JPH0946575A - Image pickup device - Google Patents

Image pickup device

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Publication number
JPH0946575A
JPH0946575A JP7190609A JP19060995A JPH0946575A JP H0946575 A JPH0946575 A JP H0946575A JP 7190609 A JP7190609 A JP 7190609A JP 19060995 A JP19060995 A JP 19060995A JP H0946575 A JPH0946575 A JP H0946575A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image pickup
shake
optical system
optical
focal length
Prior art date
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Pending
Application number
JP7190609A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Suzuki
浩次 鈴木
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH0946575A publication Critical patent/JPH0946575A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To correct hand-shake of a television camera effectively for the full focus range of an image pickup lens. SOLUTION: The image pickup device using an optical system 2 incorporating an image pickup device lens whose focus is variable and CCDs 4R, 4G, 4B as image pickup elements, an X axis shake detector 7 and a Y axis shake detector 8 detecting a shake in a horizontal and vertical direction in a plane perpendicular to an image pickup optical axis, an optical axis angle variable optical section 1 controlling an incident optical angle of a light incident to the optical system 2, a 1st deflection correction means varying a read image frame of image pickup information from the CCDs 4R, 4G, 4B depending on an amount of a shake of the image pickup device by the shake detection means, and a 2nd shake correction means controlling the optical angle of a light incident to the optical system 2 by the optical axis angle variable optical section 1, and also a function that uses a CPU 20 to select automatically the correction means and uses a correction device selector switch 10 to select the correction means in use manually.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は焦点距離を可変とす
る撮影光学系とCCD撮像素子とを具備した撮像装置に
関し、更に詳しくは複数の手振れ補正機能を有する撮像
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus having a photographing optical system having a variable focal length and a CCD image pickup element, and more particularly to an image pickup apparatus having a plurality of camera shake correction functions.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来よりテレビカメラ等の撮像装置では
手振れによる映像画像の揺れが問題となっていた。特に
ズーム機能を備えた撮像光学系を有する撮像装置におい
ては、その光学系の倍率による手振れの特質に差異があ
るため、焦点距離の調節範囲全般において効果的に手振
れを防止することが困難であった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image pickup device such as a television camera, a shake of a video image due to a shake has been a problem. In particular, in an image pickup apparatus having an image pickup optical system having a zoom function, it is difficult to effectively prevent the handshake over the entire focal length adjustment range because the characteristics of the handshake vary depending on the magnification of the optical system. It was

【0003】ここで従来より用いられている手振れ補正
機構について図3ないし図6を参照して説明する。手振
れ補正機構としてはCCDの撮像領域の映像枠切り出し
による方法(以下、単に「電子式」と記す)と、プリズ
ム等により入射光の光軸角を調整する方法(以下、単に
「光学式」と記す)とがあり、何れも角速度センサによ
る手振れを検出し、その値に応じて補正を行うものであ
る。
Now, a conventional camera shake correction mechanism will be described with reference to FIGS. 3 to 6. As a camera shake correction mechanism, a method of cutting out an image frame of an image pickup area of a CCD (hereinafter, simply referred to as “electronic type”) and a method of adjusting an optical axis angle of incident light by a prism or the like (hereinafter, simply referred to as “optical type”) In both cases, the camera shake is detected by the angular velocity sensor and the correction is performed according to the detected value.

【0004】まず電子式について説明すると、図3
(a)に示すように電子式に用いるCCD4は、その撮
像エリアがテレビの映像規格よりも水平走査線の多い大
きなエリアA0 を有して構成されている。実際の映像は
規格と一致した水平走査線を有するエリアA1 をエリア
A0 から切り出して映像信号とするものであるが、この
ときエリアA1 を手振れの検出信号に応じて、例えばエ
リアA2 或いはエリアA3で示すようにエリアA0 の範
囲内を、結果的に映像に振れが生じないように移動して
切り出し、手振れによる映像の振れを補正するものであ
る。
First, the electronic type will be described with reference to FIG.
As shown in (a), the CCD 4 used electronically has a large area A0 whose image pickup area has more horizontal scanning lines than the video standard of the television. In an actual image, an area A1 having a horizontal scanning line conforming to the standard is cut out from the area A0 and used as an image signal. At this time, the area A1 is divided into, for example, the area A2 or the area A3 in accordance with the camera shake detection signal. As shown in the figure, within the area A0, the image is moved and cut out so that the image does not shake as a result, and the image shake due to camera shake is corrected.

【0005】図3(b)は電子式による補正可能な角度
について示していて、撮像レンズ15の焦点距離がf、
エリアA1 の辺が2h0 、エリアA0 の辺が2(h+h
0 )の場合(何れも垂直方向)であって、このときの補
正可能な角度θは、 tan(θ0 +θ)=(h+h0 )/f (1) tanθ0 =h0 /f (2) θ0 +θは小さいので、結局 θ0 +θ=(h+h0 )/f (3) θ0 =h0 /f (4) となり、従って θ=h/f (5) と、最大の補正角を求めることができる。
FIG. 3B shows an electronically correctable angle, where the focal length of the imaging lens 15 is f,
Area A1 has a side of 2h0 and area A0 has a side of 2 (h + h
0) (both in the vertical direction), and the correctable angle θ at this time is as follows: tan (θ 0 + θ) = (h + h 0 ) / f (1) tan θ 0 = h 0 / f (2) θ 0 Since + θ is small, θ 0 + θ = (h + h 0 ) / f (3) θ 0 = h 0 / f (4) is eventually satisfied, and therefore θ = h / f (5) and the maximum correction angle can be obtained.

【0006】ここでCCD4を2/3インチとすると、
そのエリアA0 は8.8mm×6.6mmであり、補正
用の余裕領域を辺の比において略30%とすると、2.
64mm×1.98mmとなる。従って中心から片側の
補正領域はそれぞれの半分である1.32mm×0.9
9mmとなる。このとき、撮像レンズ15の焦点距離が
短焦点距離側(以下、単に「ワイド側」と記す)のf=
8mmの場合、垂直方向に着目すると、補正角θは0.
99÷8≒0.124rad≒7度となり大きな値を得
ることができるが、長焦点距離側(以下、単に「テレ
側」と記す)のf=200mmの場合は0.99÷20
0≒0.005rad≒0.28度と極めて小さな値と
なる。
If the CCD 4 is 2/3 inch,
The area A0 is 8.8 mm × 6.6 mm, and if the margin area for correction is approximately 30% in terms of the side ratio, then 2.
It is 64 mm x 1.98 mm. Therefore, the correction area on one side from the center is half, 1.32 mm × 0.9
It becomes 9 mm. At this time, the focal length of the imaging lens 15 is f = on the short focal length side (hereinafter, simply referred to as “wide side”).
In the case of 8 mm, the correction angle θ is 0.
A large value can be obtained with 99 ÷ 8≈0.124 rad≈7 degrees, but 0.99 ÷ 20 when f = 200 mm on the long focal length side (hereinafter simply referred to as "tele side").
It is an extremely small value of 0≈0.005 rad≈0.28 degrees.

【0007】従って上述した電子式では、図5に示すよ
うに撮像レンズ15がワイド側になる程、光軸補正の可
能な角度は大きくなるが、逆にテレ側においてはこれが
極めて小さな値となり、テレ側での大きな手振れを補正
することが困難となっていた。
Therefore, in the above-mentioned electronic system, as shown in FIG. 5, the wider the image pickup lens 15 is, the larger the angle at which the optical axis can be corrected becomes. On the contrary, on the tele side, this becomes a very small value. It was difficult to correct a large camera shake on the tele side.

【0008】つぎに光学式について説明すると、図4に
示すように撮像レンズ15の前に頂角が変化するプリズ
ム16を光軸に対してその一つの面が垂直になるように
配設されている。ここでプリズム16の頂角をαとし、
出射の振れ角をδとすると、プリズム16の屈折率をn
として、 sinθ=sin(α+δ)=nsinα (6) θは小さいので θ=α+δ=nα (7) となり、従って δ=(n−1)α (8) となる。ここでn=1.5とし、αを±2度変位させた
場合、振れ角δを±1度変化させることができるもので
ある。
The optical system will be described below. As shown in FIG. 4, a prism 16 having a variable apex angle is arranged in front of the image pickup lens 15 so that one surface thereof is perpendicular to the optical axis. There is. Here, the apex angle of the prism 16 is α,
Assuming that the deflection angle of emission is δ, the refractive index of the prism 16 is n.
Since sin θ = sin (α + δ) = nsinα (6) θ is small, θ = α + δ = nα (7), and therefore δ = (n−1) α (8). Here, when n = 1.5 and α is displaced by ± 2 degrees, the deflection angle δ can be changed by ± 1 degree.

【0009】この振れ角δの±1度は、テレ側において
現実的に生じる手振れの角度を補正するには十分な値で
あるが、ワイド側の例えば焦点距離がf=8mmの場
合、補正量は8×tan1°とCCD上ではわずか0.
14mmであり、前述した電子式の0.99mmに比較
して極めて小さな値となる。
The shake angle δ of ± 1 degree is a sufficient value for correcting a hand shake angle that actually occurs on the telephoto side, but when the focal length on the wide side is f = 8 mm, for example, the correction amount. Is 8 × tan1 °, which is only 0.
It is 14 mm, which is an extremely small value as compared with the above-mentioned electronic 0.99 mm.

【0010】従って上述した光学式では、撮像レンズ1
5の前端に配設するプリズム16による光軸補正角度
は、撮像レンズ15の焦点距離によらず一定であり、図
5に示すようにテレ側でも光軸補正角度は減少せず、特
に手振れに厳しい望遠で有効に作用するが、逆にワイド
側での、特に近接撮影で問題となる大きな平行移動振れ
に対しては効果的に機能しないという欠点があった。
Therefore, in the above-mentioned optical system, the image pickup lens 1
The optical axis correction angle by the prism 16 arranged at the front end of 5 is constant regardless of the focal length of the imaging lens 15, and the optical axis correction angle does not decrease even on the telephoto side as shown in FIG. Although it works effectively in severe telephoto, it has a drawback that it does not work effectively on the wide-angle side, especially for large translational shake which is a problem in close-up photography.

【0011】以上説明したように電子式と光学式の補正
機構の特長は、図5に示すように補正角度の観点から見
ると、光学式では撮像レンズ15の焦点距離に係わらず
一定で、本従来例では片側最大1度となっている。一
方、電子式では焦点距離が短くなるほど補正角度は大き
くなり、略f=50mmにおいて電子式と光学式とはク
ロスして、これより短い焦点距離では電子式が有利であ
ることが分かる。
As described above, the characteristics of the electronic and optical correction mechanisms are constant in the optical system regardless of the focal length of the image pickup lens 15 from the viewpoint of the correction angle as shown in FIG. In the conventional example, the maximum is 1 degree on each side. On the other hand, in the electronic type, the correction angle increases as the focal length becomes shorter, and the electronic type and the optical type cross at approximately f = 50 mm, and it can be seen that the electronic type is advantageous at a shorter focal length.

【0012】一方、補正量と補正比率の観点からこれを
見ると、図6に示すように光学式では補正量は焦点距離
の長い程大きくなり、f=140mmで補正量は略2.
5mm、補正比率では略37%となる。一方、電子式で
は補正量は垂直方向の片側で最大0.99mmと一定で
あり、従って補正比率も略15%一定となっている。
On the other hand, from the viewpoint of the correction amount and the correction ratio, as shown in FIG. 6, in the optical system, the correction amount becomes larger as the focal length becomes longer, and when f = 140 mm, the correction amount is approximately 2.
The correction ratio is 5 mm, which is about 37%. On the other hand, in the electronic method, the correction amount is constant at a maximum of 0.99 mm on one side in the vertical direction, and therefore the correction ratio is also constant at approximately 15%.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、焦点距離可変光学手段とCCD撮像素子とを有する
撮像装置の手振れによる画像の揺れを、焦点距離の設定
値に係わらず効果的に防止しようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to effectively prevent image shake due to camera shake of an image pickup apparatus having a variable focal length optical means and a CCD image pickup element, regardless of the set value of the focal length. Is what you are trying to do.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】焦点距離を可変とする撮
影光学系とCCD撮像素子とを含んでなる撮像装置の、
撮影光軸に垂直な平面内の水平および垂直方向の振れを
検出する検出手段と、撮影光軸に垂直な平面内の水平お
よび垂直方向の、撮影光学系に入射する入射光角を制御
する制御手段とを設け、検出手段による撮像装置の振れ
の検出量に応じてCCDからの撮像情報の読み出しを変
える第一の振れ補正手段と、検出手段による撮像装置の
振れの検出量に応じて制御手段により撮影光学系に入射
する入射光角を制御する第二の振れ補正手段とを具備し
て撮像装置を構成する。
An image pickup apparatus including a photographing optical system having a variable focal length and a CCD image pickup element,
Detection means for detecting horizontal and vertical shakes in a plane perpendicular to the photographing optical axis, and control for controlling incident light angles incident on the photographing optical system in the horizontal and vertical directions in the plane perpendicular to the photographing optical axis. A first shake correction means for changing the reading of the image pickup information from the CCD in accordance with the detected amount of shake of the image pickup apparatus by the detection means, and a control means according to the detected amount of shake of the image pickup apparatus by the detection means. And a second shake correction unit that controls the angle of incident light incident on the photographing optical system.

【0015】第一の振れ補正手段のみを用いることと、
第二の振れ補正手段のみを用いることと、第一の振れ補
正手段と第二の振れ補正手段とを同時に用いることと、
更に第一の振れ補正手段と第二の振れ補正手段とを共に
用いないこと、を選択する選択手段を設ける。
Using only the first shake correction means,
Using only the second shake correcting means, using the first shake correcting means and the second shake correcting means at the same time,
Further, there is provided selection means for selecting not to use both the first shake correction means and the second shake correction means.

【0016】撮影光学系の焦点距離を検出する手段を設
けると共に、焦点距離の値に応じて第一の振れ補正手段
または第二の振れ補正手段を、使用する振れ補正手段と
して自動的に選択する構成とする。
A means for detecting the focal length of the photographing optical system is provided, and the first shake correcting means or the second shake correcting means is automatically selected as the shake correcting means to be used according to the value of the focal length. The configuration.

【0017】撮影光学系の焦点距離を検出する手段を設
けると共に、焦点距離の値に応じて第一の振れ補正手段
と第二の振れ補正手段の各々の動作に、自動的に異なっ
た重み付けをする構成とする。
A means for detecting the focal length of the photographing optical system is provided, and different weights are automatically assigned to the operations of the first shake correction means and the second shake correction means according to the value of the focal length. The configuration is

【0018】第一の振れ補正手段を用いないときは、C
CDの全画素から、一定の間隔で水平走査ラインを除去
して映像画像を作成する構成にして上記課題を解決す
る。
When the first shake correction means is not used, C
The above problem is solved by a configuration in which horizontal scanning lines are removed from all pixels of a CD at regular intervals to create a video image.

【0019】従って、ワイド側で有利な電気的手法によ
る第一の振れ補正手段と、テレ側で有利な光学的手法に
よる第二の振れ補正手段とを具備していて、撮像レンズ
の焦点距離の状態に応じて手動により、或いは自動的に
使用する振れ補正手段を選択して使用すること、或いは
併用することによって、ワイド側およびテレ側で効果的
な手振れ補正をする。
Therefore, it is equipped with a first shake correction means by an electric method which is advantageous on the wide side and a second shake correction means by an optical method which is advantageous on the tele side, and the focal length of the image pickup lens can be improved. Depending on the state, by manually or automatically selecting and using a shake correcting means to be used, or in combination, effective shake correction is performed on the wide side and the tele side.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明の実施例について図1ない
し図6を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0021】本実施例の構成は図1に概略ブロック図と
して示されていて、光軸角可変光学部1が光学系2の前
面部に隣接して設けられている。撮像素子であるCCD
4R、4G、4Bがダイクロックプリズム3の所定の部
位にカラー成分であるRGB信号を受けるために、配設
されている。前記光軸角可変光学部1には光軸角を検出
する傾斜角検出器6、光軸角可変光学部1の光軸角を調
整する駆動機構11が設けられていて、制御部21およ
び駆動回路22によりその光軸角が制御されている。
The configuration of this embodiment is shown in a schematic block diagram in FIG. 1, in which an optical axis angle variable optical section 1 is provided adjacent to the front surface of an optical system 2. CCD as an image sensor
4R, 4G, and 4B are arranged at predetermined portions of the dichroic prism 3 to receive RGB signals as color components. The variable optical axis angle optical unit 1 is provided with a tilt angle detector 6 for detecting the optical axis angle, a drive mechanism 11 for adjusting the optical axis angle of the variable optical axis angle optical unit 1, and a control unit 21 and a drive. The optical axis angle is controlled by the circuit 22.

【0022】前記光学系2にはテレ側とワイド側を操作
するT/Wスイッチ9、撮像レンズの焦点距離を求める
光学系位置検出器12が、また、光学系2の撮影光軸に
垂直な平面内の水平および垂直方向の振れを検出するX
軸振れ検出器7およびY軸振れ検出器8が撮像装置に固
設されていて、何れもその検出結果はCPU20に入力
されている。更に、補正機構を選択する補正機構選択ス
イッチ10が設けられていて、その出力もCPU20に
入力されていて、動作させる補正機構を選択する。
The optical system 2 is provided with a T / W switch 9 for operating the telephoto side and the wide side, an optical system position detector 12 for obtaining the focal length of the image pickup lens, and a device perpendicular to the photographing optical axis of the optical system 2. X to detect horizontal and vertical runouts in the plane
The shaft shake detector 7 and the Y-axis shake detector 8 are fixed to the image pickup apparatus, and the detection results of both are input to the CPU 20. Further, a correction mechanism selection switch 10 for selecting a correction mechanism is provided, and its output is also input to the CPU 20 to select a correction mechanism to be operated.

【0023】駆動タイミングジェネレータ23は各検出
器からの情報をもとにCPU20が下した判断に基づい
てCCD4R、4G、4Bの駆動等のタイミングを採る
もので、CCD駆動部5R、5G、5B、および相関二
重サンプリング回路(CDS)24以下の信号処理回路
に入力される。更に、CCD4R、4G、4Bの映像出
力はそれぞれCDS24、A/Dコンバータ25、Hレ
イトコンバータ26、Vレイトコンバータ27および映
像信号処理部28を経て映像信号として出力される。
The drive timing generator 23 takes timings for driving the CCDs 4R, 4G, 4B based on the judgments made by the CPU 20 based on the information from the detectors. The CCD drive sections 5R, 5G, 5B, And a signal processing circuit below the correlated double sampling circuit (CDS) 24. Further, the video outputs of the CCDs 4R, 4G, 4B are output as video signals via the CDS 24, the A / D converter 25, the H late converter 26, the V late converter 27 and the video signal processing unit 28, respectively.

【0024】つぎに、本実施例の各ブロックの働きを説
明する。まず、図2は三板式カラーカメラの色分解と撮
像部の光学ブロックであって、3色分解式のダイクロッ
クプリズム3によって入射光は赤色R、緑色G、青色B
の三色に分解され、分解されたRGB光はそれぞれの方
向に進む。前記ダイクロックプリズム3のRGB光の出
射端にCCD4R、4G、4Bを、画像を一致させて固
設する。ここで用いるCCDはそれぞれの色画像の輝度
を検出するものであって、画素数は、例えば水平画素数
が1016画素、走査線数が647本である、極めて画
素数の多いものを用いている。
Next, the function of each block of this embodiment will be described. First, FIG. 2 is an optical block of a color separation and imaging unit of a three-plate color camera, in which incident light is red R, green G, and blue B by a three-color separation type dichroic prism 3.
The RGB light is decomposed into the three colors and travels in the respective directions. CCDs 4R, 4G, and 4B are fixed at the emission ends of the dichroic prism 3 for emitting RGB light so as to match the images. The CCD used here detects the brightness of each color image, and has a very large number of pixels, for example, the number of pixels is 1016 horizontal pixels and the number of scanning lines is 647. .

【0025】またここで用いるCCDは、既に図3を参
照して説明した従来例と同様に、電子式の手振れ補正機
構を構成するものであって、X軸振れ検出器7およびY
軸振れ検出器8の検出出力をCPU20が判断し、その
指示によって図3(a)に示すようにCCD4の撮像エ
リアA0 から実際の映像エリアであるA1 を、映像が結
果的に揺れないように手振れの量に応じて順次切り出
し、手振れを補正するものである。
The CCD used here constitutes an electronic image stabilization mechanism as in the conventional example described with reference to FIG.
The CPU 20 judges the detection output of the shaft shake detector 8 and, according to the instruction, the image is not shaken from the image pickup area A0 of the CCD 4 to the actual image area A1 as shown in FIG. The image is sequentially cut out according to the amount of camera shake to correct the camera shake.

【0026】光学系2は焦点距離が可変である撮像レン
ズ15を含んで構成されていて、例えば焦点距離fは8
mm〜120mmの15倍ズーム等がある。T/Wスイ
ッチ9は焦点距離をテレ側またはワイド側に任意に設定
するものであって、設定された焦点距離は光学系位置検
出器12によって検出され、CPU20に入力されて焦
点距離に応じた適正な補正方法の選択に供される。
The optical system 2 includes an image pickup lens 15 having a variable focal length. For example, the focal length f is 8
There is a 15 × zoom of mm to 120 mm. The T / W switch 9 is for arbitrarily setting the focal length to the tele side or the wide side, and the set focal length is detected by the optical system position detector 12 and input to the CPU 20 according to the focal length. This is used to select an appropriate correction method.

【0027】光軸角可変光学部1は前記光学系2の前方
に近接して設置されていて、入射光軸を変化させるもの
である。本実施例における光軸角可変光学部1は平凸で
柱状の光学部材1aと平凹で柱状の光学部材1bとで構
成されていて、その凸部と凹部の曲率は一致し、この凸
部と凹部とが回動可能に密着されて保持されている。こ
の構成の光学部材を撮影光軸に垂直な面内における水平
方向と垂直方向の両方に設けて光軸角可変光学部1を構
成する。
The variable optical axis angle optical section 1 is installed in front of the optical system 2 so as to change the incident optical axis. The variable optical axis angle optical unit 1 in this embodiment is composed of a plano-convex and columnar optical member 1a and a plano-concave and columnar optical member 1b, and the convex portion and the concave portion have the same curvature. The concave portion and the concave portion are rotatably closely attached and held. The optical member having this configuration is provided in both the horizontal direction and the vertical direction in the plane perpendicular to the photographing optical axis to configure the optical axis angle variable optical unit 1.

【0028】光軸角可変光学部1には傾斜角検出器6と
駆動機構11とが設けられていて、前記駆動機構11は
光軸角可変光学部1の可動する光学部材1aに固着し、
矢印Raで示す方向に回動して等価的にプリズムの頂角
を変化させている。また、駆動機構11は傾斜角検出器
6による光学部材1aの光軸に対する傾斜角の測定値と
X軸振れ検出器7およびY軸振れ検出器8の検出出力と
に基づくCPU20の判断により、制御部22および駆
動回路21を介して制御される。その光軸変化のプロセ
スは、図4を参照して説明した従来例の頂角αを可変に
したときの入射光軸の角度変化と同一であり、その説明
は省略する。
The variable optical axis angle optical unit 1 is provided with a tilt angle detector 6 and a drive mechanism 11, and the drive mechanism 11 is fixed to a movable optical member 1a of the variable optical axis angle optical unit 1.
The prism apex angle is equivalently changed by rotating in the direction indicated by arrow Ra. The drive mechanism 11 is controlled by the CPU 20 based on the measurement value of the tilt angle of the optical member 1a with respect to the optical axis of the tilt angle detector 6 and the detection outputs of the X-axis shake detector 7 and the Y-axis shake detector 8. It is controlled via the unit 22 and the drive circuit 21. The process of changing the optical axis is the same as the angle change of the incident optical axis when the apex angle α is made variable in the conventional example described with reference to FIG. 4, and the description thereof is omitted.

【0029】前述したように手振れはX軸振れ検出器7
およびY軸振れ検出器8で検出されるが、それぞれの検
出器には撮像装置の角度変位と平行移動変位を検出する
ために、角速度センサと加速度センサとを備えている。
前記X軸振れ検出器7およびY軸振れ検出器8の検出信
号はCPU20に入力されて角度振れと平行移動量を算
出し、更に光学系位置検出器12からの情報を加えて補
正量を定め、電子式または光学式の補正機構に指令を出
す。
As described above, the hand shake is caused by the X-axis shake detector 7
And the Y-axis shake detector 8, each of which is provided with an angular velocity sensor and an acceleration sensor in order to detect an angular displacement and a parallel displacement of the image pickup device.
The detection signals of the X-axis shake detector 7 and the Y-axis shake detector 8 are input to the CPU 20 to calculate the angular shake and the parallel movement amount, and further the information from the optical system position detector 12 is added to determine the correction amount. , Command to the electronic or optical correction mechanism.

【0030】更に、補正機構選択スイッチ10は使用す
る補正機構を選択するためのもので、CPU20による
自動的な選択を優先する場合と、手動による選択を優先
する場合とがあり、また手動による選択を優先する場合
には何れの補正機構も用いない場合、電子式補正機構を
用いる場合、光学式補正機構を用いる場合、および両方
の補正機構を同時に用いる場合の設定をすることができ
る。
Further, the correction mechanism selection switch 10 is for selecting the correction mechanism to be used. There are cases where the automatic selection by the CPU 20 has priority and cases where manual selection has priority, and manual selection. When priority is given to (1), settings can be made such that no correction mechanism is used, an electronic correction mechanism is used, an optical correction mechanism is used, and both correction mechanisms are used simultaneously.

【0031】例えば、CPU20による自動的な補正動
作では、光学系位置検出器12で光学系2に内蔵された
撮像レンズ15の焦点距離を測定し、焦点距離の値によ
って電子式補正機構と光学式補正機構の何れを優先して
使用するかを判断し、他の方法を補助的手段として補正
動作を行う。
For example, in the automatic correction operation by the CPU 20, the optical system position detector 12 measures the focal length of the image pickup lens 15 incorporated in the optical system 2, and the electronic correction mechanism and the optical type are measured according to the value of the focal length. It is determined which of the correction mechanisms is to be used preferentially, and the correction operation is performed by using another method as an auxiliary means.

【0032】前述したような撮像装置の構成ではf=5
0mmを分岐点として、これより長焦点距離側、即ちテ
レ側では光学式を優先して電子式を補助とし、逆に短長
焦点距離側、即ちワイド側では電子式を優先させ、光学
式を補助とするものである。特にワイド端では平行移動
の振れによる影響が大きいため、ワイド端の情報により
CPU20によって自動的に平行移動を検出する加速度
センサからの信号を手振れ信号とし、電子式補正を用い
ることで近接撮影において大きな効果を得ることができ
る。
In the configuration of the image pickup apparatus as described above, f = 5
With 0 mm as the branch point, the optical system is prioritized on the long focal length side, that is, the tele side to assist the electronic system, and conversely, the electronic system is prioritized on the short and long focal length side, that is, the wide side, and the optical system is set. It is to assist. In particular, since the shake of the parallel movement is large at the wide end, the signal from the acceleration sensor that automatically detects the parallel movement by the CPU 20 based on the information of the wide end is used as the shake signal, and the electronic correction is used, which is great in close-up photography. The effect can be obtained.

【0033】上述した光学式と電子式とを複合して用い
ることによって図5の複合補正の特性に示すように全て
の焦点距離において効果的な手振れ補正をすることがで
きるものである。
By using a combination of the above-mentioned optical system and electronic system, effective camera shake correction can be carried out at all focal lengths as shown in the characteristic of the composite correction of FIG.

【0034】つぎに映像信号の処理について説明する
と、相関二重サンプリング回路(CDS)24はCCD
4R、4G、4Bより出力される映像信号を規定利得で
増幅した後、相関二重サンプリングの手法を適用して赤
色(R)、緑色(G)、青色(B)の色信号に変換す
る。A/Dコンバータ25はアナログの色信号をデジタ
ル色信号に変換しレートコンバート処理に供される。
Next, the processing of the video signal will be explained. The correlated double sampling circuit (CDS) 24 is a CCD.
The video signals output from 4R, 4G, and 4B are amplified with a specified gain, and then a correlated double sampling method is applied to convert them into red (R), green (G), and blue (B) color signals. The A / D converter 25 converts an analog color signal into a digital color signal and provides it for rate conversion processing.

【0035】Hレートコンバータ26は順次入力される
デジタル色信号を格納して規定のタイミングで出力する
メモリ回路で形成され、補正機構の設定に応じて動作を
切り換える。即ち、電子式手振れ補正機構が選択された
場合、図3(a)に示す撮像エリアA0 内のエリアA1
に対応する水平画枠を切り出し、また電子式手振れ補正
機構が選択されていない場合はそのままのデジタル色信
号を出力する。
The H rate converter 26 is formed of a memory circuit which stores digital color signals that are sequentially input and outputs the digital color signals at a specified timing, and switches the operation according to the setting of the correction mechanism. That is, when the electronic image stabilization mechanism is selected, the area A1 in the imaging area A0 shown in FIG.
The horizontal image frame corresponding to is cut out, and if the electronic image stabilization mechanism is not selected, the digital color signal is output as it is.

【0036】一方、Vレートコンバータ27は順次入力
されるデジタル色信号を格納して規定のタイミングで出
力するメモリ回路で形成され、補正機構の設定に応じて
動作を切り換える。即ち、電子式手振れ補正機構が選択
された場合、図3(a)に示す撮像エリアA0 内のエリ
アA1 に対応する垂直画枠を切り出し、また電子式手振
れ補正機構が選択されていない場合はそのままのデジタ
ル色信号を出力する。
On the other hand, the V rate converter 27 is formed of a memory circuit which stores digital color signals which are sequentially input and outputs the digital color signals at a specified timing, and switches the operation according to the setting of the correction mechanism. That is, when the electronic image stabilization mechanism is selected, the vertical image frame corresponding to the area A1 in the imaging area A0 shown in FIG. 3A is cut out, and when the electronic image stabilization mechanism is not selected, the vertical image frame is left unchanged. The digital color signal of is output.

【0037】従って、前記Hレートコンバータ26およ
びVレートコンバータ27の働きによってCPU20に
よる指示による電子式手振れ補正機構が実現すると共
に、電子式手振れ補正機構を用いない場合は高画素の映
像信号を得ることができる。
Therefore, the functions of the H rate converter 26 and the V rate converter 27 realize an electronic camera shake correction mechanism instructed by the CPU 20, and obtain an image signal of a high pixel when the electronic camera shake correction mechanism is not used. You can

【0038】つぎに、映像信号処理部28で各デジタル
色信号に対してガンマ補正等の通常のテレビカメラ等に
求められる信号処理を実行した後、輝度信号および色差
信号に変換し、更にビデオ信号に変換して出力する。
Next, the video signal processing unit 28 performs signal processing such as gamma correction required for a normal television camera on each digital color signal, and then converts it into a luminance signal and a color difference signal, and further, a video signal. Converted to and output.

【0039】尚、手振れ検出は角速度センサ、加速度セ
ンサに限ることなく、前回フレームとの画像比較によっ
て得てもよい。また、本実施例のCCD三板式に限るこ
となく、単板式、二板式、四板式等に用いてもよいこと
は論を待たない。
The hand shake detection is not limited to the angular velocity sensor and the acceleration sensor, and may be obtained by comparing the image with the previous frame. Further, it is needless to say that the present invention is not limited to the CCD three-plate type of the present embodiment, and may be a single-plate type, two-plate type, four-plate type, or the like.

【0040】[0040]

【発明の効果】ワイド側で有利な電子式と、テレ側で有
利な光学式の手振れ補正機構をあわせもち、撮像レンズ
の焦点距離に応じて手振れ補正をするので、全焦点距離
において揺れのない高品質な画像を得ることができる。
EFFECTS OF THE INVENTION An electronic image stabilization mechanism, which is advantageous on the wide side, and an optical image stabilization mechanism, which is advantageous on the telephoto side, are combined, and camera shake compensation is performed according to the focal length of the image pickup lens, so there is no shaking at all focal lengths. A high quality image can be obtained.

【0041】また、電子式を用いていないときはCCD
の全画素から水平ラインを等間隔で間引いて映像信号を
作成するので、分解能の高い画像を得ることができる。
When the electronic type is not used, the CCD
Since horizontal lines are thinned out at equal intervals from all the pixels to generate a video signal, an image with high resolution can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明による手振れ補正機構を具備した撮像
装置のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an image pickup apparatus including an image stabilization mechanism according to the present invention.

【図2】 撮像部のダイクロックプリズムによるRGB
分離光学系とCCDとの構成を示す。
[FIG. 2] RGB by a dichroic prism of an imaging unit
The structure of a separation optical system and CCD is shown.

【図3】 電子式手振れ補正機構を説明するための図で
あって、(a)はCCD上での映像切り出し枠を示し、
(b)は映像切り出し枠に対応する光軸の補正角の算出
を示す。
FIG. 3 is a diagram for explaining an electronic image stabilization mechanism, in which (a) shows an image cutting frame on a CCD,
(B) shows the calculation of the correction angle of the optical axis corresponding to the image cutout frame.

【図4】 光学式手振れ補正機構を説明するための図で
ある。
FIG. 4 is a diagram for explaining an optical image stabilization mechanism.

【図5】 撮像レンズの焦点距離と手振れ補正角度との
関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a focal length of an imaging lens and a camera shake correction angle.

【図6】 撮像レンズの焦点距離と手振れ補正比率およ
び補正量との関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a focal length of an imaging lens, a camera shake correction ratio, and a correction amount.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光軸角可変光学部 2 光学系 3 ダイクロックプリズム 4、4R、4G、4B CCD 5R、5G、5B CCD駆動部 6 傾斜角検出器 7 X軸振れ検出器 8 Y軸振れ検出器 9 T/Wスイッチ 10 補正機構選択スイッチ 11 駆動機構 12 光学系位置検出器 15 撮像レンズ 16 プリズム 20 CPU 21 制御部 22 駆動回路 23 駆動タイミングジェネレータ 24 CDS 25 A/Dコンバータ 26 Hレイトコンバータ 27 Vレイトコンバータ 28 映像信号処理部 1 Optical axis angle variable optical section 2 Optical system 3 Dichroic prism 4, 4R, 4G, 4B CCD 5R, 5G, 5B CCD drive section 6 Tilt angle detector 7 X axis shake detector 8 Y axis shake detector 9 T / W switch 10 correction mechanism selection switch 11 drive mechanism 12 optical system position detector 15 imaging lens 16 prism 20 CPU 21 control unit 22 drive circuit 23 drive timing generator 24 CDS 25 A / D converter 26 H late converter 27 V late converter 28 video Signal processor

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 焦点距離を可変とする撮影光学系とCC
D撮像素子とを含んでなる撮像装置において、 前記撮像装置の、撮影光軸に垂直な平面内の水平および
垂直方向の互いに直交する2方向の振れを検出する検出
手段と、 前記撮影光軸に垂直な平面内の水平および垂直方向の互
いに直交する2方向の、前記撮影光学系に入射する入射
光角を制御する制御手段とを設けると共に、 前記検出手段による前記撮像装置の振れの検出量に応じ
て前記CCDからの撮像情報の読み出しを変える第一の
振れ補正手段と、 前記検出手段による前記撮像装置の振れの検出量に応じ
て前記制御手段により前記撮影光学系に入射する入射光
角を制御する第二の振れ補正手段とを具備したことを特
徴とする撮像装置。
1. A photographing optical system having a variable focal length and a CC.
An image pickup apparatus including a D image pickup device, wherein the image pickup apparatus includes a detection unit that detects shakes in two directions, which are perpendicular to each other in a horizontal direction and a vertical direction in a plane perpendicular to the photographing optical axis, and the photographing optical axis. A control means for controlling incident light angles incident on the photographing optical system in two directions, which are orthogonal to each other in a horizontal plane and a vertical direction in a vertical plane, is provided, and a detection amount of shake of the image pickup apparatus by the detection means is provided. According to a first shake correction unit that changes the reading of the image pickup information from the CCD, and an incident light angle that is incident on the photographing optical system by the control unit according to a detected amount of shake of the image pickup apparatus by the detection unit. An image pickup apparatus comprising: a second shake correction unit for controlling.
【請求項2】 前記第一の振れ補正手段のみを用いるこ
とと、 前記第二の振れ補正手段のみを用いることと、 前記第一の振れ補正手段と前記第二の振れ補正手段とを
同時に用いることと、 更に、前記第一の振れ補正手段と前記第二の振れ補正手
段とを共に用いないこと、 を選択する選択手段を設けたことを特徴とする、請求項
1に記載の撮像装置。
2. The use of only the first shake correcting means, the use of only the second shake correcting means, and the simultaneous use of the first shake correcting means and the second shake correcting means. The image pickup apparatus according to claim 1, further comprising a selection unit that selects that the first shake correction unit and the second shake correction unit are not used together.
【請求項3】 前記撮影光学系の焦点距離を検出する手
段を設けると共に、 前記焦点距離の値に応じて前記第一の振れ補正手段と前
記第二の振れ補正手段とを自動的に選択することを特徴
とする、請求項1に記載の撮像装置。
3. A means for detecting the focal length of the photographing optical system is provided, and the first shake correcting means and the second shake correcting means are automatically selected according to the value of the focal length. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein
【請求項4】 前記撮影光学系の焦点距離を検出する手
段を設けると共に、 前記焦点距離の値に応じて前記第一の振れ補正手段と前
記第二の振れ補正手段の各々の動作に、自動的に異なっ
た重み付けをすることを特徴とする、請求項1に記載の
撮像装置。
4. A means for detecting the focal length of the photographing optical system is provided, and the operation of each of the first shake correction means and the second shake correction means is automatically performed according to the value of the focal length. 2. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the weightings are different from each other.
【請求項5】 前記第一の振れ補正手段を用いないとき
は、CCDの全画素から、一定の間隔で水平走査ライン
を除去して映像画像を構成することを特徴とする、請求
項1に記載の撮像装置。
5. The video image is constructed by removing horizontal scanning lines from all pixels of the CCD at regular intervals when the first shake correction means is not used. The imaging device described.
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