせ
ると、その分撮影する間隔が長くなるが、常に50%の
重複率で撮影することができる。従って、画角と角速度
とから重複率を求め、重複率が予め設定した値、例えば
50%に達した時点で次の撮影を行うようにすることが
できる。
If the panning is performed faster than the limit angular velocity ωm, the overlapping rate decreases. If the panning is performed slower than the limit angular velocity ωm, the photographing interval becomes longer by that amount, but the photographing can always be performed at an overlap rate of 50%. Therefore, it is possible to calculate the overlap rate from the angle of view and the angular velocity, and to perform the next photographing when the overlap rate reaches a preset value, for example, 50%.

【0022】一方、図3に示すグラフを参照して、シャ
ッター速度の影響を求める。この図3のグラフのパラメ
ータは、露光時間であり、上から1[msec]、2[mse
c]、4[msec]、8[msec]、10[msec]、20[mse
c]、40[msec]、80[msec]、100[msec]、20
0[msec]、400[msec]、800[msec]、1000
[msec]となる。
On the other hand, the influence of the shutter speed is obtained with reference to the graph shown in FIG. The parameter in the graph of FIG. 3 is the exposure time, which is 1 [msec] and 2 [mse
c], 4 [msec], 8 [msec], 10 [msec], 20 [mse]
c], 40 [msec], 80 [msec], 100 [msec], 20
0 [msec], 400 [msec], 800 [msec], 1000
[msec].

【0023】デジタルスチルカメラの露光時間tを1
[msec](高速)とし、水平画角θhを26[deg p0]
(広角)とし、水平画素数nhを1280[pixel]と
し、ブレの許容画素数nbを1.28[pixel]とすると
き、角速度ωs[deg/sec]を求めると、 ωs・t/(2・θh)=nb/nh から ωs=(2・θh)/t・nb/nh =52×1.28/1280・0.001 =52[deg/sec] となる。従って、高速シャッターのときは、限界角速度
ωmと同程度の角速度でパンしても良いことになる。
The exposure time t of the digital still camera is set to 1
[msec] (high speed) and the horizontal angle of view θh is 26 [deg p0]
(Wide angle), the number of horizontal pixels nh is 1280 [pixel], and the allowable number of blurring pixels nb is 1.28 [pixel], the angular velocity ωs [deg / sec] is calculated as ωs · t / (2 From (θh) = nb / nh, ωs = (2 · θh) /t·nb/nh=52×1.28/1280·0.001=52 [deg / sec] Therefore, in the case of a high-speed shutter, panning may be performed at an angular speed similar to the limit angular speed ωm.

【0024】このように、画角が狭くなると、限界角速
度ωmも角速度ωsも小さくなり、ゆっくりパンすれば
ブレも無く、連続して撮影する最小の間隔となる付近で
連続して撮影することができる。
As described above, when the angle of view becomes narrow, both the limit angular velocity ωm and the angular velocity ωs become small, and if the panning is performed slowly, there is no blur, and it is possible to continuously shoot in the vicinity of the minimum interval for continuous shooting. it can.

【0025】このように、被写体が明るくて高速シャッ
ターが使用できるときには良いが、さほど明るくないと
き、1/100秒のシャッターにすると、ωs=5.2
[deg/sec]となって10倍遅い角速度でパンしなければ
ならない。従って、連続して撮影する間隔が0.5秒の
能力があっても5秒間隔でしか撮影できない。
As described above, it is good when the subject is bright and a high-speed shutter can be used. However, when the subject is not so bright, if a shutter of 1/100 second is used, ωs = 5.2.
[deg / sec] and pan at 10 times slower angular velocity. Therefore, even if the continuous shooting interval is 0.5 seconds, the image can be shot only at 5 second intervals.

【0026】次に、この発明の他の実施形態として、高
速シャッターでなくても実用的な速さで撮影できるよう
にするため、光軸の方向を変えることができる光軸可変
素子、例えば光学手振れアクチュエータを用いた方法に
ついて図4を参照して説明する。この他の実施形態で
は、角速度センサ9の角速度センサ9Xで検出される縦
方向の角速度が積分回路16Xへ供給される。同様に、
角速度センサ9Yで検出される横方向の角速度が積分回
路16Yへ供給される。
Next, as another embodiment of the present invention, an optical axis variable element which can change the direction of the optical axis, for example, an optical element, so that the image can be taken at a practical speed without using a high-speed shutter. A method using a shake actuator will be described with reference to FIG. In this other embodiment, the vertical angular velocity detected by the angular velocity sensor 9X of the angular velocity sensor 9 is supplied to the integration circuit 16X. Similarly,
The lateral angular velocity detected by the angular velocity sensor 9Y is supplied to the integration circuit 16Y.

【0027】積分回路16X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17
Xでデジタル化され、レンズ群1へ供給される。同様
に、積分回路16Y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17Y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。
In the integration circuit 16X, the supplied vertical angular velocity is integrated, and the vertical movement amount of the digital camera is obtained. The amount of movement in the vertical direction is determined by the D / A converter 17.
It is digitized by X and supplied to the lens group 1. Similarly, in the integration circuit 16Y, the supplied lateral angular velocity is integrated, and the lateral movement amount of the digital camera is obtained. The amount of the lateral movement is digitized by the D / A converter 17Y and supplied to the lens group 1. In the lens group 1, according to the supplied vertical and horizontal movement amounts,
The optical axis variable element is driven so as to change the optical axis in a direction to cancel the movement of the digital camera.

【0028】また、積分回路16Xおよび16Yは、シ
ャッター制御回路13からリセット信号が供給され、そ
のリセット信号に応じて積分値がリセットされる。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。すなわち、フィールド単位またはフレー
ム単位でリセットは行われる。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15Xおよび15Yをリセットとする。
A reset signal is supplied from the shutter control circuit 13 to the integration circuits 16X and 16Y, and the integration values are reset according to the reset signal. This reset is performed during a period in which the exposure of the CCD image sensor 2 is invalidated. That is, the reset is performed in units of fields or frames. Specifically, the integration circuits 15X and 15Y are activated at the timing of the start of exposure of the CCD imaging device 2, and the integration circuits 15X and 15Y are reset at the timing of the end of exposure.

【0029】この光軸可変素子を使用することによっ
て、露光期間中、パン速度と同じ角速度で逆方向に光軸
の方向を変化させることができる。このとき、水平画角
θh[deg p0]とし、水平画素数nh[pixel]とし、角速
度ω[deg/sec]として、デジタルスチルカメラをパンさ
せたとき、露光時間t[sec]の間にブレとなる画素数n
b[pixel]は、 ω・t/(2・θh)=nb/nh から nb=ω・t・nh/(2・θh) となる。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。露光時間が長い
とブレ易くなる。
By using the variable optical axis element, the direction of the optical axis can be changed in the opposite direction at the same angular speed as the pan speed during the exposure period. At this time, when the digital still camera is panned with the horizontal angle of view θh [deg p0], the number of horizontal pixels nh [pixel], and the angular velocity ω [deg / sec], blur occurs during the exposure time t [sec]. The number of pixels n
b [pixel] is calculated from ω · t / (2 · θh) = nb / nh to nb = ω · t · nh / (2 · θh). Therefore, the influence of blurring becomes maximum at the TELE end. Further, a multi-pixel CCD is easily blurred. If the exposure time is long, it becomes easy to blur.

【0030】図5に示すグラフを参照すると、この図5
のグラフのパラメータは、上述した図3と同様露光時間
であり、上から1[msec]、2[msec]、4[msec]、8
[msec]、10[msec]、20[msec]、40[msec]、8
0[msec]、100[msec]、200[msec]、400[m
sec]、800[msec]、1000[msec]となる。
Referring to the graph shown in FIG.
The parameters of the graph are exposure times, as in FIG. 3 described above, and are 1 [msec], 2 [msec], 4 [msec], 8 [msec] from the top.
[msec], 10 [msec], 20 [msec], 40 [msec], 8
0 [msec], 100 [msec], 200 [msec], 400 [m]
sec], 800 [msec], and 1000 [msec].

【0031】この図5に示すグラフは、ブレとなる画素
数nb[pixel]を12.8画素としたときのものであ
り、デジタルスチルカメラの補正系のゲインが10%ず
れても1.28画素のブレに収まる。これは、シャッタ
ー速度が1/1000秒必要だったのが、1/100秒
で同じことができることになるので、10倍明るくなっ
たことに相当する。
The graph shown in FIG. 5 is obtained when the number of blurred pixels nb [pixel] is set to 12.8 pixels, and 1.28 even if the gain of the correction system of the digital still camera is shifted by 10%. It fits in pixel blur. This means that the shutter speed needed to be 1/1000 second, but the same can be done in 1/100 second, so it is equivalent to 10 times brighter.

【0032】逆にWIDE端では、ブレの影響が抑えら
れるので、角速度ωs[deg/sec]および露光時間t[sec]
の値を大きくすることができる。WIDE端では、角速
度ωs[deg/sec]が大きいと光軸可変素子の有効範囲θ
mを超える恐れがある。
Conversely, at the WIDE end, the influence of blur is suppressed, so that the angular velocity ωs [deg / sec] and the exposure time t [sec]
Can be increased. At the WIDE end, when the angular velocity ωs [deg / sec] is large, the effective range θ of the optical axis variable element
m.

【0033】図6に示すグラフを参照すると、上述した
図5のグラフのパラメータと同じ露光時間である。この
図6のグラフから水平画角θh[deg p0]が25度を超え
ると、光軸可変素子の有効範囲θmで制限されているこ
とがわかる。TELE端では、有効範囲θmを超える心
配はないがブレ量が多くなり、補正系のゲインがずれて
いるとき残留誤差が出てくるため角速度ωs[deg/sec]
を大きくすることができない。
Referring to the graph shown in FIG. 6, the exposure time is the same as the parameter in the graph shown in FIG. It can be seen from the graph of FIG. 6 that when the horizontal angle of view θh [deg p0] exceeds 25 degrees, it is limited by the effective range θm of the optical axis variable element. At the TELE end, there is no risk of exceeding the effective range θm, but the amount of blur increases, and a residual error appears when the gain of the correction system is shifted, so that the angular velocity ωs [deg / sec]
Cannot be increased.

【0034】ここで仮に、補正系のゲインが10%ずれ
ているとすると、残留誤差が1.28画素となる。も
し、ゲインが5%程度しかずれていない、または残留誤
差の許容範囲が2.5画素となるような場合、図6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倍速く
することができる。
If the gain of the correction system is shifted by 10%, the residual error is 1.28 pixels. If the gain is shifted by only about 5% or the allowable range of the residual error is 2.5 pixels, the number of blurred pixels nb [pixel] is doubled as shown in FIG. good. Thus, the pan speed at the TELE end can be doubled.

【0035】以上の理由から、パン速度の適正値を知ら
せるため警告LEDを設ける。限界角速度ωmの80%
位のところに適正値ωaを設定し、これを超えたらLE
Dが点灯するようにする。ユーザは、このLEDが点灯
するくらいの速さでパンするようにすればいつでもブレ
のない画像が得られ、且つむやみに遅くパンすることも
無くなる。また、LEDの代わりにデジタルスチルカメ
ラの表示装置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。
For the above reasons, a warning LED is provided to notify an appropriate value of the pan speed. 80% of the limit angular velocity ωm
Set the appropriate value ωa at the place, and if it exceeds this, LE
D is turned on. If the user pans at such a speed as to turn on the LED, a blur-free image can be obtained at any time, and panning unnecessarily slows. In addition, a video signal may be added to the display device 7 of the digital still camera via a character generator instead of the LED.

【0036】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7に示す。ステップS1で
は、操作キー群11に含まれるスタートキーがオンとさ
れ、連続して撮影する準備ができる。ステップS2で
は、デジタルスチルカメラを移動させると、所定の光軸
の方向で1枚撮影される。ステップS3では、1枚撮影
されると、積分回路12Xおよび12Yがリセットされ
る。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the control of this embodiment. In step S1, the start key included in the operation key group 11 is turned on, and preparations are made for continuous shooting. In step S2, when the digital still camera is moved, one image is taken in the direction of the predetermined optical axis. In step S3, when one image is taken, the integration circuits 12X and 12Y are reset.

【0037】ステップS4では、積分回路12Xおよび
/または12Yの出力が所定値Aとなるか否かが判断さ
れる。積分回路12Xおよび/または12Yの出力が所
定値Aとなると判断されると、ステップS2へ制御が戻
り、所定値Aとならないと判断されると、ステップS5
へ制御が移る。
In step S4, it is determined whether or not the output of the integrating circuits 12X and / or 12Y has a predetermined value A. When it is determined that the output of the integration circuits 12X and / or 12Y has the predetermined value A, the control returns to step S2, and when it is determined that the output does not reach the predetermined value A, step S5 is performed.
The control moves to.

【0038】ステップS5では、角速度センサ9Xおよ
び/または9Yから出力される値が所定値Bを越えたか
否かが判断される。角速度センサ9Xおよび/または9
Yから出力される値が所定値Bを越えた判断されると、
ステップS7へ制御が移り、所定値Bを越えていないと
判断されると、ステップS6へ制御が移る。ステップS
7では、一定時間LEDが点灯される。
In step S5, it is determined whether or not the value output from the angular velocity sensors 9X and / or 9Y exceeds a predetermined value B. Angular velocity sensor 9X and / or 9
When it is determined that the value output from Y exceeds the predetermined value B,
Control is transferred to step S7, and if it is determined that the predetermined value B is not exceeded, control is transferred to step S6. Step S
At 7, the LED is turned on for a certain period of time.

【0039】ステップS6では、スタートキーがオフか
否かが判断され、スタートキーがオンであると判断され
ると、ステップS4へ制御が移り、スタートキーがオフ
であると判断されると、この制御を終了する。
In step S6, it is determined whether or not the start key is off. If it is determined that the start key is on, control is transferred to step S4. If it is determined that the start key is off, the process proceeds to step S4. The control ends.

【0040】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8に示す。この図8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8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、
デジタルスチ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
タルスチ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
タルスチ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ス
チ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。
FIG. 8 shows a first example of the optical axis variable element included in the lens group 1 described above. FIG. 8 is an example in which a shift lens serving as an optical axis variable element is provided in a lens group 1 including a plurality of lenses. Usually, the shift lens is arranged at a position P1 indicated by a dotted line in FIG. Position A
The subject 1 is CCD through the shift lens at the position P1.
The light is projected onto a position A1 ′ on the image sensor 2. The subject is CC
When the light is projected at the position A1 ′ on the D image sensor 2,
When the digital still camera moves, the subject is projected at a position A2 'on the CCD image sensor 2. That is, when viewed from the digital still camera, the subject moves from the position A1 to the position A2. In such a case, the movement of the digital still camera is detected by the angular velocity sensor 9, and the shift lens is moved to a position P2 indicated by a solid line according to the detected movement amount. By moving the shift lens to the position P2, the subject at the position A2 is projected at the same position A1 'as before the movement of the digital still camera. Camera shake correction can also be performed using this shift lens.

【0041】このシフトレンズを駆動する回路の一例を
図9に示す。角速度センサ9では、デジタルスチルカメ
ラの移動する速度が検出される。検出された速度は、L
PF(ローパスフィルタ)21へ供給される。LPF2
1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16へ供給される。
積分回路16では、供給された速度が積分され、移動量
が検出される。
FIG. 9 shows an example of a circuit for driving the shift lens. The angular velocity sensor 9 detects a moving speed of the digital still camera. The detected speed is L
It is supplied to a PF (low-pass filter) 21. LPF2
In 1, noise and the like are removed from the detected speed. The speed from which the noise has been removed is supplied to the integration circuit 16.
In the integrating circuit 16, the supplied speed is integrated and the moving amount is detected.

【0042】ビデオ出力が供給される同期信号分離回路
22では、図10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10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10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16へ供給される。
In the synchronization signal separation circuit 22 to which the video output is supplied, the vertical synchronization signal VD is separated as shown in FIG. The separated vertical synchronizing signal VD is a monomulti (monostable multivibrator, abbreviated as MM in the figure).
23. In the mono multi 23, a signal M1 shown in FIG. 10 is output from the supplied vertical synchronization signal VD. The signal M1 is supplied to the mono multi 24. In the mono multi 24, a signal M2 shown in FIG. 10 is output from the supplied signal M1. This signal M2 is supplied to the integration circuit 16 as a reset signal.

【0043】そして、積分回路16では、図10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16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
26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。
Then, the integration circuit 16 outputs an integrated value like a signal S shown in FIG. The signal S is supplied from the integration circuit 16 to the shift lens servo circuit 25.
The shift lens servo circuit 25 compares the signal S with the position information supplied from the shift lens 26, and generates a signal for driving the shift lens 26. The generated signal is supplied to the shift lens 26. The shift lens 26 moves according to the supplied signal. The information of the moved position is supplied from the shift lens 26 to the shift lens servo circuit 25 as a signal.

【0044】このように、信号Sは、信号M2の立ち下
がりで積分回路16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、CCD撮像素子が露光され
る。
As described above, the signal S is activated at the falling edge of the signal M2, the integrator 16 is activated, and reset at the rising edge of the signal M2. During the period T1 when the signal M2 is at the low level, the direction of the optical axis is fixed. That is, the CCD image pickup device is exposed during this period T1.

【0045】上述した実施形態では、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16がリセットされ、露光開始のタイミングで
積分回路16がアクティブとされる。このことにより、
積分回路16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。
In the embodiment described above, the angular velocity of pan and tilt (movement in the vertical direction) can be detected by using two sets of angular velocity sensors. The integration circuit 16 is reset at the timing of the exposure end, and the integration circuit 16 is activated at the timing of the exposure start. This allows
The output of the integrating circuit 16 is a 60 Hz sawtooth wave. The slope of the sawtooth wave in the period T1 is proportional to the output of the angular velocity sensor.

【0046】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。
More specifically, the direction of the optical axis is moved in the opposite direction at the same speed as the pan speed, and the relative position between the subject and the CCD image pickup device 2 is kept constant for each field at least during the exposure time. It is.

【0047】図11Aに示す信号Sは、デジタルスチル
カメラが左右にゆっくり往復したときの波形であり、図
11B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1
1Aおよび図11B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11C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。
The signal S shown in FIG. 11A is a waveform when the digital still camera slowly reciprocates right and left, and the signal S shown in FIG. 11B pans at a constant speed to the right and then at a constant speed to the left. It is a waveform when panning with. This figure 1
The waveforms shown in FIGS. 1A and 11B use only half of the dynamic range when panning in one direction.
Thus, as in a signal S shown in FIG. 11C, the amplitude can be doubled by removing the DC component using a high-pass filter. That is, the dynamic range can be doubled.

【0048】図12A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
スチ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。デジタルスチ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12Aに
示すような波形となる。
The signal S shown in FIG. 12A is an example of a waveform when dark. Since it is dark, it is necessary to lengthen the time (period T1) of exposure to the CCD image pickup device 2. Therefore, the movement of the digital still camera is slowed, and exposure is performed using, for example, one field. Since the movement of the digital still camera is slow, the output of the angular velocity sensor becomes small, and the waveform becomes as shown in FIG. 12A.

【0049】図12B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、デジタルスチ
ルカメラの移動を早くすることができる。デジタルスチ
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12Bに示すような波形となる。この図12
B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16に
供給されるリセット信号の一例を図12Cに示す。ま
た、図12D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16の時定数を変え
る必要がある。
The signal S shown in FIG. 12B is an example of a waveform when the image is bright. Because of the brightness, the time (period T1) of exposure to the CCD image sensor 2 can be shortened, so that the movement of the digital still camera can be accelerated. Since the movement of the digital still camera is fast, the output of the angular velocity sensor increases, resulting in a waveform as shown in FIG. 12B. This FIG.
The maximum value of the slope in the period T1 shown in B can be increased, and faster panning can be supported. FIG. 12C shows an example of the reset signal supplied to the integration circuit 16 at this time. Further, the slope of the period T2 shown in FIG. 12D may be made smooth. At this time, it is necessary to change the time constant of the integration circuit 16.

【0050】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13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。
Here, as a second example of the above-described variable optical axis element, a schematic diagram of an active prism is shown in FIG.
A brief description will be given. In this active prism, a front glass 31 and a rear glass 32 are connected by a bellows 33. A liquid 34 having a high refractive index n is placed between the two glasses.
Is enclosed. 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 as an optical axis variable element, the optical axis can be bent vertically and horizontally.

【0051】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。
The liquid 34 at this time is (1) a substance having a refractive index n close to that of the front glass 31 and the rear glass 32 (2) a substance which does not cause abnormalities such as freezing in the operating temperature range of the camera (3) Should it be damaged Even if the liquid 34 flows out, the substance is harmless to the human body. These three conditions must be satisfied.

【0052】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13Aに示すア
クティブプリズムの状態から図13B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 31 is held, for example, on a horizontal axis, and the rear glass 32 is held, for example, on a vertical axis, and can rotate independently around each axis. A movable coil is 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. 13A changes to the state of the active prism shown in FIG. 13B.

【0053】具体的には、図13A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13Bに示すように、屈
折する。
More specifically, as shown in FIG. 13A, when the two glass plates are parallel, the light beam incident on the active prism goes straight. Here, assuming that camera shake occurs and the two glass plates are rotated by a certain angle from the parallel position, the refractive index n inside the active prism causes a refraction as shown in FIG. I do.

【0054】次に、光軸可変素子の第3の例を図14に
示す。なお、この図14は、光軸可変素子としてアクテ
ィブミラーを用いたものであり、上述した第1および第
2の例とは異なり、レンズ群1の中に含まれるものでは
なく、レンズ群1'の前に配置されるものである。
Next, a third example of the optical axis variable element is shown in FIG. Note that FIG. 14 uses an active mirror as an optical axis variable element, and is not included in the lens group 1 and is different from the first and second examples described above, and is different from the lens group 1 ′. Is placed before the.

【0055】図14は、光軸可変素子の構造を示す断面
図である。光軸可変素子は、図2に示すようにレンズ群
1'の前に配されており、被写体の像は、光軸可変素子
およびレンズブロック3を介してCCD撮像素子2に入
射される。なお、図2中におけるA−A'は、レンズ群
1'の光軸を示す。
FIG. 14 is a sectional view showing the structure of the optical axis variable element. The variable optical axis element is arranged in front of the lens group 1 ′ as shown in FIG. 2, and the image of the subject is incident on the CCD image pickup element 2 via the variable optical axis element and the lens block 3. AA 'in FIG. 2 indicates the optical axis of the lens group 1'.

【0056】42で示されるのが被写体の像を反射して
CCD撮像素子に導く、平面状のミラーである。ミラー
42は、支持板43に取り付けられており、支持板43
は、軸部44を中心に図中aで示す矢印で示すように±
15°程度回転するように構成されている。つまり、軸
部44は、レンズブロック3の光軸A−A'に直交する
ように配され、ミラー42は、レンズブロック3の光軸
A−A'に対して45°程度の角度なす方向に対して±
15°程度回転することが可能とされている。この軸部
44がフレーム45により支持され、フレーム45がパ
ンモータのロータ46の外周面側に取り付けられてい
る。
Reference numeral 42 denotes a planar mirror that reflects an image of a subject and guides the image to a CCD image pickup device. The mirror 42 is attached to the support plate 43,
Are ± with respect to the shaft portion 44 as indicated by the arrow shown in FIG.
It is configured to rotate about 15 °. That is, the shaft portion 44 is disposed so as to be orthogonal to the optical axis AA ′ of the lens block 3, and the mirror 42 is oriented in a direction forming an angle of about 45 ° with the optical axis AA ′ of the lens block 3. ±
It is possible to rotate about 15 °. The shaft portion 44 is supported by a frame 45, and the frame 45 is attached to the outer peripheral surface of a rotor 46 of the pan motor.

【0057】また、50で示されるのが磁気回路を構成
する断面コ字状の軟鉄製のヨークである。ヨーク50の
内周側に対向するように2個のマグネット47、48が
配設されて閉磁路が形成されており、マグネット47、
48との間のギャップ49には強い磁界が発生してい
る。このヨーク50およびマグネット47、48からな
る磁気回路がフレーム46と同様にパンモータのロータ
46の外周面側に取り付けられている。
Reference numeral 50 designates a soft iron yoke having a U-shaped cross section which constitutes a magnetic circuit. Two magnets 47 and 48 are arranged to face the inner peripheral side of the yoke 50 to form a closed magnetic circuit.
A strong magnetic field is generated in the gap 49 between the gap and the gap 48. A magnetic circuit including the yoke 50 and the magnets 47 and 48 is attached to the outer peripheral surface side of the rotor 46 of the pan motor, similarly to the frame 46.

【0058】さらに、51で示されるのが略々半円状に
成形されたコイルである。コイル51は、支持板43か
ら延設された支持片52により支持されている。コイル
51の取り付け状態を示し、コイル51は、その直線部
がギャップ49に位置するように支持片52により支持
される。従って、コイル51に電流が流されると、コイ
ル51に発生する磁界と、マグネット47、48の磁界
の関係によりギャップ49の間を軸部44を中心として
コイル51および支持板52を回動させるトルクが発生
する。つまり、ヨーク50およびマグネット47、48
からなる磁気回路と、コイル51と、支持片52とによ
り磁気式アクチュエータが構成される。なお、コイル5
1の中心は、後述するロータ46が回転した場合の慣性
モーメントを減らすため、図2に示すようにレンズブロ
ック3の光軸A−A'に対して5°〜10°ずれるよう
に配されている。
Further, what is indicated by 51 is a coil formed in a substantially semicircular shape. The coil 51 is supported by a support piece 52 extending from the support plate 43. This shows a mounted state of the coil 51, and the coil 51 is supported by the support piece 52 such that the linear portion is located in the gap 49. Therefore, when a current is applied to the coil 51, the torque that rotates the coil 51 and the support plate 52 about the shaft 44 between the gaps 49 due to the relationship between the magnetic field generated in the coil 51 and the magnetic fields of the magnets 47 and 48. Occurs. That is, the yoke 50 and the magnets 47 and 48
, A coil 51 and a support piece 52 constitute a magnetic actuator. The coil 5
In order to reduce the moment of inertia when the rotor 46 described later rotates, the center of 1 is arranged so as to be shifted from the optical axis AA ′ of the lens block 3 by 5 ° to 10 ° as shown in FIG. I have.

【0059】一方、62で示されるのがパンモータの軸
部であり、例えばレンズブロック3の光軸A−A'と一
致するように配設されている。軸部62は、ステータ5
5に設けられた二つのボールベアリングの軸受けで支持
されており、回転自在とされ、この軸部62とロータ4
6とが連結されている。ロータ46の内周面側には、マ
グネット53が取り付けられており、マグネット53と
対向する位置には、ステータ55に固定された三相モー
タ(パンモータ)のコイルおよび磁極54が配されてい
る。従って、コイルおよび磁極54のコイルに電流が流
されると、軸部62を中心としてトルクが発生し、図中
bで示す矢印に示すようにレンズブロック3の光軸A−
A'を中心に360°回転するように構成されている。
On the other hand, what is indicated by 62 is a shaft portion of the pan motor, which is arranged, for example, so as to coincide with the optical axis AA ′ of the lens block 3. The shaft portion 62 includes the stator 5
5 and is rotatably supported by bearings of two ball bearings provided on the shaft 62 and the rotor 4.
6 are connected. A magnet 53 is attached to the inner peripheral surface side of the rotor 46, and a coil and a magnetic pole 54 of a three-phase motor (pan motor) fixed to a stator 55 are arranged at a position facing the magnet 53. Accordingly, when a current is applied to the coil and the coil of the magnetic pole 54, a torque is generated around the shaft portion 62, and the optical axis A- of the lens block 3 as indicated by the arrow shown in FIG.
It is configured to rotate 360 ° about A ′.

【0060】また、56で示されるのがドーム状のカバ
ーであり、パンモータのステータ55を固定している。
カバー56に対してさらに透明カバー41が延設され、
この透明カバー41は、レンズブロック3およびCCD
撮像素子5側と結合している。
A dome-shaped cover 56 fixes the pan motor stator 55.
The transparent cover 41 is further extended with respect to the cover 56,
The transparent cover 41 includes a lens block 3 and a CCD.
It is coupled to the image sensor 5 side.

【0061】さらに、ロータ46が連結されるパンモー
タの軸部62の反対側には、カップ状の延設部が設けら
れており、延設部の端部には、環状磁気ストライプ57
が形成されると共に、カップ状の延設部の所定の位置に
は、遮光板61が取り付けられている。一方、ステータ
55の環状磁気ストライプ57に対応する所定位置に
は、磁気センサの一例として、2相MR(Magneto Resi
stance)センサ58が設けられており、2相MRセンサ
58からは、1回転で360波の二つのサイン波が90
°の位相差で得られる。この2相MRセンサ58の出力
信号を用いてロータ46を0.25°単位に任意の角度
に制御することが可能とされている。また、ステータ5
5の遮光板61に対応する所定位置には、フォトインタ
ラプタ59が支持片60を介して取り付けられており、
フォトインタラプタ59によりミラー42の横方向の角
度が検出される。
Further, a cup-shaped extending portion is provided on the side opposite to the shaft portion 62 of the pan motor to which the rotor 46 is connected, and an annular magnetic stripe 57 is provided at an end of the extending portion.
Are formed, and a light shielding plate 61 is attached to a predetermined position of the cup-shaped extending portion. On the other hand, at a predetermined position corresponding to the annular magnetic stripe 57 of the stator 55, a two-phase MR (Magneto Resi
stance) sensor 58 is provided. From the two-phase MR sensor 58, two sine waves of 360 waves in one rotation are 90
° phase difference. Using the output signal of the two-phase MR sensor 58, the rotor 46 can be controlled to an arbitrary angle in units of 0.25 °. Also, the stator 5
At a predetermined position corresponding to the light shielding plate 61, a photo interrupter 59 is mounted via a support piece 60.
The horizontal angle of the mirror 42 is detected by the photo interrupter 59.

【0062】なお、上述した環状磁気ストライプ57、
遮光板61、2相MRセンサ58、フォトインタラプタ
59と同様のものが支持板43およびフレーム45との
間にも取り付けられる。この支持板43およびフレーム
45との間に取り付けられた2相MRセンサ、フォトイ
ンタラプタなどによってミラー42の縦方向の角度が検
出される。
The above-described annular magnetic stripe 57,
The same components as the light shielding plate 61, the two-phase MR sensor 58, and the photo interrupter 59 are also mounted between the support plate 43 and the frame 45. The vertical angle of the mirror 42 is detected by a two-phase MR sensor, a photo interrupter, and the like attached between the support plate 43 and the frame 45.

【0063】このように構成される光軸可変素子のアク
チュエータを2相MRセンサおよびフォトインタラプタ
の出力信号に基づいてミラーサーボによって駆動するこ
とで、ミラー42が例えば垂直方向に回転して所定方向
に保持される。さらに、2相MRセンサ58およびフォ
トインタラプタ59の出力信号に基づいてパンモータを
モータ制御回路によって駆動することで、ミラー42お
よびフレーム45が例えば水平方向に回転して所定方向
に保持される。
By driving the actuator of the optical axis variable element configured as described above by the mirror servo based on the output signals of the two-phase MR sensor and the photo interrupter, the mirror 42 rotates, for example, in the vertical direction and moves in the predetermined direction. Will be retained. Further, by driving the pan motor by the motor control circuit based on the output signals of the two-phase MR sensor 58 and the photo interrupter 59, the mirror 42 and the frame 45 rotate in the horizontal direction, for example, and are held in a predetermined direction.

【0064】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。
In this embodiment, when the resetting of the integrating circuit is performed in units of fields, an image in units of fields can be obtained. When the resetting is performed in units of frames, an image in units of frames can be obtained. it can. Further, a period from when the output of the angular velocity sensor reaches a predetermined value may be set as a period from the start of exposure to the end of exposure irrespective of a field unit and a frame unit.

【0065】[0065]

【発明の効果】この発明に依れば、静止した被写体を、
互いに重複した複数の画像に分けて連続して撮影すると
きに、重複率を略々一定に保つことができ、短時間で撮
影でき、しかもどの画像もブレが許容値以下にすること
ができる。
According to the present invention, a stationary subject can be
When continuously photographing a plurality of images that are overlapped with each other, the overlap ratio can be kept substantially constant, the photographing can be performed in a short time, and the blurring of any image can be equal to or less than an allowable value.

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

【図1】この発明が適用されるデジタルスチルカメラの
一実施形態を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a digital still camera to which the present invention is applied.

【図2】この発明を説明するための一例のグラフであ
る。
FIG. 2 is an example graph for explaining the present invention.

【図3】この発明を説明するための一例のグラフであ
る。
FIG. 3 is an example graph for explaining the present invention.

【図4】この発明が適用されるデジタルスチルカメラの
他の実施形態を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of a digital still camera to which the present invention is applied.

【図5】この発明を説明するための一例のグラフであ
る。
FIG. 5 is an example graph for explaining the present invention.

【図6】この発明を説明するための一例のグラフであ
る。
FIG. 6 is an example graph for explaining the present invention.

【図7】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。
FIG. 7 is a flowchart for explaining an embodiment of the present invention.

【図8】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。
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a first example of an optical axis variable element applied to the present invention.

【図9】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。
FIG. 9 is a block diagram showing an example of a circuit for driving an optical axis variable element applied to the present invention.

【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。
FIG. 10 is a timing chart of an example of a circuit for driving an optical axis variable element applied to the present invention.

【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。
FIG. 11 is a timing chart of an example of a circuit for driving an optical axis variable element applied to the present invention.

【図12】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。
FIG. 12 is a timing chart of an example of a circuit for driving an optical axis variable element applied to the present invention.

【図13】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。
FIG. 13 is a schematic diagram for explaining a second example of the optical axis variable element applied to the present invention.

【図14】この発明に適用される光軸可変素子の第3の
例を説明するための略線図である。
FIG. 14 is a schematic diagram for explaining a third example of the optical axis variable element applied to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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、12X、12Y・・・積分回路、13・・・
シャッター制御回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lens group, 2 ... CCD image sensor, 3 ...
Compression circuit, 4 ... Image memory, 5 ... Recording medium, 6
... Expansion circuit, 7 ... Display device, 9, 9X, 9Y
..Angular velocity sensor, 10 ... syscon, 11 ... operation key group, 12X, 12Y ... integration circuit, 13 ...
Shutter control circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03B 19/02 G03B 19/02 H04N 5/225 H04N 5/225 Z 5/335 5/335 Q // H04N 101:00 101:00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G03B 19/02 G03B 19/02 H04N 5/225 H04N 5/225 Z 5/335 5/335 Q // H04N 101: 00 101: 00

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パンまたはチルトしながら連写を行い複
数枚の互いに重複した画像を得るようにした撮像装置に
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から所定の重複率となるようにシャ
ッタータイミングを制御するシャッター制御手段とから
なることを特徴とする撮像装置。
1. An imaging apparatus for performing continuous shooting while panning or tilting to obtain a plurality of mutually overlapping images, comprising: an angular velocity sensor for detecting a moving speed of an imaging section; and an output of the angular velocity sensor integrated. An image pickup apparatus comprising: an integrating means for performing shutter operation; and a shutter control means for controlling a shutter timing so that a predetermined overlapping rate is obtained from an output of the integrating means.
【請求項2】 画角と、露光時間とからパンまたはチル
トの限界角速度を算出し、算出された限界角速度から適
正な角速度を設定するようにし、 上記限界角速度または上記適正な角速度を表示するよう
にしたことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
2. The method according to claim 1, wherein a limit angular velocity of pan or tilt is calculated from an angle of view and an exposure time, an appropriate angular velocity is set from the calculated limit angular velocity, and the limit angular velocity or the appropriate angular velocity is displayed. The imaging device according to claim 1, wherein:
【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。
3. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the integration means is periodically reset during a period in which the exposure of the imaging element is invalidated.
【請求項4】 光軸の方向を変化させる光軸可変手段を
有し、パンまたはチルトしながら連写を行い複数枚の互
いに重複した画像を得るようにした撮像装置において、 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第1および第2の積
分手段と、 上記第1の積分手段の出力から所定の重複率となるよう
にシャッタータイミングを制御するシャッター制御手段
と、 上記第2の積分手段の出力に応じて上記パンまたはチル
トの動作を打ち消す方向に光軸を変化させるように上記
光軸可変手段を制御する制御手段とからなることを特徴
とする撮像装置。
4. An image pickup apparatus comprising an optical axis changing means for changing the direction of an optical axis, performing continuous shooting while panning or tilting to obtain a plurality of mutually overlapping images. An angular velocity sensor for detecting a velocity; first and second integrating means for integrating the output of the angular velocity sensor; and shutter control for controlling a shutter timing from the output of the first integrating means to obtain a predetermined overlapping rate. Means for controlling the optical axis variable means so as to change the optical axis in a direction to cancel the pan or tilt operation in accordance with the output of the second integrating means. apparatus.
【請求項5】 上記所定の重複率は、30%〜90%と
したことを特徴とする請求項1または4に記載の撮像装
置。
5. The imaging device according to claim 1, wherein the predetermined overlapping rate is 30% to 90%.
【請求項6】 上記光軸可変手段の有効範囲と、画角
と、露光時間とから上記撮像部を移動させる限界角速度
を算出し、算出された限界角速度から適正な角速度を設
定するようにし、 上記限界角速度または上記適正な角速度を表示するよう
にしたことを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
6. A limit angular velocity for moving the imaging section is calculated from an effective range of the optical axis changing means, an angle of view, and an exposure time, and an appropriate angular velocity is set from the calculated limit angular velocity. The imaging apparatus according to claim 4, wherein the limit angular velocity or the appropriate angular velocity is displayed.
【請求項7】 上記撮像素子の露光が無効とされる期間
に周期的に上記第1および/または第2の積分手段をリ
セットするようにしたことを特徴とする請求項4に記載
の撮像装置。
7. The imaging apparatus according to claim 4, wherein said first and / or second integration means is periodically reset during a period in which exposure of said imaging element is invalidated. .
【請求項8】 パンまたはチルトしながら連写を行い複
数枚の互いに重複した画像を得るようにした撮像方法に
おいて、 角速度センサで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、 上記積分手段の出力から所定の重複率となるようにシャ
ッタータイミングを制御するようにしたことを特徴とす
る撮像方法。
8. An imaging method in which continuous shooting is performed while panning or tilting to obtain a plurality of mutually overlapping images, wherein an angular velocity sensor detects a moving speed of an imaging unit and integrates an output of the angular velocity sensor. An imaging method, wherein the shutter timing is controlled so that a predetermined overlapping rate is obtained from the output of the integration means.
【請求項9】 画角と、露光時間とからパンまたはチル
トの限界角速度を算出し、算出された限界角速度から適
正な角速度を設定するようにし、 上記限界角速度または上記適正な角速度を表示するよう
にしたことを特徴とする請求項8に記載の撮像方法。
9. A method for calculating a limit angular velocity of pan or tilt from an angle of view and an exposure time, setting an appropriate angular velocity from the calculated limit angular velocity, and displaying the limit angular velocity or the appropriate angular velocity. 9. The imaging method according to claim 8, wherein:
【請求項10】 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8に記載の撮像方法。
10. The imaging method according to claim 8, wherein the integration value is periodically reset during a period in which the exposure of the imaging element is invalidated.
【請求項11】 光軸の方向を変化させる光軸可変手段
と、パンまたはチルトしながら連写を行い複数枚の互い
に重複した画像を得るようにした撮像装置において、 角速度センサで撮像部の移動する速度を検出し、 第1および第2の積分手段で上記角速度センサの出力を
積分し、 上記第1の積分手段の出力から所定の重複率となるよう
にシャッタータイミングを制御し、 上記第2の積分手段の出力に応じて上記パンまたはチル
トの動作を打ち消す方向に光軸を変化させるようにした
ことを特徴とする撮像方法。
11. An optical axis changing means for changing the direction of an optical axis, and an image pickup apparatus for performing continuous photographing while panning or tilting to obtain a plurality of mutually overlapping images. Detecting the speed of the angular velocity sensor, integrating the output of the angular velocity sensor with the first and second integrating means, controlling the shutter timing from the output of the first integrating means so as to have a predetermined overlapping rate, An imaging method characterized in that the optical axis is changed in a direction to cancel the panning or tilting operation according to the output of the integrating means.
【請求項12】 上記所定の重複率は、30%〜90%
としたことを特徴とする請求項8または11に記載の撮
像方法。
12. The predetermined duplication rate is 30% to 90%.
The imaging method according to claim 8, wherein:
【請求項13】 上記光軸可変手段の有効範囲と、画角
と、露光時間とから上記撮像部を移動させる限界角速度
を算出し、算出された限界角速度から適正な角速度を設
定するようにし、 上記限界角速度または上記適正な角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。
13. A method of calculating a limit angular velocity for moving the image pickup unit from an effective range of the optical axis variable unit, an angle of view, and an exposure time, and setting an appropriate angular velocity from the calculated limit angular velocity; The imaging method according to claim 11, wherein the limit angular velocity or the appropriate angular velocity is displayed.
【請求項14】 上記撮像素子の露光が無効とされる期
間に周期的に上記第1および/または第2の積分手段を
リセットするようにしたことを特徴とする請求項11に
記載の撮像方法。
14. The imaging method according to claim 11, wherein the first and / or second integration means is periodically reset during a period in which the exposure of the imaging element is invalidated. .
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