JP3005993B2 - カメラ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばスチルカメラ装置やビデオカメラ装
置等に用いて好適な、手振れを防止するカメラ装置に関
する。

〔発明の概要〕

本発明にかかるカメラ装置は、撮像手段と、手振れ量
を検出する手振れ検出手段と、上記手振れ検出手段から
の手振れ検出出力をサンプルしホールドするサンプルホ
ールド手段と、上記撮像手段からの撮像出力信号を上記
サンプルホールド手段からの出力信号に応じて位置補正
をして出力する手振れ補正手段とを有し、上記映像出力
信号を記憶手段から読み出す間、手振れ検出出力をサン
プルしホールドすることによってボケのない再生画像を
得ることができる。また、上記撮像手段として露光時間
が可変の撮像手段を用い、上記手振れ検出手段からの出
力に応じて上記撮像手段の露光時間を制御することによ
り、再生画像の画面ブレを防止することができる。

そして、露光時間が可変の撮像手段と、手振れ量を検
出する手振れ検出手段と、上記手振れ検出手段からの手
振れ検出出力に応じて上記撮像手段の露光時間を制御す
る露光制御手段とを有し、手振れ量に応じて露光時間を
制御することにより再生画像のボケを防止することがで
きる。

〔従来の技術〕

近年において、いわゆるスチルカメラ装置やビデオカ
メラ装置等の小型軽量化が進んでいる。この反面、小型
軽量ゆえに撮影時の手振れにより、再生画像のブレやボ
ケが問題となっている。これは、特にズームアップをし
たときには顕著であり、例えば遠距離の物をはっきり認
識したいためにズームアップをして撮像したにもかかわ
らず、該撮像中の手振れの影響で、再生画像の静止して
いる被写体が、ブレたり、ボケたりしてしまい見にくく
眼が疲れる，被写体が画面からはずれてしまう等の問題
があった。

このような問題のうち再生画像のブレのみを解決する
ようなものとして、先に、特開昭63−276372号公報に画
面振れ防止カメラが開示されている。この画面振れ防止
カメラは、CCD（固体撮像素子）を用いて受光した画像
信号を画像メモリに一旦記憶し、別に設けられた手振れ
検出センサからの刻々と変化する手振れ検出信号に応じ
て、上記画像メモリからの読み出しアドレスを制御して
読み出していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述の特開昭63−276372号公報に開示されて
いる画面振れ防止カメラのように、CCDを用いて撮像す
る場合には、光のセンシングは１画面（１フィールド）
同時に行い、転送は画素毎に順次読み出していく。これ
に対して上記手振れ検出手段からの手振れ検出信号はリ
アルタイムで随時得られるため、画像メモリからの画像
信号の読み出し時の手振れ検出信号は、該読み出しが終
了するまでに刻々と変化してしまい、いわゆる画像信号
と手振れ検出信号の時間軸があっていない状態で手振れ
補正をしていた。このため、１フィールドに１回（１画
素）しか正確な手振れ補正を行うことができなかった。

本発明は上述の課題に鑑みて成されたものであり、上
述のような画像信号に対する手振れ検出信号の時間的な
ずれをなくし、正確に手振れ補正を行うことのできるよ
うなカメラ装置の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明にかかるカメラ装置は、撮像手段と、手振れ量
を検出して刻々と変化する手振れ検出信号を出力する手
振れ検出手段と、上記手振れ検出手段からの手振れ検出
信号をサンプルしホールドするサンプルホールド手段
と、上記撮像手段からの撮像出力信号を上記サンプルホ
ールド手段からの出力信号に応じて位置補正する手振れ
補正手段とを備え、上記サンプルホールド手段は上記撮
像手段の読み出しパルスに同期したタイミングでサンプ
ルホールドすることにより、上述の課題を解決する。

また、本発明にかかるカメラ装置は、露光時間が連続
可変可能の撮像手段と、手振れ量を検出して刻々と変化
する手振れ検出信号を出力する手振れ検出手段と、上記
手振れ検出手段からの手振れ検出信号をサンプルしホー
ルドするサンプルホールド手段と、上記撮像手段からの
撮像出力信号を上記サンプルホールド手段からの出力信
号に応じて位置補正する手振れ補正手段とを備え、上記
サンプルホールド手段は上記撮像手段の露光タイミング
パルスに同期したタイミングでサンプルホールドするこ
とにより、上述の課題を解決する。

［作 用］ 本発明にかかるカメラ装置は、手振れ検出手段からの
刻々と変化する手振れ検出信号を撮像手段の読み出しパ
ルスに同期したタイミングでサンプルしホールドして手
振れ補正を行って、同一フィールド内では同じ手振れ検
出信号で補正を行い、この手振れ量は撮像手段からの読
み出しタイミングで得られたものであるため、撮影タイ
ミングに近いタイミングでの手振れ量で再生画像の画面
ブレを防止することができる。このとき、手振れ検出信
号に応じて電子シャッタの露光時間を制御することによ
り、再生画像の画面ブレ及び画面ボケを同時に防止する
ことができる。

また、本発明にかかるカメラ装置は、手振れ検出手段
からの刻々と変化する手振れ検出信号を撮像手段の露光
タイミングに同期したタイミングでサンプルしホールド
して手振れ補正を行って、撮影時の手振れ量と実際に手
振れ補正に用いられる手振れ量との誤差を微小にし、再
生画像の画面ブレを最小にすることができる。

［実施例］ 以下、本発明にかかるカメラ装置の実施例について図
面を参照しながら説明する。

第１図は本発明にかかるカメラ装置を、電子シャッタ
が設けられており、CCD（固体撮像素子）で受光するよ
うなビデオテープレコーダに適用した場合の第１の実施
例のブロック図である。

この第１図においてカメラ装置は、CCD1,タイミング
信号発生回路2,手振れセンサ4,サンプルホールド回路5,
そして、フィールドメモリ６とアドレスジェネレータ７
とから成る手振れ補正回路8,露光時間制御回路10,露光
時間手動制御端子11及び出力端子９を有して成ってい
る。

次に、以上のように構成されたカメラ装置の動作説明
をする。

上記手振れセンサ４は当該カメラ装置と一体に取り付
けられており、撮影を開始すると該手振れセンサ４は、
水平方向の手振れ量及び垂直方向の手振れ量の加速度的
な動作を検出し、実際の位置信号である水平方向の手振
れ検出信号（S_H）、垂直方向の手振れ検出信号（S_V）に
換算してサンプルホールド回路５に供給する。

一方、タイミング信号発生回路２は、CCD1からの画像
信号の読み出しをはかるため、例えば１フィールド（1/
60sec）毎に読み出しパルスを出力すると共に、サンプ
ルホールド回路５のサンプルホールドのタイミング，ア
ドレスジェネレータ７及びフィールドメモリ６へタイミ
ング信号を供給し、該フィールドメモリ６への書き込み
のタイミング及び読み出しのタイミングを制御してい
る。

サンプルホールド回路５は、上記CCD1からの画像信号
の読み出しを制御する読み出しパルスに同期して、上記
手振れセンサ４から供給される手振れ検出信号をサンプ
リングし、後に説明するフィールドメモリ６からの画像
信号の読み出しの間ホールドする。そして、このサンプ
ルホールドした手振れ検出信号を手振れ補正回路８内の
アドレスジェネレータ７に供給する。

ここで、上述の手振れ検出信号のサンプルホールド及
び読み出しパルスのタイミングチャートを第２図に示
す。

第２図中（ａ）の点線で示す波形の信号は、上記手振
れセンサ４が検出した手振れ検出信号である。そして、
第２図中（ｂ）に示す矩形信号がタイミング信号発生回
路２が出力する読み出しパルスである。この読み出しパ
ルスは、例えば１フィールド（1/60sec）毎に１回出力
され、上述のようにCCD1,サンプルホールド回路5,手振
れ補正回路８に供給される。サンプルホールド回路５
は、（ａ）に示す手振れ検出信号を、（ｂ）に示す読み
出しパルスに対応する点21,点22,点23,点24でサンプリ
ングし、それぞれ1/60sec後の次の読み出しパルスが供
給されるまで各サンプリングレベルをホールドする。す
なわち、例えば点22でサンプルホールドされた手振れ検
出信号のレベルは点23までホールドされ、点23でサンプ
ルホールドされた手振れ検出信号のレベルは点24までホ
ールドされる。すなわち、本発明の実施例においては、
従来のカメラ装置のように、刻々と変化する手振れ検出
信号に対応させた手振れ補正を行わず、同一フィールド
内では同じレベルの手振れ検出信号により手振れ補正を
行っている。

アドレスジェネレータ７は供給された上記手振れ検出
信号に基づいて、フィールドメモリ６に書き込まれてい
るCCD1からの画像信号の読み出しアドレスを指定する。

すなわち、このフィールドメモリ６への書き込み時及
び読みだし時の動作を第３図を用いて詳しく説明する
と、先ず、上述の読み出しパルスによりCCD1から読み出
された画像信号はフィールドメモリ６の点31,点32,点3
3,点34で囲んだ全体の領域に書き込みが行われる。そし
て、手振れが検出されない通常時には、上記点31,点32,
点33,点34で囲んだ全体の領域の中から、点35,点36,点3
7,点38で囲んだ実線で示す略々矩形状の領域の読み出し
が行われる。ここで、手振れが生じている場合には、上
記サンプルホールド回路５で手振れ検出信号を、例えば
１フィールド毎にサンプルホールドするため、例えば第
３図に示す点39,点40,点41,点42で囲んだ点線で示す略
々矩形状領域、または、同図に示す点43,点44,点45,点4
6で囲んだ一点鎖線で示す略々矩形状領域等の範囲が手
振れ検出信号の検出レベルに応じて可変され読み取られ
るようになっている。

このように読み取られた画像信号は出力端子９を介し
て取り出される。

なお、上述の実施例では手振れ検出信号に応じてフィ
ールドメモリ６からの読み出しアドレスを制御したが、
逆に手振れ検出信号に応じてフィールドメモリ６の書き
込みアドレスを制御してもよい。また、CCD1からの画像
信号読み出しパルスに応じて手振れ検出信号をサンプル
ホールドしたが、他の具体例としては、CCD1の露光タイ
ミングに同期して手振れ検出信号をサンプルホールドし
てもよい。

すなわち、第４図中（ａ）に点線で示す波形の信号は
手振れ検出信号であり、同図（ｂ）に示す矩形信号は露
光タイミングパルスである。この露光タイミングパルス
はパルス幅が露光時間ｔであり、上記手振れ検出信号は
該露光時間ｔの略々中間であるt/2でサンプリングしホ
ールドするように調整されている。これは、露光時間ｔ
の間にも手振れ検出信号は刻々と変化しているため、当
然その露光時間ｔの間の理想的なサンプルホールドのポ
イントも違ってくる。しかし、露光タイミングパルスの
立ち上がり、または露光タイミングパルスの立ち上がり
等のエッジの部分で上記サンプルホールドを行っていて
は、上記理想的なサンプルホールドのポイントとの誤差
に大小のばらつきがでてしまう。そこで、露光時間ｔの
略々中間であるt/2でサンプルホールドを行うようにす
ることで理想的なサンプルホールドのポイントとの誤差
を最小とすることができる。

すなわち、例えば（ａ）に示す点51でサンプリングさ
れた手振れ検出信号は次のサンプリング位置である点52
までホールドされ、該点52でサンプリングされた手振れ
検出信号は次のサンプリング位置である点53までホール
ドされ、以上の動作を点54以下も繰り返す。

なお、上記露光タイミングパルスの露光時間は図示し
ない露光時間設定ダイヤルにより任意に設定することが
でき、この場合、第１図に示す端子11を介して供給され
る露光時間情報により露光時間制御回路10が作動し、当
該ビデオテープレコーダの電子シャッタの露光時間（開
口時間）が制御されるようになっている。

この本発明にかかるカメラ装置の第１の実施例の効果
としては、撮像時に検出した手振れ検出信号を、CCDか
ら画像信号を読み出すタイミングパルス、あるいは露光
タイミングパルスに同期してサンプリングし、画像メモ
リから画像信号を読み出す間ホールドし、このホールド
した手振れ検出信号に応じて上記画像メモリからの読み
出しアドレス、または、書き込みアドレスを可変するこ
とにより、再生画像の画面ブレを無くすことができる。

また、該第１の実施例の他の具体例の効果としては、
露光タイミングパルスの略々中間地点で手振れ検出信号
をサンプルホールドすることにより、撮影時の手振れ量
と、実際に手振れ補正に用いられる手振れ量との誤差を
微小にできるため、正確な画像信号の手振れ補正を行う
ことができる。

次に第２の実施例を説明する。

この第２の実施例は、本発明にかかるカメラ装置を第
１の実施例と同様のビデオテープレコーダに適用した例
であるが、サンプルホールド回路５からの手振れ検出信
号を露光時間制御回路10に供給し、電子シャッタの露光
時間を手振れ検出量に応じて制御するようにした。な
お、上述の第１図の実施例と同様の箇所には同じ符号を
付して説明を省略する。

すなわち、第５図に示す手振れセンサ４は、上述のよ
うに水平方向の手振れ検出信号（S_H）及び垂直方向の手
振れ検出信号（S_V）をサンプルホールド回路５に供給す
る。

サンプルホールド回路５は、この手振れ検出信号を上
述のように電子シャッタの露光タイミングパルスの略々
中間地点でサンプリングし、フィールドメモリ６からの
画像信号の読み出しの間ホールドして露光時間制御回路
10に供給する。

露光時間制御回路10は、サンプルホールド回路５から
供給される手振れ検出信号が大きいときは、そのままの
露光時間で撮像すると再生画像にブレが生じるため、露
光時間を短く（シャッタスピードを速く）するように、
また、逆に、手振れ量が少ないときには、上記再生画像
のブレを生じることがないため、露光時間を通常の時間
（通常のシャッタスピード）にするように制御すべくCC
D1及びタイミング信号発生回路２に露光時間制御情報を
供給している。

なお、このように露光時間が制御されてCCD1で受光さ
れた画像信号は、読み出されフィールドメモリ６に書き
込まれる。そして、アドレスジェネレータ７により、手
振れ量に応じた読み出しアドレスが指定され、該画像信
号は出力端子９を介して取り出される。

この第２の実施例の効果としては、検出した手振れ量
に応じて露光時間（シャッタスピード）を制御すると共
に、該手振れ量に応じてフィールドメモリ６からの読み
出し位置を可変することにより、画像信号再生時の画面
ブレ、画面ボケをなくすことができる。

次に第３の実施例の説明をする。

第６図にこの第３の実施例にかかるカメラ装置を示
す。上述の第２の実施例では、手振れ検出量に応じて露
光時間を制御しCCD1で撮像し、この撮像した画像信号を
フィールドメモリ６に書き込み、該画像信号の読み出し
時に上記手振れ検出量に応じて読み出し、または、書き
込み位置を可変したが、この第３の実施例では、手振れ
検出量に応じて露光時間を制御しCCD1で撮像し、この画
像信号をそのまま出力するようにした。なお、説明は第
１の実施例及び第２の実施例のブロック図と同様の箇所
に同符号を付して省略する。

この第３の実施例の効果としては、手振れ量に応じて
露光時間を制御することにより、再生画像の画面ボケを
少なくすることができる。また、この第３の実施例のカ
メラ装置は、手振れ量を検出して露光時間を制御すれば
よいため、一般の感光フィルムを使用するカメラ装置に
適用することができる。

以上、本発明にかかるカメラ装置の好ましい実施例に
ついて説明した。なお、上述した第１の実施例，第１の
実施例の他の具体例，第２及び第３の実施例の説明で
は、撮像手段をCCDとしたが、例えば撮像管等でもよい
ことは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明にかかるカメラ装置は、手振れ量を検出して刻
々と変化する手振れ検出信号を、撮像手段の読み出しパ
ルスに同期したタイミングでサンプルホールドし、手振
れ補正手段により、上記サンプルホールドした手振れ検
出信号のレベルに応じて撮像手段からの撮像出力信号の
位置補正を行うことにより手振れ補正を行っているた
め、例えば同一フィールド内では同じ手振れ検出信号で
補正が行われ、しかも撮像手段からの読み出しタイミン
グで手振れ検出信号のサンプルホールドを行うことによ
り撮影時に近いタイミングでの手振れ量を用いて再生画
像の画面ブレを防止することができる。このとき、手振
れ検出信号に応じて電子シャッタの露光時間を制御する
ことにより、再生画像の画面ブレ及び画面ボケを同時に
防止することができる。

また、本発明にかかるカメラ装置は、手振れ検出手段
からの刻々と変化する手振れ検出信号を撮像手段の露光
タイミングに同期したタイミングでサンプルしホールド
して手振れ補正を行っているため、撮影時の手振れ量と
実際に手振れ補正に用いられる手振れ量との誤差を微小
にし、再生画像の画面ブレを最小にすることができる。
このとき、手振れ検出信号に応じて電子シャッタの露光
時間を制御することにより、再生画像の画面ブレ及び画
面ボケを同時に防止することができる。

さらに、露光時間が可変の撮像手段の該露光時間を、
サンプルホールドした手振れ検出信号のレベルに応じて
制御することにより、再生画面の画面ボケのみを防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるカメラ装置の第１の実施例のブ
ロック図、第２図は該第１の実施例のサンプルホールド
のタイミングを示すタイミングチャート、第３図は第１
の実施例及び第２の実施例のフィールドメモリからの画
像信号の読み出し位置を示す模式図、第４図は第１の実
施例の他の具体例のサンプルホールドのタイミングを示
すタイミングチャート、第５図は第２の実施例のブロッ
ク図、第６図は第３の実施例のブロック図である。 １……CCD（固体撮像素子） ２……タイミング信号発生回路 ４……手振れセンサ ５……サンプルホールド回路 ６……フィールドメモリ ７……アドレスジェネレータ ８……手振れ補正回路 ９……出力端子 10……露光時間制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−125064（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−166370（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−20977（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−130673（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/232 Z H04N 5/335 Z

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮像手段と、 手振れ量を検出して刻々と変化する手振れ検出信号を出
   力する手振れ検出手段と、 上記手振れ検出手段からの手振れ検出信号をサンプルし
   ホールドするサンプルホールド手段と、 上記撮像手段からの撮像出力信号を上記サンプルホール
   ド手段からの出力信号に応じて位置補正する手振れ補正
   手段とを備え、 上記サンプルホールド手段は上記撮像手段の読み出しパ
   ルスに同期したタイミングでサンプルホールドすること
   を特徴とするカメラ装置。
2. 【請求項２】上記撮像手段として露光時間が連続可変可
   能の撮像手段を用い、上記手振れ検出手段からの出力に
   応じて上記撮像手段の露光時間を制御することを特徴と
   する請求項１記載のカメラ装置。
3. 【請求項３】露光時間が連続可変可能の撮像手段と、 手振れ量を検出して刻々と変化する手振れ検出信号を出
   力する手振れ検出手段と、 上記手振れ検出手段からの手振れ検出信号をサンプルし
   ホールドするサンプルホールド手段と、 上記撮像手段からの撮像出力信号を上記サンプルホール
   ド手段からの出力信号に応じて位置補正する手振れ補正
   手段とを備え、 上記サンプルホールド手段は上記撮像手段の露光タイミ
   ングパルスに同期したタイミングでサンプルホールドす
   ることを特徴とするカメラ装置。