JPH11298788A - 撮像方法及び装置並びに記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高価なマイコンを用いることなく制限動作に
よる弊害を防止した自然なカメラワークをあらゆる撮影
画角で実現することができる撮像方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】 テーブルデータ記憶部１１５ｉに記憶さ
れているテーブルデータは、角速度センサー１０９，１
１０により検出された撮像装置に加わる振れに応じて行
う補正動作に対して制限動作を行う帯域制限ＨＰＦ（ハ
イパスフィルタ）１１５ｃの制限強度が、テーブルデー
タ参照アドレスに応じて所定の制限強度特性となるよう
にデータ決定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像方法及び装置
並びにこの撮像装置を制御する制御プログラムを格納す
る記憶媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年のビデオカメラ等の撮像装置には、
手振れ防止機能が搭載された防振機能付き撮像装置が一
般的となっている。手振れ防止機能の方式としては、光
学式手振れ補正と電子式手振れ補正とがある。

【０００３】光学式手振れ補正では、撮像素子に入射さ
れる撮影光の光路途中に、光軸変位が可能なプリズムや
レンズ部材を配置し、手振れに応じて光軸の変位を行う
ことで、振れ補正を行う。光学式に用いられる手振れ検
出手段としては、振動ジャイロ等の角速度センサを用
い、直接撮像装置に加わる振れ成分の検出を行い、この
検出出力を積分することで、撮像装置の角変位を検出す
るのが一般的となっている。

【０００４】一方、電子式手振れ補正は、フィールド間
での映像信号の変化から撮像装置の動き量を算出して振
れ信号とする動きベクトル検出方式と併用される場合が
多く、動きベクトル検出用のフィールドメモリの蓄積画
像を、動きが除去されるようにメモリ画像の一部を抽出
することで補正を行っている。

【０００５】また、電子式手振れ補正の別のシステムと
して、振れ検出にはセンサを用い、撮像素子に受光され
た画像の一部のみを切り出し、検出される振れに応じて
切り出し位置を制御することで、振れ補正を行うタイプ
も出現してきている。

【０００６】電子式手振れ補正の場合、映像信号に対し
て電気的な補正を行うため、補正周期はフィールド周期
となり、露光時間中の手振れを除去することができない
反面、光学方式よりも小型軽量にできるというメリット
がある。また、撮像素子に高密度の大型タイプのものを
用いることで、切り出しまたはメモリから抽出される撮
影画像の解像度を上げ、光学式に比べて不利であった画
質劣化にも改良がなされつつある。

【０００７】ところで、ビデオカメラでは、カメラを意
図的に動かすパンニング動作やチルティング動作等のカ
メラワークを行いながら撮影を行う場合がある。これら
のカメラワークでの撮影時は、手振れ補正に制限を加え
て補正能力が低下するようにし、補正範囲の端に突き当
たって生じる撮影画像の乱れの防止や、撮影者の意図す
る方向への素早い応答を図る手法が本発明者により提案
されている。

【０００８】図１２、図１３、１４、図１５、図１６及
び図１７は、本発明者により提案されているパンニング
動作時の制限手法を説明するための図面である。この制
限手法は、焦点距離が何れであっても、また焦点距離に
より補正限界が変化するような場合であっても、制限量
の特性設定が簡単に行える手法であり、ここでは光学式
の手振れ補正機能システムを例にとって説明する。

【０００９】図１２は、手振れ補正用のシフトレンズを
光軸に垂直に可動させることで防振するシステムを具備
した撮像装置の構成を示している。同図において、レン
ズ群はインナーフォーカスタイプの構成となっており、
固定レンズ１１０１、ズームレンズ１１０２、絞り１１
０３、防振用のシフトレンズ１１０４、フォーカスレン
ズ１１０５からなる。このレンズ群からの光はＣＣＤ等
の撮像素子１１０６に結像される。撮像素子１１０６上
の像は光電変換され、増幅器１１１８で最適なレベルに
増幅された後、カメラ信号処理回路１１１９へと入力さ
れて標準テレビ信号に変換される。

【００１０】また、図１２の撮像装置は光学的な手振れ
補正機能を備えており、防振のＯＮ／ＯＦＦはスイッチ
１１２０の状態を検出することで行っている。角速度セ
ンサ１１２１（ピッチ方向）、角速度センサ１１２２
（ヨー方向）で撮像装置本体の振れ角速度を検出し、増
幅器１１２３、１１２４でそれぞれ増幅後、制御マイク
ロコンピュータ（制御マイコン）１１１６の図示しない
Ａ／Ｄコンバータ等で取り込み、この制御マイコン１１
１６の内部処理で角速度信号を積分して角変位に変換す
る。制御マイコン１１１６は、得られた角変位、即ち振
れ角θと光学系の焦点距離ｆに応じて、撮像素子１１０
６上の振れによる撮影画像の移動分（略ｆ×ｔａｎθに
相当）を、振れによる移動方向とは逆方向に動かすよう
に、シフトレンズ１１０４を光軸に垂直に移動させるこ
とで振れ補正を行う。制御マイコン１１１６は補正目標
を出力する。加算器１１１５はシフトレンズ１１０４の
位置信号（エンコーダ１１１３の検出信号を所定レベル
に増幅器１１１４で増幅した位置信号）と制御マイコン
１１１６からの補正目標値信号とを比較し、それらの差
が零（０）になるように駆動信号をモータドライバ１１
１２を介してモータ１１１１に出力することで、シフト
レンズ１１０４の位置をループ制御し、目標位置に一致
させる。

【００１１】また、制御マイコン１１１６はズームレン
ズ１１０２、フォーカスレンズ１１０５も制御してい
る。押し圧により抵抗値が可変する回転操作タイプのズ
ームスイッチユニット１１１７からの信号に応じ、制御
マイコン１１１６は駆動命令をモータドライバ１１０８
を介してモータ１１０７に送ることで、ズームレンズ１
１０２が移動して変倍動作が行われる。また、カメラ信
号処理回路１１１９で処理された焦点信号が最大となる
ように、制御マイコン１１１６は、駆動命令をモータド
ライバ１１１０を介してモータ１１０９に送ることで、
フォーカスレンズ１１０５が移動して焦点調節が行われ
る。

【００１２】次に図１３、１４を用いて、制御マイコン
１１１６で処理される本防振制御フローを説明する。補
正量は焦点距離と最大補正限界で規格化されており、規
格化補正量に応じて制限量が所定特性で算出できるの
で、１種類の特性を有するだけで全ての焦点距離変化に
対応可能となっている。

【００１３】図１３、１４のフローチャートは、角速度
センサ１１２１、１１２２で検出した角速度信号を積分
することで、角変位を算出して補正量と制限量とを算出
する処理である。図１３、１４の処理は制御マイコン１
１１６で実行される定周期割込処理であり、例えば１ｋ
Ｈｚの周波数で実行される。割り込みの起動要因は、例
えば、発振クロックの所定分周でアップ(若しくはダウ
ン)カウントしているカウンタが、１ｍｓｅｃに相当す
るデータと一致する毎に発生する。また、図１２で説明
したように、角速度信号を制御マイコン１１１６のＡ／
Ｄコンバータで取り込むが、本実施の形態では、簡単に
するためにＡ／Ｄコンバータの動作モードはスキャンモ
ードで、いつでもＡ／Ｄ変換動作を繰り返しているもの
とする。

【００１４】割込処理を開始すると、図１３、１４のス
テップＳ１２０１でＡ／Ｄサンプリングした角速度信号
に対して、ハイパスフィルタ処理をかけることでＤＣ成
分の影響を除去する。次のステップＳ１２０２は、ＡＣ
成分の角速度信号に周波数帯域の制限を設ける処理であ
り、ステップＳ１２０２ａからステップＳ１２０２ｅで
構成されている（ステップＳ１２０２の詳細な説明につ
いては後述する）。実際には前記ステップＳ１２０１と
同様なハイパスフィルタ処理であり、そのカットオフ周
波数が前記ステップＳ１２０１では固定値なのに対し
て、ステップＳ１２０２では可変設定が可能になってい
る。このカットオフ周波数を低域から高域まで変化させ
ることにより帯域制限が可能になっている。ステップＳ
１２０２のカットオフ周波数を制御し、パンニング等の
カメラワーク動作中には、カットオフ周波数を上げ、防
振の抑振能力を低下させるようにし、通常撮影時には、
手振れ除去のためカットオフ周波数を低下させるように
している。また、補正可能範囲の限界よりも大きな振れ
を補正しようとして、補正端に衝突したときの画面の不
自然さを防止するためにも帯域制限の制御が実行されて
いる。

【００１５】次に、ステップＳ１２０３で前記ステップ
Ｓ１２０２において帯域制限された角速度信号を積分処
理して角変位を算出する。算出された角変位が撮像装置
本体に加わる振れ角に相当する。次にステップＳ１２０
４で焦点距離変化の補正を行い補正量算出を行う。補正
量はステップＳ１２０３で得られた角変位、即ち振れ角
θと光学系の焦点距離ｆに応じてｆ×ｔａｎθとなる。
次にステップＳ１２０５で前記ステップＳ１２０４にお
いて算出した補正量を最大補正限界（シフトレンズ１１
０４の移動限界）で規格化する。

【００１６】ピッチ規格化補正量及びヨー規格化補正量
は、下記（１）式及び（２）式によりそれぞれ算出され
る。

【００１７】 ピッチ規格化補正量＝ピッチ補正量/ピッチ最大シフト限界／２×１００ （％） … （１） ヨー規格化補正量＝ヨー補正量/ヨー最大シフト限界／２×１００（％） … （２） 次のステップＳ１２０６は、前記ステップＳ１２０５に
おいて算出された規格化補正量を基に補正能力に制限を
加えるための制限量を算出する処理であり、ステップＳ
１２０６。ａからステップＳ１２０６ｅで構成されてい
る。ここで、制限量は前記ステップＳ１２０２における
帯域制限処理で説明したカットオフ周波数に相当する。

【００１８】先ず、ステップＳ１２０６ａで規格化補正
量に応じた制限目標カットオフ周波数fcを算出する。こ
の制限目標カットオフ周波数fcは、図１５に示される特
性で決定される。

【００１９】図１５は、補正量に対する制限量、つまり
カットオフ周波数の特性を示している。同図において、
横軸は規格化補正量であり、最大シフト限界の１／２ま
でシフトして補正する場合を１００％とした場合に対す
る現在の振れを補正するのに必要な補正量の割合を示し
ている。また、縦軸は制限量のパラメータである帯域制
限のカットオフ周波数である。補正量に対して制限を加
える度合いが、しきい値による設定ではなく関数的な設
定となっている。このため、カットオフ周波数を制御し
てパンニング動作に対応する場合でも、円滑な切り替え
が行える。

【００２０】本実施の形態では、最大カットオフ周波数
を６Ｈｚとしているが、これは、主となる手振れの周波
数成分が５Ｈｚ以下であることによる。帯域制限の特性
は２乗の関数でカットオフが変化するように設定されて
おり、補正量が大きいほど急峻にカットオフ周波数を上
げ、また補正量が零（０）近傍の場合にはカットオフを
できるだけ低くし、防振（抑振）効果を高めるように制
御される。この防振効果が高い範囲（補正量が零近傍の
範囲）をできるだけ拡大したい場合には、補正量の２乗
としていた次数を増していけば良く、補正量がより大き
くなったときに、カットオフが急峻に立ち上がるように
係数等の設定を行えばよい。

【００２１】ここで、最大シフト限界は図１６に示すよ
うに決定されており、同図（ａ）は、焦点距離変化に対
して有効像円径が変化している様子を、同図（ｂ）は、
焦点距離変化に対し、て最大補正範囲（最大シフト限
界）が変化している様子をそれぞれ示している。図１６
（ａ）において、１４０１はシフトレンズ１１０４のメ
カ的な最大移動限界距離を有効像円径に換算した点であ
る。また、１４０２はワイドからテレまで全ての焦点距
離でメカ的にシフトレンズ１１０４が最大移動限界まで
の距離を移動したとしても、撮影画面にはケラレが生じ
ないことを示している。従って、１４０２に対する最大
補正範囲は１４０５のように一定値となる。

【００２２】一方、１４０３のように焦点距離１４０４
よりテレ側でしか１４０１のより大きな有効像円径にな
らない場合には、１４０４よりワイド側ではシフトレン
ズ１１０４をメカ的に移動可能な最大位置までシフトす
ると、撮影画面の一部にケラレが生じることを意味す
る。従って、１４０３に対する最大補正範囲は１４０６
のように、焦点距離１４０４よりワイドでは減少するこ
とになる。一般には、１４０３のようにレンズ光学系の
設計が行われてレンズの小型化が図られる場合が多い。
このように、最大補正範囲が焦点距離により１４０６の
ように変化する場合であっても、補正量は最大補正範囲
で規格化されるので、焦点距離毎に制限特性を変更しな
くても（特性変更パラメータを多数持たなくても）、端
衝突の防止と円滑なパンニング動作への移行と解除とを
実現することができる。

【００２３】再び図１３、１４に戻って、ステップＳ１
２０６ｂで前記ステップＳ１２０６ａにおいて算出され
た制限目標カットオフ周波数fcが現在のカットオフ周波
数fc以上か否かを判断する。制限目標カットオフ周波数
fc≧現在のカットオフ周波数fcならば、ステップＳ１２
０６ｅで「解除フラグ」をクリアした後、ステップＳ１
２０７へ進む。ここで解除フラグは、パンニング動作が
終了した時にセットされるフラグであり、このフラグが
セットされるまではカットオフ周波数fcを下げないよう
に前記ステップＳ１２０２内で制御される。つまり、制
限強度を弱くして防振効果を高めることの禁止が行われ
て制限動作のハンチングが防止される。

【００２４】一方、前記ステップＳ１２０６ｂにおいて
制限目標カットオフ周波数fcが現在のカットオフ周波数
fcより小さいと判断された場合には、ステップＳ１２０
６ｃでパンニング動作が終了したか否かを判断するた
め、前記ステップＳ１２０１における処理後の角速度信
号が所定値γより小さくなったか否かを判断する。この
角速度信号は、帯域制限や焦点距離補正が行われる前の
信号であるので、撮影画角に依らず直接カメラの振れの
検出が行え、制限動作のハンチングや画角毎の応答性の
違いを防止することが可能となる。尚、所定値γは、パ
ンニング動作終了時の角速度信号レベルを予め測定する
ことで決定されている。前記ステップＳ１２０６ｃで角
速度信号の絶対値が所定値γ以上の場合は、パンニング
動作継続中であると判断して前記ステップＳ１２０６ｅ
へ進み、また、角速度信号の絶対値が所定値γ以下の場
合は、パンニング動作終了と判断してステップＳ１２０
６ｄで「解除フラグ」をセットした後、ステップＳ１２
０７へ進む。尚、通常の手持ち撮影時には制限が加わら
ないので、前記ステップＳ１２０６ｂにおいて制限目標
カットオフ周波数fcと現在のカットオフ周波数fcとは等
価となり、「解除フラグ」はクリア状態のままとなって
いる。

【００２５】このようにパンニング動作時の撮影状況判
断が行われる中、制限動作は前記ステップＳ１２０２お
いて制御される。即ち、ステップＳ１２０２ａで制限目
標カットオフ周波数fcと現在のカットオフ周波数fcとが
等しいか否かを判断し、等しい場合は前記ステップＳ１
２０４へ進んでカットオフ周波数の変更を行わない。ま
た、前記ステップＳ１２０２ａにおいて制限目標カット
オフ周波数fcと現在のカットオフ周波数fcとが等しくな
い場合は、ステップＳ１２０２ｂで現在のカットオフ周
波数fcが制限目標カットオフ周波数fcより小さいか否か
を判断し、小さい場合は現在値が未だ目標値に至ってい
ない場合であり、前記ステップＳ１２０６では制限を強
くするべきと判断している場合である。この場合はステ
ップＳ１２０２ｅでカットオフ周波数fcを現在値から所
定値α分だけ大きくした後、前記ステップＳ１２０３へ
進む。

【００２６】一方、前記ステップＳ１２０２ｂにおいて
制限目標カットオフ周波数目標fcの方が現在のカットオ
フ周波数fcより小さい場合は、ステップＳ１２０２ｃで
「解除フラグ」がセット状態か否かを判断する。そし
て、解除フラグがクリアの場合には、カットオフ周波数
を下げずに現在値のまま保持した後、前記ステップＳ１
２０３へ進む。

【００２７】一方、前記ステップＳ１２０２ｃにおいて
解除フラグ＝１の場合には、パンニング動作が終了して
カットオフ周波数を小さくしても構わない場合なので、
ステップＳ１２０２ｄでカットオフ周波数の設定を現在
値より所定値βだけ小さい値にした後、前記ステップＳ
１２０３へ進む。

【００２８】前記ステップＳ１２０６において決定され
た制限目標カットオフ周波数fcは、次回の帯域制限処理
で徐々に近づくように設定されつつ、角速度信号に対し
て制限が行われる。例えば、算出カットオフが大きい場
合には、カットオフ周波数以下の手振れ周波数の振れに
対して補正効果が減少するようになる。

【００２９】次にステップＳ１２０７で、前記ステップ
Ｓ１２０５において算出されたシフト目標値命令を加算
器１１１５に対して出力した後、本処理動作を終了す
る。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のパンニング動作制御では、補正手段の最大補正範
囲で規格化された補正量に応じて、制限量である制限目
標カットオフ周波数fcを決定しているが、目標値に至る
カットオフ変化は所定値に応じるため、例えば図１３の
現在のカットオフ周波数（fc）１３０１から制限目標カ
ットオフ周波数（fc）１３０２へは、変化軌跡１３０３
を描いてしまい、カットオフ周波数が小さい範囲での変
化が画面上に見えてしまっていた。つまり、図１５の制
限特性の軌跡通りの目標値決定と目標値到達が行われて
いないため、画面上にカットオフ周波数の変化が見える
場合があった。

【００３１】また、図１３、１４のステップＳ１２０２
の処理で行われる帯域制限のハイパスフィルタ処理で
は、カットオフ周波数fcに対し、実際には２つのフィル
タ変数が変化している。１つは遮断周波数を決定するパ
ラメータであり、もう１つは、その遮断周波数でのゲイ
ンを０dBに設定するためのパラメータである。

【００３２】これについて図１７を用いて詳しく説明す
る。アナログフィルタにおいて、一次バターワースハイ
パスフィルタの伝達関数は、下記（３）式で算出され
る。

【００３３】

【数１】 ここで、Ωｃとは所望の遮断周波数であり、fc換算した
場合には、Ωｃ＝２πfcとなる。

【００３４】一般にアナログフィルタをデジタルフィル
タに変換する手法の一つとして、双１次ｓ−ｚ変換が用
いられる。

【００３５】具体的には、下記（４）式によりｓをｚに
変換する。

【００３６】

【数２】 ここでＴとはデジタルフィルタのサンプリング周期であ
る。

【００３７】上記（４）式を双１次ｓ−ｚ変換すると、
下記（５）式になる。

【００３８】

【数３】 この（５）式を下記（６）式と置き換えると

【００３９】

【数４】 下記（７）式となる。

【００４０】

【数５】 実際にはアナログ領域からデジタル領域に写像する際、
ずれが生じるのでこれを補正するためにプリワービング
と呼ばれる補正を施す。

【００４１】以上によりサンプリング周期が一定である
とき、遮断周波数を決定すれば上記（６）式により
（ａ，ｂ）を算出することができ、遮断周波数を可変で
きるデジタルハイパスフィルタを実現できる。

【００４２】上記（７）式をブロック図にすると図１７
のようになり、図１３、１４のステップＳ１２０２にお
いて実行されている。

【００４３】図１７において、１５０１は入力データ
（Ｓin）、１５０２は１サンプリング前のデータ
（Ｚ^-1）、１５０７は第１の乗算処理回路で、（Ｚ^-1）
１５０２に定数ａを乗算する。１５０２は第１の加算処
理回路で、入力データ（Ｓin）１５０１と、定数ａと１
サンプリング前のデータ（Ｚ^-1）１５０２との乗算値、
即ちａ×（Ｚ^-1）とを加算する。この出力データをｃと
する。１５０８は反転処理回路であり、１サンプリング
前のデータ（Ｚ^-1）１５０２の符号を反転する。１５０
３は第２の加算処理回路であり、出力データｃと（−Ｚ
^-1）とを加算する。１５０４は第２の乗算処理回路であ
り、(c−Ｚ^-1)と定数bとを乗算する。１５０５はハイパ
スフィルタの最終的な出力データＳoutであり、第２の
乗算処理回路１５０４の出力データである。また、中間
データｃは次回の演算のために１サンプリング前のデー
タ（Ｚ^-1）に保存される。この一連の演算を所定周期で
実行することによりハイパスフィルタとなる。

【００４４】従って、制限動作のためのカットオフ周波
数fcを変化させた場合には、フィルタ係数(a,b)を共に
算出しなければならず、図１３、１４のように、制御周
期が１ｋＨｚという高速の処理では、フィルタ係数も数
式によって算出するために、処理能力の高いマイコン
（マイクロコンピュータ）の使用や防振専用マイコンを
用意しなければならず、高価なシステムになってしまう
という問題点があった。

【００４５】本発明は、上述した従来技術の有する問題
点を解消するためになされたもので、その第１の目的と
するところは、高価なマイコンを用いることなく制限動
作による弊害を防止し得ると共に、自然なカメラワーク
をあらゆる撮影画角で実現できる撮像方法及び装置を提
供することである。

【００４６】また、本発明の第２の目的とするところ
は、上述した本発明の撮像装置を円滑に制御することが
できる制御プログラムを格納した記憶媒体を提供するこ
とである。

【００４７】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため本発明の請求項１記載の撮像方法は、振れを検出
する振れ検出工程と、該振れ検出工程により検出された
振れ情報に応じて補正動作を行う補正工程と、該補正工
程の補正動作に制限を加えるために少なくとも２つ以上
の変数を有するテーブルデータからデータ選択を行うこ
とで制限動作を行う制御工程とを有し、前記テーブルデ
ータは、テーブルデータ参照アドレスに応じて所定の制
限強度特性となるようにデータ決定されていることを特
徴とする。

【００４８】また、上記第１の目的を達成するため本発
明の請求項２記載の撮像方法は、請求項１記載の撮像方
法において、前記制御工程は、撮像装置の操作状況に応
じて前記テーブルデータ参照アドレスの変化量と変化周
期とを変更することを特徴とする。

【００４９】また、上記第１の目的を達成するため本発
明の請求項３記載の撮像方法は、請求項１記載の撮像方
法において、前記制御工程は、前記補正工程の補正量に
応じて目標参照アドレスを決定し、該目標参照アドレス
に近づくように、逐次前記テーブルデータ参照アドレス
を変更することを特徴とする。

【００５０】また、上記第１の目的を達成するため本発
明の請求項４記載の撮像方法は、請求項１記載の撮像方
法において、前記テーブルデータの制限強度特性は、選
択されるデータの変更に伴う制限強度変化が、撮影画面
上に影響を及ぼさないように決定されていることを特徴
とする。

【００５１】また、上記第１の目的を達成するため本発
明の請求項５記載の撮像方法は、請求項１記載の撮像方
法において、前記変数は、ハイパスフィルタのカットオ
フ周波数に応じた変数であることを特徴とする。

【００５２】また、上記第１の目的を達成するため本発
明の請求項６記載の撮像方法は、請求項１記載の撮像方
法において、前記撮像装置はビデオカメラであることを
特徴とする。

【００５３】また、上記第１の目的を達成するため本発
明の請求項７記載の撮像装置は、振れを検出する振れ検
出手段と、該振れ検出手段により検出された振れ情報に
応じて補正動作を行う補正手段と、該補正手段の補正動
作に制限を加えるために少なくとも２つ以上の変数を有
するテーブルデータからデータ選択を行うことで制限動
作を行う制御手段とを有し、前記テーブルデータは、テ
ーブルデータ参照アドレスに応じて所定の制限強度特性
となるようにデータ決定されていることを特徴とする。

【００５４】また、上記第１の目的を達成するため本発
明の請求項８記載の撮像装置は、請求項７記載の撮像装
置において、前記制御手段は、撮像装置の操作状況に応
じて前記テーブルデータ参照アドレスの変化量と変化周
期とを変更することを特徴とする。

【００５５】また、上記第１の目的を達成するため本発
明の請求項９記載の撮像装置は、請求項７記載の撮像装
置において、前記制御手段は、前記補正手段の補正量に
応じて目標参照アドレスを決定し、該目標参照アドレス
に近づくように、逐次前記テーブルデータ参照アドレス
を変更することを特徴とする。

【００５６】また、上記第１の目的を達成するため本発
明の請求項１０記載の撮像装置は、請求項７記載の撮像
装置において、前記テーブルデータの制限強度特性は、
選択されるデータの変更に伴う制限強度変化が、撮影画
面上に影響を及ぼさないように決定されていることを特
徴とする。

【００５７】また、上記第１の目的を達成するため本発
明の請求項１１記載の撮像装置は、請求項７記載の撮像
装置において、前記変数は、ハイパスフィルタのカット
オフ周波数に応じた変数であることを特徴とする。

【００５８】また、上記第２の目的を達成するため本発
明の請求項１２記載の記憶媒体は、撮像装置を制御する
制御プログラムを格納する記憶媒体であって、振れを検
出し、該検出された振れ情報に応じて補正動作を行い、
該補正動作に制限をかけるために少なくとも２つ以上の
変数を有するテーブルデータからデータ選択を行うこと
で制限動作を行うように制御するステップの制御モジュ
ールを有する制御プログラムを格納してなり、前記テー
ブルデータは、テーブルデータ参照アドレスに応じて所
定の制限強度特性となるようにデータ決定されているこ
とを特徴とする。

【００５９】また、上記第２の目的を達成するため本発
明の請求項１３記載の記憶媒体は、請求項１２記載の記
憶媒体において、前記制御プログラムは、前記撮像装置
の操作状況に応じて前記テーブルデータ参照アドレスの
変化量と変化周期とを変更するように制御するステップ
の制御モジュールを有することを特徴とする。

【００６０】また、上記第２の目的を達成するため本発
明の請求項１４記載の記憶媒体は、請求項１２記載の記
憶媒体において、前記制御プログラムは、前記補正量に
応じて目標参照アドレスを決定し、該目標参照アドレス
に近づくように、逐次前記テーブルデータ参照アドレス
を変更するように制御するステップの制御モジュールを
有することを特徴とする。

【００６１】また、上記第２の目的を達成するため本発
明の請求項１５記載の記憶媒体は、請求項１２記載の記
憶媒体において、前記テーブルデータの制限強度特性
は、選択されるデータの変更に伴う制限強度変化が、撮
影画面上に影響を及ぼさないように決定されていること
を特徴とする。

【００６２】また、上記第２の目的を達成するため本発
明の請求項１６記載の記憶媒体は、請求項１２記載の記
憶媒体において、前記変数は、ハイパスフィルタのカッ
トオフ周波数に応じた変数であることを特徴とする。

【００６３】更に、上記第２の目的を達成するため本発
明の請求項１７記載の記憶媒体は、請求項１２記載の記
憶媒体において、前記撮像装置はビデオカメラであるこ
とを特徴とする。

【００６４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１乃至図１１に基づき説明する。

【００６５】図１は、本発明の一実施の形態に係る撮像
装置の構成を示すブロック図であり、同図は、撮像装置
としてのビデオカメラに電子防振機能を搭載した構成を
示している。

【００６６】図１において、レンズ群はインナーフォー
カスタイプの構成となっており、第１の固定レンズ１０
１、ズームレンズ１０２、絞り１０３、第２の固定レン
ズ１０４、フォーカスレンズ１０５からなる。前記レン
ズ群からの光はＣＣＤ等の撮像素子１０６に結像され、
増幅器１０７で最適なレベルに増幅された後、カメラ信
号処理回路１０８へと入力されて、標準テレビ信号に変
換される。

【００６７】また、図１に示すビデオカメラは電子的な
手振れ補正機能を備えており、防振のＯＮ／ＯＦＦはス
イッチ１１７の状態を検出することで行っている。角速
度センサ１０９（ピッチ方向）、角速度センサ１１０
（ヨー方向）でカメラ本体（撮像装置本体）の振れ角速
度を検出し、増幅器１１１，１１２でそれぞれ増幅した
後、防振制御マイコン（マイクロコンピュータ）１１５
のＡ／Ｄコンバータ１１５ａで取り込み、ハイパスフィ
ルタ（ＨＰＦ）１１５ｂでＤＣ成分をカットした角速度
信号を積分回路１１５ｄで積分して角変位に変換する。

【００６８】積分回路１１５ｄで算出された振れ角θに
対して、焦点距離補正回路１１５ｅで光学系の焦点距離
ｆ分の補正を行い、ｆ×ｔａｎθとなる補正信号を算出
する。補正系制御部１１５ｈは焦点距離補正回路１１５
ｅの出力信号である補正信号（撮像素子１０６上の振れ
による画素移動分に相当）に応じて、振れによる移動方
向とは逆方向に動かすことで振れ補正を行う。尚、１１
５ｃは帯域制限用のハイパスフィルタ（帯域制限ＨＰ
Ｆ）であり、補正信号を補正量規格化回路１１５ｆで規
格化して得られた規格化補正量と、ＨＰＦ１１５ｂの出
力とに応じて、制限処理制御部１１５ｇが帯域制限ＨＰ
Ｆ１１５ｃを制御し、パンニング動作時の防振能力を制
限する。この制限動作については後で詳しく説明する
が、本発明の特徴として、図１７で説明した帯域制限用
フィルタ係数（ａ，ｂ）をカットオフ周波数毎にテーブ
ルデータとしてテーブルデータ記憶部１１５ｉに記憶し
ており且つこのテーブルデータは、テーブル検索用参照
アドレスの変化に対して所定の特性となるように作られ
ている。制限動作時には、このテーブルから所望のカッ
トオフ周波数に対応するフィルタ係数を選択すること
で、制限強度の変更が行われる。

【００６９】次に、抽出される画像について図２を用い
て説明する。電子的な防振制御で抽出される画像領域
は、例えば図２（ａ）における領域２０２となる。第２
図（ａ）は撮像素子１０６の撮像画面を表わしており、
２０１が全撮像画面の領域に相当する。このうち、一部
のみの領域、例えば領域（抽出画面）２０２を抽出し、
この領域２０２が図２（ｂ）の領域２０４のように、全
画面として表示処理や記録処理が施される。抽出画面２
０２は手振れを補正するように位置変更され、図２
（ａ）において２０３で示される垂直方向と水平方向の
位置座標（Ｖ０，Ｈ０）を変更することで行われる。図
２（ａ）の位置座標２０３の位置変更範囲は、領域２０
１と領域２０２との水平/垂直の画素数差（以下、余剰
画素と記述する）で決定される。また、図２（ａ）の位
置座標２０３は、手振れが無い場合の原点座標を定めて
おき、その原点を基準として、手振れの量と方向に応じ
て位置座標２０３を変化させることで補正を行うように
決定される。

【００７０】領域２０２を抽出する手法としては、フィ
ールドメモリを用いて領域２０１の画像を一旦記憶し、
領域２０２の画像のみを読み出しながら、領域２０１の
大きさになるように拡大処理して領域２０４の表示を得
る方法と、領域２０２が予め標準ＴＶ信号に必要な走査
線数を満足するように、撮像素子１０６として高密度で
高画素タイプの大型ＣＣＤを用いる方法とがある。前
者、後者共に高価なフィールドメモリや大型ＣＣＤを必
要とするので、本実施の形態では、汎用のＰＡＬ用のＣ
ＣＤ（ＰＡＬＣＣＤ）をＮＴＳＣのカメラに用いる構成
とする。

【００７１】ＰＡＬＣＣＤは垂直方向の画素密度が高い
ので、垂直走査方向はタイミングジェネレータ等のＣＣ
Ｄ駆動回路でＮＴＳＣ規格に対しての余分ライン数の範
囲内で、高速掃き出しすべきライン数を角変位に応じて
変化させれば、垂直方向の切り出し画像の位置を変化さ
せることが可能となる。また、水平走査方向はラインメ
モリ１１３とメモリ制御回路１１４との構成で縦横比分
だけ拡大処理を行ないつつ、ラインメモリ１１３への書
き込み開始画素位置と読み出し開始画素位置との関係を
変化させれば、水平方向の画面位置変更が行え、安価な
振れ補正装置が実現できる。

【００７２】図１は、そのような補正系の構成になって
おり、垂直走査方向の画素移動は防振マイコン１１５が
ＣＣＤ駆動回路１１６を制御して高速掃き出し制御を行
わせることで所望の走査領域の抽出行い、水平走査方向
の画素移動はカメラ信号処理回路１０８で処理された映
像信号を取り込むラインメモリ１１３とメモリ制御回路
１１４とで、メモリされた水平走査画像の読み出し位置
を振れ補正画素移動量に応じて可変にしながら且つ縦横
比に見合うだけ拡大処理（メモリ読み出しレートを変更
して、間引いて読み出すことで拡大可能）を行い、その
信号をカメラ信号処理回路１０８に戻して色処理等を施
すことで標準ＴＶ信号に変換する。

【００７３】また、防振制御マイコン１１５はズームレ
ンズ１０２、フォーカスレンズ１０５も制御している。
押し圧により抵抗値が変化する回転操作タイプのズーム
スイッチユニット１１８からの信号に応じて、防振制御
マイコン１１５は駆動命令をモータドライバ１２０を介
してモータ１１９に送ることで、ズームレンズ１０２が
移動されて変倍動作が行われる。また、カメラ信号処理
回路１０８で処理された焦点信号が最大となるように、
防振制御マイコン１１５は駆動命令をモータドライバ１
２２を介してモータ１２１に送ることで、フォーカスレ
ンズ１０５が移動されて焦点調節が行われる。

【００７４】次に図３、４及び図５を用いて、防振制御
マイコン１１５で処理される本発明の防振制御動作を説
明する。本発明の第１の目的は、簡単な制限動作制御方
法でカメラワークや撮影画像に支障をきたさない自然な
手振れ補正を実現することにある。本発明の特徴とし
て、帯域制限用フィルタ係数（ａ，ｂ）を、テーブルデ
ータ検索用参照アドレスの変化に対して、所定の特性を
満足するようにカットオフ周波数毎のテーブルデータと
してテーブルデータ記憶部１１５ｉに記憶し、制限動作
時にはこのテーブルから所望のカットオフ周波数に対応
するフィルタ係数を選択することで、制限強度の変更が
行われる。また、処理フローの説明は、図１の防振制御
マイコン１１５での処理と重複するが、図１ではブロッ
ク図として示したが、実際にはプログラムにより処理さ
れており、ここでは改めてプログラムとしての説明を図
３、４を用いて行う。

【００７５】図３、４は、防振制御動作手順を示すフロ
ーチャートで、これは、角速度センサ１０９，１１０で
検出した角速度信号を積分することで角変位を算出する
処理を示している。本処理は防振制御マイコン１１５で
実行される定周期割込処理であり、本実施の形態ではフ
ィールド周波数の１０倍、つまりＮＴＳＣの場合６００
Ｈｚの周波数で実行される。この周波数は、角速度信号
のサンプリング周波数、角変位の算出周波数に相当す
る。防振制御マイコン１１５での割り込みの起動要因
は、例えば、発振クロックの所定分周でアップ(若しく
はダウン)カウントしているカウンタが、１／６００ｓ
ｅｃに相当するデータと一致する毎に発生する。また、
図１で説明したように角速度信号を防振制御マイコン１
１５の図示しないＡ／Ｄコンバータで取り込むが、本実
施の形態では、簡単にするため、前記Ａ／Ｄコンバータ
の動作モードはスキャンモードで、いつでもＡ／Ｄ変換
処理動作を繰り返しているものとする。

【００７６】図３、４において割込処理を開始すると、
まず、ステップＳ３０１でＡ／Ｄサンプリングした角速
度信号に対してハイパスフィルタ処理をかけることで、
ＤＣ成分の影響を除去する。次のステップＳ３０２は、
ＡＣ成分の角速度信号に周波数帯域の制限を設ける処理
であり、ステップＳ３０２ａからステップＳ３０２ｈで
構成される（ステップＳ３０２の詳細な説明について
は、図５の説明の中で行う）。実際にはステップＳ３０
２と同様なハイパスフィルタ処理であり、そのカットオ
フ周波数がステップＳ３０１では固定値なのに対して、
ステップＳ３０２では可変設定が可能になっている。こ
のカットオフ周波数を低域から高域まで変化させること
により、帯域制限が可能になっている。ステップＳ３０
２のカットオフ周波数をどのように制御するかは、図５
のフローと合わせて後述するが、パンニング動作等のカ
メラワーク動作中にはカットオフ周波数を上げて防振の
抑振能力を低下させるようにし、通常撮影時には手振れ
除去のためカットオフ周波数を低下させるように制御さ
れる。また、補正可能範囲の限界よりも大きな振れを補
正しようとして補正端に衝突したときの画面の不自然さ
を防止するためにも、帯域制限の制御が実行されてい
る。

【００７７】次にステップＳ３０３で前記ステップＳ３
０２において帯域制限された角速度信号を積分処理し角
変位量を算出する。ここで算出された角変位量がカメラ
本体（撮像装置本体）に加わる振れ角θに相当する。次
にステップＳ３０４で焦点距離補正を行い補正量を算出
する。ここで算出される補正量は前述したように、前記
ステップＳ３０３において得られた各変位量、即ち振れ
角θと光学系の焦点距離ｆに応じてｆ×ｔａｎθとして
算出される。

【００７８】次のステップＳ３０５からステップＳ３０
７までの処理は、１フィールド間に１０回、振れ角算出
が行われたか否かの判断処理ルーチンである。即ち、ス
テップＳ３０５で回数パラメータのＲＡＭである「ｍ」
をインクリメントし、次のステップＳ３０６で「ｍ＝１
０」であるか否か、即ち、１０回割り込みがあったか否
かを判断する。そして、１０回割り込みがあった場合
は、次のフィールドのためにステップＳ３０７で「ｍ＝
０」と初期化を行った後、本処理動作を終了する。

【００７９】一方、前記ステップＳ３０６において１０
回割り込みが無い場合は、前記ステップＳ３０７をスキ
ップして本処理動作を終了する。

【００８０】なお、前記ステップＳ３０１からステップ
Ｓ３０４では、垂直方向の振れ信号処理を角速度センサ
１０９の出力であるピッチ方向の角速度信号で行い、水
平方向の振れ信号処理を角速度センサ１１０の出力であ
るヨー方向の角速度信号で行っている。

【００８１】図５のフローの処理は１フィールドに１回
処理され、図３、４のフローの処理が１０回実行され
て、次の１回目が実行されるまでの間、つまり現フィー
ルドの最後に実行されることになる。

【００８２】図５において処理を開始すると、まず、ス
テップＳ４０１で「ｍ＝０」になるまで、その場で待機
する。そして、現フィールドで割り込み処理が１０回行
われてｍが初期化された場合は、次のステップＳ４０２
で前記図３、４のステップＳ３０４おいて算出された補
正量の規格化を行う。

【００８３】このピッチ規格化補正量及びヨー規格化補
正量は、下記（８）式及び（９）式により算出される。

【００８４】 ピッチ規格化補正量＝ピッチ補正量／垂直画素サイズ／垂直余剰画素数／２× １００（％） … （８） ヨー規格化補正量＝ヨー補正量／水平画素サイズ／水平余剰画素数／２× １００（％） … （９） 本実施の形態では、ＮＴＳＣのカメラにＰＡＬ用のＣＣ
Ｄ（５８２Ｖ×７５２Ｈ）を用いるものとした。ここか
ら、ＮＴＳＣ規格の垂直４８５ラインを切り出すと、縦
横比から垂直方向の抽出画素は６２７Ｈとなる。従っ
て、余剰画素は９７Ｖ×１２５Ｈとなり、手振れの方向
に応じて補正方向が正負をとるので、余剰画素数の１／
２で規格化が行われる。

【００８５】次のステップＳ４０３は、前記ステップＳ
４０２において算出された規格化補正量を元に補正能力
に制限を加えるための制限量を読み出す参照アドレスを
算出する処理であり、ステップＳ４０３ａからステップ
Ｓ４０３ｅで構成される。ここで制限量は、帯域制限ハ
イパスフィルタ１１５ｃのカットオフ周波数に相当する
フィルタ係数（ａ，ｂ）である。

【００８６】まず、ステップＳ４０３ａで規格化補正量
に応じた制限目標カットオフ周波数に対応するデータテ
ーブル記憶部１１５ｉ内のデータテーブルの目標参照ア
ドレスＡｎを算出する。この目標参照アドレスＡｎは図
６に示す特性で決定される。

【００８７】図６は、規格化補正量に対する目標参照ア
ドレスＡｎの特性を示す図であり、同図において、横軸
は規格化補正量であり、最大補正限界である余剰画素の
１／２全てを使用して補正する場合を１００％としてい
る。縦軸はデータテーブル記憶部１１５ｉ内のデータテ
ーブル検索用の参照アドレスである。本実施の形態で
は、補正量が３０％以上のとき、参照アドレスが比例的
に変化する特性としており、補正量が１００％のとき参
照アドレスは１２８を選択し、このときのカットオフ周
波数が６Ｈｚとなるようにしているが、これは上述した
従来例で説明した手振れ周波数が主として５Ｈｚ以下で
あることによる。

【００８８】参照アドレスＡｎとカットオフ周波数ｆｃ
との関係を図７に示す。同図において、横軸は規格化補
正量、縦軸はカットオフ周波数である。同図において、
参照アドレスが大きくなるほどカットオフ周波数は大き
く設定され、その周波数に応じたフィルタ係数（ａ，
ｂ）がデータテーブル記憶部１１５ｉ内のデータテーブ
ルから読み出される。参照アドレスとカットオフ周波数
との関係は、従来例の図１３と同様に２乗の関数でカッ
トオフが変化する特性としており、振れ角が大きくなっ
て補正端に衝突した撮像画像が乱れる現象を防止するた
めにも、図６の特性は、補正比率が最大補正限界に近い
ほど、より急峻にカットオフを高くする設定となってい
る。

【００８９】図８は、データテーブル記憶部１１５ｉ内
のデータテーブルの一例を示す図であり、データテーブ
ル記憶部１１５ｉ内には、参照アドレスに応じてフィル
タ係数ａ（Ａｎ）、ｂ（Ａｎ）の２つの変数がデータ列
として格納されており、必要なカットオフ周波数に関し
て予めフィルタ係数ａ（Ａｎ）、ｂ（Ａｎ）が算出され
て作られている。なお、図８に示すデータテーブルは、
上記図１７で説明したハイパスフィルタの乗算係数であ
り、この構成を図９に示す。

【００９０】図９において、８０１は入力データ（Ｓｉ
ｎ）、８０６は１サンプリング前のデータ（Ｚ^-1）の格
納部、８０７は第１の乗算処理回路で、フィルタ係数ａ
（Ａｎ）を乗算する。８０２は第１の加算処理回路で、
入力データ（Ｓｉｎ）８０１と、フィルタ係数ａ（Ａ
ｎ）と格納部８０６内の１サンプリング前のデータ（Ｚ
^-1）との乗算値とを加算する。この出力データをｃとす
る。８０８は反転処理回路で、格納部８０６内の１サン
プリング前のデータ（Ｚ^-1）の符号を反転する。８０３
は第２の加算処理回路で、前記出力データｃと符号反転
された１サンプリング前のデータ（−Ｚ^-1）とを加算す
る。８０４は第２の乗算処理回路で、（ｃ−Ｚ^-1）とフ
ィルタ係数ｂ（Ａｎ）とを乗算する。８０５はハイパス
フィルタの最終的な出力データ（Ｓｏｕｔ）であり、第
２の乗算処理回路８０４の出力である。また、中間デー
タ（出力データ）ｃは次回の演算のために格納部８０６
内の１サンプリング前のデータ（Ｚ^-1）に保存される。
この一連の演算を所定周期で実行することによりハイパ
スフィルタとなる。

【００９１】図９に示すように、パンニングに伴う補正
量の変化に応じて参照アドレスを決定し、これに応じて
データテーブル記憶部１１５ｉ内のデータテーブルから
フィルタ係数ａ（Ａｎ）、ｂ（Ａｎ）を選択することに
より、カットオフ周波数を変えることが可能となる。

【００９２】再び図５に戻って、ステップＳ４０３ｂで
前記ステップＳ４０３ａにおいて算出された目標参照ア
ドレスＡｎが現在の参照アドレスＡｎ以上か否かを判断
する。そして、目標参照アドレスＡｎが現在の参照アド
レスＡｎ以上である場合は、ステップＳ４０３ｅで「解
除フラグ」をクリアした後、ステップＳ４０４へ進む。
ここで解除フラグは、パンニング動作が終了したときに
セットされるフラグであり、このフラグがセットされる
まではカットオフ周波数を下げないように、つまり参照
アドレスＡｎを小さくしないように、図３、４のステッ
プＳ３０２内で制御される。これは、制限強度を弱くし
て防振効果を高めることを禁止している処理であり、制
限動作のハンチングを防止するために行われる。

【００９３】一方、前記ステップＳ４０３ｂにおいて目
標参照アドレスＡｎが現在の参照アドレスＡｎより小さ
いと判断された場合は、ステップＳ４０３ｃでパンニン
グ動作が終了したか否かを判断するため、ハイパスフィ
ルタ１１５ｂの出力角速度信号が所定値γより小さいか
否かを判断する。ハイパスフィルタ１１５ｂの出力信号
は、帯域制限や焦点距離補正が行われる前の信号である
ので、撮影画角に依らず直接カメラの振れの検出が行
え、制限動作のハンチングや画角毎の応答性の違いを防
止することが可能となる。

【００９４】なお、所定値γは、パンニング動作終了時
のハイパスフィルタ１１５ｂの出力レベルを予め測定す
ることで決定されている。

【００９５】前記ステップＳ４０３ｃにおいてハイパス
フィルタ１１５ｂの出力の絶対値が所定値γ以上の場合
は、パンニング動作継続中であると判断して前記ステッ
プＳ４０３ｅへ進み、また、ハイパスフィルタ１１５ｂ
の出力の絶対値が所定値γ以上でない場合は、ステップ
Ｓ４０３ｄで「解除フラグ」をセットする。なお、通常
の手持ち撮影時には制限がかからないので、前記ステッ
プＳ４０３ｂにおいて目標参照アドレスＡｎと現在の参
照アドレスＡｎとが等価となり、「解除フラグ」はクリ
ア状態のままとなっている。

【００９６】このようにパンニング動作時の撮影状況判
断が行われる中、制限動作は図３、４のステップＳ３０
２内で制御される。図３、４のステップＳ３０２ａで目
標参照アドレスＡｎと現在の参照アドレスＡｎとが等し
いか否かを判断し、等しい場合はステップＳ３０２ｈへ
進み、現在と同じカットオフ周波数のフィルタ係数ａ
（Ａｎ）、ｂ（Ａｎ）をテーブルから読み出して、改め
て帯域制限ＨＰＦ１１５ｃに係数設定を行った後、ステ
ップＳ３０３へ進む。

【００９７】一方、前記ステップＳ３０２ａにおいて目
標参照アドレスＡｎと現在の参照アドレスＡｎとが等し
くない場合は、ステップＳ３０２ｂで現在の参照アドレ
スＡｎが目標参照アドレスＡｎより小さいか否かを判断
する。そして、現在の参照アドレスＡｎが目標参照アド
レスＡｎより小さい場合は、現在の参照アドレスＡｎが
目標参照アドレスＡｎ至っていない場合であり、図５の
ステップＳ４０３においては制限を強くするべきと判断
している場合である。この場合は、図３、４のステップ
Ｓ３０２ｇで参照アドレスＡｎを現在値から所定値α分
だけ大きくした後、ステップＳ３０２ｈへ進む。

【００９８】一方、前記ステップＳ３０２ｂにおいて目
標参照アドレスＡｎが現在の参照アドレスＡｎより小さ
い場合は、次のステップＳ３０２ｃで「解除フラグ」が
セット状態であるか否かを判断する。そして、解除フラ
グがクリアの場合には、カットオフ周波数を下げないよ
うに参照アドレスを現在値に保持した後、ステップＳ３
０２ｈへ進む。

【００９９】一方、前記ステップＳ３０２ｃにおいて解
除フラグ＝１の場合は、パンニング動作が終了してカッ
トオフ周波数を小さくしても構わない場合なので、ステ
ップＳ３０２ｄで回数カウンタＣ０をインクリメントし
て、ステップＳ３０２ｅで回数カウンタＣ０が偶数であ
るか否かを判断する。そして、回数カウンタＣ０が偶数
ではなく奇数である場合は、ステップＳ３０２ｈへ進
み、回数カウンタＣ０が偶数である場合は、ステップＳ
３０２ｆで参照アドレスの設定を現在値より所定値βだ
け小さい値にする。この回数カウンタＣ０は、パンニン
グ動作終了時のカットオフ周波数の変化が少なくなるよ
うに、参照アドレスＡｎの変化周期をパンニング動作開
始時に比べて遅くするためのものである。そして、ステ
ップＳ３０２ｈで再設定された参照アドレスＡｎに応じ
たフィルタ係数を読み出して、帯域制限ＨＰＦ１１５ｃ
の設定を更新する。

【０１００】図５の処理がフィールド周期で実行される
中、図３、４の処理は１フィールドに１０回行われ、ス
テップＳ３０２ｆ、ステップＳ３０２ｇで用いられる所
定値α、β分の変化率で且つ回数カウンタＣ０が偶数と
なる周期で参照アドレスＡｎの増減が制御される。ここ
で、変化率を決定する所定値は、例えば図１０及び図１
１のような制限強度変化特性となるように決定されてい
る。図１０及び図１１において、横軸は時間であり、縦
軸はカットオフ周波数である。

【０１０１】図１０は、パンニング動作（撮影）開始時
のカットオフ周波数の変化特性を示す図で、時間９０１
の時点からパンニング動作が開始された例を示してい
る。パンニング動作開始時には、素早い応答性で目標の
カットオフ周波数にならなければ、補正限界に衝突する
ような端当たりが発生する可能性がある。また、パンニ
ング動作中には撮影画面が流れているので、カットオフ
周波数を急激に変化させても画面上の乱れは生じない。
従って、パンニング動作開始時には、時間９０２の時点
のように短時間で目標制限量となるように所定値αは大
きめの値となる。

【０１０２】図１１は、時間９０３の時点でパンニング
動作が終了した場合を示している。時間９０３の時点以
降は、撮影画面は静止状態に近いので、カットオフ周波
数の急激な変化は画面上の動きとなってしまい、また、
パンニング動作終了後、直ちに補正能力を上げると振れ
戻しが生じてしまう。これらの問題を解消するために
も、パンニング動作終了時には応答性を低下させ、曲線
９０４のようにゆっくりとカットオフ周波数が変化する
ように所定値βが決定され、変化周期がパンニング動作
開始時に比べて２倍となっている。

【０１０３】本実施の形態では、パンニング動作終了時
の参照アドレスの変化周期は、パンニング動作開始時に
比べて２倍としたが、これに限られるものではなく、振
れ戻しや帯域制限変化が画面に違和感を与えないように
設定されていれば良い。

【０１０４】また、本実施の形態では、所定値α、βを
共に定数とし、参照アドレスが線形的に変化するような
手法を用いた。この手法により、帯域制限の狙いである
カットオフ周波数は、結果として図７の特性で変化する
ことになり、補正量に応じた制限目標カットオフ周波数
も目標カットオフ周波数に至る変化軌跡も同一の特性で
変化させることが可能となるので、上述した図１５の１
３０３のような変化軌跡にはならず、カットオフ周波数
の変化で画面上に支障をきたすことを防止することがで
きる。

【０１０５】また、参照アドレスの加減算という簡単な
演算で制御動作処理を実現することが可能となり、より
安価なマイコンを使用したシステム構成とすることがで
きる。

【０１０６】再び図５に戻って、ステップＳ４０４で図
３、４のステップＳ３０３において算出された補正信号
（ｆ×ｔａｎθ）を基に、切り出し位置の目標位置座標
（Ｖ０，Ｈ０）を算出する。 ここで目標位置ＶＯ，Ｖ
Ｈは下記（１０）式及び（１１）式により算出され、振
れ補正で移動させるべき画素数が得られる。

【０１０７】 Ｖ０＝垂直の原点位置±ピッチ方向の振れ角を補正する移動画素数 ＝垂直の原点位置±（−１）×ピッチ補正量／垂直画素サイズ…（１０） Ｈ０＝垂直の原点位置±ヨー方向の振れ角を補正する移動画素数 ＝垂直の原点位置±（−１）×ヨー補正量／水平画素サイズ …（１１） 次に、ステップＳ４０５で前記ステップＳ４０４におい
て算出された目標位置座標（Ｖ０，Ｈ０）を切り出し位
置として、ＣＣＤ駆動回路１１６及びメモリ制御回路１
１４に命令を出力した後、次のフィールド用に前記ステ
ップＳ４０１へ戻り、１０回の積分処理が行われるまで
待機するように制御される。

【０１０８】上述したように本実施の形態によれば、制
限動作を行うためのカットオフ周波数に応じて所定特性
となる複数の帯域制限データをＲＯＭテーブルとして持
ち、テーブルデータ参照アドレスを振れ補正量に応じて
制御し且つテーブルデータ参照アドレスの変化量と変化
周期とをカメラ操作状態に応じて変更することにより、
安価なマイコンの選択や他の処理との複合処理が可能と
なり、また、パンニング動作開始時の制限動作の応答性
を高めたり、パンニング動作終了時に発生しやすい振れ
戻し現象を防止することが可能となる。更に、制限強度
や制限強度変化率を同一の特性で決定することが可能と
なり、パンニング動作時に制限強度変化による画面の動
きを防止できると共に、自然なカメラワークをあらゆる
撮影画角で実現することが可能となる。

【０１０９】なお、本実施の形態においては、ＰＡＬ用
ＣＣＤとラインメモリとを使用した構成について説明し
たが、フィールドメモリを使用して抽出画像位置を制御
することにより補正しても良いし、また、拡大制御しな
くても済む大型或いは超高画素タイプのＣＣＤを使用し
ても良いし、更には、光学式の補正手段であっても良
い。

【０１１０】また、本実施の形態においては、振れ検出
手段として角速度センサを用いたが、これに限られるも
のではなく加速度センサでも良く、その場合は防振マイ
コン内部または外部で更に１回積分処理を行えば良い。

【０１１１】また、本実施の形態においては、振れ角変
位量の算出はソフトウェア処理として説明したが、ハー
ドウェアにより構成しても良い。

【０１１２】更に、本実施の形態においては、制限手段
としてハイパスフィルタによる帯域制限を例示したが、
積分回路１１５ｄでの積分帰還係数やゲイン係数をテー
ブルデータ化し、積分処理で帯域制限しても良い。

【０１１３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の撮像方法
及び装置によれば、制限動作を所定特性となるようにテ
ーブル化させれた帯域制限データからデータ選択を行う
ことで、帯域制限に関わる複数のデータを同時に取得す
ることができ、前記データの算出のための演算時間を省
くことが可能となるので、高速で処理される防振制御で
あっても安価なマイコンを選択することができ且つ他の
処理（焦点調節や露出調節等）を並列処理できるように
なり、簡素なシステムを選択することが可能となるとい
う効果を奏する。

【０１１４】また、本発明の撮像方法及び装置によれ
ば、データテーブル検索用の参照アドレスの変化量と変
化周期とを、撮影状況に応じて変更することより、パン
ニング動作開始時の制限動作を素早く行うことができ且
つパンニング動作終了時に発生しやすい振れ戻し現象を
防止するとができるという効果を奏する。

【０１１５】また、本発明の撮像方法及び装置によれ
ば、特に、制限動作制御は、所定特性のデータテーブル
からのデータ選択で目標値を決定し、該目標値に近付く
ように逐次参照アドレスの決定が行われるので、制限強
度や制限強度変化率を同一の特性で決定することが可能
となり、パンニング動作時に制限強度変化による画面の
動きを防止することができると共に、自然なカメラワー
クをあらゆる撮影画角で実現することができるという効
果を奏する。

【０１１６】更に、本発明の記憶媒体によれば、上述し
た撮像装置を円滑に制御することができるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る撮像装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施の形態に係る撮像装置において
電子的な防振制御で抽出される画像領域を説明するため
の図である。

【図３】本発明の一実施の形態に係る撮像装置の防振制
御動作手順を示すフローチャートである。

【図４】本発明の一実施の形態に係る撮像装置の防振制
御動作手順を示すフローチャートである。

【図５】本発明の一実施の形態に係る撮像装置の防振制
御動作手順を示すフローチャートである。

【図６】本発明の一実施の形態に係る撮像装置における
補正量と参照アドレスとの関係を示す図である。

【図７】本発明の一実施の形態に係る撮像装置における
参照アドレスとカットオフ周波数との関係を示す図であ
る。

【図８】本発明の一実施の形態に係る撮像装置における
データテーブル記憶部内のデータテーブルの一例を示す
図である。

【図９】本発明の一実施の形態に係る撮像装置における
帯域制限処理部の構成を示すブロック図である。

【図１０】本発明の一実施の形態に係る撮像装置におけ
るパンニング動作（撮影）開始時のカットオフ周波数の
変化特性を示す図である。

【図１１】本発明の一実施の形態に係る撮像装置におけ
るパンニング動作（撮影）終了時のカットオフ周波数の
変化特性を示す図である。

【図１２】従来の撮像装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図１３】従来の撮像装置における処理動作手順を示す
フローチャートである。

【図１４】従来の撮像装置における処理動作手順を示す
フローチャートである。

【図１５】従来の撮像装置における規格化補正量とカッ
トオフ周波数との関係を示す図である。

【図１６】従来の撮像装置における焦点距離と有効像円
径の大きさとの関係及び焦点距離と最大補正範囲との関
係を示す図である。

【図１７】従来の撮像装置における帯域制限処理部の構
成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０１ 第１の固定レンズ １０２ ズームレンズ １０３ 絞り １０４ 第２の固定レンズ １０５ フォーカスレンズ １０６ 撮像素子 １０７ 増幅器 １０８ カメラ信号処理回路 １０９ 角速度センサ（ピッチ方向） １１０ 角速度センサ（ヨー方向） １１１ 増幅器 １１２ 増幅器 １１３ ラインメモリ １１４ メモリ制御回路 １１５ 防振制御マイコン １１５ａ Ａ／Ｄコンバータ １１５ｂ ＨＰＦ（ハイパスフィルタ） １１５ｃ 帯域制限ＨＰＦ（ハイパスフィルタ） １１５ｄ 積分回路 １１５ｅ 焦点距離補正回路 １１５ｆ 補正量規格化回路 １１５ｇ 制限処理制御部 １１５ｈ 補正系制御部 １１５ｉ テーブルデータ記憶部 １１６ ＣＣＤ駆動回路 １１７ スイッチ １１８ ズームスイッチユニット １１９ モータ １２０ モータドライバ １２１ モータ １２２ モータドライバ

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振れを検出する振れ検出工程と、該振れ
   検出工程により検出された振れ情報に応じて補正動作を
   行う補正工程と、該補正工程の補正動作に制限を加える
   ために少なくとも２つ以上の変数を有するテーブルデー
   タからデータ選択を行うことで制限動作を行う制御工程
   とを有し、前記テーブルデータは、テーブルデータ参照
   アドレスに応じて所定の制限強度特性となるようにデー
   タ決定されていることを特徴とする撮像方法。
2. 【請求項２】 前記制御工程は、撮像装置の操作状況に
   応じて前記データ参照アドレスの変化量と変化周期とを
   変更することを特徴とする請求項１記載の撮像方法。
3. 【請求項３】 前記制御工程は、前記補正工程の補正量
   に応じて目標参照アドレスを決定し、該目標参照アドレ
   スに近づくように、逐次前記テーブルデータ参照アドレ
   スを変更することを特徴とする請求項１記載の撮像方
   法。
4. 【請求項４】 前記テーブルデータの制限強度特性は、
   選択されるデータの変更に伴う制限強度変化が、撮影画
   面上に影響を及ぼさないように決定されていることを特
   徴とする請求項１記載の撮像方法。
5. 【請求項５】 前記変数は、ハイパスフィルタのカット
   オフ周波数に応じた変数であることを特徴とする請求項
   １記載の撮像方法。
6. 【請求項６】 前記撮像装置はビデオカメラであること
   を特徴とする請求項１記載の撮像方法。
7. 【請求項７】 振れを検出する振れ検出手段と、該振れ
   検出手段により検出された振れ情報に応じて補正動作を
   行う補正手段と、該補正手段の補正動作に制限を加える
   ために少なくとも２つ以上の変数を有するテーブルデー
   タからデータ選択を行うことで制限動作を行う制御手段
   とを有し、前記テーブルデータは、テーブルデータ参照
   アドレスに応じて所定の制限強度特性となるようにデー
   タ決定されていることを特徴とする撮像装置。
8. 【請求項８】 前記制御手段は、撮像装置の操作状況に
   応じて前記テーブルデータ参照アドレスの変化量と変化
   周期とを変更することを特徴とする請求項７記載の撮像
   装置。
9. 【請求項９】 前記制御手段は、前記補正手段の補正量
   に応じて目標参照アドレスを決定し、該目標参照アドレ
   スに近づくように、逐次前記テーブルデータ参照アドレ
   スを変更することを特徴とする請求項７記載の撮像装
   置。
10. 【請求項１０】 前記テーブルデータの制限強度特性
    は、選択されるデータの変更に伴う制限強度変化が、撮
    影画面上に影響を及ぼさないように決定されていること
    を特徴とする請求項７記載の撮像装置。
11. 【請求項１１】 前記変数は、ハイパスフィルタのカッ
    トオフ周波数に応じた変数であることを特徴とする請求
    項７記載の撮像装置。
12. 【請求項１２】 撮像装置を制御する制御プログラムを
    格納する記憶媒体であって、振れを検出し、該検出され
    た振れ情報に応じて補正動作を行い、該補正動作に制限
    を加えるために少なくとも２つ以上の変数を有するテー
    ブルデータからデータ選択を行うことで制限動作を行う
    ように制御するステップの制御モジュールを有する制御
    プログラムを格納してなり、前記テーブルデータは、テ
    ーブルデータ参照アドレスに応じて所定の制限強度特性
    となるようにデータ決定されていることを特徴とする記
    憶媒体。
13. 【請求項１３】 前記制御プログラムは、前記撮像装置
    の操作状況に応じて前記テーブルデータ参照アドレスの
    変化量と変化周期とを変更するように制御するステップ
    の制御モジュールを有することを特徴とする請求項１２
    記載の記憶媒体。
14. 【請求項１４】 前記制御プログラムは、前記補正量に
    応じて目標参照アドレスを決定し、該目標参照アドレス
    に近づくように、逐次前記テーブルデータ参照アドレス
    を変更するように制御するステップの制御モジュールを
    有することを特徴とする請求項１２記載の記憶媒体。
15. 【請求項１５】 前記テーブルデータの制限強度特性
    は、選択されるデータの変更に伴う制限強度変化が、撮
    影画面上に影響を及ぼさないように決定されていること
    を特徴とする請求項１２記載の記憶媒体。
16. 【請求項１６】 前記変数は、ハイパスフィルタのカッ
    トオフ周波数に応じた変数であることを特徴とする請求
    項１２記載の記憶媒体。
17. 【請求項１７】 前記撮像装置はビデオカメラであるこ
    とを特徴とする請求項１２記載の記憶媒体。