JP3697050B2

JP3697050B2 - 撮像方法及び装置並びに記憶媒体

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Publication number: JP3697050B2
Application number: JP05733098A
Authority: JP
Inventors: 英夫河原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-02-24
Filing date: 1998-02-24
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2018-02-24
Also published as: JPH11243506A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置本体の揺れ情報に基づき、撮像した撮像画を電気的に切り出して揺れ補正を行う、いわゆる電子防振システムを備える撮像装置において、特に動画と静止画の撮影が可能な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した記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりビデオカメラ等の撮像装置においては、ＡＥ（オートエクスポージャー）、ＡＦ（オートフォーカス）等、あらゆる点で自動化及び多機能化が図られ、良好な撮影が容易に行えるようになっている。
【０００３】
また、近年、ビデオカメラ等の撮像装置の小型化や光学系の高倍率化に伴い、撮像装置の揺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、この撮像装置の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。
【０００４】
図４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。
【０００５】
同図に示す振れ補正機能付き撮像装置は、撮像部４０１、揺れ補正手段４０２、信号処理回路４０３、記録手段４０４、揺れ検出手段４０５、ＤＣカットフィルタ４０６、アンプ４０７、補正量演算手段４０８、読み出し制御手段４０９及びタイミング・ジェネレータ４１０を構成要素としている。
【０００６】
撮像部４０１は、レンズ４０１ａ及び光電変換手段であるＣＣＤ等の撮像素子４０１ｂにより構成されている。
【０００７】
揺れ補正手段４０２は撮像素子４０２により得られた映像信号を、手振れ等の影響による撮像動画の揺れ成分を軽減するために補正するもので、１画素分の遅延手段である第１遅延手段４０２ａ、第１加算手段４０２ｂ、１映像ライン分の遅延手段である第２遅延手段４０２ｃ、第２加算手段４０２ｄにより構成されている。
【０００８】
信号処理回路４０３は、揺れ補正手段４０２により揺れ成分を軽減して電気的な信号を、例えばＮＴＳＣ信号等の標準ビデオ信号に変換処理するものである。記録手段４０４はビデオテープレコーダ等よりなるもので、信号処理回路４０３により変換処理された標準ビデオ信号を映像信号として記録するものである。
【０００９】
揺れ検出手段４０５は、例えば振動ジャイロ等の角速度センサからなるもので、撮像装置本体に取り付けられている。
【００１０】
ＤＣカットフィルタ４０６は、揺れ検出手段４０５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、即ち振動成分のみを通過させるものである。このＤＣカットフィルタ４０６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と記述する）を用いてもよい。
【００１１】
アンプ４０７は、ＤＣカットフィルタ４０６より出力された角速度信号を適当な感度に増幅するものである。
【００１２】
補正量演算手段４０８は、例えばマイクロコンピュータ（以下、マイコンと記述する）により構成されているもので、Ａ／Ｄ変換器４０８ａ、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）４０８ｂ、積分回路４０８ｃ及びパン・チルト判定回路４０８ｄを有している。
【００１３】
Ａ／Ｄ変換器４０８ａは、アンプ４０７より出力された角速度信号をデジタル信号に変換するものである。
【００１４】
ハイパスフィルタ４０８ｂは、Ａ／Ｄ変換器４０８ａのデジタル出力の低周波成分を遮断するものであり、任意の帯域で特性を可変し得る機能を有する。
【００１５】
積分回路４０８ｃは、ハイパスフィルタ４０８ｂの出力（角速度信号）を積分して角変位信号を出力するもので、任意の帯域で特性を可変し得る機能を有する。
【００１６】
パン・チルト判定回路４０８ｄは、角速度信号及び積分回路４０８ｃから出力された角速度信号と、角速度信号に積分処理を施した積分信号、即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ものである。このパン・チルト判定回路４０８ｄは、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。
【００１７】
補正量演算手段４０８により得られた角変位信号は、後述する制御において揺れ補正目標値となる。
【００１８】
読み出し制御手段４０９は、撮像素子４０１ｂの読み出し開始位置を前記揺れ補正目標値信号に基づき移動させると同時に、第１遅延手段４０２ａ及び第２遅延手段４０２ｃの動作タイミングと、第１加算手段４０２ｂ及び第２加算手段４０２ｄの加算比率を制御するものである。
【００１９】
タイミング・ジェネレータ４１０は、読み出し制御手段４０９の制御情報に基づき、撮像素子４０１ｂや第１遅延手段４０２ａ及び第２遅延手段４０２ｃに対して駆動パルスを発生するものである。撮像素子４０１ｂには、その蓄積や読み出しに応じた駆動パルスを、第１遅延手段４０２ａ及び第２遅延手段４０２ｃには、撮像素子４０１ｂの駆動パルスと位相関係を合わせた遅延動作の基準となる駆動パルスを生成する。
【００２０】
揺れ検出手段４０５、ＤＣカットフィルタ４０６、アンプ４０７、補正量演算手段４０８、読み出し制御手段４０９及びタイミング・ジェネレータ４１０により、手振れ補正部が構成されている。
【００２１】
次に、補正量演算手段４０８のパン・チルト判定回路４０８ｄの動作について詳述する。
【００２２】
Ａ／Ｄ変換器４０８ａから出力された角速度信号及び積分回路４０８ｃから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或いは角速度が所定のしきい値内であっても、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、パンニング或いはチルティングであると判定し、このようなときには、ハイパスフィルタ４０８ｂ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し、更にパンニング或いはチルティングが検出された場合には、画像補正手段の補正位置を徐々に移動範囲中心へとセンタリングするために、積分回路４０８ｃの積分特性の時定数を短くなる方向に変移させ、積分回路４０８ｃに蓄積された値が基準値（揺れを検出していない状態においてとり得る値）とする制御（以下、パンニング制御と記述する）を行う。
【００２３】
なお、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、パンニング或いはチルティングが終了した場合には、再び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、パンニング制御を終了する。
【００２４】
このパンニング判定動作を図５のフローチャートに基づき説明する。
【００２５】
まず、ステップＳ５０１でアンプ４０７により増幅された角速度信号を、Ａ／Ｄ変換器４０８ａによりアナログ値から補正量演算手段４０８内で扱えるデジタル値に変換（Ａ／Ｄ変換）する。次に、ステップＳ５０２で前回用意されたカットオフ周波数の値を用いてハイパスフィルタ４０８ｂの演算を行う。次に、ステップＳ５０３で前回用意された時定数の値を用いて積分回路４０８ｃにより積分演算を行う。次に、ステップＳ５０４で前記ステップＳ５０３における積分演算結果を、即ち角変位信号をデジタル値からアナログ値に変換して出力する。
【００２６】
次に、ステップＳ５０５で角速度信号が所定のしきい値以上であるか否かを判断する。そして、角速度信号が所定のしきい値以上である場合は、パンニング・チルティング状態であると判断し、次のステップＳ５０６でハイパスフィルタ４０８ｂの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（ｆｃ）を現在の減衰率より大きくする。次に、ステップＳ５０７で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した後、本処理動作を終了する。
【００２７】
一方、前記ステップＳ５０５において角速度信号が所定のしきい値以上でない場合は、ステップＳ５０８で積分値が所定のしきい値以上であるか否かを判断する。そして、積分値が所定のしきい値以上であるならばパンニング・チルティング状態であると判断し、前記ステップＳ５０６へ進む。また、前記ステップＳ５０８において積分値が所定のしきい値以上でない場合は、通常制御状態或いはパンニング・チルティングの終了状態であると判断し、ステップＳ５０９へ進む。
【００２８】
ステップＳ５０９では、ハイパスフィルタ４０８ｂの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（ｆｃ）を現在の減衰率より小さくする。次に、ステップＳ５１０で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、積分効果を上げた後、本処理動作を終了する。
【００２９】
以上の制御により、積分値＝補正目標値の飽和を防ぐことにより、補正目標値を定常状態とし、安定した防振制御が可能となる。
【００３０】
次に、上述した従来例における補正手段の概要を図６を用いて説明する。
【００３１】
図６（Ａ）において、６０１は撮像素子４０１ｂの全撮像領域、６０２は撮像素子４０１ｂの全撮像領域６０１のうち、実際に映像信号として標準ビデオ信号へ変換して出力する切り出し枠（切り出しフレーム）、６０３は撮影者が撮影している被写体である。
【００３２】
このときの標準ビデオ信号を映し出すとすると、図６（Ｃ）に示す映像となる。図６（Ｃ）において、６０４はビデオ信号を再現するモニタ上の映像領域を示し、６０３’はモニタの映像領域６０４に再現された被写体である。後述する撮像画の切り出しにより、撮像素子４０１ｂの全撮像領域６０１よりその周辺を除いた一部分を標準ビデオ信号として出力することにより、モニタの映像領域６０４が再現できる。
【００３３】
図６（Ｂ）は、被写体６０３を撮影する撮影者が矢印６０５，６０５’，６０５”で示す左下方向に撮像装置を振ってしまった場合の画像の変化を示したもので、撮像素子４０１ｂの全撮像領域６０１面上で被写体６０３は矢印６０６で示す右上方向に移動してしまう。
【００３４】
この状態で図６（Ａ）の説明のように、切り出し枠６０２と同一位置の切り出し枠６０２’を用いて切り出した場合、矢印６０６で示すベクトル量だけ被写体６０３が移動したビデオ信号を発生させてしまう。
【００３５】
ここで、撮像装置の揺れ量より求めた画像の変位量６０７、即ち揺れ補正目標値を用いて切り出し枠６０２’より破線枠位置６０２”に移動して切り出せば、図６（Ｃ）に示す映像を得ることが可能である。このような原理を用いて画像の揺れ補正を実現する。
【００３６】
次に、撮像領域の切り出しについて図７を用いて説明する。
【００３７】
図７において、７０１は撮像素子全体、７０２は撮像素子全体７０１を構成する画素単位であり、１つの光電変換素子である。不図示のタイミング・ジェネレータより発せられる電気的な駆動パルスに基づき、画素単位で蓄積及び読み出しの制御が行われる。７０３，７０４は図６の切り出し枠６０２と同様な切り出し枠であり、例えば切り出し枠７０３でビデオ信号を切り出す場合において説明する。
【００３８】
まず、初めに画素「Ｓ」より矢印７０４で示す方向に順番に光電変換された電荷量の読み出しが行われていく。この読み出しを出力ビデオ信号の同期期間内に合わせてスタートし、この同期期間終了前に画素「Ａ」の１画素手前まで、通常の読み出し速度より速い転送レートで読み出しを終了する。
【００３９】
同期期間の終了後の実映像期間に、画素「Ａ」から画素「Ｆ」までの電荷を、通常の読み出し速度によりビデオ信号の１ライン分の画像情報として、読み出しが開始される。
【００４０】
更に次の１ラインまでの水平同期期間中に画素「Ｆ」から画素「Ｇ」の手前までの画素を通常の読み出し速度より速い転送レートで読み出し、次の映像期間の読み出しに備える。前記画素「Ａ」から画素「Ｆ」までの読み出しと同様に画素「Ｇ」からの読み出しを開始する。
【００４１】
以上のように読み出しを制御することにより、撮像素子４０１ｂの全撮像領域６０１から、例えば撮像素子４０１ｂの中央部分を選択的に抜き出して、ビデオ信号とすることが可能である。
【００４２】
次に、図７を用いて、前記図６で説明したように、撮像装置の移動による撮像面の移動が生じた場合における切り出し位置の移動について説明する。
【００４３】
矢印７０５の分だけ撮像素子４０１ｂ面上での被写体の移動（＝撮像装置の揺れ）が生じたことを検出した場合、切り出し枠７０３より切り出し枠７０４に変更すれば、被写体の移動が伴わない切り出し後の映像が得られる。
【００４４】
切り出し位置を変更するために先の読み出し開始位置を画素「Ａ」から画素「Ｂ」に移動することにより、前記画素「Ａ」からの読み出しと同様に、撮像素子４０１ｂの全撮像領域６０１から画像の一部を選択的に抜き出してビデオ信号とすることができる。
【００４５】
実際には、先の切り出し枠７０３を読み出すときと同様に、画素「Ｓ」より矢印７０４で示す方向に順番に光電変換された電荷量の読み出しを行う。この読み出しを出力ビデオ信号の同期期間内に合わせてスタートし、この同期期間終了前に画素「Ｂ」の１画素手前まで、通常の読み出し速度より速い転送レートで読み出しを終了しておき、映像期間に画素「Ｂ」から前記と同様に読み出しを開始すればよい。
【００４６】
このように撮像素子４０１ｂの周辺の一部の撮像領域を実映像期間に現れない同期信号期間中に揺れ補正情報に応じた量だけ予め読み出し、撮像素子４０１ｂの一部を撮像装置の揺れ情報を基に選択的に読み出すことにより、撮像装置の揺れに伴う画像の揺れを取り除いたビデオ信号を得ることができる。
【００４７】
次に、第１遅延手段４０２ａ、第２遅延手段４０２ｃ及び第１加算手段４０２ｂ、第２加算手段４０２ｄによる画素ずらし動作について、図８を用いて詳述する。
【００４８】
図８は、撮像素子４０１ｂからの切り出しによる画像の補正をより細かく行うための構成を示すブロック図である。同図において、図４と同一部分には同一符号が付してある。
【００４９】
図８において、第１加算手段４０２ｂは、第１乗算器８０１、第２乗算器８０２、加算回路８０３及び加算制御回路８０４により構成されている。また、第２加算手段４０２ｄは、第１乗算器８０５、第２乗算器８０６、加算回路８０７及び加算制御回路８０８により構成されている。
【００５０】
撮像素子４０１ｂからの画像の切り出し制御は、図７を用いた説明のように撮像素子４０１ｂの画素７０２単位でしか行えないため、画素ピッチ以下の補正が行えない。そこで、第１遅延手段４０２ａ、第２遅延手段４０２ｃ及び第１加算手段４０２ｂ、第２加算手段４０２ｄにより単位画素以下の補正演算である画素ずらし処理を行う。
【００５１】
図８において、８０９は撮像素子４０１ｂから得られた撮像信号の入力端子であり、撮像信号は第１加算手段４０２ｂの第２乗算器８０２に入力される一方、ＣＣＤ等により構成される第１遅延手段４０２ａを介して第１乗算器８０１に入力される。第１乗算器８０１及び第２乗算器８０２により所定の乗数と乗算を行った後に、加算回路８０３により加算が行われ、水平方向の画素ずらし補正を施された撮像信号となる。
【００５２】
この水平方向の画素ずらし補正を施された撮像信号は、更に第２加算手段４０２ｄの第２乗算器８０６に入力される一方、ＣＣＤ等により構成される第２遅延手段４０２ｃを介して第１乗算器８０５に入力される。第１乗算器８０５及び第２乗算器８０６により所定の乗数と乗算を行った後に、加算回路８０７により加算が行われ、水平方向及び垂直方向の画素ずらし補正を施された撮像信号となり、次段の信号処理回路４０３によりビデオ信号にエンコードされる。
【００５３】
読み出し制御手段４０９は、図４の補正量演算手段４０８により生成される撮像装置の揺れに応じた補正目標値信号に応じてタイミング・ジェネレータ４１０から出力する駆動パルスのタイミングを制御し、撮像素子４０１ｂの画像の切り出し制御を行う一方、第１加算手段４０２ｂの加算制御回路８０４及び第２加算手段４０２ｄの加算制御回路８０８を制御し、適切な割合の加算動作を行う。
【００５４】
この加算動作を図９及び図１０を用いて具体的に説明する。
【００５５】
図９は第１遅延手段４０２ａと第１加算手段４０２ｂとによる処理を撮像素子４０１ｂの画素７０２単位で示したものである。撮像素子４０１ｂの画素７０２は、図７に示すように撮像素子４０１ｂの面上に規則正しく水平方向及び垂直方向に配列されているが、図９では説明の便宜上水平方向だけを抜き出して示している。
【００５６】
初めに図９（Ａ）に示した画素単位の加算について説明する。撮像素子４０１ｂの画素７０２のｎ画素目の水平方向の中心位置を水平画素中心９０１とする。同様に、撮像素子４０１ｂの画素７０２のｎ＋１画素目の水平方向の中心位置を水平画素中心９０２とする。図９（Ａ）では、ｎ画素目とｎ＋１画素目との仮想的な中央の位置の画像を得る場合の演算を図式的に示しており、ｎ画素目を１／２倍した値９０３と、ｎ＋１画素目を１／２倍した値９０４とをそれぞれ加算することにより、ｎ画素目とｎ＋１画素目との仮想的な中央の位置の画像９０５が求められる。同様にｎ＋１画素目を１／２倍し、ｎ＋２画素目を１／２倍して加算することにより、ｎ＋１画素目とｎ＋２画素目との仮想的な中央の位置の画像を得ることができる。
【００５７】
次に、図９（Ｂ）に示した画素単位の加算について説明する。図９（Ｂ）は、先の図９（Ａ）とは加算比が異なり、７／１０対３／１０の比率の加算を行う場合について示してある。
【００５８】
図９（Ｂ）において、先の図９（Ａ）と同様に撮像素子４０１ｂの画素７０２のｎ画素目の水平方向の中心位置を水平画素中心９０１とし、撮像素子４０１ｂの画素７０２のｎ＋１画素目の水平方向の中心位置を水平画素中心９０２とする。このｎ画素目とｎ＋１画素目との７／１０対３／１０の画像を得る場合には、ｎ画素目を７／１０倍した値９０３’と、ｎ＋１画素目を３／１０倍した値９０４’とをそれぞれ加算することにより、ｎ画素目とｎ＋１画素目との仮想的な中央の位置の画像９０５’が求められる。同様にｎ＋１画素目を７／１０倍し、ｎ＋２画素目を３／１０倍して加算することにより、ｎ＋１画素目とｎ＋２画素目との７／１０対３／１０の位置の画像を得ることができる。
【００５９】
このように、ｎ画素目とｎ＋１画素目との加算比を変えることにより、画素間の水平方向の１画素以下の任意の位置の画素データを得ることができる。
【００６０】
なお、加算に用いる乗算比率は、一般にｎ画素目をｋ倍するとすると、ｎ＋１画素目は（１−ｋ）倍すればよい（但し、０≦ｋ≦１とする）。
【００６１】
また、乗算比率を１対０或いは０対１にした場合には、加算は行われず、通常の読み出しと同等となる。
【００６２】
図１０は、第２遅延手段４０２ｃと第２加算手段４０２ｄとによる処理を撮像素子４０１ｂの水平ライン単位で示したものである。
【００６３】
初めに図１０（Ａ）に示す水平ライン単位毎の加算について説明する。水平ラインは撮像素子４０１ｂの画素７０２の水平方向の配列により構成されており、ｎライン目の垂直方向の中心位置を垂直画素中心１００１とする。同様に、ｎ＋１ライン目の垂直方向の中心位置を垂直画素中心１００２とする。
【００６４】
図１０（Ａ）では、ｎライン目とｎ＋１ライン目との中央の位置の画像を得るときの場合の演算を図示的に示しており、ｎライン目を１／２倍して値１００３を取り、ｎ＋１ライン目を１／２倍して値１００４を取り、それぞれ加算することにより、ライン１００５が求められる。同様に、ｎ＋１ライン目を１／２倍し、ｎ＋２ライン目を１／２倍して、それぞれ加算することにより、ｎ＋１ライン目とｎ＋２ライン目との中央の位置の画像を得ることができる。
【００６５】
次に、図１０（Ｂ）に示す画素単位の加算について説明する。図１０（Ｂ）は、先の図１０（Ａ）と加算比が異なり、７／１０対３／１０の比率の加算を行う場合について示してある。
【００６６】
図１０（Ｂ）において、先の図１０（Ａ）と同様に撮像素子４０１ｂの画素７０２のｎライン目の垂直画素の中心位置を垂直画素中心１００１とし、ｎ＋１ライン目の垂直方向の中心位置を垂直画素中心１００２とする。このｎライン目とｎ＋１ライン目との７／１０対３／１０の画像を得る場合には、ｎライン目を７／１０倍した値１００３’と、ｎ＋１ライン目を３／１０倍した値１００４’とをそれぞれ加算することにより、７／１０対３／１０のライン画像１００５’が求められる。同様にｎ＋１ライン目を７／１０倍し、ｎ＋２ライン目を３／１０倍して加算することにより、ｎ＋１ライン目とｎ＋２ライン目との７／１０対３／１０の位置の画像を得ることができる。
【００６７】
このように、ｎライン目とｎ＋１ライン目の加算比を変えることにより、ラインの垂直方向の１ライン以下の任意の位置のラインデータを得ることができる。なお、加算に用いる乗算比率は前記画素単位と同様に、一般にｎライン目をｋ倍すると、ｎ＋１ライン目は（１−ｋ）倍すればよい（但し、０≦ｋ≦とする）。
【００６８】
また、乗算比率を１対０或いは０対１にした場合には加算は行われず、通常の読み出しと同等となる。
【００６９】
以上説明したように、画素単位の補正は、撮像素子４０１ｂの読み出しにより行い、画素単位以下の補正に関しては画素ずらしを用いて補正を行うことにより、良好な防振特性を得ることができていた。
【００７０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、動画と静止画とを同時に取り扱う撮像装置が提案されており、これらの撮像装置にも同様の防振システムが採用されているが、上述した従来の撮像装置における防振システムは、画素ずらしを行うことにより防振動作を実現しているが、その反面、画素間の蓄積データを加算してしまうため、解像度が劣化してしまうという問題点があり、特に静止画を撮影する場合においては、画像の切り出しによるフレーム間の補正は重要ではなく、むしろ撮像画の解像度の劣化の要因になってしまうという問題点があった。
【００７１】
本発明は上述した従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、動画撮影時は従来と同様な揺れ補正を行い且つ静止画撮影時には画像の劣化を伴わない撮像画を得ることができる撮像方法及び装置並びに記憶媒体を提供しようとするものである。
【００７３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の撮像方法は、撮像装置本体の揺れを検出する揺れ検出工程と、前記揺れ検出工程により検出された撮像装置本体の揺れ情報に基づいて補正量を演算する補正量演算工程と、前記補正量演算工程の演算結果に基づき撮像素子の読み出し位置を制御する読み出し制御工程と、読み出した映像信号を所定時間遅延する遅延工程と、前記読み出した映像信号の画素と前記遅延工程により遅延された映像信号の画素とを前記補正量演算工程の演算結果に基づき所定の比率で加算する加算工程と、動画撮影時には前記加算工程の加算を行い且つ静止画撮影時には前記加算工程の加算を禁止する加算制御工程とを有することを特徴とする。
【００７５】
また、上記目的を達成するために請求項４に記載の撮像方法は、撮像装置本体の揺れを検出する揺れ検出工程と、前記揺れ検出工程により検出された撮像装置本体の揺れ情報に基づいて補正量を演算する補正量演算工程と、前記補正量演算工程の演算結果に基づき撮像素子の読み出し位置を制御する読み出し制御工程と、読み出した映像信号を所定時間遅延する遅延工程と、前記読み出した映像信号の画素と前記遅延工程により遅延された映像信号の画素とを前記補正量演算工程の演算結果に基づき所定の比率で加算する加算工程と、動画撮影時には前記加算工程の加算比率を前記所定の比率とし且つ静止画撮影時には前記加算工程の加算比率を１対０とするように制御する加算比率制御工程とを有することを特徴とする。
【００７７】
また、上記目的を達成するために請求項７に記載の撮像装置は、撮像装置本体の揺れを検出する揺れ検出手段と、前記揺れ検出手段により検出された撮像装置本体の揺れ情報に基づいて補正量を演算する補正量演算手段と、前記補正量演算手段の演算結果に基づき撮像素子の読み出し位置を制御する読み出し制御手段と、読み出した映像信号を所定時間遅延する遅延手段と、前記読み出した映像信号の画素と前記遅延手段により遅延された映像信号の画素とを前記補正量演算手段の演算結果に基づき所定の比率で加算する加算手段と、動画撮影時には前記加算手段の加算を行い且つ静止画撮影像時には前記加算手段の加算を禁止する加算制御手段とを有することを特徴とする。
【００８０】
また、上記目的を達成するために請求項１１に記載の撮像装置は、撮像装置本体の揺れを検出する揺れ検出手段と、前記揺れ検出手段により検出された撮像装置本体の揺れ情報に基づいて補正量を演算する補正量演算手段と、前記補正量演算手段の演算結果に基づき撮像素子の読み出し位置を制御する読み出し制御手段と、読み出した映像信号を所定時間遅延する遅延手段と、前記読み出した映像信号の画素と前記遅延手段により遅延された映像信号の画素とを前記補正量演算手段の演算結果に基づき所定の比率で加算する加算手段と、動画撮影時には前記加算手段の加算比率を前記所定の比率とし且つ静止画撮影時には前記加算手段の加算比率を１対０とするように制御する加算比率制御手段とを有することを特徴とする。
【００８３】
また、上記目的を達成するために請求項１５に記載の記憶媒体は、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、撮像装置本体の揺れを検出し、該検出された撮像装置本体の揺れ情報に基づいて補正量を演算し、該演算結果に基づき撮像素子の読み出し位置を制御し、読み出した映像信号を所定時間遅延し、動画撮影時には前記読み出した映像信号の画素と前記遅延された映像信号の画素とを前記演算結果に基づき所定の比率で加算し、静止画撮影時には前記加算を禁止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制御プログラムを格納したことを特徴とする。
【００８５】
また、上記目的を達成するために請求項１８に記載の記憶媒体は、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、撮像装置本体の揺れを検出し、該検出された撮像装置本体の揺れ情報に基づいて補正量へ演算し、該演算結果に基づき撮像素子の読み出し位置を制御し、読み出した映像信号を所定時間遅延し、動画撮影時には前記読み出した映像信号の画素と前記遅延された映像信号の画素とを前記演算結果に基づき所定の比率で加算し、静止画撮影時には前記加算比率を１対０と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制御プログラムを格納したことを特徴とする。
【００８７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態を図１乃至図３に基づき説明する。
【００８８】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態を図１及び図２に基づき説明する。図１は、本発明の第１の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、同図において上述した従来例の図４と同一部分には、同一符号が付してある。
【００８９】
図１において図４と異なる点は、図４の構成に撮影モード切り替え手段１０１を付加したことである。この撮影モード切り替え手段１０１は、記録手段４０４の記録モードを動画記録モードと静止画記録モードとに切り替えるものであり、記録手段４０４も記録媒体によっては撮影モードに応じた記録形式をとるものとする。
【００９０】
また、上述した従来例では、読み出し制御手段４０９は、補正量演算手段４０８により得られる揺れ補正目標値データに基づいてタイミング・ジェネレータ４１０及び第１、第２加算手段４０２ｂ，４０２ｄのそれぞれの制御を行っているが、本発明では、更に撮影モード切り替え手段１０１の状態によってタイミング・ジェネレータ４１０及び第１、第２加算手段４０２ｂ，４０２ｄの動作を変更するものである。
【００９１】
次に、撮影モード切り替え手段１０１の動作を図２のフローチャートに基づき説明する。
【００９２】
まず、ステップＳ２０１で揺れ検出手段４０５から得られた揺れ情報を基に補正量演算手段４０８により揺れ補正目標値を求め、読み出し制御手段４０９により、その値に応じた補正を撮像素子４０１ｂの読み出し制御によって行う。次に、ステップＳ２０２で撮影モード切り替え手段１０１が動画撮影モード或いは静止画撮影モードのどちらになっているかを判断する。そして、静止画撮影モードになっている場合は、ステップＳ２０３で記録手段４０４の記録モードが静止画に対応できているか否か、即ち静止画記録モードか否かを判断する。そして、静止画記録モードの場合は、直接ステップＳ２０４へ進み、また、静止画記録モードではなく動画記録モードの場合は、ステップＳ２０６で記録手段４０４の記録モードを動画記録モードから静止画記録モードに変更した後、ステップＳ２０４へ進む。
【００９３】
ステップＳ２０４では、先に述べた理由により加算手段４０２ｂ，４０２ｄのｋの値を１とすることにより画素ずらしを行わない加算制御を行った後、ステップＳ２０５へ進む。ステップＳ２０５では、不図示の撮影開始スイッチが押されているか否かを判断する。そして、撮影開始スイッチが押されていない場合は、何も処理せずに本処理動作を終了し、また、撮影開始スイッチが押されている場合は、ステップＳ２０７で静止画撮影を実行した後、本処理動作を終了する。
【００９４】
一方、前記ステップＳ２０２において撮影モード切り替え手段１０１が動画撮影モードになっている場合は、ステップＳ２０８で記録手段４０４の記録モードが動画に対応できているか否か、即ち動画記録モードか否かを判断する。そして、動画記録モードの場合は、直接ステップＳ２０９へ進み、また、動画記録モードではなく静止画記録モードの場合は、ステップＳ２１１で記録手段４０４の記録モードを静止画記録モードから動画記録モードに変更した後、ステップＳ２０９へ進む。
【００９５】
ステップＳ２０９では、従来と同様に、補正目標値のデータを基に１画素に満たない補正を行うために、加算手段４０２ｂ，４０２ｄのｋの値を算出することにより、画素ずらしのための加算制御を行った後、ステップＳ２１０へ進む。ステップＳ２１０では、不図示の撮影開始スイッチが押されているか否かを判断する。そして、撮影開始スイッチが押されていない場合は、何も処理せずに本処理動作を終了し、また、撮影開始スイッチが押されている場合は、ステップＳ２１２で動画撮影を実行した後、本処理動作を終了する。
【００９６】
以上の動作により、動画撮影時には従来通りの画素ずらしを行うことにより、フィールド間のつながりがより滑らかな画像を得ることができ、また、静止画撮影時には画素ずらしを行わないための解像度の低下のない映像を得ることができる。
【００９７】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を図３に基づき説明する。図３は、本発明の第２の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、同図において上述した従来例の図４及び第１の実施の形態の図１と同一部分には、同一符号が付してある。
【００９８】
図３において図１と異なる点は、図１の構成に第１切り替え手段３０１及び第２切り替え手段３０２を付加したことである。第１切り替え手段３０１及び第２切り替え手段３０２は、撮影モード切り替え手段１０１の切り替え状態に応じて、撮像素子４０１ｂから第１加算手段４０２ｂ、第２遅延手段４０２ｃ及び第２加算手段４０２ｄを介して信号処理回路４０３へ撮像信号が流れるルートである「ａ−ａ’」側を選択或いは撮像素子４０１ｂから直接信号処理回路４０３へ撮像信号が流れるルートである「ｂ−ｂ’」側を選択するものである。
【００９９】
第１切り替え手段３０１及び第２切り替え手段３０２としては、撮像信号の流れを切り替えることができる一般的なスイッチであればよく、第１切り替え手段３０１及び第２切り替え手段３０２は、互いに同時に切り替わるように制御がなされる。
【０１００】
動画撮影時には、これら第１切り替え手段３０１及び第２切り替え手段３０２を「ａ−ａ’」側を選択することにより、撮像素子４０１ｂからの画像の切り出しによる揺れ補正動作のみではなく、先に述べた画素ずらし制御を行い、円滑な防振動作を行う。
【０１０１】
また、静止画撮影時には、これら第１切り替え手段３０１及び第２切り替え手段３０２を「ｂ−ｂ’」側に選択することにより、第１遅延手段４０２ａ、第２遅延手段４０２ｃ及び第１加算手段４０２ｂ、第２加算手段４０２ｄを含むブロックを使用せずに撮像素子４０１ｂからの画像の切り出しによる揺れ補正動作のみを採用し、解像度を劣化させない静止画を得ることができる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、動画撮影時は従来と同様な揺れ補正を行い且つ静止画撮影時には画像の劣化を伴わない撮像画を得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】本発明の第１の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】本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置における画素ずらし制御の動作手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の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４】従来の撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図５】従来の撮像装置におけるパンニング制御の動作手順を示すフローチャートである。
【図６】従来の撮像装置における揺れ補正手段の概要を説明するための図である。
【図７】従来の撮像装置における揺れ補正手段の蓄積画像の切り出しを説明するための図である。
【図８】従来の撮像装置における画素ずらしを説明するための図である。
【図９】従来の撮像装置における水平方向の画素ずらしを説明するための図である。
【図１０】従来の撮像装置における垂直方向の画素ずらしを説明するための図である。
【符号の説明】
１０１撮影モード切り替え手段
３０１第１切り替え手段
３０２第２切り替え手段
４０１撮像部
４０１ａレンズ
４０１ｂ撮像素子（ＣＣＤ）
４０２揺れ補正手段
４０２ａ第１遅延手段
４０２ｂ第１加算手段
４０２ｃ第２遅延手段
４０２ｄ第２加算手段
４０３信号処理回路
４０４記録手段
４０５揺れ検出手段（ジャイロ）
４０６ＤＣカットフィルタ
４０７アンプ
４０８補正量演算手段
４０８ａＡ／Ｄ変換器
４０８ｂハイパスフィルタ（ＨＰＦ）
４０８ｃ積分回路
４０８ｄパン・チルト判定回路
４０９読み出し制御手段
４１０タイミング・ジェネレータ

Claims

撮像装置本体の揺れを検出する揺れ検出工程と、前記揺れ検出工程により検出された撮像装置本体の揺れ情報に基づいて補正量を演算する補正量演算工程と、前記補正量演算工程の演算結果に基づき撮像素子の読み出し位置を制御する読み出し制御工程と、読み出した映像信号を所定時間遅延する遅延工程と、前記読み出した映像信号の画素と前記遅延工程により遅延された映像信号の画素とを前記補正量演算工程の演算結果に基づき所定の比率で加算する加算工程と、動画撮影時には前記加算工程の加算を行い且つ静止画撮影時には前記加算工程の加算を禁止する加算制御工程とを有することを特徴とする撮像方法。
静止画及び動画の撮影モードを切り替える撮影モード切り替え工程と、前記撮影モード切り替え工程の切り替え状態に応じて前記静止画の撮影記録動作を行う記録工程とを有することを特徴とする請求項１記載の撮像方法。
前記加算工程により、前記読み出した映像信号の画素と、前記遅延された映像信号の画素間の１画素以下の任意の位置の画素データを生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像方法。
撮像装置本体の揺れを検出する揺れ検出工程と、前記揺れ検出工程により検出された撮像装置本体の揺れ情報に基づいて補正量を演算する補正量演算工程と、前記補正量演算工程の演算結果に基づき撮像素子の読み出し位置を制御する読み出し制御工程と、読み出した映像信号を所定時間遅延する遅延工程と、前記読み出した映像信号の画素と前記遅延工程により遅延された映像信号の画素とを前記補正量演算工程の演算結果に基づき所定の比率で加算する加算工程と、動画撮影時には前記加算工程の加算比率を前記所定の比率とし且つ静止画撮影時には前記加算工程の加算比率を１対０とするように制御する加算比率制御工程とを有することを特徴とする撮像方法。
静止画及び動画の撮影モードを切り替える撮影モード切り替え工程と、前記撮影モード切り替え工程の切り替え状態に応じて前記静止画の撮影記録動作を行う記録工程とを有することを特徴とする請求項４記載の撮像方法。
前記加算工程により、前記読み出した映像信号の画素と、前記遅延された映像信号の画素間の１画素以下の任意の位置の画素データを生成することを特徴とする請求項４又は５に記載の撮像方法。
撮像装置本体の揺れを検出する揺れ検出手段と、前記揺れ検出手段により検出された撮像装置本体の揺れ情報に基づいて補正量を演算する補正量演算手段と、前記補正量演算手段の演算結果に基づき撮像素子の読み出し位置を制御する読み出し制御手段と、読み出した映像信号を所定時間遅延する遅延手段と、前記読み出した映像信号の画素と前記遅延手段により遅延された映像信号の画素とを前記補正量演算手段の演算結果に基づき所定の比率で加算する加算手段と、動画撮影時には前記加算手段の加算を行い且つ静止画撮影像時には前記加算手段の加算を禁止する加算制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
静止画及び動画の撮影モードを切り替える撮影モード切り替え手段と、前記撮影モード切り替え手段の切り替え状態に応じて前記静止画の撮影記録動作を行う記録手段とを有することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
前記揺れ検出手段は角速度センサであることを特徴とする請求項７記載の撮像装置。
前記加算手段により、前記読み出した映像信号の画素と、前記遅延された映像信号の画素間の１画素以下の任意の位置の画素データを生成することを特徴とする請求項７乃至９に記載の撮像装置。
撮像装置本体の揺れを検出する揺れ検出手段と、前記揺れ検出手段により検出された撮像装置本体の揺れ情報に基づいて補正量を演算する補正量演算手段と、前記補正量演算手段の演算結果に基づき撮像素子の読み出し位置を制御する読み出し制御手段と、読み出した映像信号を所定時間遅延する遅延手段と、前記読み出した映像信号の画素と前記遅延手段により遅延された映像信号の画素とを前記補正量演算手段の演算結果に基づき所定の比率で加算する加算手段と、動画撮影時には前記加算手段の加算比率を前記所定の比率とし且つ静止画撮影時には前記加算手段の加算比率を１対０とするように制御する加算比率制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
静止画及び動画の撮影モードを切り替える撮影モード切り替え手段と、前記撮影モード切り替え手段の切り替え状態に応じて前記静止画の撮影記録動作を行う記録手段とを有することを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
前記揺れ検出手段は角速度センサであることを特徴とする請求項１１記載の撮像装置。
前記加算手段により、前記読み出した映像信号の画素と、前記遅延された映像信号の画素間の１画素以下の任意の位置の画素データを生成することを特徴とする請求項１１乃至１３に記載の撮像装置。
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、撮像装置本体の揺れを検出し、該検出された撮像装置本体の揺れ情報に基づいて補正量を演算し、該演算結果に基づき撮像素子の読み出し位置を制御し、読み出した映像信号を所定時間遅延し、動画撮影時には前記読み出した映像信号の画素と前記遅延された映像信号の画素とを前記演算結果に基づき所定の比率で加算し、静止画撮影時には前記加算を禁止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制御プログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体。
前記制御プログラムは、静止画及び動画の撮影モードを切り替え、その切り替え状態に応じて前記静止画の撮影記録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ことを特徴とする請求項１５に記載の記憶媒体。
前記加算により、前記読み出した映像信号の画素と、前記遅延された映像信号の画素間の１画素以下の任意の位置の画素データを生成することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の記憶媒体。
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、撮像装置本体の揺れを検出し、該検出された撮像装置本体の揺れ情報に基づいて補正量へ演算し、該演算結果に基づき撮像素子の読み出し位置を制御し、読み出した映像信号を所定時間遅延し、動画撮影時には前記読み出した映像信号の画素と前記遅延された映像信号の画素とを前記演算結果に基づき所定の比率で加算し、静止画撮影時には前記加算比率を１対０と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制御プログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体。
前記制御プログラムは、静止画及び動画の撮影モードを切り替え、その切り替え状態に応じて前記静止画の撮影記録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ことを特徴とする請求項１８に記載の記憶媒体。
前記加算により、前記読み出した映像信号の画素と、前記遅延された映像信号の画素間の１画素以下の任意の位置の画素データを生成することを特徴とする請求項１８又は１９に記載の記憶媒体。