JP2014215550A - 撮像装置及びその制御方法、プログラム、記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】一定速パンニングの動作を簡単に実現し、且つパンニング撮影中の被写体に対する適切なカメラ制御を可能とする。【解決手段】撮像光学系と、撮像光学系により結像された被写体像を撮像して撮像画像を生成する撮像部と、撮像光学系の一部であって、撮像光学系の光軸と垂直な方向に移動可能な補正部材と、補正部材の駆動方向及び駆動速度を入力する入力部と、入力部からの入力情報に応じて補正部材を駆動する駆動部と、補正部材の駆動速度および駆動方向に応じて、撮像部の制御を変更する変更部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置において、像振れ補正機能を利用してゆっくりとしたパンニング動作を実現する技術に関する。

近年、大型液晶モニタなど、大画面テレビの普及により、各個人の家において、映画等を迫力のある大画面で鑑賞できるようになってきている。また、カメラ、ビデオカメラなどの撮像装置の高画質化には目覚ましいのもがあり、個人による撮影画においても、撮影が上達することにより、プロ並みの映像を撮り、個人宅でそれを楽しむことができる状況になってきている。

映像を撮影するにあたり、例えばパンニング撮影においては、一定速度でゆっくりとしたパンニング（以下一定速パンニング）をしている映像を撮ることができれば、作品の品位が格段に向上する。

パンニング動作をしながら撮影を行っている時のカメラ関連動作については、フォーカス動作を停止させる、ホワイトバランスを固定するといった技術が提案されている（特許文献１）。カメラ動作状態を固定にすることで、撮影中に大ボケになることを防いだり、急激な色の変化を抑えることができ、その結果、映像の品位が損なわれ難くなる利点がある。

特開平０６−３１１４１６号公報

しかしながら、三脚を使用して一定速パンニングを実現しようとしても、三脚を動かす手の動きを一定に保つことは難しく、動作が止まったり急に動いたりと、どうしてもぎくしゃくとした動きになってしまう。電動でパンニング動作を行うことが可能な三脚等のアクセサリーもあるが、高価であったり、また、駆動時の騒音が気になるなど、課題があった。

さらに、実際に様々なシチュエーションでのパンニング動作を考えると、被写体距離、明るさが大きく変化する可能性も高く、撮影された映像の品位をより向上させるためには、カメラ制御を被写体に応じて適正になるようにすることが望ましい。

本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、一定速パンニングの動作を簡単に実現し、且つパンニング撮影中の被写体に対する適切なカメラ制御を可能とすることである。

本発明に係わる撮像装置は、撮像光学系と、前記撮像光学系により結像された被写体像を撮像して撮像画像を生成する撮像手段と、前記撮像光学系の光軸と垂直な方向に移動可能な補正部材と、前記補正部材の駆動方向及び駆動速度を入力する入力手段と、前記入力手段からの入力情報に応じて前記補正部材を駆動する駆動手段と、前記補正部材の駆動速度および駆動方向に応じて、前記撮像手段の制御を変更する変更手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、一定速パンニングの動作を簡単に実現し、且つパンニング撮影中の被写体に対する適切なカメラ制御が可能となる。

本発明の第１の実施形態の撮像装置の構成図である。 第１の実施形態でのＡＦ制御動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態でのパンニング操作入力画面を示した図である。 第１の実施形態での焦点検出枠の位置の変化を示した図である。 第１の実施形態での露出制御動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態での測光枠の位置の変化を示した図である。 第１の実施形態でのホワイトバランス制御動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態でのＡＷＢ枠の位置の変化を示した図である。 シフトレンズの位置に対する周辺光量の変化を示した図である。 本発明の第２の実施形態の撮像装置の構成図である。 第２の実施形態での周辺光量の補正動作を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態でのパンニング操作入力画面を示した図である。 第３の実施形態での焦点検出枠の変化を示した図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施形態）
第１の実施形態では、一定速パンニング動作時に、パンニングの方向およびパンニング速度に応じてカメラ制御用の各検出枠を変更し、最適な映像を得られるようにしたシステムについて説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態である撮像装置（デジタルビデオカメラ）の構成図である。図１においてレンズユニット１００は撮像光学系である。レンズユニット１００は、固定レンズ１０１、変倍を行うズームレンズ１０２、入射光量を変更する絞り１０３を備える。補正部材としてのシフトレンズ１０４はレンズユニット１００の一部であり、像振れ補正を行うために撮像光学系の光軸と垂直な方向に移動可能である。なお、補正部材としてはシフトレンズ以外にも撮像素子を駆動するタイプであってもよい。また、フォーカスレンズ１０５は焦点調節とズームレンズ１０２によるピント面のずれを補正するフォーカスコンペレンズ（以下フォーカスレンズ）である。絞り位置検出センサ１０６は絞り１０３の位置を検出する。シフトレンズ位置検出センサ１０７はシフトレンズ１０４の位置を検出する。フォーカスレンズ位置検出センサ１０８はフォーカスレンズ１０５の位置を検出する。

撮像素子１１１はＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ等からなり、レンズユニット１００により結像された被写体像を撮像し、撮像画像を生成する。撮像素子１１１によって撮像された画像は、アナログフロントエンド１１２カメラ信号処理回路１１３、評価枠設定部１１４でそれぞれ信号処理される。評価枠設定部１１４は焦点検出、測光、ホワイトバランス自動調整（ＡＷＢ）用の評価値を抽出するための枠情報を設定する。ＡＦ評価値抽出部１１５は評価枠設定部１１４で設定された評価枠内の映像信号からＡＦ用の評価値を抽出する。露出情報抽出部１１６は評価枠設定部１１４で設定された測光枠内の映像信号から露出制御に必要な情報を抽出する。さらに、１１７は同様に評価枠設定部１１４で設定されたＡＷＢ枠内の映像信号からホワイトバランス制御に必要な情報を抽出するＡＷＢ情報抽出部である。

また、角速度センサ１２０は、たとえばジャイロセンサであり、撮像装置の振れを検出する。アンプ１２１は角速度センサの出力を増幅する。シフトレンズドライバ１２８はシフトレンズ１０４を駆動するためのドライバである。アンプ１２９はシフトレンズ１０４の位置を検出するセンサ１０７（位置検出センサ）の出力を増幅する。

フォーカスレンズドライバ１３６はフォーカスレンズを駆動するドライバである。アンプ１３７はフォーカスレンズの位置センサ１０８の出力を増幅する。絞りドライバ１４６は絞り１０３を駆動するドライバである。アンプ１４７は絞り位置センサ１０６の出力を増幅する。カメラ制御マイコン１６０（以下マイコン）はカメラの駆動を制御する。映像を表示する表示装置としての液晶パネル１７０は例えばタッチパネル式の液晶パネルであり、同時に撮像装置にパンニング動作を行わせる場合のシフトレンズ１０４の駆動方向、駆動速度などの入力情報を入力するためのパンニング動作設定入力装置を兼ねている。

マイコン１６０において、パンニング移動量算出部１７１はパンニング動作設定入力装置１７０からの入力に応じて一定速パンニングを行うためのシフトレンズ１０４の移動量を算出する。Ａ／Ｄ変換器１２２はアンプ１２１の出力をマイコン内に取り込む。システム切替部１２３は、シフトレンズ１０４の制御を、角速度センサ１２０の出力に応じて行うか、パンニング移動量算出部１７１の出力に応じて行うかを切り替える。シフトレンズの駆動量算出部１２４は、角速度センサ１２０の出力に応じてシフトレンズ１０４を駆動する場合は、検出された撮像装置の振れの大きさに応じて、パンニング制御等の制御を行い、シフトレンズの駆動量を設定する。また、一定速パンニング動作設定時は、入力された情報に応じて、シフトレンズ１０４の駆動量を設定する。

一方Ａ／Ｄ変換器１３０は、アンプ１２９により増幅されたシフトレンズ位置センサ１０７の出力を取り込む。加算器１２５は駆動量算出部の出力と、Ａ／Ｄ変換器１３０で入力したシフトレンズ位置との差分をとり、シフトレンズの実際の駆動量を算出する。フィルタ１２６はシフトレンズ１０４のサーボ制御を安定に行うため、またシフトレンズドライバによる駆動騒音を低減する。ＰＷＭ変調部１２７は駆動制御量を出力する。このＰＷＭ出力により、シフトレンズドライバ１２８を介して、シフトレンズ１０４を駆動する。以上の構成により、手振れ補正時は像振れ補正動作が行われ、一定速パンニング設定時はシフトレンズを設定の通りに駆動することで、一定速パンニング動作が行われる。

ＴＶＡＦ制御部１３１は、ＡＦ評価値抽出部１１５により抽出されたＡＦ評価値をもとにＴＶＡＦ制御を行う。ＴＶＡＦ制御とは、撮像素子１１１上の被写体像に基づいて被写体までの距離を測定して行うＡＦ動作である。フォーカス駆動量設定部１３２は、ＴＶＡＦ制御部１３１で決定されたフォーカス駆動量を駆動目標値として設定する。一方Ａ／Ｄ変換器１３８はアンプ１３７により増幅されたフォーカスレンズ位置センサ１０８の出力を取り込む。加算器１３３はフォーカス駆動量設定部１３２の出力と、Ａ／Ｄ変換器１３８で取り込んだフォーカス位置情報から、実際のフォーカスレンズ制御量を算出する。フィルタ１３４はサーボ制御を安定に行うためのフィルタである。ＰＷＭ変調部１３５は、フォーカス制御信号は、ＰＷＭ変調部１３５によりＰＷＭ出力としてフォーカスレンズドライバ１３６へと出力される。そしてフォーカスレンズドライバ１３６がフォーカス制御信号に基づいてフォーカスレンズ１０５を駆動する。

露出制御部１４０は絞り制御部１４１、シャッター速度制御部１４９、Ｇａｉｎ制御部１５０を備える。露出制御部１４０は評価枠設定部１１４で設定された測光枠を用いて、露出情報抽出部１１６により抽出された測光値情報をもとに露出制御（絞り制御、シャッター速度制御、ホワイトバランス制御）を行う。

まず絞り１０３の制御について説明する。絞り駆動量設定部１４２は、絞り制御部１４１により算出された絞り駆動量を絞り１０３の駆動目標値として設定する。一方Ａ／Ｄ変換器１４８はアンプ１４７により増幅された絞り位置センサ１０６の出力をアナログ信号からデジタル信号に変換する。加算器１４３は絞り駆動量設定部１４２の出力（絞り駆動量）と、Ａ／Ｄ変換器１４８で変換した絞り位置情報を加減算することで、実際の絞り制御量を算出する。フィルタ１４４はサーボ制御を安定に行う。ＰＷＭ変調部１４５は、絞り制御信号をＰＷＭ出力として絞り駆動ドライバ１４６へと出力する。そして絞り駆動ドライバ１４６が絞り制御信号に基づいて絞り１０３を駆動する。

次にシャッター速度制御について説明する。シャッター速度制御部１４９は不図示の撮像素子駆動用のＴＧ（タイミングジェネレーター）を制御することにより、撮像素子１１１のシャッター速度を設定する。そして、Ｇａｉｎ制御部１５０は、必要なゲイン情報をカメラ信号処理回路１１３へと送り、カメラ信号処理回路１１３はその情報をもとに、ゲイン制御を行う。

露出制御は、上述した絞り、シャッター速度、およびゲインの制御を、マイコン１６０内に格納されたプログラム線図と呼ばれるテーブルに従って、撮像された映像の明るさに応じて決定することで実行される。

ＡＷＢ（オートホワイトバランス）制御部１５１は、評価枠設定部１１４で設定されたＡＷＢ枠を用いて、ＡＷＢ情報抽出部１１７により抽出された画像情報をもとにホワイトバランス制御を行うためのパラメータを決定する。そして決定されたパラメータがカメラ信号処理回路１１３へと送られ、カメラ信号処理回路１１３は、その情報（決定されたパラメータ）をもとに、ホワイトバランス制御を行う。

また、バスライン１６１はカメラ信号処理回路１１３とマイコン１６０を接続する。上述のゲイン情報、ホワイトバランス制御用のパラメータや、図中破線の矢印で示されている接続は、全てバスライン１６１を介してやり取りされる。

上記の構成において、一定速パンニング動作時のカメラ制御が行われるが、その中で、まず一定速パンニング時のＡＦ制御について説明する。

図２は、本実施形態において、一定速パンニングとＡＦ動作を連動させた場合のマイコン１６０が実行する制御のフローチャートである。以下、図２を参照して、一定速パンニング時のＡＦ制御について詳細に説明する。

図２において、Ｓ２０１では、マイコン１６０はユーザーからの外部入力により一定速パンニングモードが選択されたかどうかを判定する。一定速パンニングモードの選択は、例えばユーザーが撮像装置のメニューを操作する等により行われる。

図３は入力装置（表示装置）１７０の入力画面表示の一例を示している。メニューにより一定速パンニングモードが選択された場合に、この設定画面表示となり、この画面上で、パンニング方向、パンニング速度の設定を行うことができ、さらに、スタートボタンを押すことにより、一定速パンニング動作を開始させることができる。

図３の表示部において、映像３２０は現在撮像されている映像である。入力装置（表示装置）１７０の画面はタッチパネルとなっている。入力装置（表示装置）１７０は、パンニング方向設定ボタン３１１，３１２、決定ボタン３１３、パンニング速度決定ボタン３０２を備えている。例えばパンニング方向設定ボタン３１１を押すと、表示が反転し、左から右へのパンニング操作が選択されたことを示す。パンニング方向設定ボタン３１２を押すと、やはり表示が反転し、若干早めのパンニングが選択されたことを示す。そして決定ボタン３１３を押すことで、反転していた部分の色が別の色に変化し、一定速パンニングの動作方法が決定されたことを示すようになっている。そして、スタートボタン３０３を押すことで一定速パンニング動作が開始される。また、スタートボタン３０３に連動して、パンニングが終了するまで撮像された映像信号がメモリーやハードディスクなどの記録手段（不図示）に記録される。

さて、Ｓ２０１でパンニング動作が選択されていなければ、Ｓ２０８へ進み、マイコン１６０は通常のカメラ動作をおこなう。パンニング動作が選択されている場合は、Ｓ２０２で、マイコン１６０はパンニング動作の開始命令が行われるまで待機する。ここでの開始命令とは、パンニング方向、パンニング速度の設定が行われ、そしてスタートボタンが押された状態を示す。スタートボタンが押されると、Ｓ２０３で、設定されたパンニング動作指示命令に従い、パンニング移動量算出部１７１はシステム切替部１２３を介してシフトレンズ１０４へ駆動命令を出力する。そして、Ｓ２０４では、マイコン１６０はパンニング設定情報に基づき、パンニング時のフォーカス状態が最良となるように１つ又は複数の焦点検出枠の位置が設定される。

図４（ａ）の焦点検出枠４０１は、通常制御時の焦点検出枠の位置を示している。これに対し、図４（ｂ）の焦点検出枠４０２，４０３は、一定速パンニング時の焦点検出枠の変更位置を示した図である。評価枠設定部１１４は、一定速パンニング時は、パンニング速度が遅い場合は焦点検出枠４０２、パンニング速度が早めの場合は焦点検出枠４０３といったように、パンニング速度に応じて設定される。具体的には、評価枠設定部１１４はパンニング速度設定が早いほど、パンニング方向の中央から離れた位置に焦点検出枠を設定する。

また、図４（ｃ）の焦点検出枠４０４、４０５は別の焦点検出枠の設定を示している。一定速パンニング時において、評価枠設定部１１４はパンニング方向に焦点検出枠を広げる（拡大する）と同時に、パンニング速度に応じて、パンニング速度が遅い場合は焦点検出枠４０４、パンニング速度が早めの場合は焦点検出枠４０５といったように焦点検出枠の拡大量が設定される。具体的には、評価枠設定部１１４はパンニング速度設定が早いほど、パンニング方向に焦点検出枠を拡大する。

図４（ｂ），（ｃ）に示した焦点検出枠の設定により、一定側パンニング時に時間的に後撮影される画角内の被写体の状況を先読みすることが可能となる。

以上のように、一定速パンニング時、評価枠設定部１１４は焦点検出枠を設定し直すことで、パンニング撮影時に最適となる焦点検出枠を設定する。

図２に戻り、Ｓ２０５で、マイコン１６０は設定された焦点検出枠からの情報（焦点検出信号）に基づきＡＦ動作をおこなう。Ｓ２０６では、マイコン１６０は今回設定された一定速パンニング動作が終了したかどうかを判定する。一定速パンニングの終了が判定されるまで、マイコン１６０はＳ２０５でのＡＦ動作を継続し、一定速パンニング用のＡＦ動作を行う。そして一定速パンニング動作が終了すると、Ｓ２０７で評価枠設定部１１４は焦点検出枠を通常制御状態に戻す。そしてマイコン１６０は、処理をＳ２０１へと戻す。以上の動作により、一定速パンニングの動作中、常にパンニング方向の新しい画角の被写体に対する焦点信号を先読みすることで、ＡＦが滑らかに合うようになる。そして、撮影された映像では、パンニングによる画像の移動に合わせて、適切な合焦状態が得られ、映像の品位が向上する。

また、ＡＦ動作を行う時に、変更した焦点検出枠位置の画像が画面の中心になるタイミングに合わせてフォーカスを合焦させるように制御すると、パンニング中、画面の中心に徐々にピントが合うといった映像効果を得ることができる。これにより、撮影した画像の品位をさらに向上することができる。

次に、一定速パンニングと露出制御を連動させた場合の制御について説明する。図５は、一定速パンニング制御と露出制御とを連動させた場合のマイコン１６０が実行する制御のフローチャートである。以下、図５を参照して、一定速パンニング時の露出制御方法について説明する。

図５において、Ｓ５０１ではユーザーからの外部入力により一定速パンニングモードが選択されたかどうかを判定する。

Ｓ５０１でパンニング動作が選択されていなければ、Ｓ５０８へ進み、マイコン１６０は通常のカメラ動作をおこなう。パンニング動作が選択されている場合は、Ｓ５０２で、マイコン１６０はパンニング動作の開始命令が行われるまで待機する。ここでの開始命令とは、パンニング方向、パンニング速度の設定が行われ、そしてスタートボタンが押された状態を示す。スタートボタンが押されると、Ｓ５０３で、設定されたパンニング動作指示命令に従い、パンニング移動量算出部１７１はシステム切替部１２３を介してシフトレンズ１０４へ駆動命令を出力する。そして、Ｓ５０４において、評価枠設定部１１４はパンニング設定情報に基づき、パンニング時の露出状態が最良となるように測光枠の位置を設定する。

図６（ａ）の測光枠８１１は通常時の測光枠の位置である。これに対し、図６（ｂ）の測光枠８１２，８１３は一定速パンニング時の測光枠の変更位置である。一定速パンニング時、パンニング速度が遅い場合は測光枠８１２を設定し、パンニング速度が早めの場合は測光枠８１３を設定するように、マイコン１６０は、パンニング速度に応じて、測光枠が設定される。この設定により、一定速パンニングでの撮影時には、撮影被写体に対応した測光枠が選択され、適切な露出制御が行われる。

図５に戻り、Ｓ５０５においては、マイコン１６０は設定された測光枠からの情報に基づき露出状態が最良となるように絞り、シャッター速度、あるいはゲイン設定の制御をおこなう。Ｓ５０６においては、マイコン１６０は今回設定されたパンニング動作が終了したかどうかを判定している。終了が判定されるまで、Ｓ５０５でのマイコン１６０は露出制御を継続する。パンニング動作が終了すると、Ｓ５０７でマイコン１６０は測光枠を通常制御状態に戻す。そしてマイコン１６０はＳ５０１の制御へと戻す。以上の動作により、一定速パンニングの動作中、常にパンニング方向の被写体に対する測光情報を先読みすることで、滑らかな露出制御が可能となる。そして、撮影された映像としては、パンニングによる画像の移動に合わせて、適切な露出状態が得られ、映像の品位が向上する。

次に一定速パンニングとＡＷＢ制御を連動させた場合について説明する。図７は、ＡＷＢ制御を行うためのフローチャートを示している。以下、図７を参照して、一定速パンニング時にホワイトバランスを最良にするためのホワイトバランス制御について説明する。尚、ホワイトバランス制御の詳細については、既存のものであるため、ここでの説明は省略する。

図７において、Ｓ７０１ではユーザーからの外部入力により一定速パンニングモードが選択されたかどうかを判定する。

Ｓ７０１でパンニング動作が選択されていなければ、Ｓ７０８へ進み、マイコン１６０は通常のカメラ動作をおこなう。パンニング動作が選択されている場合は、Ｓ７０２において、マイコン１６０はパンニング動作の開始命令が行われるまで待機する。ここでの開始命令とは、パンニング方向、パンニング速度の設定が行われ、そしてスタートボタンが押された状態を示す。スタートボタンが押されると、Ｓ７０３において、設定されたパンニング動作指示命令に従い、パンニング移動量算出部１７１はシステム切替部１２３を介してシフトレンズ１０４へ駆動命令を出力する。そして、Ｓ７０４において、評価枠設定部１１４はパンニング設定情報に基づき、パンニング時のホワイトバランス状態が最良となるようにＡＷＢ枠の位置を設定する。

図８（ａ）のＡＷＢ枠８０１は、通常時のＡＷＢ枠の位置である。これに対し、図８（ｂ）のＡＷＢ枠８０２，図８（ｃ）のＡＷＢ枠８０３は一定速パンニング時のＡＷＢ枠の変更位置である。評価枠設定部１１４は、一定速パンニング時、パンニング速度が遅い場合はＡＷＢ枠８０２を設定し、パンニング速度が早めの場合はＡＷＢ枠８０３を設定する。つまり、評価枠設定部１１４はパンニング速度に応じてＡＷＢ枠を設定する。具体的には、評価枠設定部１１４は、パンニング速度が速い時のほうが遅い時よりもＡＷＢ枠の移動量が大きくなるようにＡＷＢ枠を設定する。このＡＷＢ枠の設定により、一定速パンニングでの撮影時、撮影被写体に対応したＡＷＢ枠が選択され、適切なホワイトバランスが得られる。

図７に戻り、Ｓ７０５では、マイコン１６０は設定されたＡＷＢ枠からの情報（色信号）に基づきホワイトバランスが最良となるようなパラメータが選定し、カメラ信号処理回路１１３へと送信する。カメラ信号処理回路１１３は送信されたパラメータをもとに、ホワイトバランス制御を行う。Ｓ７０６において、マイコン１６０は、今回設定されたパンニング動作が終了したかどうかを判定している。終了が判定されるまで、Ｓ７０５でのホワイトバランス制御が継続され、パンニング動作が終了すると、Ｓ７０７でマイコン１６０はＡＷＢ枠を通常制御状態に戻し、Ｓ７０１へと戻る。以上の動作により、一定速パンニングの動作中、常にパンニング方向の被写体に対してホワイトバランス制御が行われ、撮影された映像としては、パンニングによる画像の移動に合わせて、適切なホワイトバランス状態が得られ、映像の品位が向上する。

以上、一定速パンニング時のＡＦ制御、露出制御、ＡＷＢ制御について個々に説明したが、これらの制御を全て組み合わせて被写体の状態を先読みして、パンニング時の画角に対応した制御を行うことで、より映像の品位を向上させることが可能となる。

なお、本実施形態では、パンニング速度とパンニング方向の設定を行った上で一定速パンニングの動作を開始させていた。しかし、最初の設定画面で、パンニング開始位置およびパンニング終了位置を決定できるような操作画面にすれば、より撮影の自由度を増やすことが可能である。

また、本実施形態ではパンニング操作に関して説明したが、チルティングに対しても各枠設定をチルティングの方向（上下方向）に設定することで、パンニング時と同様、映像の品位を向上させることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。一定速パンニング動作時には、シフトレンズ１０４の移動により周辺光量落ち量の変動が発生する可能性がある。そこで本実施形態では、周辺光量落ち量の変動等の不具合を、シフトレンズ１０４の位置情報から事前に予測し、関連パラメータを変更することで最適な映像を得られるようにしている。

周辺光量落ちは、画面の中心に対して、周辺部での光量が落ちる現象のことである。この光量落ちは、レンズの焦点距離や、シフトレンズ１０４の移動により変化する。なお、周辺光量落ち自体は既知の現象であるため、詳細な説明は省略する
通常の手持ちでの動画撮影においては、手ブレの周波数が８Ｈｚ程度であり、さらに、パンニング対策等のため、シフトレンズ１０４の移動量にリミッタをかけて、補正端（シフトレンズ１０４の物理的な移動可能限界）まで動きにくくしている。このリミッタ処理は、シフトレンズ１０４が補正端近くまで行きそうな時は、移動量を減じる処理を行う。そのため、シフトレンズ１０４の位置変化による周辺光量変化が起こっても、周辺光量変化による撮影画面への影響は十分許容できる。しかし、一定速パンニング動作においては、シフトレンズの移動量は、ほぼ移動可能な最大位置となり、さらに一方向に動くため、特に被写体に空などの輝度が均一な画面が含まれていると周辺光量変化が非常に目立ってしまう。

図９は、焦点距離が最も短くなるレンズ位置（ワイド端）でシフトレンズ位置を変化させた場合の像高と周辺光量との関係を示している。図９中では、シフトレンズ１０４の中心位置に対して補正端までシフトレンズ１０４を動かした場合を１００％移動としている。また、シフトレンズ１０４を可動範囲の半分まで動かした場合を５０％移動として示している。図９から明らかなように、シフトレンズ１０４を補正端付近まで動かすと、シフトレンズが中心位置にいる場合と比較して、周辺光量は大きく低下する。つまり、一定速パンニング実行時はシフトレンズの移動によって発生する周辺光量変化が無視できないレベルとなることがわかる。そのため、一定速パンニング動作時は、周辺光量落ちによる輝度変化を目立たなくする必要が生じる。

図１０は、本発明の第２の実施形態の撮像装置（デジタルビデオカメラ）の構成図である。図１と同じ構成のものには同じ符号を付し、説明を省略する。

図１０において、カメラ信号処理回路９１３は周辺光量補正部９０２を有する。マイコン９６０は、ファームウエアで構成されるレンズ位置予測部９０１、カメラ信号処理回路９１３とマイコン９６０間を接続するバスライン９６１を有する。

図１１は本実施形態のマイコン９６０が実行する制御のフローチャートである。以下、図１０および図１１をもとに、本実施形態について詳細に説明する。

図１１において、Ｓ１００１において、マイコン９６０は一定速パンニング動作設定が行われたかどうかの判定を行っている。ここで、一定速パンニング状態でなければ、Ｓ１００８において、マイコン９６０は通常時の周辺光量補正をおこなう。通常時の周辺光量落ち補正を行うために、カメラ信号処理回路９１３は、図９で中心位置として示した周辺光量変化に対して、この光量落ちがキャンセルされるように、像高毎の輝度信号に対して所定のゲインをかける。周辺光量補正のために、マイコン９６０はＲＯＭ領域（不図示）に周辺光量落ち補正用のデータを、焦点距離および像高毎のテーブルデータとして格納している。マイコン９６０はこの周辺光量落ち補正用のデータを不図示のＲＯＭ領域から取得する。そしてマイコン９６０は取得した周辺光量落ち補正用のデータをカメラ信号処理回路９１３へと送信する。そしてカメラ信号処理回路９１３は、前述の周辺光量落ち補正を行う。先に述べたように、通常制御時はシフトレンズによる周辺光量落ちは目立たないため、通常制御時はシフトレンズ位置に応じた周辺光量落ち補正は行っていない。

さて、図１１にもどり、Ｓ１００１で一定速パンニング動作設定が行われている場合、Ｓ１００２において、マイコン９６０は一定速パンニング動作開始スイッチが押されるまで待機する。そして、開始スイッチが押されると、Ｓ１００３で、駆動量算出部１２４はシフトレンズ駆動量を出力し、一定速パンニング動作を開始する。そしてＳ１００４では、レンズ位置予測部９０１はＡ／Ｄ変換器１３０で読み込まれるシフトレンズ位置センサ１０７の出力のアンプ出力と駆動量算出部１２４の出力とから次フィールドでのシフトレンズ位置を予測する。一定速パンニングの方向および速度が既知であるから、レンズ位置予測部９０１は次のフィールドでのシフトレンズの位置がどこからどこまで変化するかが予測できる。よって、マイコン９６０は予測した次フィールドでシフトレンズが取る位置の中心位置に対応した周辺光量落ち補正データ（補正量データ）を設定する。

本実施形態の撮像装置は、一定速パンニング用に、シフトレンズの移動量に応じた周辺光量落ち補正用のパラメータテーブルを記憶している。よって、マイコン９６０は一定速パンニング制御中に専用のテーブルを参照することで、補正パラメータを取得できる。

そして、Ｓ１００５にて、マイコン９６０は予測したシフトレンズ位置に対応する周辺光量落ち補正用データを読み込む。そしてマイコン９６０はバスライン９６１を介してカメラ信号処理部９１３へと周辺光量補正データを送信する。この送信されたデータをもとに、周辺光量補正部９０２は周辺光量補正を行う。次に、Ｓ１００６では、マイコン９６０は一定速パンニング動作が終了したかどうかの判定を行う。一定速パンニング動作が終了するまで、マイコン９６０はＳ１００４〜Ｓ１００６の制御を繰り返し、周辺光量補正部９０２はシフトレンズが次に取る位置に応じた周辺光量落ち補正制御を行うる。そして一定速パンニング動作が終了すると、マイコン９６０はＳ１００７へと処理を進め、パンニング動作設定を解除し、通常の周辺光量補正制御に移行する。

以上説明したように、次のフィールドでのシフトレンズ位置に応じて周辺光量データの補正を行うことで、シフトレンズの動きによる周辺光量変化を抑えることが可能となる。これにより、一定速パンニングによって撮影した画像の品位を向上することが可能となる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態は、一定速パンニングの開始位置、終了位置、画角の変化が任意に設定可能（パンニング、チルティングを組み合わせ、カメラの画角を任意に変更可能）で、かつ、パンニングに連動して、カメラ関連のすべてのパラメータが適切に変化するようにした場合の例となっている。

本実施形態の構成は、第１の実施形態と第２の実施形態の組み合わせのため、ここではブロックの説明は省略する。

図１２は、本実施形態において、任意のパンニング動作をさせるための入力画面を示している。図１２には画角が変更できる範囲を示す。そして、上記枠１２０１の範囲内の１点に触れると、その位置に対応するシフトレンズ１０４の移動位置に向けてシフトレンズ１０４が駆動される。また、表示装置１７０に撮影される画像の範囲が表示画像１２２０として表示され、ユーザーが撮影される画角が分かる。あとは、画角を確認しながら、ユーザーが任意に動かし方を決定する。例えば、図１２の入力軌跡１２１１のように、ユーザーが入力装置（表示装置）１７０の画面に対してフリーハンドでシフトレンズ１０４の動き方を入力する。マイコンはこの入力軌跡１２１１を近似曲線に変形すると同時に、この入力軌跡１２１１に基づいてシフトレンズ１０４を駆動した時の画角変化を表示する。表示された画角変化で良ければ、次にユーザーはボタン１２０２で速度設定を行う、そしてユーザーは設定を終了したら決定ボタン１２０３を押す。その後ユーザーが開始ボタン１２０４を押すと、マイコンは一定速パンニング動作をスタートする。

図１３において（ａ）は通常時の焦点検出枠位置である。図１３（ｂ）はパンニング時の焦点検出枠位置変化、つまり今回設定した画角変更パターンで一定速パンニングを行う場合の焦点検出枠の変化の様子を示している。図１３（ｂ）において、焦点検出枠１３０１→１３０２→１３０３→…→１３０７というように変化することで、一定速パンニングした場合であってもフォーカスが適切に行われる。また、露出、ホワイトバランスについても同様に、測光枠やＡＷＢ枠に関しても一定速パンニングに基づいた変化パターンが設定される。さらに、周辺光量落ち補正に関しても一定速パンニングに基づいた周辺光量落ち補正の変化パターンが設定される。この変化パターン適切に行われることで、一定速パンニングによる画角変化に対して、適切なカメラ設定が行われ、ユーザーは品位の高い映像を得ることが可能となる。

以上説明したように、シフトレンズ１０４をゆっくりと移動させることにより、連続的な滑らかなパンニング（一定速パンニング）を実現できる撮像装置において、一定速パンニング動作時、シフトレンズの動く方向、動く速さ、さらに、次にシフトレンズが到達する位置に応じてカメラパラメータを変更することで、パンニング時の画像を常に最適に保つことが可能となる。その結果、一般のユーザーでも、プロの撮影画像と同等のパンニング映像を撮影することが可能となる。

（他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (10)

1. 撮像光学系と、
   前記撮像光学系により結像された被写体像を撮像して撮像画像を生成する撮像手段と、
   前記撮像光学系の光軸と垂直な方向に移動可能な補正部材と、
   前記補正部材の駆動方向及び駆動速度を入力する入力手段と、
   前記入力手段からの入力情報に応じて前記補正部材を駆動する駆動手段と、
   前記補正部材の駆動速度および駆動方向に応じて、前記撮像手段の制御を変更する変更手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記補正部材の位置を検出する位置検出手段と、
   前記入力手段によって入力された前記補正部材の駆動方向及び駆動速度と、前記位置検出手段の出力とに基づいて、前記補正部材の位置を予測する予測手段と、
   前記撮像光学系によって発生する周辺光量落ちを補正する補正手段と、
   前記予測手段の出力に基づいて、前記補正手段による周辺光量落ちの補正量を制御する制御手段と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記撮像光学系の一部であって、焦点調節を行うフォーカスレンズと、
   前記撮像手段により生成された撮像画像の一部の領域あるいは複数の領域から焦点検出信号を得る取得手段と、
   前記取得手段からの出力に応じて、前記フォーカスレンズを駆動することで焦点調節を行う焦点調節手段と、
   をさらに備え、
   前記変更手段は、前記取得手段が焦点検出信号を得る前記領域を変更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。
4. 前記撮像手段により生成された撮像画像の一部の領域あるいは複数の領域から測光値を得る取得手段と、
   前記取得手段からの出力に応じて、前記撮像手段の露出を制御する露出制御手段と、
   をさらに備え、
   前記変更手段は、前記取得手段が測光値を得る前記領域を変更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。
5. 前記撮像手段により生成された撮像画像の一部の領域あるいは複数の領域から色信号を得る取得手段と、
   前記取得手段からの出力に応じて、ホワイトバランスを制御するホワイトバランス制御手段と、
   をさらに備え、
   前記変更手段は、前記取得手段が色信号を得る前記領域を変更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。
6. 前記領域の変更は、前記補正部材の駆動方向に応じて画像が移動する方向に、前記領域を移動あるいは拡大することによって行われることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記領域の変更は、前記補正部材の駆動速度に応じて、駆動速度が速くなるほど前記領域の移動量あるいは拡大量を大きくすることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 撮像光学系と、前記撮像光学系により結像された被写体像を撮像して撮像画像を生成する撮像手段と、前記撮像光学系の光軸と垂直な方向に移動可能な補正部材とを備える撮像装置を制御する方法であって、
   前記補正部材の駆動方向及び駆動速度を入力する入力工程と、
   前記入力工程での入力情報に応じて前記補正部材を駆動する駆動工程と、
   前記補正部材の駆動速度および駆動方向に応じて、前記撮像手段の制御を変更する変更工程と、
   を備えることを特徴とする撮像装置の制御方法。
9. 請求項８に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
10. 請求項８に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。

Images