JPH10322584A - 振れ補正方法、レンズ装置、撮像装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズ交換可能なビデオカメラで高倍率レン
ズを用いた場合にも振れ補正を可能にする。 【解決手段】 カメラユニットＣＵ側では撮像素子１６
１が撮像した画像の動きベクトルを検出してレンズユニ
ットＬＵに伝える。ＬＵでは、ジャイロ１で検出した振
れ信号と上記動きベクトル信号とを加算した信号をコン
ピュータＣＯＭで処理することにより、振れ補正用の制
御信号１３３を生成する。可変頂角プリズム１００は、
上記制御信号に基づいてアクチュエータ１１０を介して
駆動されることにより振れを補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレンズ交換可能なビ
デオカメラに用いて好適な振れ検出方法、レンズ装置、
撮像装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりビデオカメラはＡＥ（オートエ
クスポージャ）、ＡＦ（オートフォーカス）等あらゆる
点で自動化、多機能化が図られ、良好な撮影が容易に行
えるようになっている。また、近年ビデオカメラの小型
化や、光学系の高倍率化に伴い、カメラの振れが撮影画
像の品位を低下させる大きな原因となっていることに着
目し、このカメラ振れを補正する振れ補正機能付き撮像
装置が種々提案されている。

【０００３】図６に従来の振れ補正機能付き撮像装置の
構成の一例を示す。同図において、１は例えば振動ジャ
イロ等の角速度センサ（ジャイロセンサ）からなる角速
度検出器であり、振れ補正付きカメラ等の撮像装置に取
り付けられている。２は角速度検出器１から出力される
角速度信号の直流成分を遮断して交流成分、すなわち振
動成分のみを通過させるＤＣカットフィルタである。こ
のＤＣカットフィルタ２は、所定の帯域で信号を遮断す
るハイパスフィルタ（以下ＨＰＦと示す）を用いても良
い。３はＤＣカットフィルタ２より出力された振れ信号
としての角速度信号を適当な感度に増幅するアンプであ
る。

【０００４】４はアンプ３より出力された角速度信号を
デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、５はＡ／Ｄ変換
器４の出力の低周波成分を遮断するハイパスフィルタ
（ＨＰＦ）であり、任意の帯域で特性を可変する機能を
有する。６はＨＰＦ５の出力（角速度信号）を積分して
角変位信号を出力する積分器であり、任意の帯域で特性
を可変する機能を有する。７は上記角速度信号及び積分
器６より出力された角速度信号の積分信号、すなわち角
変位信号からパンニング・チルティングの判定を行うパ
ン・チルト判定回路であり、角速度信号及び角変位信号
のレベルにより後述するパンニング制御を行う。８は角
変位信号をアナログ信号に変換し変位信号として出力す
るＤ／Ａ変換器である。そしてＡ／Ｄ変換器４、ＨＰＦ
５、積分器６、パン・チルト判定回路７、Ｄ／Ａ変換器
８は、例えばマイクロコンピュータ（以下マイコンと称
す）ＣＯＭによって構成される。

【０００５】９はマイコンＣＯＭより出力された変位信
号を振れ補正信号とし、これに基づいて、後段の画像補
正手段１０を振れを抑制するように駆動する駆動回路、
１０は画像補正手段であり、光学的光軸を変移させて振
れを相殺する後述の光学的補正手段が用いられている。
また、１５０は撮像光学系、１６１は被写体を撮像する
撮像素子であり、上記角速度検出器１は、これらの撮像
光学系１５０、撮像素子１６１の振れを実質的に検出す
る。１６２は信号処理回路、１３は記録装置である。

【０００６】次にパン・チルト判定回路７の動作につい
て説明する。Ａ／Ｄ変換器４より出力された角速度信号
及び積分器５より出力された角変位信号を入力し、角速
度が所定のしきい値以上、あるいは角速度が所定のしき
い値以内であっても、角速度信号を積分した角変位信号
が所定のしきい値以上の場合には、パンニングあるいは
チルティングであると判定する。このときＨＰＦ５の低
域カットオフ周波数を高域側へと変移させ、低域の周波
数に対して振れ補正系が応答しないように特性を変更す
ると共に、画像補正手段１０の補正位置を除々に移動範
囲中心へとセンタリングするために、積分器６の積分特
性の時定数を短くなる方向に変移させ、積分器６に蓄積
された値を基準値（揺れを検出していない状態において
とりうる値）とする制御（以下パンニング制御）を行
う。

【０００７】この間も角速度信号及び角変位信号の検出
は行われており、パンニング、チルティングが終了した
ときは、再びＨＰＦ５の低域のカットオフ周波数を低下
して振れ補正範囲を拡張する動作が行われ、パンニング
制御から抜ける。

【０００８】上記の動作を図７のフローチャートを用い
て説明する。 ＃０１ このフローの始まりであり、所定のタイミング
で繰り返し開始される。 ＃０２ 増幅された角速度信号をアナログ量からマイコ
ンＣＯＭ内で扱えるデジタル値に変換する。 ＃０３ 前回用意されたカットオフ周波数（ｆｃ）の値
を用いＨＰＦ５の演算を行う。 ＃０４ 前回用意された時定数の値を用いて積分演算を
行う。 ＃０５ 積分結果、すなわち角変位信号をアナログ量に
変換して出力する。 ＃０６ 角速度信号が所定のしきい値以上であるかを判
断する。

【０００９】＃０７ 積分値が所定のしきい値以上であ
るかを判断する。 ここで、角速度信号が所定のしきい値以上、あるいは角
速度信号が所定のしきい値に満たなくとも、積分値が所
定のしきい値以上ならばパンニング・チルティング状態
と判断して＃０８へ進む。また角速度信号と積分値が共
に所定のしきい値に満たない場合は、通常制御状態、あ
るいはパンニング・チルティングの終了状態と判断して
＃１０へ進む。

【００１０】＃０８ ＨＰＦ演算に用いるカットオフ周
波数の値を現在の値より所定の値だけ高くし、低周波信
号の減衰率を現在のそれより大きくする。 ＃０９ 積分演算に用いる時定数の値を現在の値より所
定の値だけ短くし、角変位出力が基準値に近づくように
する。 ＃１０ ＨＰＦ演算に用いるカットオフ周波数の値を現
在の値より所定の値だけ低くし、低周波信号の減衰率を
現在のそれより小さくする。 ＃１１ 積分演算に用いる時定数の値を現在の値より所
定の値だけ長くし、積分効果を上げる。 ＃１２ 処理の終了。

【００１１】次に、従来例における画像補正手段１０の
一例を図８に示す。同図は特に可変頂角プリズム１００
を用いると共に、駆動系にはボイス・コイル型アクチュ
エータ１１０を使用し、角変位をエンコーダ１２０で検
出して駆動系にフィードバックして駆動量を制御するよ
うな閉ループを構成する制御系としたものである。

【００１２】可変頂角プリズム１００について詳しく述
べると、同図に示す１０１、１０１′は対向して配置さ
れている平面ガラスであり、１０２は透明な高屈折率
（屈折率ｎ）の弾性体または不活性液体、１０３は高屈
折率液体１０２を外周より樹脂フィルム等にて弾力的に
封止するための封止材、１０４は平面ガラス１０１に直
角に入射し、高屈折率液体１０２及び平面ガラス１０
１′を透過した光の光路を示したものである。

【００１３】同図（ａ）は平面ガラス１０１及び１０
１′が平行に保持されている状態であり、光路１０４は
平面ガラス１０１に直角に入射し、高屈折率液体１０２
を通り、平面ガラス１０１′より直角に射出する。同図
（ｂ）はボイス・コイル型駆動装置により、平面ガラス
１０１′を傾けた状態であり、光学的光軸を変移させた
状態にあたる。この状態は平面ガラス１０１、１０１′
及び高屈折率液体１０２とで光学的なプリズムを形成
し、従って平面ガラス１０１に直角に入射した光は平面
ガラス１０１′より射出されるときに図示のように光路
１０４を変化させられる。

【００１４】同図（ｂ）において、可変頂角プリズム１
００の一方の平面ガラス１０１′を平面ガラス１０１に
対し角度σだけ回動させたときの入射光束１０４′の通
過状態を更に説明していくと、同図に示すように、平面
ガラス１０１に直角に入射してきた光束１０４′は楔形
プリズムと同じ原理により、角度φ＝（ｎ−１）σだけ
偏向されて出射する。即ち、光軸１０４′は角度分だけ
偏心（偏向）される。なお、ｎは屈折率であり、ガラス
の屈折率に近いものとする。

【００１５】この可変頂角プリズム１００を用いた場合
の光軸の補正方法を図９を用いて説明する。同図におい
て、１０１′−Ａ及び１０１′−Ｂは先に説明した平面
ガラス、１０４及び１０４′は光路、１５０は撮像光学
系、１６１は結像した光を光電変換し電気信号として出
力する撮像素子、１６２は撮像素子１６１の電気信号を
例えばＮＴＳＣ等のビデオ信号に変換する信号処理回
路、１３はビデオ信号を記録する記録装置である。平面
ガラス１０１′−Ａが同図に示すように平行状態にある
場合は、光路１０４は直線的に結像面に結ばれるが、１
０１′−Ｂに示すように傾きを生じた場合は、光路１０
４′のように変化し、撮像装置の揺れなどによる被写体
の移動を光学的に補正することが可能となる。

【００１６】再び図８に戻り、駆動アクチュエータ１１
０について説明する。１１１はヨーク、１１２はマグネ
ット、１１３はコイル、１１４は駆動トルクを伝達する
アームである。これらの部材を用いてコイル１１３に電
流を流すことにより可変頂角プリズム１００の頂角を可
変するボイス・コイル型のアクチュエータが構成されて
いる。

【００１７】さらに可変頂角プリズム１００の傾きを検
出するために角変位エンコーダ１２０を設けており、１
２１は可変頂角プリズム１００の角変位検出用のスリッ
トであり、可変頂角プリズム１００の平面ガラス１０
１′とともにアーム１１４を通じ回動してその位置を変
移する。１２２はスリット１２１の位置を検出する発光
ダイオード、１２３はＰＳＤ（Position Sensing Detec
tor ）であり、発光ダイオード１２２とともにスリット
１２１の変位を検出することにより、可変頂角プリズム
頂角の角変位を検出するエンコーダを構成している。

【００１８】そして可変頂角プリズム１００によって入
射角度が変えられた光束は図９に示す撮像光学系１５０
を通じて撮像素子１６１等の撮像面上に結像され、信号
処理回路１６２により信号処理され記録装置１３にて記
録される。なお図８には説明の便宜上不図示であるが、
上記可変頂角プリズム１００の駆動方向と直角に同様の
機能をもつ駆動装置、エンコーダ及び制御装置が存在
し、光軸に対して上下左右の補正を可能にするものであ
る。

【００１９】次に可変頂角プリズムを駆動制御する制御
回路の基本的な構成及び動作について図１０のブロック
図を用いて説明する。同図において、１００は可変頂角
プリズム、１３１はアンプ、１３２はアクチュエータを
駆動するドライバー、１１０は上述した可変頂角プリズ
ム駆動用のボイス・コイル型アクチュエータ、１２０は
可変頂角プリズム１００の頂角変位を検出するエンコー
ダ、１３４はマイコンＣＯＭから出力される振れ補正用
の制御信号１３３と角変位エンコーダ１２０の出力信号
とを逆極性で加算する加算器である。

【００２０】上記構成において、マイコンＣＯＭから出
力される振れ補正用の制御信号１３３と角変位エンコー
ダ１２０の出力信号とが等しくなるように制御系が動作
することにより、結果として制御信号１３３がエンコー
ダ１２０の出力と一致するように可変頂角プリズム１０
０が駆動されることにより、マイコンＣＯＭの指示され
た位置（頂角）に可変頂角プリズム１００が制御され
る。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記可
変頂角プリズム等の光学的振れ補正手段を備えたレンズ
システムにおいては、手振れ検出手段として角速度を検
出するジャイロの信号を利用して手振れ補正を行うた
め、レンズの倍率が大きくなる（望遠になる）につれて
撮像面の補正誤差が拡大するという問題があった。撮像
面の補正誤差とは、撮像装置の振れ量に対する補正系の
補正残りあるいは補正過多であり、撮像装置の光学系の
焦点距離が長くなり、像の拡大倍率が大きくなるにつれ
て撮像面上での補正誤差量も増加する。

【００２２】また、一方でビデオカメラの撮影領域を広
げるために、銀塩カメラと同様の交換レンズ方式のビデ
オカメラが提案されている。交換レンズシステムは高倍
率のレンズやエクステンダ等の装置が着脱可能であるた
め、高倍率レンズを組み合わせることが容易であり、上
記の補正誤差がカメラ・レンズ一体型のビデオカメラに
比べ大きくなることが考えられる。特に角速度検出手段
であるジャイロの検出特性が劣化する１Ｈｚ以下の低域
周波数においては補正誤差の拡大は顕著であり、低い周
波数の振れ残りは画質の劣化につながる。

【００２３】本発明は上記の問題を解決し、焦点距離の
長いレンズを用いた場合でも振れ補正を精度良く行うこ
とを目的としている。

【００２４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明による振
れ補正方法においては、撮像手段が撮像した画像の動き
を検出した動き信号と、レンズ手段の振れを検出した振
れ信号とを用いて所定の演算を行うことにより、上記レ
ンズ手段の振れを光学的に補正する補正手段を駆動制御
する制御信号を生成するようにしている。

【００２５】請求項２の発明によるレンズ装置において
は、カメラユニットに着脱可能に接続されるレンズ装置
であって、上記カメラユニット内において撮像信号中よ
り検出した動き情報を入力する入力手段と、上記レンズ
装置の振れを検出して振れ情報を出力する振れ検出手段
と、上記レンズ装置の振れによる画像の動きを光学的に
補正する補正手段と、上記補正手段を駆動する駆動手段
と、上記入力された動き情報と上記振れ情報とを用いて
所定の演算を行うことにより上記駆動手段を制御する制
御手段とを設けている。

【００２６】請求項３の発明による撮像装置において
は、レンズユニットと、該レンズユニットを着脱自在の
カメラユニットとからなり、被写体像を撮像して撮像信
号を出力する撮像手段と、上記撮像信号中より動きを検
出して動き情報を出力する動き検出手段と、上記動き情
報を上記レンズユニットに送信する第１の通信手段と、
上記動き情報が入力される第２の通信手段と、上記レン
ズユニットの振れを検出して振れ情報を出力する振れ検
出手段と、上記レンズユニットの振れによる画像の動き
を光学的に補正する補正手段と、上記補正手段を駆動す
る駆動手段と、上記入力された動き情報と上記振れ情報
とを用いて所定の演算を行うことにより上記駆動手段を
制御する制御手段とを設けている。

【００２７】請求項４の発明によるコンピュータ読み取
り可能な記録媒体においては、撮像信号中より検出した
動き情報と、レンズまたはカメラの振れを検出した振れ
情報とを用いて所定の演算を行うことにより、上記振れ
を光学的に補正する補正手段を駆動制御する制御信号を
生成する処理を実行するためのプログラムを記録してい
る。

【００２８】請求項１１の発明による撮像装置において
は、レンズユニットとカメラユニットとからなる撮像装
置であって、撮像手段より出力された撮像信号中より画
像の動き情報を検出する動き検出手段と、上記装置に加
わる振れを検出する振れ検出手段と、上記振れによる画
像の動きを光学的に補正する補正手段と、上記動き検出
手段と上記振れ検出手段との出力を演算して上記補正手
段を制御する制御手段とを設けている。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明による撮像装置の実
施の形態を図面を参照しながら説明する。図１は本発明
の第１の実施の形態による振れ補正機能付き撮像装置の
振れ補正システムの基本構成を示すブロック図である。
図１においては、前述の図６、図１０に示す従来例と同
一部分については同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。図１において、前記従来例を示す図６、図１０と異
なるのは、点線の左側に示す領域をカメラユニット（Ｃ
Ｕ）とし、波線の右側に示す領域をレンズユニット（Ｌ
Ｕ）として、ＣＵとＬＵとを分離できる構造を取ってい
ることにある。具体的には、現在有る一眼レフカメラや
ビデオカメラ等で用いられているバヨネットマウントと
称される結合方式などである。また、１８１、１８２は
それぞれＣＵ、ＬＵに設けられた端子を示し、バヨネッ
トマウントで両ユニットが着脱可能に結合されると電気
的、機械的に接続される構造である。

【００３０】同図においては、特にＣＣＤ等の撮像素子
１６１より得られる画像信号出力から画像の動きベクト
ルを検出する動きベクトル検出部２０１を備え、ジャイ
ロ等の角速度検出器１による手振れ補正のエラー（補正
残り）を撮像面上の動きベクトル量として正規化し、こ
れをＬＵとＣＵ間の通信部１９１、１９２を通じて手振
れ補正の補助情報としてＣＵよりＬＵに所定のタイミン
グで転送するようにしている。またＬＵにおいては、転
送された補助情報に応じて可変頂角プリズム１００を駆
動するために加算器１３５に上記補助情報を加算するよ
うにしている。

【００３１】まず、ＣＵ内にある動きベクトル検出部２
０１について説明する。現在、画像の符号化装置や画像
振れ検出装置に必要な動きベクトル検出法として、相関
法やブロックマッチング法などがある。マッチング演算
については、尾上守男氏等により、情報処理 Vol.17 N
o.7 p634-640 July 1976 等で詳しく論じられている。
ブロックマッチング法は、入力画像信号を複数の適当な
大きさのブロック（たとえば８×８ライン等）に分割
し、ブロック単位に前のフィールド（またはフレーム）
の一定範囲の画素との差を計算し、この差の絶対値の和
が最小となる前のフィールド（またはフレーム）のブロ
ックを検索し、当該ブロックの相対的なずれをそのブロ
ックの動きベクトルを示すものとする方法である。

【００３２】ブロックマッチング法を用いた場合の検出
法の一例を図２を用いて説明する。同図は、前記動きベ
クトル検出部２０１のプロセスを説明するための概略的
な構成図である。図２において、動きベクトル検出対象
となる画像信号がフィールド（またはフレーム）単位の
記憶手段２１０及び空間周波数フィルタ２１２にそれぞ
れ与えられる。記憶手段２１０は画像信号を一時的に記
憶するメモリから構成されている。フィルタ２１２は画
像信号から動きベクトル検出に有用な空間周波数成分を
抽出するもので、画像信号の高空間周波数成分を除去す
るために設けられる。

【００３３】フィルタ２１２を通過した画像信号は、２
値化手段２１３により所定のレベルを境に２値化され
る。２値化された画像信号は相関演算手段２１４及び１
フィールド期間遅延手段としての記憶手段２１６に与え
られる。相関演算手段２１４には更に記憶手段２１６よ
り、前のフィールドの画像信号が加えられている。相関
演算手段２１４はブロックマッチング法に従ってブロッ
ク単位に現フィールドと前フィールドの相関演算を行
い、その結果を次段の動きベクトル検出手段２１８に与
える。動きベクトル検出手段２１８は相関値よりブロッ
ク単位の動きベクトルを検出する。具体的には相関値が
最小となる前フィールドのブロックを探索し、その相対
的なずれを動きベクトルとしている。ブロック単位の動
きベクトルは動きベクトル決定手段２２４に加えられ
る。動きベクトル決定手段２２４はブロック単位の動き
ベクトルより全体の動きベクトルを決定する。例えば、
ブロック単位の動きベクトルの中央値または平均値を全
体の動きベクトルとしているものである。

【００３４】以上の手法により、画素単位での垂直方向
及び水平方向それぞれの移動量（＝動きベクトル）を求
めることができる。この動きベクトルは連続した撮像画
の単位時間当たりの移動量を示すものであり、連続した
撮像面の移動量に比例した値が得られる。即ち、角速度
検出器１より検出された補正量の誤差が無い場合は撮像
画上の動きベクトルは検出されず、振れ補正の補助情報
も０となる。

【００３５】上記の手法で求められた動きベクトル信号
はＣＵ通信部１９１及びＬＵ通信部１９２を通じて、例
えばビデオ信号の垂直同期信号に同期した所定のタイミ
ングでＬＵに転送される。通信部１９１、１９２の通信
手段としてはシリアル通信などの電気的なデータ伝達手
段を備える構成のもの（例えばビデオカメラの交換レン
ズフォーマットであるＶＬフォーマットなど）で有れば
よい。このような構成はＣＵ、ＬＵ各々にワンチップマ
イクロコンピュータを利用したものが一般であり、情報
伝達項目の一つとして振れ補正情報を伝達するものであ
る。

【００３６】図３にデータ転送の動作を説明するフロー
チャートを示す。本フローでは特にＣＵよりＬＵに動き
ベクトル情報を振れ補正の補助情報として転送すること
のみを主眼において説明するが、実際には他にオートフ
ォーカス情報やオートエクスポージャ情報等を同時に転
送することも可能である。

【００３７】まず、図３（ａ）のカメラユニット（Ｃ
Ｕ）側の処理として、 ＃２１ このフローの始まりであり、所定のタイミング
で繰り返し開始される。 ＃２２ 動きベクトル情報の抽出演算が終了したことを
確認する。動きベクトル情報の抽出演算が終了したなら
ば＃２３へ進む。 ＃２３ ＬＵとの通信データをセットする。 ＃２４ カメラの垂直同期信号が発生したことを確認す
る。同期信号が発生したならば＃２５へ進む。 ＃２５ Ｖ同期を確認したならばデータの通信を開始す
る。 ＃２６ 処理の終了。

【００３８】次に、同図（ｂ）のレンズユニット（Ｌ
Ｕ）側の処理として、 ＃３１ このフローの始まりであり、所定のタイミング
で繰り返し開始される。 ＃３２ ＣＵより通信開始の信号が発生したことを確認
する。通信開始の信号が発生したならば＃３３へ進む。 ＃３３ ＣＵとのデータ通信を開始する。 ＃３４ ＣＵより通信されたデータを加算器１３５に入
力加算する。 ＃３５ 処理の終了。

【００３９】以上のようなフローにより、ＣＵよりＬＵ
へのデータ転送を行う。この転送された動きベクトル信
号は、加算器１３５で角速度信号に補助情報として加算
されて振れ補正用の制御信号１３６となり、前記従来例
で説明した図７の制御フローによりマイコンＣＯＭ内に
て信号処理された後、振れ補正用の制御信号１３３を得
る。この振れ補正用の制御信号１３３とエンコーダ１２
０の出力信号とが等しくなるように制御系が動作するの
で、結果として制御信号１３３がエンコーダ１２０の出
力と一致するように可変頂角プリズム１００が駆動され
る。これにより、マイコンＣＯＭの指示された位置（頂
角）と画像ベクトルによる補正量との加算量に応じて可
変頂角プリズム１００が制御される。

【００４０】なお、本実施の形態においては、角速度検
出器１であるジャイロの角速度検出軸と画像ベクトル検
出軸との関係は必ず直交となる方向に配置されているも
のとし、加算器１３５による加算についても上記各々の
検出方向のみの加算を行うようにしている。また、不図
示ではあるが、本実施の形態は前記従来例と同様に本実
施の形態に説明されている補正軸及び光軸にそれぞれ直
交する方向に同様の機能を配しており、光軸に対して上
下左右の補正を可能にするものである。

【００４１】また、図１におけるメモリ１３７には、マ
イコンＣＯＭが上述した処理を実行するためのプログラ
ムが記録されている。このメモリ１３７としては、半導
体メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、光ディスク、光磁気メモリ、
磁気媒体等の記録媒体が用いられる。

【００４２】図４に振れ補正機能付き撮像装置の第２の
実施の形態を示す。図４においては、前述の図１と同一
部分については同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。本実施の形態においても前記バヨネットマウント等
を用いた交換レンズ方式を前提としている。第１の実施
の形態との差異は、光学的振れ補正手段として可変頂角
プリズム１００に代えてレンズシフトによる光軸補正を
行い、またカメラユニット（ＣＵ）内に単位時間の当た
りのベクトル量を変移量に変換する信号処理手段を持つ
構成としたことである。

【００４３】図４において、動きベクトル検出部２０１
で検出された垂直、水平各々の動きベクトルは、ハイパ
スフィルタ（ＨＰＦ）２１９を経て積分器２２０で積分
され、単位時間当たりのベクトル量を変移量に変換され
る。この変移量を通信部１９１、１９２を通じて手振れ
補正の補助情報としてＣＵよりＬＵに所定のタイミング
で転送し、加算器１３４で加算し、補正目標値として補
正光学系を駆動するようにしている。

【００４４】さらに、本実施の形態においては、光学補
正系としてシフトレンズ３００を設け、上記補正目標値
に応じた量だけアクチュエータ１１０によりシフトレン
ズ３００を光軸に対し直交方向に移動させて光軸を可変
させることにより、揺れの補正を実現させている。

【００４５】また、本実施の形態においては、パンニン
グ（チルティング）の処理については第１の実施の形態
とは異なり、ＬＵ内のＣＯＭにて前記従来例に代表され
る処理によりパンニングを判定し、このパンニング時の
処理をＣＵ内の各フィルタと同期させる必要があるた
め、通信部１９１、１９２を通じてＬＵよりＣＵにパン
ニング処理の情報を伝達する。ＣＵはＬＵより伝送され
たパンニング情報に基づきＨＰＦ２１９及び積分器２２
０のカットオフ周波数をそれぞれ可変することにより、
ＬＵ内のＣＯＭ内の処理と同期のとれたパンニング制御
を行うようにしている。

【００４６】図５を用いて本実施の形態によるパンニン
グ処理についてのフローを説明する。なおパンニング制
御については前記従来例の図７によりすでに説明済みで
あるためここでは詳細な説明を省略する。 ＃１０１ このフローの始まりであり、所定のタイミン
グで繰り返し開始される。 ＃１０２ 増幅された角速度信号をアナログ量からマイ
コン内で扱えるデジタル値に変換する。 ＃１０３ 前回用意されたカットオフ周波数（ｆｃ）の
値を用いＨＰＦの演算を行う。 ＃１０４ 前回用意された時定数の値を用いて積分演算
を行う。 ＃１０５ 積分結果、すなわち角変位信号をアナログ量
に変換して出力する。

【００４７】＃１０６ 角速度信号が所定のしきい値以
上であるかを判断する。 ＃１０７ 積分値が所定のしきい値以上であるかを判断
する。ここで、角速度信号が所定のしきい値以上、ある
いは角速度信号が所定のしきい値に満たなくとも、積分
値が所定のしきい値以上ならば、パンニング・チルティ
ング状態と判断して＃１０８へ進む。また、角速度信号
と積分値が共に所定のしきい値に満たない場合は、通常
制御状態あるいはパンニング・チルティングの終了状態
と判断して＃１１０へ進む。

【００４８】＃１０８ ＨＰＦ演算に用いるカットオフ
周波数の値を現在の値より所定の値だけ高くし、低周波
信号の減衰率を現在のそれより大きくする。 ＃１０９ 積分演算に用いる時定数の値を現在の値より
所定の値だけ短くし、角変位出力が基準値に近づくよう
にする。 ＃１１８ ＣＵ内のＨＰＦ２１９のカットオフ周波数の
値を現在の値より所定の値だけ高くし、低周波信号の減
衰率を現在のそれより大きくする。 ＃１１９ ＣＵ内の積分器２２０の時定数の値を現在の
値より所定の値だけ短くし、変移出力が基準値（０）に
近づくようにする。

【００４９】＃１１０ ＨＰＦ演算に用いるカットオフ
周波数の値を現在の値より所定の値だけ低くし、低周波
信号の減衰率を現在のそれより小さくする。 ＃１１１ 積分演算に用いる時定数の値を現在の値より
所定の値だけ長くし、積分効果を上げる。 ＃１２０ ＣＵ内のＨＰＦ２１９のカットオフ周波数の
値を現在の値より所定の値だけ低くし、低周波信号の減
衰率を現在のそれより小さくする。 ＃１２１ ＣＵ内の積分器２２０の時定数の値を現在の
値より所定の値だけ長くし、積分効果を上げる。 ＃１１２ 処理の終了。

【００５０】以上のようにＬＵのＣＯＭ内のパン・チル
ト判定回路７によるパンニング処理とＣＵ内のＨＰＦ１
１０と積分器１２０の時定数の可変を同期することによ
り、円滑なパンニング制御が可能となる。

【００５１】なお、本実施の形態においては、ジャイロ
等の角速度検出器１より検出された補正信号を基にパン
ニング処理を行う構成となっているが、ＣＵより伝送さ
れた補正補助信号と加算した後の補正信号をパンニング
処理の対象としてもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、画
像の動き信号を振れ信号の補助情報として用いることに
より、撮像画像の補正誤差を軽減し、高倍率レンズにも
対応した振れ補正が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図２】図１の動きベクトル検出部を示すブロック図で
ある。

【図３】ＣＵ、ＬＵ間の通信を説明するためのフローチ
ャートである。

【図４】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図５】パンニング制御を説明するためのフローチャー
トである。

【図６】従来の振れ補正機能付き撮像装置を示すブロッ
ク図である。

【図７】従来のパンニング制御を説明するためのフロー
チャートである。

【図８】可変頂角プリズムの構成及び動作を説明するた
めの構成図である。

【図９】可変頂角プリズムの構成及び動作を説明するた
めの構成図である。

【図１０】可変頂角プリズム制御を説明するためのブロ
ック図である。

【符号の説明】

１ 角速度検出器 １００ 可変頂角プリズム １１０ アクチュエータ １３２ ドライバ １３３ 制御信号 １３５ 加算器 １３７ メモリ １５０ 撮像光学系 １６１ 撮像素子 １８１、１８２ 端子 １９１ ＣＵ通信部 １９２ ＬＵ通信部 ２０１ 動きベクトル検出部 ２１９ ＨＰＦ ２２０ 積分器 ＣＵ カメラユニット ＬＵ レンズユニット

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像手段が撮像した画像の動きを検出し
   た動き信号と、レンズ手段の振れを検出した振れ信号と
   を用いて所定の演算を行うことにより、上記レンズ手段
   の振れを光学的に補正する補正手段を駆動制御する制御
   信号を生成することを特徴とする振れ補正方法。
2. 【請求項２】 カメラユニットに着脱可能に接続される
   レンズ装置であって、 上記カメラユニット内において撮像信号中より検出した
   動き情報を入力する入力手段と、 上記レンズ装置の振れを検出して振れ情報を出力する振
   れ検出手段と、 上記レンズ装置の振れによる画像の動きを光学的に補正
   する補正手段と、 上記補正手段を駆動する駆動手段と、 上記入力された動き情報と上記振れ情報とを用いて所定
   の演算を行うことにより上記駆動手段を制御する制御手
   段とを備えたレンズ装置。
3. 【請求項３】 レンズユニットと、該レンズユニットを
   着脱自在のカメラユニットとからなり、 被写体像を撮像して撮像信号を出力する撮像手段と、 上記撮像信号中より動きを検出して動き情報を出力する
   動き検出手段と、 上記動き情報を上記レンズユニットに送信する第１の通
   信手段と、 上記動き情報が入力される第２の通信手段と、 上記レンズユニットの振れを検出して振れ情報を出力す
   る振れ検出手段と、 上記レンズユニットの振れによる画像の動きを光学的に
   補正する補正手段と、 上記補正手段を駆動する駆動手段と、 上記入力された動き情報と上記振れ情報とを用いて所定
   の演算を行うことにより上記駆動手段を制御する制御手
   段とを備えた撮像装置。
4. 【請求項４】 撮像信号中より検出した動き情報と、レ
   ンズまたはカメラの振れを検出した振れ情報とを用いて
   所定の演算を行うことにより、上記振れを光学的に補正
   する補正手段を駆動制御する制御信号を生成する処理を
   実行するためのプログラムを記録したコンピュータ読み
   取り可能な記録媒体。
5. 【請求項５】 パンニング検出手段をカメラユニットあ
   るいはレンズユニット内に備え、上記制御手段は、上記
   パンニング検出手段の出力に応じて、上記補正手段の動
   作を上記駆動手段を介して制御するように構成されてい
   ることを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
6. 【請求項６】 さらに上記動き情報の高域成分を積分す
   る積分手段を上記カメラユニット又はレンズユニットに
   設け、上記制御手段は、上記パンニング検出手段の検出
   情報に応じて、上記積分手段の積分時定数を制御するよ
   うに構成されていることを特徴とする請求項５記載の撮
   像装置。
7. 【請求項７】 上記補正手段は、可変頂角プリズムを含
   むことを特徴とする請求項２記載のレンズ装置。
8. 【請求項８】 上記補正手段は、光軸に対して直角方向
   に移動可能なレンズを含むことを特徴とする請求項２記
   載のレンズ装置。
9. 【請求項９】 上記補正手段は、可変頂角プリズムを含
   むことを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
10. 【請求項１０】 上記補正手段は、光軸に対して直角方
    向に移動可能なレンズを含むことを特徴とする請求項３
    記載の撮像装置。
11. 【請求項１１】 レンズユニットとカメラユニットとか
    らなる撮像装置であって、 撮像手段より出力された撮像信号中より画像の動き情報
    を検出する動き検出手段と、 上記装置に加わる振れを検出する振れ検出手段と、 上記振れによる画像の動きを光学的に補正する補正手段
    と、 上記動き検出手段と上記振れ検出手段との出力を演算し
    て上記補正手段を制御する制御手段とを備えたことを特
    徴とする撮像装置。
12. 【請求項１２】 上記レンズユニットは上記カメラユニ
    ットに対して着脱可能であることを特徴とする請求項１
    １記載の撮像装置。
13. 【請求項１３】 上記制御手段は、上記振れ検出手段の
    出力を上記動き情報によって補正する演算を行うことを
    特徴とする請求項２記載のレンズ装置。
14. 【請求項１４】 上記動き情報は、撮像信号中より検出
    した画像の動きベクトルであり、上記振れ検出手段は、
    上記振れを物理的に検出する角速度センサによって構成
    されていることを特徴とする請求項２記載のレンズ装
    置。
15. 【請求項１５】 上記制御手段は、上記振れ検出手段の
    出力を上記動き検出手段の出力によって補正する演算を
    行うことを特徴とする請求項３又は１１記載の撮像装
    置。
16. 【請求項１６】 上記動き検出手段は、撮像信号中より
    画像の動きベクトルを検出するように構成され、上記振
    れ検出手段は、上記振れを物理的に検出する角速度セン
    サによって構成されていることを特徴とする請求項３又
    は１１記載の撮像装置。