JP2018169488A - Imaging apparatus, imaging system, and imaging control program - Google Patents

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増喜 明彦
Akihiko Masuki
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Abstract

To track a moving subject in a wide range and perform super wide-field imaging, even when the direction of an imaging apparatus is not changed.SOLUTION: The imaging apparatus acquires a plurality of images continuously connected to each other by imaging through a plurality of variable power optical systems 2A to 2H directed in different azimuths. Each of the plurality of variable power optical systems includes a shift optical system 233 capable of performing a shift operation with respect to an optical axis. When it is determined that a moving subject P is included in the angle of view of the first variable power optical system 2A, control means 306 causes the first variable power optical system to perform a variable power operation to a telephoto side and to perform the shift operation, so as to track the subject and further, and causes at least one of the variable power optical systems 2B to 2F different from the first variable power optical system to perform at least one of the variable power operation and the shift operation, so as to compensate the change of the angle of view caused by the variable power operation and the shift operation in the first variable power optical system.SELECTED DRAWING: Figure 15

Description

本発明は、全方位撮像やパノラマ撮像等の超広視野撮像に好適な撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus suitable for ultra-wide field imaging such as omnidirectional imaging and panoramic imaging.

上記のような超広視野撮像を行うための方法として、複数のカメラで得られる複数の撮像画像を連続した1つの画像となるように繋ぎ合わせる技術が知られている。超広視野撮像を防犯等の監視目的に使用する場合には、撮像された広い風景画像の中から特定の被写体像を拡大して詳しく観察することが多い。従来はこのような場合に撮像画像中の一部を切り出して電子ズームを行うことで拡大している。ただし、電子ズームによる画質の劣化が問題となる。また、動きのある被写体を拡大したまま追尾可能なカメラに対する要望もある。   As a method for performing super-wide-field imaging as described above, a technique is known in which a plurality of captured images obtained by a plurality of cameras are connected to form a continuous image. When super-wide-field imaging is used for surveillance purposes such as crime prevention, a specific subject image is often enlarged and observed in detail from the captured wide landscape image. Conventionally, in such a case, a part of the captured image is cut out and enlarged by performing electronic zoom. However, degradation of image quality due to electronic zoom becomes a problem. There is also a need for a camera that can track a moving subject while enlarging it.

特許文献1には、監視領域のほぼ全体を撮像可能な広角カメラと、雲台機構を有して外部からの信号に応じて撮像方向とズーム倍率の変更が可能な可動カメラとの2台で構成された撮像システムが開示されている。この撮像システムでは、広角カメラが取得した広視野画像から追跡対象となる被写体の位置を特定し、解像度の高い被写体の追跡画像が得られるように可動カメラの撮像方向やズーム倍率を制御する。また、特許文献2には、手振れ等に起因する像振れを低減するための防振レンズのシフトによって被写体を追尾する光学式追尾と撮像画像から被写体の領域を切り出すことで該被写体を追尾する電子式追尾とを行えるカメラが開示されている。   Japanese Patent Laid-Open No. 2004-26883 includes two cameras: a wide-angle camera that can image almost the entire monitoring area, and a movable camera that has a pan head mechanism and can change the imaging direction and zoom magnification according to an external signal. A configured imaging system is disclosed. In this imaging system, the position of the subject to be tracked is specified from the wide-field image acquired by the wide-angle camera, and the imaging direction and zoom magnification of the movable camera are controlled so that a tracking image of the subject with high resolution can be obtained. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses an optical tracking for tracking a subject by shifting an image stabilizing lens for reducing image blur caused by camera shake or the like, and an electronic for tracking the subject by cutting out a region of the subject from a captured image. A camera that can perform type tracking is disclosed.

特開2015−194901号公報JP2015-194901A 特開2016−046580号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-046580

しかしながら、特許文献1にて開示されている撮像システムでは、互いに離れた位置に配置された広角カメラと可動カメラを用いており、1台のカメラで超広視野の画像と特定の被写体の拡大画像とを取得できるものではない。また、特許文献2にて開示されているカメラでは、それが一定の方向を向いている限りその撮像画角と防振レンズのシフト量の限界とから、移動量が大きい被写体を追尾し続けることができない。   However, the imaging system disclosed in Patent Document 1 uses a wide-angle camera and a movable camera arranged at positions separated from each other, and an ultra-wide-field image and an enlarged image of a specific subject with one camera. And can not get. In addition, the camera disclosed in Patent Document 2 keeps tracking a subject with a large amount of movement from the imaging angle of view and the limit of the amount of shift of the anti-vibration lens as long as it is directed in a certain direction. I can't.

本発明は、撮像装置の向きを変えなくても、移動する被写体を広い範囲で追尾し、かつ超広視野の撮像を行うことができるようにした撮像装置を提供する。   The present invention provides an imaging apparatus that can track a moving subject in a wide range and can perform imaging with an ultra-wide field of view without changing the orientation of the imaging apparatus.

本発明の一側面としての撮像装置は、互いに異なる方位を向いた複数の変倍光学系を通した撮像により、互いに連続するように繋ぎ合わせられる複数の画像を取得する撮像手段と、複数の変倍光学系の動作を制御する制御手段とを有する。複数の変倍光学系はそれぞれ、該変倍光学系の光軸に対してシフト動作が可能なシフト光学系を含む。そして、制御手段は、複数の変倍光学系のうち第1の変倍光学系の画角内に移動する被写体が含まれていると判定した場合に、第1の変倍光学系に望遠側への変倍動作を行わせるとともに被写体を追尾するようにシフト動作を行わせ、さらに第1の変倍光学系とは異なる他の少なくとも1つの変倍光学系に第1の変倍光学系における変倍動作およびシフト動作による画角の変化を補うように変倍動作およびシフト動作のうち少なくとも一方の動作を行わせることを特徴とする。   An imaging apparatus according to an aspect of the present invention includes an imaging unit that acquires a plurality of images that are continuously connected to each other by imaging through a plurality of variable magnification optical systems oriented in different directions, Control means for controlling the operation of the double optical system. Each of the plurality of variable magnification optical systems includes a shift optical system capable of performing a shift operation with respect to the optical axis of the variable magnification optical system. When the control means determines that an object to be moved is included in the angle of view of the first variable power optical system among the plurality of variable power optical systems, the first variable power optical system includes a telephoto side. And a shift operation to track the subject, and at least one other variable magnification optical system different from the first variable magnification optical system is used in the first variable magnification optical system. It is characterized in that at least one of a scaling operation and a shifting operation is performed so as to compensate for a change in the angle of view due to the scaling operation and the shifting operation.

また、本発明の他の一側面としての撮像装置は、互いに異なる方位を向いた複数の変倍光学系を通した撮像により、互いに連続するように繋ぎ合わせられる複数の画像を取得する撮像手段と、複数の変倍光学系の動作を制御する制御手段とを有する。複数の変倍光学系はそれぞれ、該変倍光学系の光軸に対してシフト動作が可能なシフト光学系を含む。そして、制御手段は、複数の変倍光学系のうち第1の変倍光学系の画角内に第2の変倍光学系の画角に向かって移動する被写体が含まれていると判定した場合に、第1の変倍光学系に望遠側への変倍動作を行わせるとともに被写体を追尾するようにシフト動作を行わせ、さらに第2の変倍光学系に望遠側への変倍動作を行わせるとともに被写体の追尾を引き継ぐようにシフト動作を行わせることを特徴とする。   An imaging apparatus according to another aspect of the present invention includes an imaging unit that acquires a plurality of images that are continuously connected to each other by imaging through a plurality of variable magnification optical systems oriented in different directions. And control means for controlling operations of the plurality of variable magnification optical systems. Each of the plurality of variable magnification optical systems includes a shift optical system capable of performing a shift operation with respect to the optical axis of the variable magnification optical system. Then, the control means determines that an object moving toward the field angle of the second variable power optical system is included in the field angle of the first variable power optical system among the plurality of variable power optical systems. In such a case, the first variable power optical system is caused to perform a zooming operation toward the telephoto side, a shift operation is performed so as to track the subject, and the second variable power optical system is also subjected to a zooming operation toward the telephoto side. And a shift operation so as to take over the tracking of the subject.

なお、上記撮像装置と、その制御手段に複数の変倍光学系の変倍動作を制御させる指示を入力する指示装置とを有する撮像システムも、本発明の他の一側面を構成する。   Note that an imaging system that includes the imaging apparatus and an instruction apparatus that inputs an instruction to control the zooming operation of a plurality of zooming optical systems to the control unit also constitutes another aspect of the present invention.

また、上記撮像装置のコンピュータに、上述した制御のための処理を実行させるコンピュータプログラムとしての撮像制御プログラムも、本発明の他の一側面を構成する。   An imaging control program as a computer program that causes the computer of the imaging apparatus to execute the above-described processing for control also constitutes another aspect of the present invention.

本発明によれば、撮像装置の向きを変えなくても、移動する被写体を広い範囲で追尾しつつ超広視野の撮像を行うことができる。   According to the present invention, it is possible to perform imaging with an ultra-wide field of view while tracking a moving subject within a wide range without changing the orientation of the imaging device.

本発明の実施例である全方位カメラの外観斜視図。1 is an external perspective view of an omnidirectional camera that is an embodiment of the present invention. 実施例におけるレンズ鏡筒の斜視図。The perspective view of the lens-barrel in an Example. 実施例におけるレンズ鏡筒の分解斜視図。The disassembled perspective view of the lens barrel in an Example. 実施例における2群鏡筒の分解斜視図。The disassembled perspective view of the 2 group lens barrel in an Example. 実施例における2群鏡筒の正面図。The front view of the 2nd group barrel in an Example. 実施例におけるレンズ鏡筒の断面図(沈胴位置)。Sectional drawing (collapse position) of the lens barrel in an Example. 実施例におけるレンズ鏡筒の断面図(WIDE位置)。Sectional drawing (WIDE position) of the lens-barrel in an Example. 実施例におけるレンズ鏡筒の断面図(TELE位置)。Sectional drawing (TELE position) of the lens-barrel in an Example. 実施例のカメラの三脚を引き伸ばした状態を示す斜視図。The perspective view which shows the state which extended the tripod of the camera of an Example. 実施例のカメラの起動状態を示す斜視図。The perspective view which shows the starting state of the camera of an Example. 実施例における画角配分を示す概念図。The conceptual diagram which shows the view angle distribution in an Example. 実施例における起動状態でのレンズ画角(水平および鉛直線方向)を示す図。The figure which shows the lens angle of view (horizontal and vertical line direction) in the starting state in an Example. 実施例における望遠状態でのレンズ画角(水平および鉛直線方向)を示す図。The figure which shows the lens angle of view (horizontal and vertical line direction) in the telephoto state in an Example. 実施例における防振機構を用いた光軸ずらしを説明する図。The figure explaining the optical axis shift using the anti-vibration mechanism in an Example. 実施例において被写体を拡大追尾するための画角変更を鉛直線方向から見て示す図。広角側ズームにより追尾画角の変化を補う場合を示す図および光軸ずらしにより追尾画角の変化を補う場合を示す図。The figure which shows the angle-of-view change for enlarging and tracking a to-be-photographed object seen from a perpendicular direction in an Example. The figure which shows the case where the change of a tracking angle of view is compensated by wide angle side zoom, and the figure which shows the case where the change of a tracking angle of view is compensated by optical axis shift. 実施例において被写体を拡大追尾するための画角変更を鉛直線方向から見て示す別の図。広角側ズームと光軸ずらしにより追尾画角の変化を補う場合を示す図およびレンズ鏡筒間での追尾引き継ぎを示す図。Another figure which shows the view angle change for enlarging and tracking a to-be-photographed object in an Example, seeing from a perpendicular direction. The figure which shows the case where the change of a tracking angle of view is compensated by wide angle side zoom and optical axis shift, and the figure which shows the tracking taking over between lens-barrels. 実施例において被写体を拡大追尾するための画角変更を鉛直線方向から見て示すさらに別の図。FIG. 10 is still another view showing the change in the angle of view for enlarging and tracking the subject in the embodiment as seen from the vertical direction. 実施例において被写体が低速および光束でカメラに接近する場合の動きベクトルを示す図。The figure which shows a motion vector when a to-be-photographed object approaches a camera with a low speed and a light beam in an Example. 実施例において被写体が低速および光束でカメラを横切る場合の動きベクトルを示す図。The figure which shows a motion vector when a to-be-photographed object crosses a camera with a low speed and a light beam in an Example. 実施例のカメラを含む全方位撮像システムの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the omnidirectional imaging system containing the camera of an Example. 実施例のカメラにおける被写体追尾処理を示すフローチャート。6 is a flowchart illustrating subject tracking processing in the camera of the embodiment.

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例である撮像装置としての全方位カメラの外観を示している。この全方位カメラは、互いに異なる方位を向いた複数の撮像光学系を通した撮像により得られた複数の画像(部分画像)を繋ぎ合わせて、水平360°および鉛直360°の撮像範囲の画像である全方位画像(合成画像)を生成する。   FIG. 1 shows the appearance of an omnidirectional camera as an image pickup apparatus that is an embodiment of the present invention. This omnidirectional camera connects a plurality of images (partial images) obtained by imaging through a plurality of imaging optical systems oriented in different directions to obtain an image in an imaging range of 360 ° horizontally and 360 ° vertically. A certain omnidirectional image (composite image) is generated.

1はカメラ本体である。カメラ本体1は球形の外装部材1aを有する。カメラ本体1の水平面内6箇所と鉛直線方向2箇所(上面部および下面部)にはそれぞれ、撮像レンズを収容したレンズ鏡筒2(2A〜2H)が該撮像レンズが互いに異なる外側方位を向くように保持(配置)されている。具体的には、レンズ鏡筒2A〜2Fがそれぞれ水平面内のうち互いに異なる方位を向き、レンズ鏡筒2G,2Hがそれぞれ鉛直線方向のうち互いに異なる方位である上側と下側を向いている。   Reference numeral 1 denotes a camera body. The camera body 1 has a spherical exterior member 1a. The lens barrel 2 (2A to 2H) containing the imaging lens faces the outer azimuths that are different from each other at six locations in the horizontal plane of the camera body 1 and two locations in the vertical direction (upper surface portion and lower surface portion). Is held (arranged) as follows. Specifically, the lens barrels 2A to 2F are oriented in different directions in the horizontal plane, and the lens barrels 2G and 2H are oriented in the upper and lower sides, which are different orientations in the vertical direction.

鉛直線方向は、後述する内蔵三脚5を用いて水平なカメラ設置面にカメラ本体1を固定したときに重力を受ける方向に沿って直線が延びる方向であり、天地方向ともいう。水平面とはその鉛直線方向に対して直交する面であり、この水平面内に含まれる方向(方位)を水平方向という。合計8つのレンズ鏡筒2内の撮像レンズはいずれも焦点距離を変えるための変倍動作(光学ズーム)が可能な変倍光学系である。なお、変倍光学系は実際には撮像レンズに相当するが、以下の説明では撮像レンズを含むレンズ鏡筒を変倍光学系に相当するものとして説明する。   The vertical line direction is a direction in which a straight line extends along the direction of receiving gravity when the camera body 1 is fixed to a horizontal camera installation surface using a built-in tripod 5 to be described later, and is also referred to as a vertical direction. A horizontal plane is a plane orthogonal to the vertical direction, and a direction (azimuth) included in the horizontal plane is referred to as a horizontal direction. The imaging lenses in the total eight lens barrels 2 are variable power optical systems capable of a variable power operation (optical zoom) for changing the focal length. Although the zooming optical system actually corresponds to an imaging lens, in the following description, a lens barrel including the imaging lens will be described as equivalent to a zooming optical system.

各レンズ鏡筒2の前端部には、撮像レンズの前面を開閉するレンズバリア20が設けられている。レンズバリア20の開閉は、カメラ本体1の上面部に配置された電源ボタン7のONとOFFに応じてレンズ鏡筒2が図1に示す沈胴状態とカメラ本体1から突出する突出状態との間で繰り出したり繰り込んだりする動作に連動して行われる。   A lens barrier 20 that opens and closes the front surface of the imaging lens is provided at the front end of each lens barrel 2. The lens barrier 20 is opened and closed between a retracted state in which the lens barrel 2 protrudes from the camera body 1 and a protruding state in which the lens barrel 2 protrudes from the camera body 1 in accordance with ON and OFF of the power button 7 disposed on the upper surface of the camera body 1. It is performed in conjunction with the operation of moving out or moving in.

また、カメラ本体1における上面部のレンズ鏡筒2(2G)と水平面内6箇所のレンズ鏡筒2(2A〜2F)との間には、カメラの周囲の被写体に均等に照明光を照射するリング状の照明部3が設けられている。また、カメラ本体1における下面部のレンズ鏡筒2(2H)と水平面内6箇所のレンズ鏡筒2(2A〜2F)との間には、3つの可動照明ユニット4と、カメラ本体1を安定的に水平に固定するための内蔵三脚(以下、単に三脚という)5とが設けられている。可動照明ユニット4は、図に示す格納位置からカメラ本体1から突出する任意の照明位置に位置を調節することができる。三脚5は、図に示す収納状態からユーザが脚部の長さと角度を任意で変えることができ、これによりカメラ設置面からのカメラ本体1の高さを調整することができる。格納位置から突出した可動照明ユニット4および三脚5は突出部材に相当する。   In addition, between the lens barrel 2 (2G) on the top surface of the camera body 1 and the lens barrels 2 (2A to 2F) at six locations in the horizontal plane, illumination light is evenly applied to the subject around the camera. A ring-shaped illumination unit 3 is provided. In addition, the three movable illumination units 4 and the camera body 1 are stabilized between the lens barrel 2 (2H) on the lower surface of the camera body 1 and the lens barrels 2 (2A to 2F) at six locations in the horizontal plane. A built-in tripod (hereinafter simply referred to as a tripod) 5 is provided for fixing horizontally. The movable illumination unit 4 can adjust the position to an arbitrary illumination position protruding from the camera body 1 from the storage position shown in the figure. In the tripod 5, the user can arbitrarily change the length and angle of the leg portion from the storage state shown in the figure, and thereby the height of the camera body 1 from the camera installation surface can be adjusted. The movable lighting unit 4 and the tripod 5 protruding from the storage position correspond to protruding members.

カメラ本体1の下面部には電池室6が設けられており、この電池室6に格納された電池からカメラ本体1への電源供給が行われる。さらに、カメラ本体1の上面部には、8つのレンズ鏡筒2のうち光学ズームを行わせるレンズ鏡筒2の選択とその光学ズームを指示するためのズームボタン8が設けられている。また、撮像準備動作(焦点調節動作および測光動作)および撮像動作(後述する撮像素子の露光)を開始させるためのレリーズボタン9も設けられている。   A battery chamber 6 is provided on the lower surface of the camera body 1, and power is supplied to the camera body 1 from the battery stored in the battery chamber 6. Furthermore, a zoom button 8 is provided on the upper surface of the camera body 1 to select a lens barrel 2 that performs optical zooming from among the eight lens barrels 2 and to instruct the optical zooming. In addition, a release button 9 for starting an imaging preparation operation (focus adjustment operation and photometry operation) and an imaging operation (exposure of an image sensor described later) is also provided.

なお、光学ズーム、撮像準備動作および撮像動作は、パーソナルコンピュータやスマートフォン等の外部指示装置からの通信による遠隔操作も可能である。   The optical zoom, the imaging preparation operation, and the imaging operation can also be remotely controlled by communication from an external instruction device such as a personal computer or a smartphone.

図2は、カメラ本体1に8つ設けられたレンズ鏡筒2(2A〜2H)うちの1つを示している。レンズ鏡筒2は沈胴式鏡筒であり、カメラの電源OFF状態においてレンズ鏡筒2がカメラ本体1内に格納され、電源ON状態ではカメラ本体1から外側に繰り出すことで撮像が可能となる。また、前述したように電源OFF状態ではレンズバリア20が撮像レンズの前面を覆っているため、前面の傷付きや鏡筒内への塵埃の侵入等が防止される。   FIG. 2 shows one of the eight lens barrels 2 (2 </ b> A to 2 </ b> H) provided in the camera body 1. The lens barrel 2 is a collapsible barrel, and the lens barrel 2 is stored in the camera body 1 when the camera is in a power-off state. Further, as described above, since the lens barrier 20 covers the front surface of the imaging lens in the power OFF state, scratches on the front surface, intrusion of dust into the lens barrel, and the like are prevented.

図3は、レンズ鏡筒2を分解して示している。撮像レンズは、不図示の1群レンズ、2群レンズおよび3群レンズにより構成されている。21は1群レンズを保持するとともに、前述したレンズバリア20を備えた1群鏡筒である。22は光量を調節する絞りユニットである。23は2群レンズを保持するとともに、防振機構とシャッタを備えた2群鏡筒である。   FIG. 3 shows the lens barrel 2 in an exploded manner. The imaging lens includes a first group lens, a second group lens, and a third group lens (not shown). Reference numeral 21 denotes a first group barrel that holds the first group lens and includes the lens barrier 20 described above. Reference numeral 22 denotes an aperture unit that adjusts the amount of light. Reference numeral 23 denotes a second group barrel that holds the second group lens and includes an anti-vibration mechanism and a shutter.

24は移動カム環であり、その内周部には1群鏡筒21、絞りユニット22および2群鏡筒23を光軸方向に移動させるためのカム溝部が設けられている。移動カム環24の外周には、駆動モータ29からの駆動力が伝達されるギア部が設けられている。移動カム環24は、1群鏡筒21、絞りユニット22、2群鏡筒23および後述する直進筒25と固定筒27に対して光軸回りで回転可能に保持されており、駆動モータ29からの駆動力をギア部にて受けることで回転駆動される。直進筒25は、1群鏡筒21、絞りユニット22および2群鏡筒23を光軸方向にガイドし、それらの光軸回りで回転を阻止する。3群鏡筒26は、3群レンズを保持する。固定筒27は、1群鏡筒21、絞りユニット22、2群鏡筒23、移動カム環24および3群鏡筒26を光軸方向に移動可能に収容する。固定筒27の内周部には、移動カム環24を光軸方向に移動させるためのカム溝部が設けられている。   A moving cam ring 24 is provided with a cam groove portion for moving the first group lens barrel 21, the aperture unit 22 and the second group lens barrel 23 in the optical axis direction on the inner peripheral portion thereof. On the outer periphery of the moving cam ring 24, a gear portion to which the driving force from the driving motor 29 is transmitted is provided. The movable cam ring 24 is held so as to be rotatable around the optical axis with respect to the first group lens barrel 21, the aperture unit 22, the second group lens barrel 23, and a rectilinear tube 25 and a fixed tube 27 to be described later. Is driven to rotate by receiving the driving force at the gear portion. The rectilinear cylinder 25 guides the first group lens barrel 21, the aperture unit 22, and the second group lens barrel 23 in the optical axis direction, and prevents rotation around these optical axes. The third group lens barrel 26 holds a third group lens. The fixed barrel 27 accommodates the first group barrel 21, the aperture unit 22, the second group barrel 23, the movable cam ring 24, and the third group barrel 26 so as to be movable in the optical axis direction. A cam groove portion for moving the movable cam ring 24 in the optical axis direction is provided on the inner peripheral portion of the fixed cylinder 27.

28は不図示の撮像素子を保持する撮像素子保持ユニットであり、固定筒27が固定されているとともに、前述した駆動モータ29を保持する。28aは鏡筒フレキシブル配線基板であり、撮像素子保持ユニット28に取り付けられている。鏡筒フレキシブル配線基板28aは、絞りユニット22の駆動部に接続された絞りフレキシブル配線基板221と2群鏡筒23のシャッタ駆動部に接続された2群フレキシブル配線基板231とに固定筒27の外側で接続される。   Reference numeral 28 denotes an image sensor holding unit that holds an image sensor (not shown). The fixed cylinder 27 is fixed, and the drive motor 29 described above is held. A lens barrel flexible wiring board 28 a is attached to the image sensor holding unit 28. The lens barrel flexible wiring board 28a is connected to the diaphragm flexible wiring board 221 connected to the driving unit of the diaphragm unit 22 and the second group flexible wiring board 231 connected to the shutter driving unit of the second group lens barrel 23. Connected with.

なお、上述レンズ鏡筒2の構成は例に過ぎず、沈胴式ではなく、内部でのレンズ移動のみで光学ズームを行うレンズ鏡筒であってもよい。   The configuration of the lens barrel 2 described above is merely an example, and may be a lens barrel that is not retractable but that performs optical zooming only by moving the lens inside.

図4は、図3に示した2群鏡筒23における防振機構を分解して示している。また、図5には、光軸方向における被写体側から見た防振機構(ただし、後述する2群フレキシブル基板231およびセンサホルダ232を除く)を示している。239は2群鏡筒23の基台である2群ベースである。該2群ベース239には、前述した移動カム環24のカム溝部に係合するフォロアピン239aが3つ設けられている。また、2群ベース239における光軸回り方向の一部領域には、シャッタヨーク239bが取り付けられている。カバー部材239cは、シャッタヨーク239bに被写体側から被せられて2群ベース239に固定されている。シャッタヨーク239bと不図示のロータからなるシャッタアクチュエータは、通電方向の切り替えによってロータに設けられたアームの停止位置が切り替わる2点切替え式アクチュエータである。   FIG. 4 is an exploded view of the vibration isolating mechanism in the second group barrel 23 shown in FIG. FIG. 5 shows a vibration isolation mechanism (except for a second group flexible substrate 231 and a sensor holder 232 described later) as viewed from the subject side in the optical axis direction. Reference numeral 239 denotes a second group base which is a base of the second group barrel 23. The second group base 239 is provided with three follower pins 239a that engage with the cam groove portion of the movable cam ring 24 described above. A shutter yoke 239b is attached to a partial area around the optical axis of the second group base 239. The cover member 239c covers the shutter yoke 239b from the subject side and is fixed to the second group base 239. A shutter actuator including a shutter yoke 239b and a rotor (not shown) is a two-point switching actuator in which the stop position of an arm provided on the rotor is switched by switching the energization direction.

235は2群レンズホルダであり、この2群レンズホルダ235には2群レンズ233(LS2)が有害光をカットするためのマスク部材234とともに接着等によって固定されている。また、2群レンズホルダ235には、マグネット235A,235Bが保持されている。以下の説明において、符号の添字A,Bはそれぞれ、図5に示したA方向(ピッチ方向)とB方向(ヨー方向)に対応している。マグネット235AはA方向にN極とS極が配置されるように、マグネット235BはB方向にN極とS極が配置されるように2群レンズホルダ235により保持されている。2群レンズホルダ235の2箇所にはフック235aが設けられており、それぞれのフック235aには引張りスプリング236の一端が掛けられている。   Reference numeral 235 denotes a second group lens holder. A second group lens 233 (LS2) is fixed to the second group lens holder 235 together with a mask member 234 for cutting harmful light by adhesion or the like. The second group lens holder 235 holds magnets 235A and 235B. In the following description, reference numerals A and B correspond to the A direction (pitch direction) and the B direction (yaw direction) shown in FIG. The magnet 235A is held by the second group lens holder 235 so that the N pole and the S pole are arranged in the A direction, and the magnet 235B is held so that the N pole and the S pole are arranged in the B direction. Hooks 235a are provided at two locations of the second group lens holder 235, and one end of a tension spring 236 is hung on each hook 235a.

237A,237Bはコイルとボビンからなるコイルユニットである。コイルユニット237A,237Bは、2群ベース239におけるシャッタヨーク239bとは異なる位置であってマグネット235A,235Bに光軸方向にて対向する位置に設けられた凹部に接着等の固定手段によって固定されている。コイルへの給電はボビンに埋設されコイルと電気的に接続されたそれぞれの端子部に対して2群フレキシブル基板231を接続することで行なわれる。   Reference numerals 237A and 237B denote coil units including coils and bobbins. The coil units 237A and 237B are fixed to a concave portion provided at a position different from the shutter yoke 239b in the second group base 239 and facing the magnets 235A and 235B in the optical axis direction by fixing means such as adhesion. Yes. Power feeding to the coil is performed by connecting the second group flexible substrate 231 to each terminal portion embedded in the bobbin and electrically connected to the coil.

2群レンズホルダ235に掛けられたスプリング236の他端は2群ベース239のフック239dに掛けられている。2群ベース239と2群レンズホルダ235との間に、3個の非磁性体であるボール238が挟まれている。スプリング236は、2群レンズホルダ235を2群ベース239に向けて光軸方向に付勢する。これにより、2群レンズホルダ235は、ボール238を介して2群ベース239に対して光軸方向にて押圧された状態になっている。2群レンズホルダ235は、ボール238を転動させながら光軸に直交する平面内でスムーズに移動(シフト)することができる。手振れ等のカメラ振れに応じて2群レンズホルダ235を上記平面内でシフトさせることにより、撮像素子上での像ぶれを抑制する防振制御を行うことができる。   The other end of the spring 236 hung on the second group lens holder 235 is hung on a hook 239d of the second group base 239. Three non-magnetic balls 238 are sandwiched between the second group base 239 and the second group lens holder 235. The spring 236 biases the second group lens holder 235 toward the second group base 239 in the optical axis direction. Thereby, the second group lens holder 235 is pressed against the second group base 239 via the ball 238 in the optical axis direction. The second group lens holder 235 can move (shift) smoothly in a plane perpendicular to the optical axis while rolling the ball 238. By shifting the second group lens holder 235 within the plane according to camera shake such as camera shake, it is possible to perform image stabilization control that suppresses image blur on the image sensor.

センサホルダ232は、2群レンズホルダ235におけるマグネット235A,235Bおよびその周辺部分を被写体側から覆うように配置されて2群ベース239に固定される。センサホルダ232は、後述するホール素子231A,231Bを位置決めして保持する。   The sensor holder 232 is disposed so as to cover the magnets 235 </ b> A and 235 </ b> B and their peripheral portions in the second group lens holder 235 from the subject side, and is fixed to the second group base 239. The sensor holder 232 positions and holds Hall elements 231A and 231B described later.

231は2群フレキシブル基板であり、前述したコイルユニット237A,237Bおよびシャッタアクチュエータが接続されている。また、2群フレキシブル基板231には、ホール素子231A,231Bが実装されている。ホール素子231A,231Bにより2群レンズホルダ235とともにシフトするマグネット235A,235Bからの磁界の変化を検出することで、光軸上の中立位置からの2群レンズホルダ235の移動量、つまりは位置を検出することができる。これにより、防振制御において2群レンズホルダ235の位置のフィードバック制御を行うことができる。   Reference numeral 231 denotes a second group flexible substrate to which the aforementioned coil units 237A and 237B and a shutter actuator are connected. In addition, Hall elements 231A and 231B are mounted on the second group flexible substrate 231. By detecting a change in the magnetic field from the magnets 235A and 235B shifted together with the second group lens holder 235 by the Hall elements 231A and 231B, the amount of movement, that is, the position of the second group lens holder 235 from the neutral position on the optical axis is determined. Can be detected. Thereby, the feedback control of the position of the second group lens holder 235 can be performed in the image stabilization control.

図6は、レンズ鏡筒2の沈胴状態(沈胴位置)での断面を示している。沈胴状態では、1、2および3群レンズLS1,LS2,LS3がそれらの間の間隔が最小になるように配置され、レンズバリア20は閉じている。   FIG. 6 shows a cross section of the lens barrel 2 in the retracted state (collapsed position). In the retracted state, the first, second and third group lenses LS1, LS2 and LS3 are arranged so that the distance between them is minimized, and the lens barrier 20 is closed.

図7は、レンズ鏡筒2の広角端状態(Wide位置)での断面を示している。沈胴状態から駆動モータ29を駆動することで、1群鏡筒21および移動カム環24が固定筒27(カメラ本体1)から突出するように繰り出すとともに1、2および3群レンズLS1,LS2,LS3が図に示すような位置に配置されて撮像可能な状態となる。このとき、レンズ鏡筒2の画角は最大となり、後述する全方位画像において1つのレンズ鏡筒2を通して得られる画像領域が最も広くなる。   FIG. 7 shows a cross section of the lens barrel 2 in the wide-angle end state (Wide position). By driving the drive motor 29 from the retracted state, the first group lens barrel 21 and the movable cam ring 24 are extended so as to protrude from the fixed cylinder 27 (camera body 1), and the first, second and third group lenses LS1, LS2, LS3. Is placed in a position as shown in the figure and is ready for imaging. At this time, the angle of view of the lens barrel 2 is maximized, and the image area obtained through one lens barrel 2 is the widest in an omnidirectional image described later.

図8は、レンズ鏡筒2の望遠端状態(Tele位置)での断面を示している。広角端状態から駆動モータ29を駆動することで、1群鏡筒21および移動カム環24が広角端状態よりさらに固定筒27に対して繰り出すとともに1、2および3群レンズLS1,LS2,LS3が図に示すような位置に配置される。このとき、レンズ鏡筒2の画角は最小となり、全方位画像において1つのレンズ鏡筒2を通して得られる画像領域が最も狭くなる。なお、本実施例では、3つのレンズ群を有する変倍光学系を有するレンズ鏡筒を用いる場合について説明するが、レンズ群の数は3以外の数であってもよい。   FIG. 8 shows a cross section of the lens barrel 2 in the telephoto end state (Tele position). By driving the drive motor 29 from the wide-angle end state, the first group lens barrel 21 and the moving cam ring 24 are further extended to the fixed cylinder 27 from the wide-angle end state, and the first, second and third group lenses LS1, LS2, LS3 are moved. It arrange | positions in a position as shown in a figure. At this time, the angle of view of the lens barrel 2 is minimized, and the image area obtained through one lens barrel 2 in the omnidirectional image is the narrowest. In this embodiment, a case where a lens barrel having a variable power optical system having three lens groups is used will be described. However, the number of lens groups may be a number other than three.

全方位画像のうち特定の被写体の画像領域を拡大したい場合にその被写体を撮像しているレンズ鏡筒2のより望遠側への光学ズームを行うことで、その被写体の光学像を撮像素子上に拡大して投影することができる。このため、電子ズームのような画質劣化のない拡大された被写体画像を得ることができる。カメラに設けられた8つのレンズ鏡筒2はそれぞれ、広角端状態から望遠端状態までの範囲内で画角を連続的に変更することができる。   When it is desired to enlarge the image area of a specific subject in the omnidirectional image, the optical image of the subject is placed on the image sensor by performing an optical zoom to the telephoto side of the lens barrel 2 capturing the subject. Can be magnified and projected. For this reason, it is possible to obtain an enlarged subject image without image quality degradation like the electronic zoom. Each of the eight lens barrels 2 provided in the camera can continuously change the angle of view within the range from the wide-angle end state to the telephoto end state.

図9は、撮像前におけるカメラ本体1の準備としてユーザが三脚5を手動で引き出してカメラ設置面に固定する様子を示している。図1に示した収納状態から三脚5の3本の脚部5aをC方向に伸ばすことができ、3箇所の接地部5bによってカメラ本体1が支持される。3本の脚部5a間の角度はD方向にα〜βまで変更することが可能であり、各脚部5aの伸縮も可能であるため、それらを組み合わせてカメラ本体1の高さを自由に調整することができる。   FIG. 9 shows how the user manually pulls out the tripod 5 and fixes it to the camera installation surface as preparation of the camera body 1 before imaging. The three legs 5a of the tripod 5 can be extended in the C direction from the storage state shown in FIG. 1, and the camera body 1 is supported by the three grounding parts 5b. The angle between the three legs 5a can be changed from α to β in the D direction, and each leg 5a can be expanded and contracted, so that the height of the camera body 1 can be freely set by combining them. Can be adjusted.

なお、カメラ本体1内には3本の脚部5aの鉛直方向に対する角度を一致させる機構が内蔵されている。これによりカメラ設置面が水平であればカメラ本体1に設けられたレンズ鏡筒2A〜2Fを正確に水平方向に向かせるとともに、レンズ鏡筒2G,2Hをそれぞれ正確に鉛直線方向の上側(天側)と下側(地側)を向かせることができる。   The camera body 1 has a built-in mechanism for matching the angles of the three legs 5a with respect to the vertical direction. As a result, if the camera installation surface is horizontal, the lens barrels 2A to 2F provided in the camera body 1 are accurately directed in the horizontal direction, and the lens barrels 2G and 2H are respectively accurately positioned above the vertical line (the sky). Side) and lower side (ground side).

図10は、ユーザによりカメラ本体1の上面部に設けられた電源ボタン7がON操作されてカメラが起動した状態を示している。電源OFF状態から全てのレンズ鏡筒2(2A〜2H)が繰り出してレンズバリア20が開き、撮像可能な状態となる。この状態で、8つのレンズ鏡筒2の画角が、水平360°に天地方向を加えた全方位撮像が行えるように設定される。   FIG. 10 shows a state in which the power supply button 7 provided on the upper surface of the camera body 1 is turned on by the user and the camera is activated. All the lens barrels 2 (2A to 2H) are extended from the power-off state, and the lens barrier 20 is opened, so that imaging is possible. In this state, the field angles of the eight lens barrels 2 are set so that omnidirectional imaging can be performed with the vertical direction added to the horizontal 360 °.

図11は、全方位撮像により得られる撮像画像である全方位画像における8つのレンズ鏡筒2A〜2Hに対する画像領域(以下、部分画像という)の配分を示している。水平360°のうちレンズ鏡筒2A〜2Fのそれぞれを通して得られる部分画像をImgA〜ImgFで示している。また、天側のレンズ鏡筒2Gと地側のレンズ鏡筒2Hのそれぞれを通して得られる部分画像をImgG,ImgHで示している。   FIG. 11 shows the distribution of image areas (hereinafter referred to as partial images) for the eight lens barrels 2A to 2H in an omnidirectional image that is a captured image obtained by omnidirectional imaging. Partial images obtained through each of the lens barrels 2A to 2F in the horizontal 360 ° are denoted by ImgA to ImgF. Further, partial images obtained through the top lens barrel 2G and the ground lens barrel 2H are indicated by ImgG and ImgH, respectively.

部分画像間の境界線は、連続した1つの全方位画像を得るために隣り合う部分画像を繋ぎ合わせたスティッチ部である。本実施例では、レンズ鏡筒2A〜2Hのそれぞれを通して、部分画像よりも大きめの画像を取得する。そして、8つの取得画像のうち2つにおける部分画像より大きい周囲領域から共通の特徴点を検出し、この特徴点が重なり合うように該2つの取得画像を繋ぎ合わせることによって、スティッチ部にて被写体ずれがないように繋ぎ合わされた部分画像が得られる。このような繋ぎ合わせ処理を全ての取得画像に対して行うことで全方位画像が生成される。   The boundary line between the partial images is a stitch portion obtained by connecting adjacent partial images to obtain one continuous omnidirectional image. In the present embodiment, an image larger than the partial image is acquired through each of the lens barrels 2A to 2H. Then, a common feature point is detected from the surrounding area larger than the partial image in two of the eight acquired images, and the two acquired images are connected so that the feature points overlap each other. A partial image connected so that there is no image is obtained. An omnidirectional image is generated by performing such a joining process on all acquired images.

図12(A)は、カメラ本体1を上側から見たときのレンズ鏡筒2(2A〜2F)の水平面内での画角を示している。水平面内にて周方向等角度間隔で配置された6つのレンズ鏡筒2A〜2Fの画角はそれぞれ、θ1である。そして、それぞれ周方向にて隣り合うレンズ鏡筒2の画角の一部同士が重なり合う半径R1の円よりも外側の領域で連続した360°の範囲の全方位撮像が可能となっている。R1はカメラ本体1の中心(レンズ鏡筒2Gの光軸位置)から連続した全方位撮像が可能となる位置までの距離であり、L1はカメラ本体1の中心からレンズ鏡筒2A〜2Fのそれぞれの先端までの距離である。L2はR1からL1を差し引いた全方位撮像至近距離、すなわちレンズ鏡筒2A〜2Fのそれぞれの画角間に不連続が生じない最短撮像距離を示す。   FIG. 12A shows the angle of view of the lens barrel 2 (2A to 2F) in the horizontal plane when the camera body 1 is viewed from above. The angle of view of each of the six lens barrels 2A to 2F arranged at equal circumferential intervals in the horizontal plane is θ1. In addition, 360-degree omnidirectional imaging is possible in a continuous region outside the circle of radius R1 where parts of the field angles of the lens barrels 2 adjacent to each other in the circumferential direction overlap each other. R1 is a distance from the center of the camera body 1 (optical axis position of the lens barrel 2G) to a position where continuous omnidirectional imaging is possible, and L1 is a distance from the center of the camera body 1 to each of the lens barrels 2A to 2F. It is the distance to the tip. L2 indicates the omnidirectional imaging close distance obtained by subtracting L1 from R1, that is, the shortest imaging distance at which no discontinuity occurs between the respective viewing angles of the lens barrels 2A to 2F.

本実施例では、レンズ鏡筒2の画角を、撮像素子の短辺、長辺および対角を考慮した画角ではなく、単純な円錐状の画角として説明する。また、ズームによってレンズ鏡筒2の繰り出し量が変化するが、その変化量は全方位撮像至近距離L2に対して十分に小さく無視できるため、ズーム位置にかかわらずカメラ本体1の中心からレンズ鏡筒2A〜2Fのそれぞれの先端までの距離をL1とする。   In the present embodiment, the angle of view of the lens barrel 2 will be described as a simple conical angle of view, not an angle of view in consideration of the short side, long side, and diagonal of the image sensor. Further, the amount of extension of the lens barrel 2 changes due to zooming, but the amount of change is sufficiently small and negligible with respect to the omnidirectional imaging close distance L2, so that the lens barrel can be viewed from the center of the camera body 1 regardless of the zoom position. The distance to the tip of each of 2A to 2F is L1.

図12(B)は、図12(A)に示した状態でのカメラ本体1を水平方向(図12(A)中の矢印方向)から見たときのレンズ鏡筒2A,2D,2G,2Hの鉛直面内での画角を示している。レンズ鏡筒2A,2Dの画角はそれぞれθ1である。一方、レンズ鏡筒2G,2Hのそれぞれの画角はθ2(>θ1)である。レンズ鏡筒2A,2D,2G,2Hの画角の一部が重なり合う半径R1の円よりも外側の領域で連続した全方位撮像が可能となっている。   12B shows the lens barrels 2A, 2D, 2G, and 2H when the camera body 1 in the state shown in FIG. 12A is viewed from the horizontal direction (the arrow direction in FIG. 12A). The angle of view in the vertical plane is shown. The field angles of the lens barrels 2A and 2D are each θ1. On the other hand, the field angles of the lens barrels 2G and 2H are θ2 (> θ1). Continuous omnidirectional imaging is possible in a region outside the circle of radius R1 where a part of the field angles of the lens barrels 2A, 2D, 2G, and 2H overlap.

図12(A)と同様に全方位撮像至近距離L2を得るためには、カメラ本体1の中心から連続した全方位撮像が可能となる位置までの距離をR1とする必要がある。ただし、鉛直面内では水平面内よりも全方位撮像に用いられるレンズ鏡筒2G,2Hの数が少ないため、これらレンズ鏡筒2G,2Hの画角をθ1より大きいθ2にしている。   In order to obtain the omnidirectional imaging close distance L2 as in FIG. 12A, the distance from the center of the camera body 1 to a position where continuous omnidirectional imaging is possible needs to be R1. However, since the number of lens barrels 2G and 2H used for omnidirectional imaging is smaller in the vertical plane than in the horizontal plane, the angle of view of these lens barrels 2G and 2H is set to θ2 larger than θ1.

カメラの起動時においては、例えば最短の全方位撮像至近距離L2が得られるようにレンズ鏡筒2A〜2Fの画角θ1とレンズ鏡筒2G,2Hの画角θ2を設定する。ただし、カメラの起動時においてより長い全方位撮像至近距離L2が得られるように、より狭い画角θ1,θ2を設定してもよい。   At the time of starting the camera, for example, the angle of view θ1 of the lens barrels 2A to 2F and the angle of view θ2 of the lens barrels 2G and 2H are set so that the shortest omnidirectional imaging close distance L2 is obtained. However, narrower angles of view θ1 and θ2 may be set so that a longer omnidirectional imaging close distance L2 can be obtained when the camera is activated.

図13(A)は、図12(A),(B)に示した状態から特定被写体Pを拡大するためにレンズ鏡筒2A(第1の変倍光学系)のみに望遠側への光学ズーム(変倍動作)を行わせたカメラ本体1を上側から見て示している。レンズ鏡筒2Aの画角は点線で示したθ1からθ3(<θ1)に狭められる。このため、レンズ鏡筒2Aの両隣のレンズ鏡筒2B,2Fの画角が点線で示す元のθ1のままではこれらの一部とレンズ鏡筒2Aの画角とが重なり合わず、連続した全方位撮像ができなくなる。   FIG. 13A shows an optical zoom to the telephoto side only in the lens barrel 2A (first variable magnification optical system) in order to enlarge the specific subject P from the state shown in FIGS. 12A and 12B. The camera body 1 that has been subjected to (magnification operation) is shown as viewed from above. The angle of view of the lens barrel 2A is narrowed from θ1 to θ3 (<θ1) indicated by a dotted line. For this reason, if the angle of view of the lens barrels 2B and 2F adjacent to the lens barrel 2A is the original θ1 indicated by the dotted line, a part of these and the angle of view of the lens barrel 2A do not overlap with each other. Azimuth imaging is not possible.

そこで本実施例では、レンズ鏡筒2Aを通して取得される部分画像に繋ぎ合わされる部分画像を取得するレンズ鏡筒2B,2Fの画角をθ1よりも広角側のθ4(>θ1)に広げるように制御する。すなわち、レンズ鏡筒2B,2Fに広角側への光学ズームを行わせる。これにより、狭められたレンズ鏡筒2Aの画角に対してレンズ鏡筒2B,2Fの画角の一部を重ねることができ、連続した全方位撮像を行うことができる。このとき、レンズ鏡筒2B,2Fの画角θ4はレンズ鏡筒2Aの画角が変更される前と同じ全方位撮像至近距離L2(つまりは距離R1)が維持されるように算出および設定されることが望ましい。   Therefore, in the present embodiment, the field angles of the lens barrels 2B and 2F that acquire partial images joined to the partial images acquired through the lens barrel 2A are widened to θ4 (> θ1) on the wide angle side from θ1. Control. That is, the lens barrels 2B and 2F are optically zoomed to the wide angle side. Thereby, a part of the angle of view of the lens barrels 2B and 2F can be superimposed on the narrowed angle of view of the lens barrel 2A, and continuous omnidirectional imaging can be performed. At this time, the angle of view θ4 of the lens barrels 2B and 2F is calculated and set so that the same omnidirectional imaging close distance L2 (that is, the distance R1) is maintained as before the angle of view of the lens barrel 2A is changed. It is desirable.

なお、水平面内の他のレンズ鏡筒2C〜2Eの画角は変更されないため、レンズ鏡筒2B,2Cの画角の重なり領域およびレンズ鏡筒2E,2Fの画角の重なり領域が拡大し、それらのレンズ鏡筒付近の全方位撮像至近距離がL2より近くなる。この場合、ユーザに対して全方位撮像至近距離L2が一部の領域だけ短くなっていることを通知してもよいし、繋ぎ合わせ処理における特徴点の検出範囲を拡大してもよい。   Since the angle of view of the other lens barrels 2C to 2E in the horizontal plane is not changed, the overlapping area of the angle of view of the lens barrels 2B and 2C and the overlapping area of the angle of view of the lens barrels 2E and 2F are enlarged. The omnidirectional imaging close distance near those lens barrels is closer than L2. In this case, the user may be notified that the omnidirectional imaging close distance L2 is shortened by only a part of the area, or the feature point detection range in the joining process may be expanded.

図13(B)は、図13(A)に示した状態でのカメラ本体1を水平方向(図13(A)中の矢印方向)から見たときのレンズ鏡筒2A,2D,2G,2Hの鉛直面内での画角を示している。図13(A)と同様にレンズ鏡筒2Aの画角は点線で示したθ1からθ3(<θ1)に狭められる。このため、レンズ鏡筒2Aの天地方向における両隣のレンズ鏡筒2G,2Hの画角が点線で示す元のθ2のままではこれらの一部とレンズ鏡筒2Aの画角とが重なり合わず、連続した全方位撮像ができなくなる。   13B shows the lens barrels 2A, 2D, 2G, and 2H when the camera body 1 in the state shown in FIG. 13A is viewed from the horizontal direction (the arrow direction in FIG. 13A). The angle of view in the vertical plane is shown. Similar to FIG. 13A, the field angle of the lens barrel 2A is narrowed from θ1 to θ3 (<θ1) indicated by the dotted line. For this reason, if the angle of view of the lens barrels 2G and 2H adjacent to each other in the vertical direction of the lens barrel 2A remains the original θ2 indicated by the dotted line, these portions and the angle of view of the lens barrel 2A do not overlap, Continuous omnidirectional imaging becomes impossible.

そこで本実施例では、レンズ鏡筒2G,2Fの画角をθ2よりも広角側のθ5(>θ2)に広げるように制御する。これにより、狭められたレンズ鏡筒2Aの画角に対してレンズ鏡筒2G,2Hの画角の一部を重ねることができ、連続した全方位撮像を行うことができる。   Therefore, in this embodiment, control is performed so that the angle of view of the lens barrels 2G and 2F is widened to θ5 (> θ2) on the wide angle side from θ2. Thereby, a part of the field angles of the lens barrels 2G and 2H can be overlapped with the narrowed field angle of the lens barrel 2A, and continuous omnidirectional imaging can be performed.

このとき、図13(A)で説明したようにレンズ鏡筒2G,2Hの画角θ5はレンズ鏡筒2Aの画角が変更される前と同じ全方位撮像至近距離L2(つまりは距離R1)が維持されるように算出および設定されることが望ましい。つまり、θ5の画角が図13(B)中のQ1とQ2を通るように設定されることが望ましい。しかし、レンズ鏡筒2G,2Hを広角端状態としてもそのような広い画角を設定できない場合は、図に示すように、全方位撮像至近距離L2から画角θ5で全方位撮像が可能となる全方位撮像至近距離L3(つまりは距離R2)への変更が必要となる。この場合、予め設定されていた全方位撮像至近距離L2では連続した全方位撮像を行えず、全方位撮像至近距離がL2からL3(>L2)になることの通知をユーザに対して行うことが望ましい。   At this time, as described with reference to FIG. 13A, the angle of view θ5 of the lens barrels 2G and 2H is the same as the omnidirectional imaging close distance L2 (that is, the distance R1) before the angle of view of the lens barrel 2A is changed. It is desirable to be calculated and set so as to be maintained. That is, it is desirable that the angle of view of θ5 is set so as to pass through Q1 and Q2 in FIG. However, when such a wide angle of view cannot be set even when the lens barrels 2G and 2H are in the wide-angle end state, as shown in the figure, omnidirectional imaging can be performed at the angle of view θ5 from the omnidirectional imaging closest distance L2. It is necessary to change to the omnidirectional imaging close distance L3 (that is, the distance R2). In this case, continuous omnidirectional imaging cannot be performed at the preset omnidirectional imaging close distance L2, and the user is notified that the omnidirectional imaging close distance changes from L2 to L3 (> L2). desirable.

このように、水平面内と鉛直面内とで全方位撮像を行うためのレンズ鏡筒2の数が異なる場合は、水平面内のレンズ鏡筒の撮像レンズと天地側のレンズ鏡筒の撮像レンズとで焦点距離や倍率を異ならせてもよい。   Thus, when the number of lens barrels 2 for performing omnidirectional imaging is different between the horizontal plane and the vertical plane, the imaging lens of the lens barrel in the horizontal plane and the imaging lens of the top-side lens barrel The focal length and magnification may be varied.

また、レンズ鏡筒が180°を超えるような超広画角の撮像レンズを備えている場合は、カメラ本体1によって光線がけられる可能性があるため、本実施例のようにレンズ鏡筒を被写体側に繰り出することが望ましい。   In addition, when the lens barrel includes an imaging lens with an ultra-wide field angle exceeding 180 °, there is a possibility that light rays may be emitted by the camera body 1, so that the lens barrel can be used as a subject as in this embodiment. It is desirable to pay out to the side.

以上説明したように、8つのレンズ鏡筒2のうち例えばレンズ鏡筒2Aの望遠側への光学ズームを行う場合にこれに隣り合うレンズ鏡筒2B,2F,2G,2Hの広角側への光学ズームを行うことで連続した全方位撮像を維持することができる。ただし、これを可能にするためのレンズ鏡筒の配置角度と画角の間には条件が存在する。   As described above, for example, when performing optical zooming to the telephoto side of the lens barrel 2A among the eight lens barrels 2, the optical to the wide-angle side of the lens barrels 2B, 2F, 2G, 2H adjacent thereto is performed. By performing zooming, continuous omnidirectional imaging can be maintained. However, there is a condition between the arrangement angle of the lens barrel and the angle of view for enabling this.

図13(A)において水平面内で隣り合うレンズ鏡筒2A〜2F間の均等な配置角度(レンズ鏡筒2A〜2Fの光軸が互いになす角度)をθとする。レンズ鏡筒2Aのθ2の画角とレンズ鏡筒2Fのθ1の画角とが無限遠距離でも全く重なり合わないと、連続した全方位撮像ができない。無限遠距離でも画角が全く重なり合わないのは、レンズ鏡筒2Aの半画角θ3/2の端のラインとレンズ鏡筒2Fの半画角θ1/2の端のラインが平行より開くようにそれらライン間の角度Xが0以上であるからである。このため、角度Xが0より小さくなることが、隣り合うレンズ鏡筒の画角の一部同士が重なり合うための条件である。角度Xは上記配置角度θからレンズ鏡筒2Aの半画角θ3/2とレンズ鏡筒2Fの半画角θ1/2の和を引いたものである。すなわち、
X=θ−(θ3/2+θ1/2)<0
θ<θ3/2+θ1/2 …(1)
という関係が成立する。
In FIG. 13A, an equal arrangement angle between the lens barrels 2A to 2F adjacent in the horizontal plane (an angle formed by the optical axes of the lens barrels 2A to 2F) is defined as θ. If the angle of view θ2 of the lens barrel 2A and the angle of view θ1 of the lens barrel 2F do not overlap at all at an infinite distance, continuous omnidirectional imaging cannot be performed. The reason that the angle of view does not overlap at an infinite distance is that the line at the end of the half angle of view θ3 / 2 of the lens barrel 2A and the line of the end of the half angle of view θ1 / 2 of the lens barrel 2F are opened in parallel. This is because the angle X between these lines is 0 or more. For this reason, the condition that the angle X is smaller than 0 is a condition for a part of the angle of view of adjacent lens barrels to overlap each other. The angle X is obtained by subtracting the sum of the half angle of view θ3 / 2 of the lens barrel 2A and the half angle of view θ1 / 2 of the lens barrel 2F from the arrangement angle θ. That is,
X = θ− (θ3 / 2 + θ1 / 2) <0
θ <θ3 / 2 + θ1 / 2 (1)
The relationship is established.

このように本実施例では、望遠側への光学ズームを行ったレンズ鏡筒の画角の狭まりをその隣のレンズ鏡筒の広角側への光学ズームより広げた画角で補う。この際、これら隣り合うレンズ鏡筒の半画角の和は少なくともこれらレンズ鏡筒間の配置角度よりも大きいという条件を満足する必要がある。なお、式(1)は無限遠距離で連続した全方位撮像を行うための条件であるため、前述したように全方位撮像至近距離が無限遠距離より短く設定されている場合には、さらに半画角の和を増加させて画角の重なり量を拡大する必要がある。また、いずれの場合においても、別々のレンズ鏡筒を通して得られた部分画像の繋ぎ合わせ処理が必要であるため、繋ぎ合わせの余裕代としてさらに画角を広げた撮像を行うことが望ましい。   Thus, in this embodiment, the narrowing of the field angle of the lens barrel that has been optically zoomed to the telephoto side is compensated by the field angle that is wider than the optical zoom to the wide angle side of the adjacent lens barrel. At this time, it is necessary to satisfy the condition that the sum of the half angles of view of these adjacent lens barrels is at least larger than the arrangement angle between these lens barrels. Since the expression (1) is a condition for performing continuous omnidirectional imaging at an infinite distance, as described above, when the omnidirectional imaging close distance is set shorter than the infinite distance, it is further reduced by half. It is necessary to increase the overlap of the angle of view by increasing the sum of the angle of view. In any case, since it is necessary to join partial images obtained through separate lens barrels, it is desirable to perform imaging with a wider angle of view as a margin for joining.

図14は、図7に示したように広角端状態にあるときのレンズ鏡筒2のうち撮像レンズ(変倍光学系)を構成する1、2および3群レンズLS1、223(LS2)、LS3と撮像素子301とを示している。上側の図は、防振用のシフト光学系(防振レンズ)を構成する2群レンズ233の中心が撮像レンズの光軸Oと一致している中立状態において撮像レンズに入射した光線を示している。また、下側の図は、防振機構によって2群レンズ233が光軸Oに対して矢印方向にシフトした状態において撮像レンズに入射した光線を示している。該光線は、撮像素子301のうち、2群レンズ233がシフトしなかった場合に対して上記矢印方向とは反対側にΔだけずれた位置に入射する。   FIG. 14 shows the first and second and third group lenses LS1, 223 (LS2), LS3 constituting the imaging lens (variable magnification optical system) in the lens barrel 2 in the wide-angle end state as shown in FIG. And the image sensor 301 are shown. The upper diagram shows light rays incident on the imaging lens in a neutral state in which the center of the second group lens 233 constituting the image stabilizing shift optical system (anti-vibration lens) coincides with the optical axis O of the imaging lens. Yes. Further, the lower diagram shows light rays incident on the imaging lens in a state in which the second group lens 233 is shifted in the direction of the arrow with respect to the optical axis O by the anti-vibration mechanism. The light beam is incident on the image sensor 301 at a position shifted by Δ on the opposite side to the arrow direction with respect to the case where the second group lens 233 is not shifted.

この2群レンズ233のシフトは、本来は手振れ等によるカメラ本体1の振れに起因する像振れを低減するためのものである。しかし、像振れに関係なく2群レンズ233をシフトさせることで、光軸Oの位置をΔだけずらしたような画像を取得することができる。このような2群レンズ群233のシフトを利用した光軸ずらしを複数のレンズ鏡筒2にて行うことで全方位撮像において被写体を追尾する方法について以下説明する。   This shift of the second group lens 233 is intended to reduce image blur caused by camera shake due to camera shake or the like. However, by shifting the second group lens 233 regardless of image blur, an image in which the position of the optical axis O is shifted by Δ can be acquired. A method for tracking a subject in omnidirectional imaging by performing optical axis shifting using the shift of the second group lens group 233 with a plurality of lens barrels 2 will be described below.

被写体を追尾しながらの全方位撮像は、図10に示したようにカメラ本体1を三脚5で固定した状態で行われる。また、以下では、例として、レンズ鏡筒(第1の変倍光学系)2Aの画角内に捉えられた被写体がレンズ鏡筒(第2の変倍光学系)2Bの画角に向かって移動する場合について説明する。   The omnidirectional imaging while tracking the subject is performed in a state where the camera body 1 is fixed by the tripod 5 as shown in FIG. Further, in the following, as an example, the subject captured within the angle of view of the lens barrel (first variable magnification optical system) 2A is directed toward the angle of view of the lens barrel (second variable magnification optical system) 2B. A case of moving will be described.

図15(A)は、図13(A)において拡大された特定被写体Pが矢印方向に移動する際にレンズ鏡筒2Aにおける光軸ずらしによって該特定被写体Pを追尾する様子を上側から見て示している。レンズ鏡筒2Aのθ3の画角は、点線で示すように特定被写体Pの元の位置P′で望遠側への光学ズームによって狭められたまま移動している特定被写体Pに向けられている。このとき、レンズ鏡筒2Aは、特定被写体Pの移動量に応じた角度δ1だけ光軸ずらしを行っている。   FIG. 15A shows a state in which the specific subject P that is enlarged in FIG. 13A is tracked by shifting the optical axis in the lens barrel 2A when the specific subject P moves in the direction of the arrow, as viewed from above. ing. The angle of view of θ3 of the lens barrel 2A is directed to the specific subject P that is moving while being narrowed by the optical zoom to the telephoto side at the original position P ′ of the specific subject P as indicated by the dotted line. At this time, the lens barrel 2A shifts the optical axis by an angle δ1 corresponding to the amount of movement of the specific subject P.

特定被写体Pを追尾する前のレンズ鏡筒2Aの元のθ3の画角とレンズ鏡筒2B,2Fのθ4の画角のそれぞれの一部同士が全方位撮像至近距離L2を満足するように重なり合う位置はそれぞれ点Q3,Q4であった。レンズ鏡筒2Aにおける特定被写体Pを追尾するためのδ1の光軸ずらしによって、全方位撮像至近距離L2を満足するには、レンズ鏡筒2Aのθ3の画角とレンズ鏡筒2B,2Fの画角の一部同士が重なり合う位置がそれぞれ点Q5,Q6となる必要がある。しかし、レンズ鏡筒(第3の変倍光学系)2Fの画角がθ4のままであると、その画角は点Q4までしか到達せず、全方位撮像至近距離L2を満足する位置では連続する全方位撮像を行えない。このため、図15(A)では、レンズ鏡筒2Aの画角の変化を補うようにレンズ鏡筒2Fの広角側への光学ズームによって該レンズ鏡筒2Fの画角をθ5(>θ4)に広げる。これにより、レンズ鏡筒2Fのθ5の画角とレンズ鏡筒2Aのθ3の画角の一部同士が点Q6で重なり合い、この結果、連続した全方位画像を取得することができる。   A part of the original angle of view θ3 of the lens barrel 2A before tracking the specific subject P and the angle of view θ4 of the lens barrels 2B and 2F overlap each other so as to satisfy the omnidirectional imaging close distance L2. The positions were points Q3 and Q4, respectively. In order to satisfy the omnidirectional imaging close distance L2 by shifting the optical axis of δ1 for tracking the specific subject P in the lens barrel 2A, the angle of view of θ3 of the lens barrel 2A and the images of the lens barrels 2B and 2F are satisfied. The positions where the corners overlap each other need to be points Q5 and Q6, respectively. However, if the angle of view of the lens barrel (third variable magnification optical system) 2F remains θ4, the angle of view reaches only the point Q4 and is continuous at a position satisfying the omnidirectional imaging close distance L2. Cannot perform omnidirectional imaging. Therefore, in FIG. 15A, the angle of view of the lens barrel 2F is set to θ5 (> θ4) by optical zoom to the wide angle side of the lens barrel 2F so as to compensate for the change of the angle of view of the lens barrel 2A. spread. As a result, the θ5 field angle of the lens barrel 2F and the θ3 field angle of the lens barrel 2A partially overlap at the point Q6, and as a result, continuous omnidirectional images can be acquired.

このとき、特定被写体Pが移動することでレンズ鏡筒2Aの画角とレンズ鏡筒2Bの画角との重なり量が増加するが、それらが全方位撮像至近距離L2よりもカメラ本体1に近い点Q7で重なり合って画角欠損は生じないため、そのままとしてもよい。また、レンズ鏡筒2Bに望遠側への光学ズームを行わせてさせてその画角をθ6(<θ4)に狭め、点Q5でレンズ鏡筒2Aの画角の一部と重なるようにしてもよい。レンズ鏡筒2B,2A,2Fを通して得られる部分画像を繋ぎ合わせるための余裕代が必要となるため、実際は全方位撮像至近距離L2にある点Q3〜Q6はよりカメラ本体1に近い方が望ましい。画角を変更したレンズ鏡筒2B,2Fと隣り合うレンズ鏡筒2C,2Eの画角はもともと全方位撮像至近距離L2よりもカメラ本体1に近い位置で一部同士が重なり合っているため、そのままの画角θ1でよい。ただし、全方位撮像至近距離L2を満足する範囲でレンズ鏡筒(第3の変倍光学系)2C,2Eの画角を適宜変更してもよい。   At this time, the moving amount of the specific subject P increases the amount of overlap between the angle of view of the lens barrel 2A and the angle of view of the lens barrel 2B, but these are closer to the camera body 1 than the omnidirectional imaging close distance L2. Since the overlapping at the point Q7 does not cause an angle of view defect, it may be left as it is. Further, the lens barrel 2B is optically zoomed to the telephoto side so that the angle of view is narrowed to θ6 (<θ4) and overlaps a part of the angle of view of the lens barrel 2A at the point Q5. Good. Since margins for joining the partial images obtained through the lens barrels 2B, 2A, and 2F are necessary, the points Q3 to Q6 that are actually at the omnidirectional imaging close distance L2 are preferably closer to the camera body 1. The angle of view of the lens barrels 2C and 2E adjacent to the lens barrels 2B and 2F whose angle of view has been changed is originally partially overlapped at a position closer to the camera body 1 than the omnidirectional imaging close distance L2, so that The angle of view θ1 may be sufficient. However, the angle of view of the lens barrels (third variable magnification optical system) 2C and 2E may be appropriately changed within a range that satisfies the omnidirectional imaging close distance L2.

図15(B)も、図15(A)と同様に、図13(A)において拡大された特定被写体Pが矢印方向に移動する際にレンズ鏡筒2Aにおける光軸ずらしによって該特定被写体Pを追尾する様子を上側から見て示している。レンズ鏡筒2Aのθ3の画角は、点線で示すように特定被写体Pの元の位置P′で望遠側への光学ズームによって狭められたまま移動している特定被写体Pに向けられている。このとき、レンズ鏡筒2Aは、特定被写体Pの移動量に応じた角度δ1だけ光軸ずらしを行っている。   15B, similarly to FIG. 15A, when the specific subject P enlarged in FIG. 13A moves in the direction of the arrow, the specific subject P is moved by shifting the optical axis in the lens barrel 2A. The tracking is seen from above. The angle of view of θ3 of the lens barrel 2A is directed to the specific subject P that is moving while being narrowed by the optical zoom to the telephoto side at the original position P ′ of the specific subject P as indicated by the dotted line. At this time, the lens barrel 2A shifts the optical axis by an angle δ1 corresponding to the amount of movement of the specific subject P.

図15(A)と同様に、特定被写体Pを追尾する前のレンズ鏡筒2Aの元のθ3の画角とレンズ鏡筒2B,2Fのθ4の画角のそれぞれの一部同士が全方位撮像至近距離L2を満足するように重なり合う位置はそれぞれ点Q3,Q4であった。レンズ鏡筒2Aにおける特定被写体Pを追尾するためのδ1の光軸ずらしによって、全方位撮像至近距離L2を満足するには、レンズ鏡筒2Aのθ3の画角とレンズ鏡筒2B,2Fの画角の一部同士が重なり合う位置がそれぞれ点Q5,Q6となる必要がある。しかし、レンズ鏡筒2Fの画角がθ4のままであると、その画角は点Q4までしか到達せず、全方位撮像至近距離L2を満足する位置では連続する全方位撮像を行えない。このため、図15(B)では、レンズ鏡筒2Fの広角側への光学ズームは行わず(画角をθ4としたまま)、レンズ鏡筒2Fにおいて角度δ2の光軸ずらしを行ってその画角をレンズ鏡筒2A側に寄せることにより、レンズ鏡筒2Aの画角の変化を補う。これにより、レンズ鏡筒2Fのθ4の画角とレンズ鏡筒2Aのθ3の画角の一部同士が点Q6で重なり合い、この結果、連続した全方位画像を取得することができる。レンズ鏡筒2B,2F,2C,2Eの画角の制御は図15(A)で説明したように行う。   Similarly to FIG. 15A, a part of each of the original angle of view θ3 of the lens barrel 2A and the angle of view θ4 of the lens barrels 2B and 2F before tracking the specific subject P is omnidirectionally imaged. The overlapping positions so as to satisfy the close distance L2 were points Q3 and Q4, respectively. In order to satisfy the omnidirectional imaging close distance L2 by shifting the optical axis of δ1 for tracking the specific subject P in the lens barrel 2A, the angle of view of θ3 of the lens barrel 2A and the images of the lens barrels 2B and 2F are satisfied. The positions where the corners overlap each other need to be points Q5 and Q6, respectively. However, if the angle of view of the lens barrel 2F remains θ4, the angle of view reaches only the point Q4, and continuous omnidirectional imaging cannot be performed at a position satisfying the omnidirectional imaging close distance L2. For this reason, in FIG. 15B, optical zoom to the wide-angle side of the lens barrel 2F is not performed (with the angle of view kept at θ4), and the optical axis is shifted by an angle δ2 in the lens barrel 2F. By bringing the angle toward the lens barrel 2A, the change in the angle of view of the lens barrel 2A is compensated. As a result, a part of the angle of view θ4 of the lens barrel 2F and a part of the angle of view θ3 of the lens barrel 2A overlap at the point Q6. As a result, continuous omnidirectional images can be acquired. Control of the angle of view of the lens barrels 2B, 2F, 2C, and 2E is performed as described with reference to FIG.

図16(A)も、図15(A),(B)と同様に、図13(A)において拡大された特定被写体Pが矢印方向に移動する際にレンズ鏡筒2Aにおける光軸ずらしによって該特定被写体Pを追尾する様子を上側から見て示している。レンズ鏡筒2Aのθ3の画角は、点線で示すように特定被写体Pの元の位置P′で望遠側への光学ズームによって狭められたまま移動している特定被写体Pに向けられている。このとき、レンズ鏡筒2Aは、特定被写体Pの移動量に応じた角度δ1だけ光軸ずらしを行っている。   Similarly to FIGS. 15A and 15B, FIG. 16A also shows that when the specific subject P enlarged in FIG. 13A moves in the direction of the arrow, the optical axis in the lens barrel 2A shifts. The state of tracking the specific subject P is shown as viewed from above. The angle of view of θ3 of the lens barrel 2A is directed to the specific subject P that is moving while being narrowed by the optical zoom to the telephoto side at the original position P ′ of the specific subject P as indicated by the dotted line. At this time, the lens barrel 2A shifts the optical axis by an angle δ1 corresponding to the amount of movement of the specific subject P.

図15(A),(B)と同様に、特定被写体Pを追尾する前のレンズ鏡筒2Aの元のθ3の画角とレンズ鏡筒2B,2Fのθ4の画角のそれぞれの一部同士が全方位撮像至近距離L2を満足するように重なり合う位置はそれぞれ点Q3,Q4であった。レンズ鏡筒2Aにおける特定被写体Pを追尾するためのδ1の光軸ずらしによって、全方位撮像至近距離L2を満足するには、レンズ鏡筒2Aのθ3の画角とレンズ鏡筒2B,2Fの画角の一部同士が重なり合う位置がそれぞれ点Q5,Q6となる必要がある。しかし、レンズ鏡筒2Fの画角がθ4のままであると、その画角は点Q4までしか到達せず、全方位撮像至近距離L2を満足する位置では連続する全方位撮像を行えない。このため図16(A)では、レンズ鏡筒2Fにおいて角度δ3(<δ2)の光軸ずらしを行ってその画角をレンズ鏡筒2A側に寄せ、かつレンズ鏡筒2Fの広角側への光学ズームによりその画角をθ7(>θ4)に広げることによりレンズ鏡筒2Aの画角の変化を補う。これにより、レンズ鏡筒2Fのθ7の画角とレンズ鏡筒2Aのθ3の画角の一部同士が点Q6で重なり合い、この結果、連続した全方位画像を取得することができる。レンズ鏡筒2B,2F,2C,2Eの画角の制御は図15(A)で説明したように行う。   Similarly to FIGS. 15A and 15B, a part of each of the original angle of view θ3 of the lens barrel 2A and the angle of view θ4 of the lens barrels 2B and 2F before tracking the specific subject P is obtained. Are overlapped so as to satisfy the omnidirectional imaging close distance L2 at points Q3 and Q4, respectively. In order to satisfy the omnidirectional imaging close distance L2 by shifting the optical axis of δ1 for tracking the specific subject P in the lens barrel 2A, the angle of view of θ3 of the lens barrel 2A and the images of the lens barrels 2B and 2F are satisfied. The positions where the corners overlap each other need to be points Q5 and Q6, respectively. However, if the angle of view of the lens barrel 2F remains θ4, the angle of view reaches only the point Q4, and continuous omnidirectional imaging cannot be performed at a position satisfying the omnidirectional imaging close distance L2. For this reason, in FIG. 16A, the optical axis is shifted by an angle δ3 (<δ2) in the lens barrel 2F to bring the angle of view toward the lens barrel 2A, and the optical angle of the lens barrel 2F toward the wide angle side is increased. The change in the angle of view of the lens barrel 2A is compensated by expanding the angle of view to θ7 (> θ4) by zooming. Thereby, a part of the angle of view θ7 of the lens barrel 2F and a portion of the angle of view θ3 of the lens barrel 2A overlap at the point Q6, and as a result, continuous omnidirectional images can be acquired. Control of the angle of view of the lens barrels 2B, 2F, 2C, and 2E is performed as described with reference to FIG.

図16(A)のようにレンズ鏡筒2Fの画角変更を広角側への光学ズームと光軸ずらしの双方で行うことは、変更前のレンズ鏡筒2Fの画角が広角端に近く、かつ光軸ずらしが可能な角度が小さい場合に有効である。なお、このようにレンズ鏡筒2Fの広角側への光学ズームと光軸ずらしを併用してもレンズ鏡筒2Fの画角とレンズ鏡筒2Aのθ3の画角の一部同士が点Q6で重ねることができない(全方位撮像至近距離L2を満足することができない)もあり得る。この場合は、レンズ鏡筒2Aの拡大倍率を下げる(つまりは画角をθ3より大きくする)か全方位撮像至近距離L2を長くする。   As shown in FIG. 16A, the angle of view of the lens barrel 2F is changed by both the optical zoom to the wide angle side and the optical axis shift, so that the angle of view of the lens barrel 2F before the change is close to the wide angle end. This is effective when the angle at which the optical axis can be shifted is small. Even when the optical zoom to the wide-angle side of the lens barrel 2F and the optical axis shift are used in combination, a part of the angle of view of the lens barrel 2F and the angle of view θ3 of the lens barrel 2A is a point Q6. There is also a possibility that they cannot be overlapped (omnidirectional imaging close distance L2 cannot be satisfied). In this case, the magnification of the lens barrel 2A is lowered (that is, the angle of view is made larger than θ3) or the omnidirectional imaging close distance L2 is lengthened.

図16(B)は、図15(A),(B)および図16(A)に示した状態からさらに特定被写体Pが矢印方向に移動した様子を上から見て示している。レンズ鏡筒2Aの光軸ずらしによる被写体追尾はその光軸ずらしの角度限界値によって制限される。このため、特定被写体Pの追尾を続けるためには、レンズ鏡筒2B、レンズ鏡筒2C、・・・というように、追尾するレンズ鏡筒を変えていく必要がある。この際、特定被写体Pの動きを後述する動きベクトルを用いて推測し、その結果に応じて追尾するレンズ鏡筒を変えていけばよい。図16(B)は、画角をθ3からθ8(>θ3)に広げつつ角度δ4(>δ1)まで光軸ずらしを行ったレンズ鏡筒2Aから、同じく画角をθ8に設定して角度δ4までレンズ鏡筒2A側に光軸ずらしを行ったレンズ鏡筒2Bが追尾を引き継ぐ様子を示している。特定被写体Pは、レンズ鏡筒2A,2Bの両方の画角内に入っている。   FIG. 16B shows a state in which the specific subject P has moved further in the direction of the arrow from the state shown in FIGS. 15A, 15B, and 16A. Subject tracking by shifting the optical axis of the lens barrel 2A is limited by the angle limit value for shifting the optical axis. Therefore, in order to continue tracking the specific subject P, it is necessary to change the lens barrel to be tracked, such as the lens barrel 2B, the lens barrel 2C,. At this time, the movement of the specific subject P is estimated using a motion vector described later, and the lens barrel to be tracked may be changed according to the result. FIG. 16B shows a lens barrel 2A in which the optical axis is shifted from θ3 to θ8 (> θ3) while shifting the optical axis from angle δ4 (> δ1), and the angle of view is set to θ8. This shows a state in which the lens barrel 2B that has shifted the optical axis to the lens barrel 2A side takes over tracking. The specific subject P is within the angle of view of both the lens barrels 2A and 2B.

レンズ鏡筒2A,2Bは、同一の拡大倍率(画角θ8)で特定被写体Pを捉えている。このため、全方位撮像至近距離L2が設定されている状態でのレンズ鏡筒2A,2Bの画角とそれらのそれぞれと隣り合うレンズ鏡筒2F,2Cの画角の一部同士が重なり合う位置はそれぞれ、Q8,Q7である必要がある。このため、レンズ鏡筒2Cにおいてはレンズ鏡筒2B側に角度δ5の光軸ずらしを行うとともに広角側への光学ズームを行ってその画角をθ1からθ9(>θ1)に広げる。また、レンズ鏡筒2Fにおいては、図16(A)に示した角度δ3より大きいδ5のレンズ鏡筒2B側への光軸ずらしを行うとともに、望遠側への光学ズームを行ってその画角をθ7からθ9(<θ7)に狭める。   The lens barrels 2A and 2B capture the specific subject P at the same magnification (view angle θ8). For this reason, the positions where the angle of view of the lens barrels 2A and 2B and the angle of view of the lens barrels 2F and 2C adjacent to each other in the state where the omnidirectional imaging close distance L2 is set overlap each other. It is necessary to be Q8 and Q7, respectively. For this reason, in the lens barrel 2C, the optical axis shift of the angle δ5 is performed on the lens barrel 2B side and the optical zoom is performed on the wide angle side to widen the angle of view from θ1 to θ9 (> θ1). Further, in the lens barrel 2F, the optical axis is shifted to the lens barrel 2B side of δ5, which is larger than the angle δ3 shown in FIG. 16A, and the field angle is set by performing optical zooming to the telephoto side. The angle is narrowed from θ7 to θ9 (<θ7).

さらにレンズ鏡筒2C,2Fと隣り合うレンズ鏡筒2D,2Eについても、全方位撮像至近距離L2を満足するためにそれらの画角の一部同士が点Q9,Q10にて重なり合うように(つまりはレンズ鏡筒2C,2Fの画角の変化を補うように)以下の制御を行う。すなわち、レンズ鏡筒2Dについては、レンズ鏡筒2C側に角度δ6の光軸ずらしを行うとともに広角側への光学ズームを行ってその画角をθ1からθ10(>θ1)に広げる。一方、レンズ鏡筒2Eについては、レンズ鏡筒2F側に角度δ6の光軸ずらしを行うとともに広角側への光学ズームを行ってその画角をθ1からθ10に広げる。   Further, for the lens barrels 2D and 2E adjacent to the lens barrels 2C and 2F, in order to satisfy the omnidirectional imaging close distance L2, a part of their angles of view overlap at points Q9 and Q10 (that is, Performs the following control (to compensate for changes in the angle of view of the lens barrels 2C and 2F). That is, for the lens barrel 2D, the angle δ6 is shifted to the lens barrel 2C side and the optical zoom is performed to the wide angle side to widen the angle of view from θ1 to θ10 (> θ1). On the other hand, with respect to the lens barrel 2E, the optical axis shift of the angle δ6 is performed on the lens barrel 2F side and the optical zoom is performed on the wide angle side to widen the angle of view from θ1 to θ10.

このように、隣り合うレンズ鏡筒(2A,2B)の拡大倍率(画角)を同じとし、先に特定被写体Pを追尾するように光軸ずらしを行った一方のレンズ鏡筒(2A)から追尾を引き継ぐように他のレンズ鏡筒(2B)の該一方のレンズ鏡筒側への光軸ずらしを行う。これにより、広い範囲で特定被写体Pを拡大追尾することができる。そして、これら追尾中のレンズ鏡筒以外のレンズ鏡筒(2C〜2F)も、追尾中のレンズ鏡筒の画角の変化を補うように光軸ずらしおよび光学ズームを行う。これにより、特定被写体Pの拡大追尾を行いつつ、連続した全方位撮像を行うことができる。   In this way, from the one lens barrel (2A) where the adjacent lens barrels (2A, 2B) have the same magnification (view angle) and the optical axis is shifted so as to track the specific subject P first. The optical axis of the other lens barrel (2B) toward the one lens barrel is shifted so as to take over the tracking. Thereby, it is possible to enlarge and track the specific subject P in a wide range. The lens barrels (2C to 2F) other than the tracking lens barrel also perform optical axis shift and optical zoom so as to compensate for the change in the angle of view of the tracking lens barrel. As a result, continuous omnidirectional imaging can be performed while enlarging and tracking the specific subject P.

図16(B)ではレンズ鏡筒2D,2Eに軸ずらしと光学ズームの双方により画角を補わせる場合について説明したが、いずれか一方のみを行わせてもよい。また、図16(B)においてレンズ鏡筒2Fの画角をθ7からθ9に狭めたのは、レンズ鏡筒2Fの光軸ずらしの角度をδ5まで増やしたことでθ7の画角がレンズ鏡筒2F自体によってけられる(つまりはレンズ鏡筒2Fの限界画角2γの範囲を超える)からである。限界画角は、レンズ鏡筒の広角端での画角に左右への光軸ずらしによる角度ずれ分を加えた角度にほぼ等しい。   In FIG. 16B, the case where the lens barrels 2D and 2E are supplemented with the angle of view by both the axis shift and the optical zoom has been described, but only one of them may be performed. In FIG. 16B, the angle of view of the lens barrel 2F is reduced from θ7 to θ9 because the angle of the optical axis shift of the lens barrel 2F is increased to δ5 so that the angle of view of θ7 is the lens barrel. This is because it is deviated by 2F itself (that is, exceeding the limit field angle 2γ of the lens barrel 2F). The limit field angle is substantially equal to an angle obtained by adding an angle shift due to the optical axis shift to the left and right to the field angle at the wide-angle end of the lens barrel.

さらに、図15(A),(B)および図16(A)の状態まではレンズ鏡筒2Aの画角をθ3に設定していたが、レンズ鏡筒2Aからレンズ鏡筒2Bへの追尾の引き継ぎに際して画角をθ3からθ8に変更した。これは、全方位撮像至近距離L2を維持するために、レンズ鏡筒2Aとレンズ鏡筒2Fとで上記限界画角内で画角を分配するためである。このことは、レンズ鏡筒2Bとレンズ鏡筒2Cとの間でも同様である。ただし、限界画角が問題とならずに全方位撮像至近距離L2を維持できれば、レンズ鏡筒2A,2Bの画角をθ3に維持することが望ましい。   Further, the angle of view of the lens barrel 2A was set to θ3 until the states of FIGS. 15A, 15B, and 16A, but the tracking from the lens barrel 2A to the lens barrel 2B was performed. When taking over, the angle of view was changed from θ3 to θ8. This is because the angle of view is distributed within the limit angle of view by the lens barrel 2A and the lens barrel 2F in order to maintain the omnidirectional imaging close distance L2. The same applies to the lens barrel 2B and the lens barrel 2C. However, it is desirable to maintain the field angles of the lens barrels 2A and 2B at θ3 if the omnidirectional imaging close distance L2 can be maintained without causing a problem with the limit field angle.

なお、ここまでレンズ鏡筒2の光軸ずらしによって特定被写体Pを拡大したまま追尾する場合について説明したが、レンズ鏡筒2の光軸上にない静止被写体を拡大するために光軸ずらしを行ってもよい。   Although the case where tracking is performed while the specific subject P is enlarged by shifting the optical axis of the lens barrel 2 has been described so far, the optical axis is shifted in order to enlarge a still subject that is not on the optical axis of the lens barrel 2. May be.

次に、拡大した特定被写体Pを追尾するための制御を該特定被写体Pの移動方向と移動速度に応じて変更する処理について説明する。図17は移動する特定被写体Pをレンズ鏡筒2Aにより拡大撮像している様子を上側から見て示している。図中の太い矢印は、特定被写体Pが移動する可能性のある方向を示している。特定被写体Pの移動方向として、カメラ本体1に対して近づく方向をD1、遠ざかる方向をD2とし、レンズ鏡筒2B側に向かう方向をD3、レンズ鏡筒2F側に向かう方向をD4とする。これら4方向の中間の動きは該4方向のうちの2方向の組み合わせによって表される。特定被写体Pの撮像は所定周期で繰り返されており、時間的に連続する前画像と後画像との間での特定被写体Pの変位方向と変位量を示す動きベクトルの方向と大きさを検出することで、特定被写体Pの移動方向と移動速度とを取得することができる。そして、これら移動方向と移動速度のそれぞれに対して、予めユーザが方向閾値と速度閾値を設定することができる。方向閾値は、レンズ鏡筒2Aに隣り合うレンズ鏡筒2Fがその光軸ずらしによってレンズ鏡筒2Aの画角変化を補うことが可能な特定被写体Pのレンズ鏡筒2Aに対する移動方向(角度)の最大値である。   Next, a process for changing the control for tracking the enlarged specific subject P according to the moving direction and moving speed of the specific subject P will be described. FIG. 17 shows a state in which the moving specific subject P is enlarged and captured by the lens barrel 2A as viewed from above. A thick arrow in the figure indicates a direction in which the specific subject P may move. As a moving direction of the specific subject P, a direction approaching the camera body 1 is D1, a direction away is D2, a direction toward the lens barrel 2B is D3, and a direction toward the lens barrel 2F is D4. These intermediate movements in the four directions are represented by a combination of two of the four directions. The imaging of the specific subject P is repeated at a predetermined cycle, and the direction and magnitude of the motion vector indicating the displacement direction and the displacement amount of the specific subject P between the temporally continuous previous image and subsequent image are detected. Thus, the moving direction and moving speed of the specific subject P can be acquired. The user can set a direction threshold and a speed threshold in advance for each of the movement direction and the movement speed. The direction threshold is a moving direction (angle) of the specific subject P with respect to the lens barrel 2A in which the lens barrel 2F adjacent to the lens barrel 2A can compensate for the change in the angle of view of the lens barrel 2A by shifting its optical axis. It is the maximum value.

図18(A)は、特定被写体Pが方向閾値より小さいD1方向に速度閾値より遅い速度で移動している場合に取得した動きベクトルを示す。ここでは、特定被写体Pである人物の顔の輪郭と体の部分の動きベクトルを示している。この場合、特定被写体Pがレンズ鏡筒2Aに近づきつつあるため、動きベクトルの方向は特定被写体Pを拡大する方向となり、動きベクトルの大きさは小さい。このとき、レンズ鏡筒2Aは光軸ずらしは行わず、広角側への光学ズームにより画角を広げてレンズ鏡筒2Aを通して取得される部分画像内での特定被写体Pの大きさを維持する。また、レンズ鏡筒2Aと隣り合うレンズ鏡筒2B,2Fについては、これらの画角に対してレンズ鏡筒2Aの画角が拡がることでそれらの重なり領域が増えるため、そのままの画角を維持する。これにより、全方位撮像至近距離は短くなっていく。   FIG. 18A shows a motion vector acquired when the specific subject P moves in the direction D1 smaller than the direction threshold at a speed slower than the speed threshold. Here, the contour of the face of the person who is the specific subject P and the motion vector of the body part are shown. In this case, since the specific subject P is approaching the lens barrel 2A, the direction of the motion vector is a direction in which the specific subject P is enlarged, and the size of the motion vector is small. At this time, the lens barrel 2A does not shift the optical axis, and the size of the specific subject P in the partial image acquired through the lens barrel 2A is maintained by expanding the angle of view by optical zoom to the wide angle side. Further, for the lens barrels 2B and 2F adjacent to the lens barrel 2A, the overlapping area increases by expanding the angle of view of the lens barrel 2A with respect to these angles of view, so that the angle of view is maintained as it is. To do. Thereby, the omnidirectional imaging close distance becomes shorter.

図18(B)は、特定被写体PがD1方向に速度閾値より速い速度で移動している場合に取得した動きベクトルを示す。この場合、特定被写体Pがレンズ鏡筒2Aに高速で近づいているため、動きベクトルの方向は図18(A)と同様に特定被写体Pを拡大する方向であるが、図18(A)と比べて動きベクトルの大きさは大きい。このときも、図18(A)の場合と同様にレンズ鏡筒2Aは光軸ずらしは行わないが、高速な広角側への光学ズームにより画角を広げてレンズ鏡筒2Aを通して取得される部分画像内での特定被写体Pの大きさを維持する。また、レンズ鏡筒2Aと隣り合うレンズ鏡筒2B,2Fについては、図18(A)と同様である。これにより、全方位撮像至近距離は短くなっていく。   FIG. 18B shows a motion vector acquired when the specific subject P is moving in the direction D1 at a speed faster than the speed threshold. In this case, since the specific subject P is approaching the lens barrel 2A at high speed, the direction of the motion vector is the direction in which the specific subject P is enlarged as in FIG. 18A, but compared with FIG. The motion vector is large. At this time as well, the lens barrel 2A is not shifted in the optical axis as in the case of FIG. 18A, but is acquired through the lens barrel 2A with a wide angle of view by high-speed optical zoom to the wide-angle side. The size of the specific subject P in the image is maintained. Further, the lens barrels 2B and 2F adjacent to the lens barrel 2A are the same as those in FIG. Thereby, the omnidirectional imaging close distance becomes shorter.

一方、特定被写体PがD2方向に速度閾値より遅い速度および速い速度で移動している場合はそれぞれ、図18(A),(B)とは動きベクトルの向きが逆となる。レンズ鏡筒2Aは光軸ずらしを行わず、レンズ鏡筒2Aを通して取得される部分画像内での特定被写体Pの大きさを維持するために望遠側への光学ズームを行って画角を狭める。また、レンズ鏡筒2Aと隣り合うレンズ鏡筒2B,2Fについては、これらの画角に対してレンズ鏡筒2Aの画角が狭まることでそれらの重なり領域が減るため、そのままでは全方位撮像至近距離が長くなる。この状況に対して、特定被写体Pがカメラ本体1から遠ざかっていくため全方位撮像至近距離が長くなることを許容してもよいし、全方位撮像至近距離を維持するようにレンズ鏡筒2B,2Fの広角側への光学ズームによって画角を広げてもよい。   On the other hand, when the specific subject P is moving in the direction D2 at a speed slower than the speed threshold and at a higher speed, the directions of the motion vectors are opposite to those in FIGS. The lens barrel 2A does not shift the optical axis, and narrows the angle of view by optical zooming to the telephoto side in order to maintain the size of the specific subject P in the partial image acquired through the lens barrel 2A. Further, as for the lens barrels 2B and 2F adjacent to the lens barrel 2A, since the field angle of the lens barrel 2A is narrowed with respect to these field angles, their overlapping area is reduced. The distance gets longer. In this situation, since the specific subject P moves away from the camera body 1, the omnidirectional imaging close distance may be allowed to be long, or the lens barrel 2B, The angle of view may be widened by optical zooming to the wide-angle side of 2F.

図19(A)は、特定被写体Pが方向閾値より大きいD3方向に速度閾値より遅い速度で移動している場合に取得した動きベクトルを示す。この場合、特定被写体Pがレンズ鏡筒2Aの画角内からレンズ鏡筒2Bの画角に向かって移動しているため、動きベクトルの方向は図中の右方向となり、動きベクトルの大きさは小さい。このとき、レンズ鏡筒2Aと特定被写体Pの移動方向とは反対側において隣り合うレンズ鏡筒2Fについては、図15(A),(B)および図16(A)で説明した3種類の画角変化の補い方が考えられる。この場合のように特定被写体Pの移動速度が速度閾値よりも遅く、かつ移動方向が方向閾値より大きい場合は、特定被写体Pを拡大追尾するレンズ鏡筒2Aの画角変化をレンズ鏡筒2Fの光軸ずらしのみでは補いきれないと判定する。このとき、図15(A)に示したようにレンズ鏡筒2Fにおいて画角を広げることを優先する。そしてこれでも画角変化を補えない場合に図16(A)に示したように光軸ずらしも行い、最終的にレンズ鏡筒Bへの被写体追尾の引き継ぎを行う。   FIG. 19A shows a motion vector acquired when the specific subject P moves in the direction D3 larger than the direction threshold at a speed slower than the speed threshold. In this case, since the specific subject P is moving from the angle of view of the lens barrel 2A toward the angle of view of the lens barrel 2B, the direction of the motion vector is the right direction in the figure, and the magnitude of the motion vector is small. At this time, for the lens barrel 2F adjacent on the opposite side of the moving direction of the lens barrel 2A and the specific subject P, the three types of images described in FIGS. 15A, 15B, and 16A are used. A method of compensating for the angular change is conceivable. When the moving speed of the specific subject P is slower than the speed threshold and the moving direction is larger than the direction threshold as in this case, the change in the angle of view of the lens barrel 2A for enlarging and tracking the specific subject P is detected by the lens barrel 2F. It is determined that it cannot be compensated only by shifting the optical axis. At this time, priority is given to widening the angle of view in the lens barrel 2F as shown in FIG. If this cannot compensate for the change in the angle of view, the optical axis is also shifted as shown in FIG. 16A, and the subject tracking to the lens barrel B is finally taken over.

図17において特定被写体PがD3方向とD2方向の間の細い矢印方向に速度閾値より遅い速度で移動している場合は、特定被写体Pがレンズ鏡筒2Aの画角からレンズ鏡筒2Bの画角に向けてゆっくり移動し、かつカメラ本体1から離れる方向に移動している。この場合のように移動速度が速度閾値よりも遅く、かつ移動方向が方向閾値よりも小さいときは、特定被写体Pを拡大追尾するレンズ鏡筒2Aの画角変化をレンズ鏡筒2Fの光軸ずらしのみで補いきれると判定する。このとき、図15(B)に示したようにレンズ鏡筒2Fにおいて光軸ずらしを行うことを優先する。そしてこれでも画角変化を補いきれない場合に図16(A)に示したように画角を広げ、最終的に示したようにレンズ鏡筒Bへの被写体追尾の引き継ぎを行う。   In FIG. 17, when the specific subject P is moving in a thin arrow direction between the D3 direction and the D2 direction at a speed slower than the speed threshold value, the specific subject P moves from the angle of view of the lens barrel 2A to the image of the lens barrel 2B. It moves slowly toward the corner and moves away from the camera body 1. In this case, when the moving speed is slower than the speed threshold and the moving direction is smaller than the direction threshold, the change in the angle of view of the lens barrel 2A for enlarging and tracking the specific subject P is shifted by the optical axis of the lens barrel 2F. It is determined that it can be supplemented with only. At this time, priority is given to shifting the optical axis in the lens barrel 2F as shown in FIG. If this cannot compensate for the change in the angle of view, the angle of view is widened as shown in FIG. 16A, and the object tracking to the lens barrel B is taken over as shown finally.

図19(B)は、特定被写体Pが方向閾値より大きいD3方向に移動閾値より速い速度で移動している場合に取得した動きベクトルを示す。この場合、特定被写体Pがレンズ鏡筒2Aの画角からレンズ鏡筒2Bの画角に向かって移動しているため、動きベクトルの方向は図中の右方向となり、大きさは図19(A)よりも大きい。このとき、レンズ鏡筒2Aと特定被写体Pの移動方向とは反対側において隣り合うレンズ鏡筒2Fについては、図16(B)で説明したようにレンズ鏡筒2A〜2Fによって360°の画角を相互に補わないと被写体追尾によるレンズ鏡筒2Aの画角変化に対応できない。この場合のように移動速度が速度閾値よりも速く、かつ移動方向が方向閾値よりも大きいときは、特定被写体Pを拡大追尾するレンズ鏡筒2Aの画角変化をレンズ鏡筒2Fの光軸ずらしのみでは補いきれないと判定する。そして、このときは図16(B)に示したように360°の画角をレンズ鏡筒2A〜2Fによって相互に補いつつ、レンズ鏡筒Bへの被写体追尾の引き継ぎを行う。   FIG. 19B shows a motion vector acquired when the specific subject P is moving in the direction D3 larger than the direction threshold at a speed faster than the movement threshold. In this case, since the specific subject P is moving from the angle of view of the lens barrel 2A toward the angle of view of the lens barrel 2B, the direction of the motion vector is the right direction in the figure, and the size is shown in FIG. Bigger than). At this time, with respect to the lens barrel 2F adjacent on the side opposite to the moving direction of the lens barrel 2A and the specific subject P, the angle of view of 360 ° is set by the lens barrels 2A to 2F as described with reference to FIG. Cannot be compensated for each other, it is impossible to cope with a change in the angle of view of the lens barrel 2A due to subject tracking. When the moving speed is faster than the speed threshold and the moving direction is larger than the direction threshold as in this case, the change in the angle of view of the lens barrel 2A for enlarging and tracking the specific subject P is shifted by the optical axis of the lens barrel 2F. It is determined that it cannot be compensated only by At this time, as shown in FIG. 16B, the tracking of the subject to the lens barrel B is carried out while mutually compensating for an angle of view of 360 ° by the lens barrels 2A to 2F.

図17において特定被写体PがD3方向とD2方向の間で方向に速度閾値より速い速度で移動している場合は、特定被写体Pがレンズ鏡筒2Aの画角からレンズ鏡筒2Bの画角に向けて速く移動しているが、カメラ本体1から離れる方向に移動している。この場合のように移動方向が方向閾値よりも小さいが、移動速度が速度閾値よりも速いときは、特定被写体Pを拡大追尾するレンズ鏡筒2Aの画角変化をレンズ鏡筒2Fの光軸ずらしのみでは補いきれないと判定する。このとき、図16(A)に示したようにレンズ鏡筒2Fにおいて光軸ずらしと広角側への光学ズームを行うことを優先する。そしてこれでも画角変化を補いきれない場合は図16(B)に示したように360°の画角をレンズ鏡筒2A〜2Fによって相互に補いつつ、レンズ鏡筒Bへの被写体追尾の引き継ぎを行う。   In FIG. 17, when the specific subject P moves in the direction between the D3 direction and the D2 direction at a speed faster than the speed threshold, the specific subject P changes from the angle of view of the lens barrel 2A to the angle of view of the lens barrel 2B. Although it is moving fast toward the camera, it is moving away from the camera body 1. When the moving direction is smaller than the direction threshold as in this case, but the moving speed is faster than the speed threshold, the change in the angle of view of the lens barrel 2A for enlarging and tracking the specific subject P is shifted by the optical axis of the lens barrel 2F. It is determined that it cannot be compensated only by At this time, as shown in FIG. 16A, priority is given to optical axis shifting and wide-angle optical zooming in the lens barrel 2F. If this is not enough to compensate for the change in the angle of view, as shown in FIG. 16B, the 360 ° angle of view is mutually compensated by the lens barrels 2A to 2F, and the subject tracking to the lens barrel B is taken over. I do.

以上、特定被写体Pの移動方向がD1方向、D2方向、D3方向およびD2とD3方向の間の方向である場合について説明したが、D4方向や他の中間方向についての説明はレンズ鏡筒2Bとレンズ鏡筒2Fが入れ替わる等するが同様である。   The case where the moving direction of the specific subject P is the D1, D2, D3, and the directions between the D2 and D3 directions has been described above. However, the description about the D4 direction and other intermediate directions is the same as that of the lens barrel 2B. The same applies to the lens barrel 2F, for example.

図20は、カメラ本体1のシステム構成を示している。レンズ鏡筒2(2A〜2H)はそれぞれ、光学ユニット300(1〜3群鏡筒21〜22)、撮像素子301およびモータ駆動部302(駆動モータ29)を備えている。光学ユニット300は、モータ駆動部302によって光軸方向に移動される。このときの移動量は、制御手段としてのCPU306から駆動制御部305を介してモータ駆動部302に制御信号として伝達される。   FIG. 20 shows the system configuration of the camera body 1. Each of the lens barrels 2 (2A to 2H) includes an optical unit 300 (1st to 3rd group barrels 21 to 22), an image sensor 301, and a motor drive unit 302 (drive motor 29). The optical unit 300 is moved in the optical axis direction by the motor drive unit 302. The amount of movement at this time is transmitted as a control signal from the CPU 306 serving as the control means to the motor drive unit 302 via the drive control unit 305.

光学ユニット300により形成された被写体像は、撮像素子ドライバ303により駆動される撮像素子301によって電気信号に変換される。CPU306は、撮像素子ドライバ303を介して撮像素子301の駆動を制御する。   The subject image formed by the optical unit 300 is converted into an electrical signal by the image sensor 301 driven by the image sensor driver 303. The CPU 306 controls the driving of the image sensor 301 via the image sensor driver 303.

画像処理部304は、各レンズ鏡筒2の撮像素子301から出力されたアナログ撮像信号をA/D変換し、得られたデジタル撮像信号としての部分画像に対して前述したレンズ鏡筒2のズーム倍率ごとのF値に応じた輝度補正等を行う。画像処理部304は、輝度補正手段として機能する。また、画像生成手段としての画像処理部304は、各レンズ鏡筒2から得られた部分画像に対する階調補正やホワイトバランス等の画像処理を行う。レンズ鏡筒2(2A〜2H)、それぞれに設けけられた撮像素子301および画像処理部304により撮像手段が構成される。   The image processing unit 304 performs A / D conversion on the analog imaging signal output from the imaging element 301 of each lens barrel 2 and zooms the lens barrel 2 described above on the partial image as the obtained digital imaging signal. Luminance correction or the like according to the F value for each magnification is performed. The image processing unit 304 functions as a luminance correction unit. An image processing unit 304 as an image generating unit performs image processing such as gradation correction and white balance on the partial image obtained from each lens barrel 2. The lens barrel 2 (2A to 2H), the imaging element 301 and the image processing unit 304 provided in each of them constitute an imaging means.

画像生成部309は、画像処理部304で生成された8つのレンズ鏡筒2からの部分画像に対する繋ぎ合わせ処理を行って全方位画像を生成する。この際、コントラスト検出手段として機能する画像生成部309は、各部分画像のコントラストを検出し、部分画像における高コントラスト領域と低コントラスト領域を判定する。CPU306は、この判定結果を受けて、部分画像の低コントラスト領域にスティッチ部が含まれるようにするために必要なレンズ鏡筒2の光学ズームを行わせる。   The image generation unit 309 performs a joining process on the partial images from the eight lens barrels 2 generated by the image processing unit 304 to generate an omnidirectional image. At this time, the image generation unit 309 functioning as a contrast detection unit detects the contrast of each partial image and determines a high contrast region and a low contrast region in the partial image. In response to the determination result, the CPU 306 causes the lens barrel 2 to perform an optical zoom necessary for including the stitch portion in the low contrast region of the partial image.

メモリ307は、揮発性メモリもしくは不揮発性メモリからなり、部分画像や全方位画像等の撮像データを一時的に格納したり、CPU306が実行する処理プログラムを格納したりする。圧縮処理部308は、撮像データをJPEG等の符号化方式で圧縮符号化する。通信制御部310は、圧縮符号化された撮像データを外部に送信する。   The memory 307 includes a volatile memory or a non-volatile memory, and temporarily stores imaging data such as partial images and omnidirectional images, and stores a processing program executed by the CPU 306. The compression processing unit 308 compresses and encodes the captured image data using an encoding method such as JPEG. The communication control unit 310 transmits the compression-encoded imaging data to the outside.

なお、部分画像の繋ぎ合わせ処理を行って全方位画像を生成する画像生成部309は必ずしも全方位カメラ内に設けなくてもよい。すなわち、部分画像の撮像データを通信制御部310を介して外部のパーソナルコンピュータ等の画像生成装置に送り、該画像生成装置にて全方位画像を生成するようにしてもよい。   Note that the image generation unit 309 that performs partial image joining processing to generate an omnidirectional image is not necessarily provided in the omnidirectional camera. That is, the image data of the partial image may be sent to an image generation apparatus such as an external personal computer via the communication control unit 310, and the omnidirectional image may be generated by the image generation apparatus.

被写体検出部311と被写体判定部312は全方位画像において拡大する特定被写体を認識し、該特定被写体を撮像しているレンズ鏡筒2を判定する。CPU306は、その判定結果に基づいて、特定被写体を撮像しているレンズ鏡筒2に望遠側への光学ズームを行わせるとともに、それと隣り合うレンズ鏡筒2に広角側への光学ズームを行わせる。さらに、CPU306は、順次生成される全方位画像から特定被写体の動きベクトルを検出し、図15(A)〜図19(B)を用いて説明した被写体追尾とそれに伴う画角変化を補うためのレンズ鏡筒2の制御を行う。CPU306は、前述したように制御手段であるとともに動きベクトル検出手段にも相当する。   The subject detection unit 311 and the subject determination unit 312 recognize a specific subject to be enlarged in the omnidirectional image, and determine the lens barrel 2 that is capturing the specific subject. Based on the determination result, the CPU 306 causes the lens barrel 2 capturing the specific subject to perform optical zoom toward the telephoto side, and causes the lens barrel 2 adjacent thereto to perform optical zoom toward the wide angle side. . Further, the CPU 306 detects the motion vector of the specific subject from the sequentially generated omnidirectional images, and compensates for the subject tracking described with reference to FIGS. 15A to 19B and the accompanying change in the angle of view. The lens barrel 2 is controlled. As described above, the CPU 306 is a control unit and also corresponds to a motion vector detection unit.

また、CPU306は、通信制御部310を介した有線または無線通信によって、パーソナルコンピュータやスマートフォン等の外部指示装置400から特定のレンズ鏡筒2の望遠側への光学ズームを指示するコマンド(指示)の入力を受け付ける。CPU306は、そのコマンドに従って特定のレンズ鏡筒2に望遠側への光学ズームを行わせるとともに、それと隣り合うレンズ鏡筒2に広角側への光学ズームを行わせる。これにより、全方位カメラと外部指示装置400を含む全方位撮像システムが構成される。   In addition, the CPU 306 receives a command (instruction) for instructing optical zooming from the external instruction device 400 such as a personal computer or a smartphone to the telephoto side of the specific lens barrel 2 through wired or wireless communication via the communication control unit 310. Accept input. In accordance with the command, the CPU 306 causes the specific lens barrel 2 to perform optical zoom toward the telephoto side, and causes the lens barrel 2 adjacent thereto to perform optical zoom toward the wide angle side. Thereby, an omnidirectional imaging system including the omnidirectional camera and the external pointing device 400 is configured.

図21は、図15(A)〜図16(B)を用いて説明したようにレンズ鏡筒2Aがレンズ鏡筒2Bの画角側に移動する特定被写体Pを拡大追尾しているときのレンズ鏡筒2A〜2Eの制御を示している。コンピュータとしてのCPU306は、コンピュータプログラムである撮像制御プログラムに従って本処理を実行する。   FIG. 21 shows the lens when the lens barrel 2A zooms in on the specific subject P that moves to the angle of view of the lens barrel 2B as described with reference to FIGS. 15 (A) to 16 (B). The control of the lens barrels 2A to 2E is shown. A CPU 306 as a computer executes this processing in accordance with an imaging control program that is a computer program.

ステップS01では、CPU306は、全方位撮像を行って全方位画像を取得する。そして、CPU306は、この全方位画像から被写体検出部311が人物等の特定被写体Pを検出したか否かを判定する。特定被写体Pを検出しなかった場合は、CPU306はステップS01に戻る。特定被写体Pを検出した場合は、CPU306はステップS02に進み、8つのレンズ鏡筒2(2A〜2H)のうち被写体判定部312により検出された特定被写体Pを画角内に含むレンズ鏡筒2(ここではレンズ鏡筒2A)を判定させる。また、この際、特定被写体Pの追尾を行うための特定被写体Pの顔の特徴や洋服の色等の被写体情報を記憶する。   In step S01, the CPU 306 obtains an omnidirectional image by performing omnidirectional imaging. Then, the CPU 306 determines whether or not the subject detection unit 311 has detected a specific subject P such as a person from the omnidirectional image. If the specific subject P is not detected, the CPU 306 returns to step S01. When the specific subject P is detected, the CPU 306 proceeds to step S02, and the lens barrel 2 including the specific subject P detected by the subject determination unit 312 among the eight lens barrels 2 (2A to 2H) within the angle of view. (Here, the lens barrel 2A) is determined. At this time, subject information such as the facial features of the specific subject P and the color of the clothes for tracking the specific subject P is stored.

次に、ステップS03では、CPU306は、特定被写体Pについての動きベクトルを検出する。動きベクトルが検出された場合、つまりは特定被写体Pが移動している場合は、CPU306はステップS04に進む。一方、動きベクトルが検出されなかって場合、つまりは特定被写体Pが静止している場合は、CPU306はステップS03の判定を繰り返す。   Next, in step S03, the CPU 306 detects a motion vector for the specific subject P. When the motion vector is detected, that is, when the specific subject P is moving, the CPU 306 proceeds to step S04. On the other hand, if the motion vector is not detected, that is, if the specific subject P is stationary, the CPU 306 repeats the determination in step S03.

ステップS04では、CPU306は、レンズ鏡筒2Aに望遠側への光学ズームを行わせて特定被写体Pを拡大させるとともに、光軸ずらしによる該特定被写体Pの追尾を開始させる。   In step S04, the CPU 306 causes the lens barrel 2A to perform optical zooming toward the telephoto side to enlarge the specific subject P, and starts tracking the specific subject P by shifting the optical axis.

次にステップS05では、CPU306は、ステップS03で検出した動きベクトルの大きさから特定被写体Pの移動速度が速度閾値より低速か否かを判定する。移動速度が速度閾値より低速である場合は、CPU306はステップS06に進む。   Next, in step S05, the CPU 306 determines whether or not the moving speed of the specific subject P is lower than the speed threshold based on the magnitude of the motion vector detected in step S03. If the moving speed is lower than the speed threshold, the CPU 306 proceeds to step S06.

ステップ06では、CPU306は、動きベクトルの方向から特定被写体Pの移動方向が方向閾値よりも小さい方向であるか否かを判定する。移動方向が方向閾値よりも小さい方向である場合は、CPU306はステップS07に進む。   In step 06, the CPU 306 determines whether or not the moving direction of the specific subject P is smaller than the direction threshold value from the direction of the motion vector. When the moving direction is smaller than the direction threshold value, the CPU 306 proceeds to step S07.

ステップS07では、CPU306は、レンズ鏡筒2Fに光軸ずらしのみでレンズ鏡筒2Aの被写体追尾による画角変化を補わせる画角補正Aを選択する。そして、ステップS08において、CPU03は、図15(B)にて説明したようにレンズ鏡筒2Fに光軸ずらし(2群レンズ233のシフト動作)を行わせる。この後、特定被写体Pの移動を継続して検出するため、CPU306はステップ03に戻り、動きベクトルが検出されればステップS04以降の処理を繰り返す。   In step S07, the CPU 306 selects a field angle correction A that compensates for a field angle change caused by subject tracking of the lens barrel 2A only by shifting the optical axis of the lens barrel 2F. In step S08, the CPU 03 causes the lens barrel 2F to shift the optical axis (shift operation of the second group lens 233) as described with reference to FIG. Thereafter, in order to continuously detect the movement of the specific subject P, the CPU 306 returns to step 03, and repeats the processing after step S04 if a motion vector is detected.

一方、ステップS06において特定被写体Pの移動方向が方向閾値よりも大きい方向であると判定した場合は、CPU306はステップS09に進む。ステップS09では、CPU306は、レンズ鏡筒2Fに広角側への光学ズーム(画角の拡大)のみでレンズ鏡筒2Aの被写体追尾による画角変化を補わせる画角補正Bを選択する。そして、ステップS10において、CPU03は、図15(A)にて説明したようにレンズ鏡筒2Fに広角側への光学ズームを行わせる。この後、特定被写体Pの移動を継続して検出するため、CPU306はステップ03に戻り、動きベクトルが検出されればステップS04以降の処理を繰り返す。   On the other hand, if it is determined in step S06 that the moving direction of the specific subject P is larger than the direction threshold value, the CPU 306 proceeds to step S09. In step S09, the CPU 306 selects the angle of view correction B that compensates for the change in the angle of view of the lens barrel 2A due to subject tracking only by optical zooming to the wide angle side (enlargement of the angle of view). In step S10, the CPU 03 causes the lens barrel 2F to perform optical zoom to the wide angle side as described with reference to FIG. Thereafter, in order to continuously detect the movement of the specific subject P, the CPU 306 returns to step 03, and repeats the processing after step S04 if a motion vector is detected.

また、ステップS05において特定被写体Pの移動速度が速度閾値より高速であると判定した場合は、CPU306はステップS11に進む。ステップS11では、CPU306は、ステップS06と同様に、動きベクトルの方向から特定被写体Pの移動方向が方向閾値よりも小さい方向であるか否かを判定する。移動方向が方向閾値よりも小さい方向である場合は、CPU306はステップS12に進む。   If it is determined in step S05 that the moving speed of the specific subject P is higher than the speed threshold, the CPU 306 proceeds to step S11. In step S11, as in step S06, the CPU 306 determines whether or not the moving direction of the specific subject P is smaller than the direction threshold from the direction of the motion vector. If the moving direction is smaller than the direction threshold, the CPU 306 proceeds to step S12.

ステップS12では、CPU306は、高速で移動している特定被写体Pを追尾しているレンズ鏡筒2Aの画角変化をレンズ鏡筒2Fの光軸ずらしと広角側への光学ズーム(画角の拡大)の両方で補わせる画角補正Cを選択する。そして、ステップS13において、CPU306は、図16(A)にて説明したようにレンズ鏡筒2Fに広角側への光学ズームと光軸ずらしとを行わせる。この際、特定被写体Pの移動速度が速いために、レンズ鏡筒2Fの広角側への光学ズーム、つまりは画角を広げることを優先する。この後、特定被写体Pの移動を継続して検出するため、CPU306はステップ03に戻り、動きベクトルが検出されればステップS04以降の処理を繰り返す。   In step S12, the CPU 306 shifts the angle of view of the lens barrel 2A tracking the specific subject P moving at high speed by shifting the optical axis of the lens barrel 2F and optical zooming to the wide angle side (enlarging the angle of view). ) To select the angle of view correction C to be compensated. In step S13, the CPU 306 causes the lens barrel 2F to perform the optical zoom to the wide angle side and the optical axis shift as described with reference to FIG. At this time, since the moving speed of the specific subject P is fast, priority is given to optical zoom to the wide angle side of the lens barrel 2F, that is, to widen the angle of view. Thereafter, in order to continuously detect the movement of the specific subject P, the CPU 306 returns to step 03, and repeats the processing after step S04 if a motion vector is detected.

一方、ステップS11にて特定被写体Pの移動方向が方向閾値よりも大きい方向であると判定した場合は、CPU306はステップS14に進む。ステップS14では、CPU306は、特定被写体Pの移動速度が速く、かつその移動方向がレンズ鏡筒2Aの画角変化をレンズ鏡筒2Fでは補いきれないため、被写体追尾をレンズ鏡筒2Aからレンズ鏡筒2Bに引き継ぐ画角補正Dを行う。そして、ステップS15において、CPU306は、図16(B)にて説明したようにレンズ鏡筒2Aからレンズ鏡筒2Bに特定被写体Pの拡大追尾を引き継がせるともに、レンズ鏡筒2A〜2Fに光学ズームや光軸ずらしによって360°の画角を相互に補わせる。この後、特定被写体Pの移動を継続して検出するため、CPU306はステップ03に戻り、動きベクトルが検出されればステップS04以降の処理を繰り返す。   On the other hand, if it is determined in step S11 that the moving direction of the specific subject P is larger than the direction threshold value, the CPU 306 proceeds to step S14. In step S14, since the moving speed of the specific subject P is high and the moving direction cannot compensate the change in the angle of view of the lens barrel 2A with the lens barrel 2F, the CPU 306 performs tracking of the subject from the lens barrel 2A to the lens mirror. The angle-of-view correction D that is carried over to the cylinder 2B is performed. In step S15, as described in FIG. 16B, the CPU 306 causes the lens barrel 2A to take over the tracking of the specific subject P from the lens barrel 2A and also optically zooms the lens barrels 2A to 2F. The angle of view of 360 ° is complemented by shifting the optical axis. Thereafter, in order to continuously detect the movement of the specific subject P, the CPU 306 returns to step 03, and repeats the processing after step S04 if a motion vector is detected.

以上説明したように、本実施例では、特定被写体Pの移動方向と移動速度を別々の閾値と比較した結果に応じて、レンズ鏡筒2Aの特定被写体Pの拡大追尾に伴う画角変化を他のレンズ鏡筒2B〜2Fにより補う方法(処理)を変更する。これにより、特定被写体Pの移動方法および移動速度にかかわらず、該特定被写体Pを正確に拡大追尾しつつ360°の連続した画角での全方位撮像を実現することができる。   As described above, in this embodiment, the angle of view change due to the enlarged tracking of the specific subject P in the lens barrel 2A is changed according to the result of comparing the moving direction and moving speed of the specific subject P with different threshold values. The method (processing) to be compensated by the lens barrels 2B to 2F is changed. Thereby, irrespective of the moving method and moving speed of the specific subject P, it is possible to realize omnidirectional imaging with a continuous field angle of 360 ° while accurately enlarging and tracking the specific subject P.

本実施例では、各レンズ鏡筒が3群タイプの変倍光学系を有する場合について説明したが、これは例であり、他のタイプの変倍光学系であってもよい。また、本実施例では、防振機構としてムービングマグネットタイプを用いる場合について説明したが、ムービングコイルタイプであってもよい。
(その他の実施例)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
In this embodiment, the case where each lens barrel has a three-group variable magnification optical system has been described. However, this is an example, and other types of variable magnification optical systems may be used. Moreover, although the present Example demonstrated the case where a moving magnet type was used as an anti-vibration mechanism, a moving coil type may be sufficient.
(Other examples)
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。   Each embodiment described above is only a representative example, and various modifications and changes can be made to each embodiment in carrying out the present invention.

1 カメラ本体
2(2A〜2H) レンズ鏡筒
306 CPU
1 Camera body 2 (2A to 2H) Lens barrel 306 CPU

Claims (9)

互いに異なる方位を向いた複数の変倍光学系を通した撮像により、互いに連続するように繋ぎ合わせられる複数の画像を取得する撮像手段と、
前記複数の変倍光学系の動作を制御する制御手段とを有し、
前記複数の変倍光学系はそれぞれ、該変倍光学系の光軸に対してシフト動作が可能なシフト光学系を含んでおり、
前記制御手段は、前記複数の変倍光学系のうち第1の変倍光学系の画角内に移動する被写体が含まれていると判定した場合に、前記第1の変倍光学系に望遠側への変倍動作を行わせるとともに前記被写体を追尾するように前記シフト動作を行わせ、さらに前記第1の変倍光学系とは異なる他の少なくとも1つの変倍光学系に前記第1の変倍光学系における前記変倍動作および前記シフト動作による画角の変化を補うように変倍動作および前記シフト動作のうち少なくとも一方の動作を行わせることを特徴とする撮像装置。
Imaging means for acquiring a plurality of images that are continuously connected to each other by imaging through a plurality of variable magnification optical systems facing different directions;
Control means for controlling the operation of the plurality of variable magnification optical systems,
Each of the plurality of variable magnification optical systems includes a shift optical system capable of shifting with respect to the optical axis of the variable magnification optical system;
When the control means determines that an object to be moved is included in the angle of view of the first variable power optical system among the plurality of variable power optical systems, the first variable power optical system includes a telephoto lens. And the shift operation is performed so as to track the subject, and the at least one other variable power optical system different from the first variable power optical system is used. An image pickup apparatus that performs at least one of a magnification change operation and a shift operation so as to compensate for a change in angle of view due to the magnification change operation and the shift operation in a variable magnification optical system.
前記制御手段は、前記被写体の移動方向と移動速度に応じて、前記画角の変化を補うための前記他の少なくとも1つの変倍光学系の前記動作を変更することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   2. The control unit according to claim 1, wherein the control unit changes the operation of the at least one other variable power optical system for compensating for a change in the angle of view in accordance with a moving direction and a moving speed of the subject. The imaging device described in 1. 前記制御手段は、前記被写体が前記他の少なくとも1つの変倍光学系のうち第2の変倍光学系の画角に向かって移動していると判定した場合に、前記第2の変倍光学系に望遠側への変倍動作を行わせるとともに前記被写体の追尾を引き継ぐように前記シフト動作を行わせることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。   When the control unit determines that the subject is moving toward the field angle of the second variable power optical system among the at least one other variable power optical system, the second variable power optical The imaging apparatus according to claim 1, wherein the image pickup apparatus causes the system to perform a zooming operation toward the telephoto side and to perform the shift operation so as to take over the tracking of the subject. 互いに異なる方位を向いた複数の変倍光学系を通した撮像により、互いに連続するように繋ぎ合わせられる複数の画像を取得する撮像手段と、
前記複数の変倍光学系の動作を制御する制御手段とを有し、
前記複数の変倍光学系はそれぞれ、該変倍光学系の光軸に対してシフト動作が可能なシフト光学系を含んでおり、
前記制御手段は、前記複数の変倍光学系のうち第1の変倍光学系の画角内に第2の変倍光学系の画角に向かって移動する被写体が含まれていると判定した場合に、前記第1の変倍光学系に望遠側への変倍動作を行わせるとともに前記被写体を追尾するように前記シフト動作を行わせ、さらに前記第2の変倍光学系に望遠側への変倍動作を行わせるとともに前記被写体の追尾を引き継ぐように前記シフト動作を行わせることを特徴とする撮像装置。
Imaging means for acquiring a plurality of images that are continuously connected to each other by imaging through a plurality of variable magnification optical systems facing different directions;
Control means for controlling the operation of the plurality of variable magnification optical systems,
Each of the plurality of variable magnification optical systems includes a shift optical system capable of shifting with respect to the optical axis of the variable magnification optical system;
The control means determines that a subject moving toward the angle of view of the second variable power optical system is included in the angle of view of the first variable power optical system among the plurality of variable power optical systems. In this case, the first variable power optical system is caused to perform a zooming operation toward the telephoto side, the shift operation is performed so as to track the subject, and the second variable power optical system is further moved toward the telephoto side. An image pickup apparatus characterized in that the zooming operation is performed and the shift operation is performed so as to take over the tracking of the subject.
前記制御手段は、前記複数の変倍光学系のうち前記第1および第2の変倍光学系とは異なる少なくとも1つの第3の変倍光学系に、前記第1および第2の変倍光学系における前記変倍動作および前記シフト動作による画角の変化を補うように変倍動作および前記シフト動作のうち少なくとも一方を行わせることを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。   The control means applies the first and second variable power optics to at least one third variable power optical system different from the first and second variable power optical systems among the plurality of variable power optical systems. The imaging apparatus according to claim 4, wherein at least one of a scaling operation and the shift operation is performed so as to compensate for a change in a field angle due to the scaling operation and the shift operation in the system. 前記画像からの動きベクトルの検出により前記被写体の移動方向と移動速度を取得する動きベクトル検出手段を有し、
前記制御手段は、前記移動方向と前記移動速度に基づいて前記第1の変倍光学系の前記シフト動作を制御することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の撮像装置。
Motion vector detection means for acquiring a moving direction and a moving speed of the subject by detecting a motion vector from the image;
6. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the shift operation of the first variable magnification optical system based on the moving direction and the moving speed. 7. .
請求項1から6のいずれか一項に記載の撮像装置と、
前記制御手段に前記複数の変倍光学系の変倍動作を制御させる指示を入力する指示装置とを有することを特徴とする撮像システム。
The imaging device according to any one of claims 1 to 6,
An image pickup system comprising: an instruction device that inputs an instruction for causing the control means to control a magnification operation of the plurality of magnification optical systems.
互いに異なる方位を向いた複数の変倍光学系を通した撮像により、互いに連続するように繋ぎ合わせられる複数の画像を取得する撮像装置であり、前記複数の変倍光学系がそれぞれ該変倍光学系の光軸に対してシフト動作が可能なシフト光学系を含む撮像装置のコンピュータに、
前記複数の変倍光学系のうち第1の変倍光学系の画角内に移動する被写体が含まれているとの判定に応じて、
前記第1の変倍光学系に望遠側への変倍動作を行わせるとともに前記被写体を追尾するように前記シフト動作を行わせる処理と、
前記第1の変倍光学系とは異なる他の少なくとも1つの変倍光学系に前記第1の変倍光学系における前記変倍動作および前記シフト動作による画角の変化を補うように変倍動作および前記シフト動作のうち少なくとも一方の動作を行わせる処理とを実行させることを特徴とする撮像制御プログラム。
An imaging apparatus that acquires a plurality of images that are continuously connected to each other by imaging through a plurality of variable magnification optical systems oriented in different directions, and each of the plurality of variable magnification optical systems includes the variable magnification optical system In a computer of an imaging apparatus including a shift optical system capable of shifting with respect to the optical axis of
In response to determining that the subject moving within the angle of view of the first variable power optical system among the plurality of variable power optical systems is included,
A process for causing the first variable magnification optical system to perform a zooming operation toward the telephoto side and performing the shift operation so as to track the subject;
Magnification operation so that at least one other magnifying optical system different from the first magnifying optical system compensates for a change in field angle due to the magnifying operation and the shift operation in the first magnifying optical system And an imaging control program for executing a process for performing at least one of the shift operations.
互いに異なる方位を向いた複数の変倍光学系を通した撮像により、互いに連続するように繋ぎ合わせられる複数の画像を取得する撮像装置であり、前記複数の変倍光学系がそれぞれ該変倍光学系の光軸に対してシフト動作が可能なシフト光学系を含む撮像装置のコンピュータに、
前記複数の変倍光学系のうち第1の変倍光学系の画角内に第2の変倍光学系の画角に向かって移動する被写体が含まれているとの判定に応じて、
前記第1の変倍光学系に望遠側への変倍動作を行わせるとともに前記被写体を追尾するように前記シフト動作を行わせる処理と、
前記第2の変倍光学系に望遠側への変倍動作を行わせるとともに前記被写体の追尾を引き継ぐように前記シフト動作を行わせる処理とを実行させることを特徴とする撮像制御プログラム。
An imaging apparatus that acquires a plurality of images that are continuously connected to each other by imaging through a plurality of variable magnification optical systems oriented in different directions, and each of the plurality of variable magnification optical systems includes the variable magnification optical system In a computer of an imaging apparatus including a shift optical system capable of shifting with respect to the optical axis of
In response to determining that the subject moving toward the field angle of the second variable power optical system is included in the field angle of the first variable power optical system among the plurality of variable power optical systems,
A process for causing the first variable magnification optical system to perform a zooming operation toward the telephoto side and performing the shift operation so as to track the subject;
An imaging control program that causes the second zoom optical system to perform a zooming operation toward the telephoto side and to perform the shift operation so as to take over the tracking of the subject.
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