JP2006033513A

JP2006033513A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2006033513A
Application number: JP2004210591A
Authority: JP
Inventors: Naoko Aoki; 尚子青木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2006-02-02

Abstract

【課題】経験の浅いユーザがパンニングしたとしても、被写体を画面内に収めることが容易な撮像装置を実現する。
【解決手段】
パンニング検出部１２１は、角速度センサ１１７の出力信号から、その振れが手振れによるものかパンニングによるものかを判定する。手振れと判定された場合、振れ補正部１２３は、手振れを除去する振れ補正処理を実行する。パンニングと判定された場合、振れ補正部１２３は、振れ補正処理を抑制又は停止する。パンニング速度検出部１２５は、パンニング速度を検出し、ズーム位置検出部１２７は、ズームレンズ１０１の位置を検出する。制御部１２９は、振れ検出部１１９からパンニング速度情報とズーム位置情報が入力すると、これらの情報に基づいてズームレンズ１０１のズーム位置をズームアウトの方向に制御する。
【選択図】
図１

Description

本発明は、手振れや振動による振れ補正手段を備えたビデオカメラ等の撮像装置に関する。

ビデオカメラ等の撮像装置には、振動や手振れによる画像の揺れを防ぐための振れ補正手段が搭載されているものがある。高倍率の撮影レンズが採用されている撮像装置で高倍率のズーム機能を用いて撮影を行うと、手振れや振動の影響が大きく表れてしまい、非常に見づらい映像となってしまう。

振れ補正手段には、電子的補正手段と光学的補正手段とがある。電子的補正手段の一例としては、撮影して得られた連続した２画面間の画像を比較して画像の動きを検出し、この動きに応じて画像メモリの読み出しアドレスを制御する方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。

光学的補正手段の一例として、振れ検出手段に角速度センサ、補正手段として可変頂角プリズム（ＶＡＰ）を用い、手振れが除去されるようＶＡＰの頂角を制御する構成が知られている。

振れ補正を有効にした状態で、撮影者が意図的にパンニング又はチルティング動作で撮影を行うと、そのパンニング又はチルティング動作を相殺するように振れ補正手段が作動してしまうことがある。すると、撮影者が希望するパンニング速度又はチルティング角度で応答した記録動作を得ることができず、撮影者の撮りたい画像を得ることが出来ない。

この問題点を解決する方法として、パンニング・チルティング動作を検出する検出手段を別に設け、手振れによる画面揺れか、パンニング・チルティングによる画面揺れなのかを判別し、前者の場合には振れ補正手段で振れ補正を行い、後者の場合には、振れ補正手段を抑制又は停止する構成が提案されている。
特開平６−３８０９１号公報

しかし、撮影経験の浅いユーザは、パンニングを多用し勝ちである。従って、パンニング・チルティング検出手段を搭載したとしても、しばしば、目標対象物である被写体が画面内に収まらなくなる。

本発明は、経験の浅いユーザがパンニングしたとしても、被写体を画面内に収めることが容易な撮像装置を提示することを目的とする。

本発明に係る撮像装置は、振動を検出する振れ検出手段と、前記振れ検出手段の出力信号の変位を検出する変位検出手段と、前記変位検出手段の検出結果に応じて振れを補正する振れ補正手段と、前記変位検出手段により画像がパンニングしているかどうかを判定するパンニング検出手段と、パンニングの速度を段階的に検出するパンニング速度検出手段と、焦点距離を変更することで画像の拡大率を変える光学ズーム手段と、前記光学ズーム手段のズーム位置を検出するズーム位置検出手段と、パンニング速度検出手段の出力結果に応じて、前記光学ズーム手段を制御して、ズーム量を変更する制御手段とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、パンニングを検出し、自動的に撮像装置のズーム機能を制御することにより、経験の浅いユーザーにおいても、目標対象物である被写体を画面内に収める撮影装置を実現することが出来る。

また、ランダムアクセス可能なディスク等の記録媒体である特徴を生かして、記録処理をスローで制御することにより、画面揺れの少ない良好な画質が得られる撮影装置を実現することが出来る。

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示す。１０１は焦点距離が可変のズームレンズ、１０３はズームレンズ１０１による光学像を電気信号に変換する撮像素子、１０５は画像処理部、１０７は画像データを書き込み読み出し可能なメモリ、１０９は電子ズーム部、１１１は記録処理部、１１３は磁気テープ、磁気ディスク又は光ディスクなどの記録媒体、１１５はズームレバー、１１７は角速度を検出する角速度センサである。１２９は振れ検出部であり、パンニング検出部１２１、振れ補正部１２３、パンニング速度検出部１２５及びズーム位置検出部１２７からなる。１２９はズームレンズ１０１、記録処理部１１１及び振れ検出部１１９を制御する制御部である。

撮像素子１０３は光学像を電気信号に変換する。画像処理部１０５は、撮像素子１０３から出力される画像情報に所定の画像処理を施す。画像処理部１０５の出力画像データは、メモリ１０７及び電子ズーム部１０９を介し、記録処理部１１１に印加され、記録書リブ１１１が画像データを記録媒体１１３に記録する。制御部１２９が、この記録処理を制御する。

パンニング検出部１２１は、角速度センサ１１７の出力信号から、その振れが手振れによるものかパンニングによるものかを判定する。図２は、角速度センサ１１７の出力信号の範囲例を示す。パンニング検出部１２１は、角速度センサ１１７の出力信号範囲の中心（つまり手振れが起きていないとき）を変位０としたとき、ある時間内の角速度センサ１１７の出力信号が正又は負の値を出し続けた場合に、この振れが手振れではなくパンニングであると判定する。

手振れと判定された場合、振れ補正部１２３は、手振れが除去されるような振れ補正処理を実行する。

パンニングであると判定された場合、振れ補正部１２３は、振れ補正処理を抑制又は停止する。そして、パンニング速度検出部１２５は、時間に対する角速度の変位量を測定することによりパンニング速度を検出し、ズーム位置検出部１２７は、ズームレンズ１０１の位置を検出する。制御部１２９は、振れ検出部１１９からパンニング速度情報とズーム位置情報が入力すると、これらの情報に基づいてズームレンズ１０１のズーム位置をズームアウトの方向に制御する。制御部１２９が検出されたパンニング速度に応じてズームレンズ１０１の制御を行う処理をパンニングモードと呼ぶ。ユーザは、パンニングモードを実施するかどうかを、任意にスイッチ等を用いて選択出来る。

図３を参照して、振れ検出部１１９の動作を説明する。Ｓ３０１において、角速度センサ１１７の出力信号からの変位を検出し、Ｓ３０３において、パンニング検出部１２１が、振れが手振れによるものかパンニングによるものかを判別する。手振れによるものと判断された場合、Ｓ３０５で手振れによる画面揺れを振れ補正部１２３で補正し、Ｓ３０１に戻る。

Ｓ３０３においてパンニング動作であると判定された場合には、Ｓ３０４において、パンニングモードのスイッチがオンかオフかを判定する。オフの場合は、Ｓ３０１に戻る。パンニングモードのスイッチがオンであった場合、Ｓ３０９とＳ３１１の処理を並列的に同時実行する。Ｓ３０９では、パンニング速度検出部１２５がパンニング速度を検出し、Ｓ３１１では、ズーム位置検出部１２７がズーム位置を検出する。Ｓ３０９，Ｓ３１１の後、Ｓ３０１に戻る。

撮影中、振れ検出部１１９は、図３に示すこれらの動作を繰り返し実行する。

図４を参照して、制御部１２９の振れ検出動作時の制御を説明する。撮影が始まると、Ｓ４０１において、振れ検出部１１９に振れを検出するように命令する。Ｓ４０３において、パンニングモードスイッチがオンかオフかを判定する。オフの場合、Ｓ４０５において振れ補正部１２３に振れ補正を実行するように命令し、Ｓ４０３に戻る。

パンニングモードスイッチがオンの場合、Ｓ４０７において、振れ補正部１２３に振れ補正を抑制するように命令し、Ｓ４０９，Ｓ４１１を並列的に同時実行する。Ｓ４０９にでは、パンニング速度検出部１２５に速度を検出するように命令し、Ｓ４１１では、ズーム位置検出部１２７にズーム位置を検出するように命令する。次に、Ｓ４０９とＳ４１１で得たパンニング速度情報に応じたズーム変位量をズーム位置情報（ズームレンズ１０１の位置）に加算して、ズームレンズ１０１のズーム位置を制御し、Ｓ４０９，Ｓ４１１に戻る。

撮影中、制御部１２９は、図４に示すこれらの動作を繰り返し実行する。

以上、述べたように、パンニング速度に応じてズーム機能を制御することにより、経験の浅いユーザにおいても、目標対象物である被写体を画面内に収めることが出来る。

本実施例では可変頂角プリズムを光軸補正手段として用いたが、他の光学的な光軸補正手段を用いてもよい。

本発明の第２実施例を説明する。第２実施例の概略構成自体は、図1に示す構成と同じであり、振れ検出動作時の振れ検出部１１９の動作も、第１実施例と同じである。但し、第２実施例では、パンニング速度に応じて記録処理速度を制御するので、記録速度の変更が容易な記録媒体、より具体的にはランダムアクセス可能な記録媒体が適している。

図５を参照して、第２実施例での制御部１２９の動作を説明する。Ｓ５０１において、制御部１２９は、振れ検出部１１９に振れを検出するように命令し、Ｓ５０３において、パンニングモードスイッチがオンかオフかを判定する。オフの場合は、Ｓ５０５に進み、振れ補正部１２３に振れ補正を実行するように命令し、Ｓ５０３に戻る。

Ｓ５０３において、パンニングモードスイッチがオンであった場合、Ｓ５０７に進み、制御部１２９は、振れ補正部１２３に振れ補正を抑制するように命令する。その後、制御部１２９は、Ｓ５０９，Ｓ５１１の処理を並列的に同時実行する。Ｓ５０９では、パンニング速度検出部１２５にパンニング速度を検出するように命令し、Ｓ５１１では、記録処理部１１１にスローで記録するように命令し、再びＳ５０３に戻る。

撮影中、制御部１２９は、図５に示すこれらの動作を繰り返し実行する。

第２実施例では、ランダムアクセス可能なディスク等の記録媒体である特徴を生かして、記録処理をスローで制御することにより、画面揺れの少ない良好な画質を得ることが出来る。

特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する技術分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。角速度センサの出力信号例である。振れ検出部の動作フローチャートである。制御部１２９の振れ検出動作時のフローチャートである。第２実施例での制御部１２９の振れ検出動作時のフローチャートである。

符号の説明

１０１：ズームレンズ
１０３：撮像素子
１０５：画像処理部
１０７：メモリ
１０９：電子ズーム部
１１１：記録処理部
１１３：記録媒体
１１５：ズームレバー
１１７：角速度センサ
１１９：振れ検出部
１２１：パンニング検出部
１２３：振れ補正部
１２５：パンニング速度検出部
１２７：ズーム位置検出部
１２９：制御部

Claims

振動を検出する振れ検出手段と、
前記振れ検出手段の出力信号の変位を検出する変位検出手段と、
前記変位検出手段の検出結果に応じて振れを補正する振れ補正手段と、
前記変位検出手段により画像がパンニングしているかどうかを判定するパンニング検出手段と、
パンニングの速度を段階的に検出するパンニング速度検出手段と、
焦点距離を変更することで画像の拡大率を変える光学ズーム手段と、
前記光学ズーム手段のズーム位置を検出するズーム位置検出手段と、
パンニング速度検出手段の出力結果に応じて、前記光学ズーム手段を制御して、ズーム量を変更する制御手段
とを具備することを特徴とする撮像装置。
前記パンニング検出手段が、前記変位検出手段からの出力信号が所定時間、同一方向の変位信号であることにより、パンニング動作中であることを検知することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記パンニング速度検出手段は、時間に対する変位量を計算することによりパンニング速度を段階的に検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
前記制御手段は、前記パンニング速度検出手段の出力結果に応じて、焦点距離が短くなるように前記光学ズーム手段を制御することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の撮像装置。
前記制御手段は、前記パンニング検出手段の出力に基づいて、パンニング動作が検出された場合に、前記振れ補正手段の補正動作を抑制又は停止することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の撮像装置。
更に、前記光学ズーム手段による光学像を電気信号に変換する撮像手段と、前記撮像手段の出力画像信号の所定部分を電子的に拡大する電子ズーム手段とを具備することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の撮像装置。
前記振れ補正手段は、前項光学ズーム手段の光軸に直角に配置された頂角可変プリズムであることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の撮像装置。
前記制御手段は、前記パンニング速度検出手段の出力に応じて、スローで記録処理するよう制御することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の撮像装置。