JP2007150996A - カメラ付き映像撮影記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学手ぶれ補正機能を有した映像記録装置において、地面撮り防止機構を実現するため、特別な傾斜センサーを追加することなく、姿勢を検出できる、映像記録装置の実現を目的とする。
【解決手段】 光学式の手ぶれ補正に使用している補正用のレンズを駆動する、駆動波形を、マイコン等のＡ／Ｄ入力につないで、駆動波形を観測し、判定基準と比較することにより、駆動の振幅が、デッキ姿勢正常位置から、判定スレッシュを大きく越えた時、デッキ姿勢が正規の位置でないと判定し、記録メディアへの記録を停止する事が出来る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、映像の撮影用レンズユニットの構成要素として、光学手ぶれ補正用のレンズ郡や、リニアモーター駆動のズームレンズ郡、または、リニアモーター駆動のフォーカスレンズ郡を搭載し、デッキの姿勢の異常を検出して、自動的に記録用メディアへの記録の停止、あるいは記録メディアへの異常情報の記録を行う機能を有したカメラ付き映像記撮影録装置に関するものである。

近年、カメラ付き映像記録装置（以下デッキと略す）は、手ぶれ補正機能を搭載することが一般的となり、その幾つか有る手ぶれ補正方式の中でも、補正性能の高い光学式手ぶれ補正を搭載する事が多く成ってきている。

この光学式手ぶれ補正機能を有するレンズユニットの構成要素には、手ぶれを補正するための補正レンズ郡と、その補正レンズ郡を駆動するアクチュエータがある。アクチュエータは常に一定の出力を出して、レンズの位置を光学中心位置に保つように動作している。

その動作とは、手ぶれ補正レンズ郡をレンズの光学中心から、レンズの光軸と直交する平面の、いずれかの方向にずらすような外力がかかった場合も、その外力をうち消す方向に上下左右方向のアクチュエータの出力を制御して、レンズの光学中心位置に保持する動作である。そのための機構と回路と制御アルゴリズムを持っている。つまり結果として、レンズの光学中心位置に、手ぶれ補正レンズ郡を外乱に乱されることなく、常に保持する事が出来るような仕組みを持っている訳である。

一方、「手ぶれ補正」の動作としては、この手ぶれ補正レンズ郡を積極的に光学中心位置からずらして、デッキ全体が動いた事による画像のずれを打ち消す。つまり、デッキ全体が動いたにもかかわらず、手ブレ補正レンズを画像のブレと反対方向に動かし、撮影する画像があまり動かないように補正して、画像を安定させる。

その補正のためデッキ全体がどちらの方向に動いたかを検出する手段は、別に設けた加速度センサーの検出で行う。加速度センサーの検出結果に従って、かかった加速度の反対方向へ、手ぶれ補正レンズ郡を素早く動かすことによって、手ぶれによる撮像画面の揺れをうち消している訳である。

また、映像の撮影用レンズユニットの構成要素として、光学手ぶれ補正用のレンズ郡以外にも、リニアモーター駆動のズームレンズ郡、または、リニアモーター駆動のフォーカスレンズ郡を搭載するレンズユニットも存在する。いずれのリニアモーター駆動のレンズ郡も、レンズの光軸方向と同じ方向の軸に沿って自由に直線移動することが可能な機構を備えている。ズームレンズ郡も、フォーカスレンズ郡も、それぞれの軸上で機構的には自由に直線移動することが可能ではあるが、撮像動作中は、下記の制御システムにより、それぞれの軸上の一点に常に止まっているよう制御されている。

その制御システムとは、アクチュエータ回路と、位置検出回路と、その間をループでつなぐフィードバック制御のアルゴリズムにより構成されている。その制御システムにより、外乱に乱されることなく、軸にそった一定の位置にレンズ郡を保持するような制御を行っている。位置検出回路はズームレンズ郡、フォーカスレンズ郡の位置を常に観測し、マイコンに入力する。マイコンは位置のズレを補正するように、アクチュエータを駆動する信号を出す。アクチュエータはマイコンの制御信号を受けて、常に補正に必要な出力を出して、レンズの位置を一定の位置に保つように動作している。以上のフィードバックループの動作と制御アルゴリズムにより、ズームレンズ郡も、フォーカスレンズ郡も、軸上の一点に常に止まっている。

その動作を別の面から説明すると、軸の特定位置からずらすような外力がかかった場合、その外力をうち消す方向に、位置検出回路で観測しながら、アクチュエータを働かせ、レンズの位置に移動がないようフィードバック制御のアルゴリズムで制御する。その結果として一定の位置にレンズ郡を保持する事が出来る機構となっている。

なお、前記の外力とは、ズームレンズ郡やフォーカスレンズ郡を、軸の特定位置からずらすような力で、デッキ外部からかかる衝撃や、使用者の画隔を変える動作によりかかる加速度、重力の影響によるズームレンズ郡やフォーカスレンズ郡の自重で下の方に向かって移動する力などである。

一方、ズームレンズ郡や、フォーカスレンズ郡をステッピングモーターで駆動する方式のレンズ郡では、軸の特定位置からずらすような外力がかかった場合でも、ウォームギアとステッピングモーターの機構が機械的に現状位置を保持するため、レンズ駆動のステッピングモーターはレンズ郡を移動するときだけ、トルクを発生させる機構である。

一方、デッキの普及に伴い、使用者の意図しない操作により、本来記録しておきたかったシーンの記録ができないといったトラブルが発生している。そのようなものの一つとして、「地面撮り」という現象があり、これは、使用者が意図せずに、延々と記録メディアへの記録を続けてしまう現象である。それは、撮影が終わった後、撮影の記録を停止するのをうっかり忘れたりして、まだメディアに対する記録が続いているのに、撮影位置にデッキを保持する事をやめて、デッキを構えていた手を下に下ろしてしまう事で発生する。つまり、手に下げる等の状態にデッキの姿勢を置いたまま、記録メディアに継続して記録が続けられ、その結果として、意味のない地面等の被写体が延々と撮影されている記録済みメディアができあがることが多いので、この失敗のことを「地面撮り」と呼んでいる。

上記のような状況で、撮影の記録を停止する事なく「地面撮り」が発生してしまう原因としては、
１）意図せず記録ボタンに触れてしまい、記録メディアへの記録をスタートさせた。
２）記録メディアへ記録中であることを忘れて、デッキをぶら下げて移動した。
３）記録メディアへの記録を止めるつもりが、間違って２度押しをしてしまい、再び記録がスタートしてしまった。
といったような原因が想定される。いずれにしても、記録メディアへの記録が撮影者の意図しない状態でスタート、または継続してしまい、意図しない無意味な画面を延々と、撮り続ける事となる。撮影者は、「撮っている」という意識がないため、記録メディアへの記録を止めることが出来ず、最悪の場合、記録メディアの全容量まで記録し続ける。または、バッテリーが亡くなるまで、記録し続ける事となる。

その弊害としては、
１）撮りたいと意図しない被写体で、無駄に記録メディアを使ってしまい、次に、本当に撮りたいとき、記録メディアが、残っていない状態となる。
２）無駄に記録メディアを録画するためにバッテリーの電力を使ってしまい、次に本当に撮りたいとき、バッテリーの電力が残っていない状態となる。
といった不具合が発生する。

「地面撮り」防止の為には、デッキの姿勢を観測して、通常撮影時ではあり得ない姿勢にデッキがなっていることを検出する事が必要である。デッキの姿勢の異常を検出できたなら、記録メディアへの記録を自動的に止める事により「地面撮り」防止する事ができる。

従来、「地面撮り」を防止するため、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１では、「地面撮り」を検出した際に、利用者に警告を行い、利用者に撮影を継続するか否かの選択を行わせることにより、「地面撮り」に伴い発生する問題を回避している。特許文献１における地面撮り検出回路を図２に示す。図２（ａ）はデッキが水平状態にある際の地面撮り検出回路を、図２（ｂ）はデッキが下向き状態にある際の地面撮り検出回路を示す。図２において、１０１はケース、１０２は接点Ａ、１０３は接点Ｂ、１０４は錘、１０５はバネである。

以上のように構成された従来の地面撮り検出回路について、以下その動作について説明する。

図２（ａ）では、地面撮り検出回路が水平状態にあり、錘１０４はバネ１０５でひっぱられているため、接点Ａ１０２と接点Ｂ１０３は非接触である。

一方、図２（ｂ）では、地面撮り検出回路が下向きの状態にあり、バネ１０５の力に抗して錘１０４はたれ下がり、その結果、接点Ｂ１０３は曲げられて接点Ａ１０２と接触することになり、これにより、デッキの異常姿勢を検出する。
特開平８―２７５０３３号公報

しかしながら上記の従来の構成では、撮影記録用回路とは別に、地面撮り検出回路を別途専用回路として設ける必要があった。

さらに、デッキの姿勢によっては、錘の振動によって、接点Ａと接点Ｂが短時間の内に接触・遊離を繰り返すチャタリング現象が発生しやすくなり、それを回避するためには、例えば、ボールの自重を大きくして、接点Ｂに強く押しつける必要がある。そのためには、玉の材料に比重の高い物質を使うか、玉その物を大きくして重量を確保して、接点圧を稼ぐ必要があり、錘は大きく、重いものとなる。そのため地面撮り検出回路は大きく、重いものとなり、持ち運んで利用するデッキに地面撮り検出回路を搭載すると、デッキの小型化、軽量化が困難であるという問題点を有していた。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、地面撮り検出回路を設けることなく、デッキの姿勢を判定し、地面撮り状態を防止する映像記録装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために本発明の映像記録装置は、撮像用レンズユニット中に配置した光学手ぶれ補正用のレンズ郡と、前記レンズ郡の光軸中心を、前記撮像用レンズユニットの光軸中心に保持する位置保持手段と、前記位置保持手段を駆動し、前記レンズ郡の前記撮像用レンズユニットに対する位置を制御する駆動手段と、前記駆動手段の駆動波形を閾値と比較する判定手段と、前記判定手段の判定結果に基づき、記録メディアへの記録を停止する制御手段とを備えた構成を有している。

この構成によって、本発明は、光学手ぶれ補正付きの機種で有れば、特別な部品を追加することなく、本来、光学手ぶれ補正を行うために必要な構成要素を使い、デッキ姿勢が正常姿勢なのか、異常姿勢なのかを判定できるので、より安価に、小型軽量に地面撮り防止機構を実装した映像記録装置が得られる。

本発明の映像記録装置は、撮像用レンズユニット中に配置した光学手ぶれ補正用のレンズ郡と、前記レンズ郡の光軸中心を、前記撮像用レンズユニットの光軸中心に保持する位置保持手段と、前記位置保持手段を駆動し、前記レンズ郡の前記撮像用レンズユニットに対する位置を制御する駆動手段と、前記駆動手段の駆動波形を閾値と比較する判定手段と、前記判定手段の判定結果に基づき、記録メディアへの記録を停止する制御手段とを備えた構成であり、光学手ぶれ補正付きの機種で有れば、特別な部品を追加することなく、デッキ姿勢が正常姿勢なのか、異常姿勢なのかを判定する事ができ、異常姿勢であると判定したならば、記録メディアへの記録を停止することができる。

本発明の映像記録装置は、撮像用レンズユニット中に配置したズーム用レンズ郡と、前記ズーム用レンズ郡を保持するズームレンズ保持手段と、前記ズームレンズ保持手段を駆動し、前記ズーム用レンズ郡の前記撮像用レンズユニットに対する位置を制御するズームレンズ駆動手段と、前記ズームレンズ駆動手段の駆動波形を閾値と比較する判定手段と、前記判定手段の判定結果に基づき、記録メディアへの記録を停止する制御手段とを備えた構成であり、ズーム機能を備えた機種であれば、特別な部品を追加することなく、デッキ姿勢が正常姿勢なのか、異常姿勢なのかを判定する事ができ、異常姿勢であると判定したならば、記録メディアへの記録を停止することができる。

上記の構成にかかる本発明の映像記録装置において、撮像用レンズユニット中に配置したズーム用レンズ郡と、前記ズーム用レンズ郡を保持するズームレンズ保持手段と、前記ズームレンズ保持手段を駆動し、前記ズーム用レンズ郡の前記撮像用レンズユニットに対する位置を制御するズームレンズ駆動手段と、前記判定手段において、前記ズームレンズ駆動手段の駆動信号を閾値とさらに比較するとしても良い。これにより、より正確に異常姿勢であると判定することができ、異常姿勢であると判定したならば、記録メディアへの記録を停止することができる。

本発明の映像記録装置は、撮像用レンズユニット中に配置したフォーカス用レンズ郡と、前記フォーカス用レンズ郡を保持するフォーカスレンズ保持手段と、前記フォーカスレンズ保持手段を駆動し、前記フォーカス用レンズ郡の前記撮像用レンズユニットに対する位置を制御するフォーカスレンズ駆動手段と、前記フォーカスレンズ駆動手段の駆動波形を閾値と比較する判定手段と、前記判定手段の判定結果に基づき、記録メディアへの記録を停止する制御手段とを備えた構成であり、特別な部品を追加することなく、デッキ姿勢が正常姿勢なのか、異常姿勢なのかを判定する事ができ、異常姿勢であると判定したならば、記録メディアへの記録を停止することができる。

上記の構成にかかる本発明の映像記録装置において、撮像用レンズユニット中に配置したフォーカス用レンズ郡と、前記フォーカス用レンズ郡を保持するフォーカスレンズ保持手段と、前記フォーカスレンズ保持手段を駆動し、前記フォーカス用レンズ郡の前記撮像用レンズユニットに対する位置を制御するフォーカスレンズ駆動手段と、前記判定手段において、前記フォーカスレンズ駆動手段の駆動信号を閾値とさらに比較するとしても良い。これにより、より正確に異常姿勢であると判定することができ、異常姿勢であると判定したならば、記録メディアへの記録を停止することができる。

上記の構成にかかる本発明の映像記録装置において、前記判定手段において、前記駆動信号を時間軸方向に蓄積した結果を閾値と比較し、判定を行うとしても良い。これにより、駆動波形が完全に閾値を越え、異常姿勢である事が確定したことを判定することができ、異常姿勢であると判定したならば、記録メディアへの記録を停止することができる。

上記の構成にかかる本発明の映像記録装置において、前記制御手段は、記録メディアへの記録の停止にかえて、異常情報を付加して記録を継続するとしても良い。これにより、撮影後の編集作業を容易に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における映像記録装置の構成を示すブロック図である。図１において、２０はレンズ鏡筒であり、内部にＬ１レンズ郡２１、Ｌ２レンズ郡２２およびＬ３レンズ郡２３を有する。５はＣＣＤ撮像素子で、光学映像を電気信号に変換する。６は画像処理回路で、５のＣＣＤ撮像素子からの電気信号を画像処理して、通常の映像信号に変換する。７は画像記録手段で、６の画像処理回路からの映像信号を８の記録メディアに記録する回路である。７の画像記録手段は４のマイコンからの制御信号で、記録の開始、中断、継続を行ったり、映像信号に追加情報を付加したりする。Ｌ２レンズ郡２２は光学手ぶれ補正用のレンズ郡で、アクチュエータにより、レンズの光軸と垂直な平面内で、上下方向、左右方向へ駆動し、手ぶれによる画像のぶれを相殺するよう動く。つまり、Ｌ２レンズ郡２２の位置を、手ぶれによる像の移動と反対方向に動かすことにより、結果として、像を一定位置に保ち、手ぶれが補正されることとなる。その上下方向のアクチュエータを駆動しているのが１２のピッチング駆動手段である。本発明の場合、そのピッチング駆動手段１２の出力を、マイコンのＡＤ入力端子に結線し、駆動波形の状態をマイコンが常時観測するように構成する。

一方１３はピッチング位置検出手段で、Ｌ２レンズ郡２２の位置を検出し、マイコンに入力することにより、Ｌ２レンズ郡２２のピッチング駆動手段１２の出力を調節し、全体として、フィードバックループを形成してレンズの位置を一定の位置に保持している。

１４のピッチング駆動電流判定基準は、上下方向の駆動電流の変化を判定するときに使う判定基準である。判定基準としては、複数の領域を含む、複数のスレッシュを包含するものとする。

４のマイコンは、手ぶれ補正の為のＬ２補正レンズ２２の駆動を行うとともに、常時Ｌ２補正レンズ郡２２を光学中心付近に保持するよう、重力に対して反対の方向に常にアクチュエータを働かせて駆動している。

従来のデッキの構成と、図１の本発明の構成との差は、ピッチング駆動手段１２の出力波形をマイコンのＡＤ入力に結線している点と、その駆動波形を判定する基準を別の端子からマイコンに入力している点である。

以上のように構成された映像記録装置について、図１を用いてその動作を説明する。まず、本発明では、光学式の手ぶれ補正に使用している補正用のレンズを駆動する。駆動波形を、マイコン等のＡＤ入力につないで、ピッチング方向のアクチュエータの駆動波形を観測することにより、駆動の振幅が、デッキの正常姿勢のＤＣオフセット位置から、大きく変化し、ＤＣオフセットが、オフセットゼロの中立地点の反対側になったとき、デッキ姿勢が正規の位置でなく、天地逆の姿勢であると判定する。つまり、光学式の手ぶれ補正用のレンズを駆動する駆動波形のＤＣオフセットを観測することにより、デッキの姿勢が正常位置なのか天地逆位置であるのかを判定する事が出来る。

その動作について、図３を使ってより詳しく説明する。

図３は光学手ぶれ補正Ｌ２レンズユニットの機構図である。レンズ保持フレーム２５はＬ２レンズ郡２２を保持する。また、レンズ保持フレーム２５には、ピツチ方向アクチュエータコイル２７とヨー方向アクチュエータコイル２９がはめ込まれており、それぞれのコイルに駆動電流を流すことにより、レンズ保持フレーム２５の外側のすぐ側に設けられた永久磁石２６、永久磁石２８に対して、吸引または反発力を発生し、レンズ保持フレーム２５ごとＬ２レンズ郡２２を上下左右に駆動することが出来る。

図４は上下方向のレンズ移動を行っているピツチ方向アクチュエータコイル２７の駆動波形を示す図である。図４（ａ）に示すように、正常姿勢時のピツチ方向アクチュエータコイル２７の駆動波形は、レンズをある周期で駆動しながらも、重力に対抗してレンズ保持フレーム２５ごとＬ２レンズ郡２２を、常に上方向に引き上げておく必要があり、その結果として下向き方向のＤＣオフセットを持った駆動波形となっている。

一方、図４（ｂ）に示すように、デッキの姿勢が天地逆の時のピツチ方向アクチュエータコイル２７の駆動波形は、重力のかかる方向が逆になるため、そのＤＣオフセットのかかる方向も上向きとなり、正常姿勢時とは逆になる。そこで、マイコンの外部より入力している判定基準と駆動波形を比較することにより、現在のデッキの姿勢が正常姿勢なのか、天地逆の姿勢なのかを判別することが出来る。判定基準の設定については、図４の場合であれば、スレッシュＳＨ１３以下に駆動波形があるときは、正常姿勢、スレッシュＳＨ１２以上に駆動波形があるときは、天地逆姿勢と判定できるように設定する。

図５はそのＤＣオフセットの様子をデッキの側面図とデッキのピツチ方向の回転角に対応させて、連続的にプロットした物である。この図の場合、手ぶれ補正を行っている時に発生する時間軸方向の周期的な変動は除いてプロットしている。つまり、その周期的な変動の振幅中心に当たるＤＣオフセットの変化の、回転角による変化のみを取り出してプロットしている。実際の波形でも、手ぶれ補正時の周期的な変動幅の最大値より、回転角によるＤＣオフセットの変化振幅の方が遥に大きいので、手ぶれ補正が動作中もデッキの姿勢を判定することが出来る。

以上のように本実施の形態１によれば、光学式の手ぶれ補正用のレンズをピツチ方向に駆動する駆動波形のＤＣオフセットの変化を観測し、判定用のスレッシュと比較することにより、デッキの姿勢が正常位置なのか天地逆位置であるのかを判定出来る。その結果を持って、デッキの姿勢が天地逆の位置であれば、メディアへの記録を自動的に停止するか、あるいは異常情報を付加しつつ、記録を継続する。

メディアへの記録を自動的に停止することにより、テープとバッテリーを無駄に消費する地面撮りを防止する事ができ、また、異常情報を付加しつつ記録を継続することにより、撮影後の編集作業に役立てることができる。

なお、判定基準はマイコンの外にあるＥＥＰＲＯＭ等に保管するのが設定を自由に変更できるという点では望ましいが、設定が既に確定しており、変更の必要がないのであれば、マイコンのソフトウエアそのものに判定基準としてプログラミングしてしまう事も出来る。それにより、マイコン内部に判定基準を持つことも可能である。

（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２における映像記録装置の構成を示すブロック図である。図６において、図１と同一の構成要素には同一番号を付与し、説明を省略する。実施の形態１で使用しているのは、上下方向の手ぶれを補正するのに使っているピツチ方向のアクチュエータだが、実施の形態２では、左右方向の手ぶれ補正に使っているヨー方向のアクチュエータを、デッキ姿勢の判定に利用する。

図６に示すように、手ぶれ補正機構は、Ｌ２レンズ郡２２の位置を、左右方向の手ぶれによる像の移動と反対方向に動かすことにより像を一定位置に保ち、手ぶれを補正するのであるが、その左右方向のアクチュエータを駆動しているのが１５のヨーイング駆動手段である。本実施の形態２の場合、そのヨーイング駆動手段１５の出力を、ＡＤ入力端子に結線する。マイコンのＡＤ入力端子の結線先は、実施形態１とは別のＡＤ入力端子とし、ヨーイング駆動波形の状態をマイコンが常時観測できるように構成する。

１６はヨーイング位置検出手段で、Ｌ２レンズ郡２２の横方向の位置を検出し、マイコンに入力することにより、Ｌ２レンズ郡２２のヨーイング駆動手段１５の出力を調節している。このループでもって全体として、フィードバックループを形成し、Ｌ２レンズ郡２２の位置をレンズ光軸付近の一定の位置に保持するように制御している。

１７のヨーイング駆動電流判定基準は、横方向の駆動電流の変化を判定するときに使う判定基準である。判定基準としては、複数の領域を含む、複数のスレッシュを包含するものとする。

図７は、光学手ぶれ補正Ｌ２レンズユニット機構図である。可動側の枠に配置しているヨー方向のアクチュエータコイル２９のすぐ近傍に、ヨー方向のアクチュエータコイル２９を上下から挟むように永久磁石２８を固定枠に配置している。ヨー方向のアクチュエータコイル２９に駆動電流を流すことにより、固定枠側の永久磁石２８との間に吸引、反発力を発生させ、光学手ぶれ補正用Ｌ２レンズユニットを横方向に駆動する力を発生させている。

図８は、デッキを横方向へ倒していったときの回転角に応じて、ヨー方向アクチュエータコイル２９にかかる駆動電流を観測した図である。デッキを正面から見て、正しく立っている姿勢の時、光学手ぶれ補正用Ｌ２レンズユニットを横方向に駆動するヨー方向アクチュエータ２９には、重力の影響は出ないので、ヨー方向アクチュエータコイル２９の駆動電流はゼロで有り、ＤＣオフセットも発生しない。

ところが、デッキを右方向または左方向に徐々に横倒しにしていくと、倒した分だけ重力の影響を受けることとなる。つまり、少しでも横倒しにすると、その倒した量に応じて重力の影響を受け、Ｌ２レンズ郡２２の位置をレンズ光軸付近の一定の位置に保持する為に駆動電流を流す必要がある。つまり、右方向に倒したときにはマイナス方向の、左方向に倒したときにはプラス方向の駆動電流を流し続けて、光学手ぶれ補正用Ｌ２レンズユニットの重さを支えながら、レンズの光学中心に保持する。

図８はヨー方向アクチュエータコイル２９の駆動波形をデッキの回転角で観測した図である。手ぶれ補正用Ｌ２レンズユニットの重さを支えながら、レンズの光学中心に保持するのに必要な電流値は、デッキの横方向へ倒していったときの回転角に応じて徐々に増加し、それぞれ±９０度 真横に倒したとき最大となる。

そこで、撮像用レンズユニットの構成要素である光学手ぶれ補正を行うＬ２レンズ郡２２を、左右方向に駆動するヨー方向アクチュエータ２９の駆動出力を観測することにより、横倒しの状態を検出する事が出来る。従って、判断基準として、ヨー方向アクチュエータコイル２９の駆動波形がＳＨ２２以上またはＳＨ２３以下の時、デッキの姿勢は正常でないと判断できる。その状態で、もし記録中のメディアが有れば、自動的に停止させることで地面撮りの防止ができ、あるいは異常情報を付加しつつ記録を継続することで撮影後の編集作業に役立てることができる。

なお、この検出を単独で使用しても良いが、前記光学手ぶれ補正を行うレンズ郡を上下方向に駆動するアクチュエータの駆動出力を観測する実施形態１と組み合わせて、横倒しの時と天地逆の状態を検出して、より精度良く記録メディアへの記録の停止、あるいは異常情報を付加して記録を継続する制御を行うことが出来る。

（実施の形態３）
図９は本発明の映像記録装置の実施の形態３の構成を示すブロック図である。図９において、図１と同一の構成要素には同一番号を付与し、説明を省略する。実施の形態１、２で使用しているのは、上下方向や、左右方向の手ぶれを補正するのに使っているアクチュエータだが、実施の形態３では、リニアモーター方式ズームレンズの駆動用アクチュエータを、デッキ姿勢の判定に利用する。

図１０はＬ４リニアモーター方式ズームレンズユニット機構図である。図１０に示すように、リニアモーター方式ズームレンズは、３０のＬ４レンズ郡の位置を、レンズの光軸に沿って前後方向へ移動させることによってレンズの撮影できる画隔を連続的に変える機構である。３１はＬ４レンズ郡を支えるレンズ枠である。３２と３３は上下に通る固定のシャフトでこのシャフトに沿って、３１のＬ４レンズ枠が前後に移動する。３８は永久磁石である。３５は長方形に摩かれたコイルからなるズームレンズ駆動手段である。このコイルに直流の電流を流すことによって、３８の永久磁石との間に吸引力、反発力を発生させ、固定枠側の長方形に摩かれたコイルに対して永久磁石３８を動かし、その結果Ｌ４レンズ郡３１を前後に動かすことが出来る。一方レンズの上側シャフト３２の近くにある３６は、ズーム位置検出手段である。

以上のように構成されたズームユニットの動きについて図９を使って説明する。デッキの使用者が、より広い範囲を取ろうと意図するとき、ズームレバーのＷ（ワイド側）を押すと、マイコンはボタンが押されたことを関知して、３５のズームレンズ駆動手段を通じて、ズームユニット全体を前に動かす。その動かしている最中のズームレンズユニットの位置は３６のズームレンズ位置検出手段で検出する。また、ズームレンズが止まっている時も常にレンズの位置をマイコンに入力し、外からの衝撃や重力などの外乱の影響でズームレンズ位置が少しでも動くと、その影響をうち消すように、３５のズーム駆動手段の出力を調整する。この全体としてのフィードバックループの制御により、外乱にみだされる事なく、一定の位置にズームレンズを止めて置くことが出来る。

本実施の形態３では、この働きを利用して、３５のズーム駆動手段の出力をマイコンの別のＡＤ入力に結線して、観測することにより、デッキの姿勢を判別する。マイコンのＡＤ入力端子の結線先は、実施形態１、２とは別のＡＤ入力端子とし、ズーム駆動波形の状態をマイコンが常時観測できるように構成する。

３７のズームレンズ駆動電流判定基準は、ズームレンズの駆動電流の変化を判定するときに使う判定基準である。判定基準としては、複数の領域を含む、複数のスレッシュを包含するものとする。

図１１は、デッキを縦方向へ倒していったときの回転角に応じて、ズームレンズ駆動手段３５にかかる駆動電流を観測した図である。デッキを側面から見て、正しく前を向いている姿勢の時、ズームレンズ駆動するアクチュエータには、重力の影響は出ないので、ズームレンズ駆動手段３５の駆動電流はゼロで有り、ＤＣオフセットも発生しない。

ところが、デッキを上方向または下方向に徐々に縦回転していくと、回した分だけ重力の影響を受けることとなる。つまり、少しでも縦回転すると、その回した量に応じて重力の影響を受け、ズームレンズの位置を一定位置に保持する為に駆動電流を流す必要がある。つまり、下方向に回したときにはマイナス方向の、上方向に回したときにはプラス方向の駆動電流を流し続けて、ズームレンズユニットの重さを支えながら、ズームレンズを一定位置に保持する。

図１１に示すように、デッキの縦回転角で観測したズームレンズ駆動手段３５の駆動波形は、デッキの縦方向へ回していったときの回転角に応じて徐々に増加し、それぞれ±９０度で真下または真上に回したとき最大となる。

そこで、撮像用レンズユニットの構成要素であるズームレンズを前後に駆動するズームレンズ駆動手段３５の駆動出力を観測することにより、デッキの姿勢状態を検出する事が出来る。従って、図１１においての判断基準として、ズームレンズ駆動手段３５の駆動波形がＳＨ３２以上またはＳＨ３３以下の時、デッキの姿勢は正常でないと判断できる。その状態で、もし記録中のメディアが有れば、自動的に停止させることで地面撮りの防止ができ、あるいは異常情報を付加しつつ記録を継続することで撮影後の編集作業に役立てることができる。

なお、この検出を単独で使用しても良いが、前記光学手ぶれ補正を行うレンズ郡を上下方向に駆動するアクチュエータの駆動出力を観測する実施形態１、前記光学手ぶれ補正を行うレンズ郡を左右方向に駆動するアクチュエータの駆動出力を観測する実施形態２と組み合わせて、デッキの姿勢状態を検出して記録メディアへの記録の停止、あるいは異常情報を付加して記録を継続する制御を行うことが出来る。

（実施の形態４）
本発明の映像記録装置の実施の形態４は、実施の形態３における図９のリニアモーター方式のズームレンズユニットの駆動波形を、リニアモーター方式フォーカスレンズの駆動波形に変えてデッキ姿勢を検出する。リニアモーター方式フォーカスレンズ郡は、リニアモーター方式ズームレンズと同様に、レンズの光軸に沿って前後方向へ移動する。このフォーカスレンズの光軸に沿った前後の移動によって、レンズのすぐ前の被写体から無限遠の風景まで、ピントをさせることが出来る。フォーカスレンズの位置は、フォーカスレンズ位置検出手段によって検出され、マイコンに入力され、常にピントが合う位置にフィードバックループの制御によって保持される。つまり、外からの衝撃や重力などの外乱の影響でフォーカスレンズ位置が少しでも動くと、その影響をうち消すように、フォーカスレンズ駆動手段の出力を調整し、全体としてのフィードバックループの制御により、外乱にみだされる事なく、一定の位置にフォーカスレンズを止めて置くことが出来る。

実施の形態４で使用するフォーカスレンズアクチュエータの駆動波形は、デッキを縦方向へ倒していったときの実施の形態３で使用した、リニアモーター方式ズームレンズの駆動用アクチュエータの波形とほぼ同等であり、デッキ姿勢の判定に利用する事が出来る。

デッキを側面から見て、正しく前を向いている姿勢の時、フォーカスレンズ駆動するアクチュエータには、重力の影響は出ないので、フォーカスレンズアクチュエータコイルの駆動電流はゼロで有り、ＤＣオフセットも発生しない。

ところが、デッキを上方向または下方向に徐々に縦回転していくと、回した分だけ重力の影響を受けることとなる。つまり、少しでも縦回転すると、その回した量に応じて重力の影響を受け、フォーカスレンズの位置を一定位置に保持する為に駆動電流を流す必要がある。つまり、下方向に回したときにはマイナス方向の、上方向に回したときにはプラス方向の駆動電流を流し続けて、フォーカスレンズユニットの重さを支えながら、フォーカスレンズを一定位置に保持する。

フォーカスレンズの駆動波形をデッキの縦回転角で観測した場合も、ズームレンズの駆動波形をデッキの縦回転角で観測した図１１と同様である。デッキの縦回転角で観測したフォーカスレンズの駆動波形はデッキの縦方向へ回していったときの回転角に応じて徐々に増加し、それぞれ±９０度 真下または真上に回したとき最大となる。

つまり、撮像用レンズユニットの構成要素であるフォーカスレンズを前後に駆動するアクチュエータの駆動出力を観測することにより、デッキの姿勢状態を検出する事が出来るわけである。判断基準としては、フォーカスレンズアクチュエータコイルの駆動波形についても、図１１におけるＳＨ３２に対応するＳＨ４２以上、または図１１におけるＳＨ３３に対応するＳＨ４３以下の時、デッキの姿勢は正常でないと判断できる。その状態で、もし記録中のメディアが有れば、自動的に停止させることで地面撮りの防止ができ、あるいは異常情報を付加しつつ記録を継続することで撮影後の編集作業に役立てることができる。

なお、この検出を単独で使用しても良いが、前記光学手ぶれ補正を行うレンズ郡を上下方向に駆動するアクチュエータの駆動出力を観測する実施形態１、前記光学手ぶれ補正を行うレンズ郡を左右方向に駆動するアクチュエータの駆動出力を観測する実施形態２、フォーカスレンズアクチュエータコイルの駆動波形を使う実施形態３と組み合わせて、デッキの姿勢状態を検出して記録メディアへの記録の停止、あるいは異常情報を付加して記録を継続する制御を行うことが出来る。

（実施の形態５）
本発明の実施形態５は、実施の形態１から４の検出手段からの出力を、実施の形態１から４の判定基準と比較して姿勢の判定を行った結果に対して、判定手段に時間軸方向の蓄積機能を備えることを特徴とする。

本発明が利用する原理は、元々が、それぞれのレンズのユニットをアクチュエータで駆動し、その駆動結果を検出手段で検出して、行き過ぎた場合は戻し、足らなかった場合は継ぎ足して、フィードバックをかけて制御している系を利用する。その系に対して、重力の係り方が変わることによって生じるＤＣオフセットの変化を、判定基準と比較して捉える。以上のような検出方式なので、デッキの傾き角度によって、比較基準付近にＤＣオフセットの変化がさしかかる場合が必ず発生する。

本来、手ブレ補正や、ズーミングや、フォーカシングの動作では、信号のレベルがスレッシュを頻繁に横切ることが普通で、１度でもスレッシュを越えた場合にメディアに対する記録を止める設定にした場合は、誤動作を避けるための設定が必要となる。その方法とは、つまり機器本来の動作で発生する駆動信号のレベルの短い周期の変動を見越して、誤動作しないように設定する事である。

もし、そのような方法を取らない場合、スレッシュをかなり高く設定する必要がある。その設定では、個々の機器ばらつきにより、安定して姿勢の変化を捉えられない場合が発生する。その場合は個々の機器ばらつきを吸収するために、１台１台判定するスレッシュの設定を変えざるをえない場合が発生する。

それに対して、判定手段に時間軸方向の蓄積機能を備えることにより、機器本来の動作で発生する駆動信号のレベルの短い周期の変動を誤って検出することが無くなる。つまり蓄積時間を、駆動信号の短い周期の変動よりも十分に長い周期に設定する事で、ＤＣオフセットの変化のみを検出できるようになり、個々の機器のばらつきによる変化の影響を最小限に押さえながら、より正確に、異常姿勢であると判定出来るようになる。

以下に、この内容を図１２に示す波形を用いて具体的に説明する。

図１２は、ピツチ方向アクチュエータコイル駆動波形を時間軸で検出した図である。図１２（ａ）は、時間軸方向の蓄積機能を備えた機器における、ピツチ方向アクチュエータコイル駆動波形で、記録メディアへの記録を止めない場合の波形である。

図１２（ａ）の波形では、一瞬スレッシＳＨ１２を上回ったことを検出するが、すぐスレッシＳＨ１２を下回ったためにリセットされ、蓄積時間内全域にわたってスレッシＳＨ１２を上回る事がないため、記録メディアへの記録を止めない。

一方、図１２（ｂ）のピツチ方向アクチュエータコイル駆動波形は、記録メディアへの記録を止める場合の波形である。

図１２（ｂ）の波形では、一瞬スレッシＳＨ１２を上回ったことを検出するが、すぐスレッシＳＨ１２を下回ったためにリセットされる所までは同じだが、その後すぐに再度スレッシュＳＨ１２を上回ったことを検出し、蓄積時間内全域にわたってスレッシＳＨ１２を上回るので、デッキの姿勢が天地逆となったと判定し、蓄積時間が経過後に、記録メディアへの記録を止る。

以上の説明のとおり、この対応によりＤＣオフセットの変化が完全にスレッシュを越え、異常姿勢である事が確定した状態で、記録メディアへの記録を停止し、あるいは異常情報を付加しつつ記録を継続することで撮影後の編集作業に役立てることができる。

本発明は、光学手ぶれ補正用のレンズ郡や、リニアモーター駆動のズームレンズ郡、または、リニアモーター駆動のフォーカスレンズ郡を搭載し、デッキの姿勢の異常を検出して、自動的に記録用メディアへの記録の停止、あるいは記録メディアへの異常情報の記録を行う機能を有したカメラ付き映像記撮影録装置に関するものであり、動画・静止画を記録するビデオムービーのみならず、静止画を記録するデジタルスチルカメラにも適用することができる。

本発明の一実施の形態における映像記録装置の構成を示すブロック図 従来の映像記録装置における地面撮り検出回路を示す図 光学手ぶれ補正ピツチ方向Ｌ２レンズユニットの機構を示す図 ピツチ方向アクチュエータコイルの駆動波形を示す図 デッキの回転に伴うピツチ方向アクチュエータコイルの駆動波形を示す図 本発明の他の実施形態における映像記録装置の構成を示すブロック図 光学手ぶれ補正ヨー方向Ｌ２レンズユニットの機構を示す図 デッキの回転に伴うヨー方向アクチュエータコイルの駆動波形を示す図 本発明の他の実施形態における映像記録装置の構成を示すブロック図 Ｌ４リニアモーター方式ズームレンズユニットの機構を示す図 デッキの回転に伴うリニアモータ方式ズームレンズアクチュエータコイルの駆動波形を示す図 時間軸方向の蓄積を説明する図

符号の説明

４ マイコン
５ ＣＣＤ
６ 画像処理回路
７ 画像記録手段
８ 記録用メディア
１２ ピッチング駆動手段
１３ ピッチング位置検出手段
１４ ピッチング駆動電流判定基準
１５ ヨーイング駆動手段
１６ ヨーイング位置検出手段
１７ ヨーイング駆動電流判定基準
２０ レンズ鏡筒
２１ Ｌ１レンズ郡
２２ Ｌ２レンズ郡
２３ Ｌ３レンズ郡
２５ 手ブレ補正レンズ保持フレーム
２６ ピツチ方向永久磁石
２７ ピツチ方向アクチュエータコイル
２８ ヨー方向永久磁石
２９ ヨー方向アクチュエータコイル
３０ Ｌ４レンズ郡
３１ ズームレンズ枠
３２ ズームレンズ上側シャフト
３３ ズームレンズ下側シャフト
３５ ズームレンズ駆動手段
３６ ズームレンズ位置検出手段
３７ ズームレンズ駆動電流判定基準
３８ ズームレンズ永久磁石
１０１ ケース
１０２ 接点Ａ
１０３ 接点Ｂ
１０４ 錘
１０５ バネ

Claims (7)

1. 撮像用レンズユニット中に配置した光学手ぶれ補正用のレンズ郡と、
   前記レンズ郡の光軸中心を、前記撮像用レンズユニットの光軸中心に保持する位置保持手段と、
   前記位置保持手段を駆動し、前記レンズ郡の前記撮像用レンズユニットに対する位置を制御する駆動手段と、
   前記駆動手段の駆動波形を閾値と比較する判定手段と、
   前記判定手段の判定結果に基づき、記録メディアへの記録を停止する制御手段とを備えた映像記録装置。
2. 撮像用レンズユニット中に配置したズーム用レンズ郡と、
   前記ズーム用レンズ郡を保持するズームレンズ保持手段と、
   前記ズームレンズ保持手段を駆動し、前記ズーム用レンズ郡の前記撮像用レンズユニットに対する位置を制御するズームレンズ駆動手段と、
   前記ズームレンズ駆動手段の駆動波形を閾値と比較する判定手段と、
   前記判定手段の判定結果に基づき、記録メディアへの記録を停止する制御手段とを備えた映像記録装置。
3. 撮像用レンズユニット中に配置したズーム用レンズ郡と、
   前記ズーム用レンズ郡を保持するズームレンズ保持手段と、
   前記ズームレンズ保持手段を駆動し、前記ズーム用レンズ郡の前記撮像用レンズユニットに対する位置を制御するズームレンズ駆動手段と、
   前記判定手段において、前記ズームレンズ駆動手段の駆動信号を閾値とさらに比較する請求項１に記載の映像記録装置。
4. 撮像用レンズユニット中に配置したフォーカス用レンズ郡と、
   前記フォーカス用レンズ郡を保持するフォーカスレンズ保持手段と、
   前記フォーカスレンズ保持手段を駆動し、前記フォーカス用レンズ郡の前記撮像用レンズユニットに対する位置を制御するフォーカスレンズ駆動手段と、
   前記フォーカスレンズ駆動手段の駆動波形を閾値と比較する判定手段と、
   前記判定手段の判定結果に基づき、記録メディアへの記録を停止する制御手段とを備えた映像記録装置。
5. 撮像用レンズユニット中に配置したフォーカス用レンズ郡と、
   前記フォーカス用レンズ郡を保持するフォーカスレンズ保持手段と、
   前記フォーカスレンズ保持手段を駆動し、前記フォーカス用レンズ郡の前記撮像用レンズユニットに対する位置を制御するフォーカスレンズ駆動手段と、
   前記判定手段において、前記フォーカスレンズ駆動手段の駆動信号を閾値とさらに比較する請求項１から請求項３の何れかに記載の映像記録装置。
6. 前記判定手段において、前記駆動信号を時間軸方向に蓄積した結果を閾値と比較し、判定を行う請求項１から請求項５の何れかに記載の映像記録装置。
7. 前記制御手段において、記録メディアへの記録の停止にかえて、異常情報を付加して記録を継続する請求項１から請求項６の何れかに記載の映像記録装置。