JPH04329773A - 撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオ・カメラやＴＶ
カメラなどの撮影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオ・カメラは固体撮像素子の実用化
により小型・軽量化し、高倍率及び多機能化により急速
に普及している。最近では、露出制御や焦点制御が自動
化されており、これらに起因する撮影の失敗は少ない。 ところが、ビデオ・カメラは手持ちの体勢で使用するの
が普通であり、軽量・小型化に伴い、手振れの可能性が
高くなる。手持ちの場合には画面が必ずぶれているとい
っても過言ではなく、このような画面ぶれによる画質低
下と、ビデオ酔いなどの不快感が、問題になってきてい
る。

【０００３】このような画面ぶれを抑制ないし解消する
手段として、米国特許第２９５９０８８号、第２８２９
５５７号に記載されるように、慣性力による自立駆動式
の補正光学系を配置し、カメラぶれに体して慣性作用に
より画像ぶれを補正する構成や、可変頂角プリズムなど
の外部駆動自在な光学偏心装置を使用した構成が知られ
ている。これらは基本的に、撮影装置本体のぶれを相殺
する方向に撮影光学系の光軸を偏心させるものである。 可変頂角プリズムは例えば、光軸方向に離れた２枚の透
明板の周囲を蛇腹で閉鎖し、内部に所定屈折率の液体を
充填した構成になっており、被写体側の透明板を中心軸
線（中立位置での光軸）に直交する面に対して傾斜させ
ることにより、撮影光軸を偏心させる。

【０００４】また、画像信号処理によりぶれを補正する
構成として、通常の表示エリアより広い撮像エリアを有
する撮像素子を使用し、撮像素子の出力から画像信号処
理により検知したカメラ振れに応じて、撮像素子の出力
の内、ビデオ出力する画像エリアを選択するようにした
ぶれ補正装置又は防振装置が提案され、実用化されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】後者の画像信号処理に
よるぶれ補正では、通常の水平垂直画素数を越える水平
垂直画素数を有する撮像素子を使用するか、又は、通常
の水平垂直画素数を有する撮像素子の場合には、その出
力を拡大する画像信号処理が必要になる。いずれにして
も、ぶれ補正のために普段は利用しない画像情報を確保
しており、ぶれ補正に必要な範囲以外は捨てられている
。また、当然であるが、多めの画像情報を処理する画像
処理回路に、通常よりも大きな回路を用意しなければな
らない。換言すれば、過剰な画像情報と過剰な画像信号
処理回路があり、これらは、ぶれ補正時にしか活用され
ない。

【０００６】また、可変頂角プリズムなどの光軸偏心手
段を用いる従来例では、ぶれ補正を行なわない場合、こ
の可変頂角プリズムは、中立の光学系になり、単に光量
損失要因になるに過ぎず、いわば、遊んでいることにな
る。

【０００７】本発明は、ぶれ補正を行なわないときには
活用されなかった素子や情報を、有効活用するようにし
た撮影装置を提示することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る撮影装
置は、外部駆動自在な光軸偏心手段によりカメラぶれに
応じて撮影光軸を偏心させてカメラぶれを補正するぶれ
補正装置を具備する撮影装置であって、被写体座標を検
出する被写体座標検出手段と、検出された被写体座標に
応じて、被写体が画面上の所定位置に位置するように当
該光軸偏心手段を駆動制御する制御手段とを設けたこと
を特徴とする。

【０００９】また、第２の発明に係る撮影装置は、通常
より広い範囲の画像情報を電気信号に変換して画像メモ
リに記憶し、当該画像メモリのデータ読出し範囲をカメ
ラぶれに応じて移動するとによりカメラぶれを補正する
ぶれ補正装置を具備する撮影装置であって、被写体座標
を検出する被写体座標検出手段と、検出された被写体座
標に応じて、当該画像メモリのデータ読出し範囲を移動
する制御手段とを設けたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記手段により、ぶれ補正を行なわないときに
は使用しない素子及び回路を使用して、被写体追尾機能
を実現できる。他で使用する素子及び回路を流用するの
で、新規な機能を安価に組み込める。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１２】図１は、ぶれ補正装置として可変頂角プリ
ズムを使用する撮影装置に本発明を適用した一実施例の
概略構成ブロック図を示す。１０は可変頂角プリズム（
ＶＡＰ）であり、１２は可変頂角プリズム１０の頂角を
変更するアクチュエータ（例えば、電磁駆動力を発生す
るコイル）、１４はアクチュエータ１２の駆動回路であ
る。１６は可変頂角プリズム１０の頂角を測定する頂角
センサ、１８は頂角センサ１６の出力から可変頂角プリ
ズム１０の頂角を示す信号を出力する頂角検出回路であ
る。

【００１３】２０は撮影光学系、２１は撮像素子である
。２２は角速度センサや角加速度センサからなり、水平
及び垂直方向のカメラぶれを検出するぶれセンサである
。ぶれセンサ２２は、撮影光学系２０のレンズ鏡筒に固
定されている。２４はぶれセンサ２２の出力からカメラ
ぶれ量を検出するカメラぶれ検出回路、２６は撮像素子
２１からの光電変換信号にガンマ補正などの周知のカメ
ラ信号処理を施して標準形式のビデオ信号を出力するカ
メラ・プロセス回路、２８は撮影画像のビデオ信号の出
力端子である。

【００１４】３０は、撮影者が見ている被写体、即ち追
尾しようとする被写体を検出する被写体検出センサ、３
２はセンサ３０の出力から被写体座標位置を演算する被
写体座標検出回路である。センサ３０及び被写体座標検
出回路３２により、撮影者が見ている被写体の座標位置
を知ることができる。このような装置は、例えば平成１
年特許出願公開第２４１５１１号などに開示されている
。なお、眼球の動きから視線の方向を知る方法として学
術的には、角膜反射法やＥＯＧ法が知られている。

【００１５】３４は防振モードを設定する防振スイッチ
、３６は追尾モードを設定する追尾スイッチ、３８は全
体を制御する制御回路である。制御回路３８は、防振ス
イッチ３４のオン時に防振モードで動作し、防振スイッ
チ３４がオフであって、且つ追尾スイッチ３６がオンの
ときに追尾モードで動作する。

【００１６】先ず、防振モード時の動作を簡単に説明す
る。カメラぶれ検出回路２４は、ぶれセンサ２２の出力
から水平及び垂直方向のカメラぶれ量を示す信号を制御
回路３８に出力する。また、頂角検出回路１８は、頂角
センサ１６の出力から可変頂角プリズム１０の現在の頂
角を示す信号を制御回路３８に出力する。制御回路３８
は回路１８，２４の差分を計算し、ぶれ補正信号として
アクチュエータ駆動回路１４に供給し、駆動回路１４は
アクチュエータ１２により可変頂角プリズム１０の頂角
を変化させる。この帰還制御により、可変頂角プリズム
１０は撮影光軸をカメラぶれに相当する量だけ偏心し、
カメラぶれを補正する。これにより、撮像素子２１から
ぶれの無い画像信号が出力され、カメラ・プロセス回路
２６で処理されて、出力端子２８から出力される。

【００１７】図２は図１に示す実施例の、主として追尾
モードの動作フローチャートを示す。図３は追尾モード
が作動していない（オフ）とき（Ａ）と、作動している
（オン）とき（Ｂ）の説明図である。図３で、４０は被
写体、４２は出力端子２８に接続し、カメラ・プロセス
回路２６の出力ビデオ信号を映像表示するモニタ装置の
表示画面である。モニタ画面４２の中心座標を（Ｘｏ，
Ｙｏ）とする。

【００１８】図２を説明する。先ず、ループ変数ｎを初
期化し（Ｓ１）、防振スイッチ３４及び追尾スイッチ３
６を調べ（Ｓ２，４）、防振スイッチ３４がオンのとき
には上述した防振モードで動作し（Ｓ３）、防振スイッ
チ３４及び追尾スイッチ３６が共にオフの場合には（Ｓ
２，４）、防振モード及び追尾モードを共にオフにして
、図示しないメイン・ルーチンに移行し（Ｓ５）、防振
スイッチ３４がオフで、且つ追尾スイッチ３６がオンの
場合に（Ｓ４）、以下の追尾モードで動作する。即ち、
被写体センサ３０及び被写体位置検出回路３２により検
出される被写体座標（Ｘ，Ｙ）を読み込み（Ｓ６）、中
心座標（Ｘｏ，Ｙｏ）からの距離（ΔＸ，ΔＹ）を算出
する（Ｓ７）。距離（ΔＸ，ΔＹ）に定数ｋを乗算し、
アクチュエータ１２の駆動電流Ｉｘ，Ｉｙを得る（Ｓ８
）。駆動回路１４は制御回路３８からの制御信号に従い
、駆動電流Ｉｘ，Ｉｙでアクチュエータ１２を駆動する
。ループ変数ｎをインクリメントし、Ｓ２に戻る（Ｓ９
）。

【００１９】追尾モードで、このように可変頂角プリズ
ム１０を駆動することにより、追尾モードを作動させな
いときには、例えば図３（Ａ）に示すようにモニタ画面
４２で中心から外れた被写体４０の像が、追尾モードを
作動させたときには、図３（Ｂ）に示すように、モニタ
画面４２の中央に位置するようになる。ぶれ補正を行な
わないときには遊んでいる可変頂角プリズム１０を使っ
て新しい機能を付加できる。

【００２０】次に、画像信号処理によりぶれ補正を行な
う撮影装置に本発明を適用した一実施例を説明する。画
像信号処理によるぶれ補正では、概念的には、図６に示
すように、通常より広い撮影画像情報エリア４４内で、
カメラぶれを解消する方向に出力画像エリア４６を適当
に移動させ、出力画像エリア４６内の画像情報を切り出
して出力ビデオ信号を形成する。例えば、実線で示す出
力画像エリア４６を、カメラぶれの量及び方向に応じて
破線で示すエリアに移動させる。

【００２１】図４はその実施例の構成ブロック図を示す
。図１と同じ構成要素には同じ符号を付してある。５０
は図６に撮影画像情報エリア４４として示すように、通
常より多い水平及び垂直画素数を具備する撮像素子、５
２は撮像素子５０の出力をディジタル化するＡ／Ｄ変換
器、５４はＡ／Ｄ変換器５２の出力画像データを記憶す
る画像メモリ、５６は画像メモリ５４から読み出される
画像データをアナログ化するＤ／Ａ変換器、５８はカメ
ラ・プロセス回路２６と同様のカメラ・プロセス回路、
６０は撮影画像のビデオ信号出力端子、６２は全体を制
御する制御回路である。

【００２２】撮像素子５０の出力はＡ／Ｄ変換器５２に
よりディジタル化されて画像メモリ５４に格納される。 ぶれ補正、即ち防振時には、制御回路６２はカメラぶれ
検出回路１８により検出されるカメラぶれ量及び方向に
応じて、画像メモリ５４上で画像データを読み出す記憶
エリア４６を制御する。カメラぶれ量及び方向に応じて
選択されたエリア４６から読み出された画像データはＤ
／Ａ変換器５６によりアナログ化される。カメラ・プロ
セス回路５８は周知の信号処理を行ない、ビデオ信号と
して出力端子６０に出力する。

【００２３】図５は図４に示す実施例の、主として追尾
モードの動作フローチャートを示す。先ず、ループ変数
ｎを初期化し（Ｓ１１）、防振スイッチ３４及び追尾ス
イッチ３６を調べ（Ｓ１２，１４）、防振スイッチ３４
がオンのときには上述した防振モードで動作し（Ｓ１３
）、防振スイッチ３４及び追尾スイッチ３６が共にオフ
の場合には（Ｓ１２，１４）、防振モード及び追尾モー
ドを共にオフにして、図示しないメイン・ルーチンに移
行し（Ｓ１５）、防振スイッチ３４がオフで、且つ追尾
スイッチ３６がオンの場合に（Ｓ１４）、以下の追尾モ
ードで動作する。即ち、被写体センサ３０及び被写体位
置検出回路３２により検出される被写体座標（Ｘ，Ｙ）
を読み込み（Ｓ１６）、中心座標（Ｘｏ，Ｙｏ）からの
距離（ΔＸ，ΔＹ）を算出する（Ｓ７）。

【００２４】制御回路６２は、画像メモリ５４上で、距
離（ΔＸ，ΔＹ）に相当する量だけ読み出し範囲を水平
及び垂直方向に移動し、出力するための画像データを読
み出す（Ｓ８）。即ち、ぶれ補正の時と同様に、図６に
示す画像情報エリア４４で距離（ΔＸ，ΔＹ）に相当す
る量だけ出力画像エリア４６を移動し、移動したエリア
４６内の画像データを読み出しＤ／Ａ変換器５６に供給
する。Ｄ／Ａ変換器５６によりアナログ化された画像信
号はカメラ・プロセス回路５８により処理され、ビデオ
信号として出力端子６０から出力される。

【００２５】ループ変数ｎをインクリメントして、Ｓ１
２に戻る（Ｓ１９）。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるように
、本発明によれば、ぶれ補正に使用する回路や光学素子
を、ぶれ補正を行なわないときに活用して、被写体追尾
機能を追加できる。不使用の素子や回路を活用するので
、新規の機能を安価に組み込める。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の一実施例の概略構成ブロック図で
ある。

【図２】　　図１の追尾モードでの動作フローチャート
である。

【図３】　　図１における追尾モードの効果説明図であ
る。

【図４】　　本発明の別の実施例の概略構成ブロック図
である。

【図５】　　図４の追尾モードでの動作フローチャート
である。

【図６】　　図４における防振の原理図である。

【符号の説明】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　外部駆動自在な光軸偏心手段によりカ
   メラぶれに応じて撮影光軸を偏心させてカメラぶれを補
   正するぶれ補正装置を具備する撮影装置であって、被写
   体座標を検出する被写体座標検出手段と、検出された被
   写体座標に応じて、被写体が画面上の所定位置に位置す
   るように当該光軸偏心手段を駆動制御する制御手段とを
   設けたことを特徴とする撮影装置。
2. 【請求項２】　　通常より広い範囲の画像情報を電気信
   号に変換して画像メモリに記憶し、当該画像メモリのデ
   ータ読出し範囲をカメラぶれに応じて移動するとにより
   カメラぶれを補正するぶれ補正装置を具備する撮影装置
   であって、被写体座標を検出する被写体座標検出手段と
   、検出された被写体座標に応じて、当該画像メモリのデ
   ータ読出し範囲を移動する制御手段とを設けたことを特
   徴とする撮影装置。