JPH0356924A - 防振撮像装置 - Google Patents
防振撮像装置Info
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- JPH0356924A JPH0356924A JP1193771A JP19377189A JPH0356924A JP H0356924 A JPH0356924 A JP H0356924A JP 1193771 A JP1193771 A JP 1193771A JP 19377189 A JP19377189 A JP 19377189A JP H0356924 A JPH0356924 A JP H0356924A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
- H04N23/682—Vibration or motion blur correction
- H04N23/685—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
- H04N23/686—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation with a variable apex prism
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- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
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- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/61—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise the noise originating only from the lens unit, e.g. flare, shading, vignetting or "cos4"
- H04N25/611—Correction of chromatic aberration
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B2217/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
- G03B2217/005—Blur detection
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- H04N2209/041—Picture signal generators using solid-state devices
-
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（Ｉ業上の利用分野〉
本発明は防振撮像装置に関し，特に撮像装置か振動等で
傾いたときの撮像素子面上の画像のブレを補正し、揺れ
の少ない画像が得られるようにしたビデオカメラや電子
スチルカメラ等の撮像光学系に好適な防振撮像装置に関
するものである．（従来の技術〉 従来より１１ｌｌ像装置の振動や傾き等による撮像素子
面上の画像のブレを補正し、静止画像を得るようにした
防振撮像装置が種々と提案されている． 例えば米国特許第３２１２４２０号では第２図（こ示す
ように撮像光学系Ｓの前方に屈折型可変頂角プリズムＰ
を装着し、撮像装置の振動に対応して可変頂角プリズム
Ｐの頂角を変化させて撮像面上の画像を偏向させて画像
のブレを補正するようにした防振撮像装置を提案してい
る． 第２図に示すように撮像光学系の前方に可変項角プリズ
ムによる補正手段を配置して、撮像装置の振動による画
像のブレを補正する方法は可変頂角プリズムの材料に色
分散効果が存在すると撮像光学系Ｓの担点距ｆｌｌｆと
可変頂角プリズムＰの分散の度合に比例する倍率の色収
差を生じ、結像性能が劣化してくる． 例えば、可変頂角プリズムＰにより偏向された任意の基
準波長λ０の光が可変頂角プリズムＰを通過後，撮像光
学系Ｓの光軸と平行に撮像光学系Ｓへ入射する場合、他
の波長見、（ｎ＝１、２、３，・・・・）の光は＋ｉＪ
変ｍ角プリズムＰの材料の分散度に対応した射出傾角て
。（光軸と入射方｛Ｅりとの挟角）（ｎ＝１．２、３、
・・・）で後段の撮像光学系Ｓに入射する．このとき可
変頂角プリズムＰの影對｛こより生じる各波長え，の光
による倍・ドの色収差Δｙ，（ｎ＝１、２、３，・・）
は次の（１）式で表わす゛Ｉができる．ΔｙＩｌ＝ｉ’
・ｔａｎてロ （ｎ＝１、２、３・・）・・・ （１）この時、例えば
ハンディビデオカメラを手持ち撮影する条件として、装
１なの振れに対応する偏向画像の撮像光学系Ｓの光軸に
対する傾き角θ（以下、補償偏向角と記す）を３゜、撮
像光学系Ｓのイ（点距離ｆを５０ｍｍ、屈折型の可変頂
角プリズムＰのＲ光（赤色．λ８″ｒ６１０ｎｍ）．Ｇ
光（緑仕入。寺５３０）．Ｂ光（青色λ，与４６−Ｏｎ
ｍｌに対する屈折率を各々ｎ ＊ ＝ １４０５２．ｎ
ｏ ＝ １．４０９７、ｎ ａ ＝ １４１４１のシリ
コンゴムを用いたとすると、上記（＋）式から得られる
各チャンネル間の倍率の色収差ΔｙｎはＧ光を基準とし
て、Δｙ ａ ＝ ２ ８μｍ、Δｙ ＊ ＝ １
８μｍとなる．一般に、通常の結像性能を維持する為に
は、各チャンネル間の倍率の色収差の幅は５〜１０μｍ
以下が望ましいと考えられる． 従って、従来の方法では上述のようにｆｇ率色収差の発
生が多く，結像性能が低下してくるという問題点があっ
た． これに対して特開昭６１−２２３８１９号公報では屈折
型画像偏向手段と、該屈折型画像偏向手段で生じる収差
を補正する収差補正手段とを有した防振光学系を提案し
ている． しかしながら上述した収差補正手段を駆動するためにモ
ーター等の７クチュエーターが必要となり、光学系を含
む装置全体が大型化する傾向にあった． 又，従来の可変頂角プリズムはシリコンゴムや液体等の
粘弾性体で構成されている為高い周波数（例えば１０数
Ｈ ｚ以上）の振動には追従するのが大変困難であった
．その為例えば自動屯やヘリコブター｝からの撮影にお
ける微少で高い周波数成分の振動に基づく画像ブレに対
しては良好なる補正が出来ないという問題点があった．
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は撮像装置の振動等による画像のブレを光学的画
像偏向手段と電子的画像シフト手段を用いることにより
良好に補正することができ、例えばどのような周波数の
振動やどのような振幅の振動に基づく画像のブレであっ
てち画像解像力の低ド及び装置全体の大型化を防止しつ
つ，良好にしかも迅速に補正することのできる防振撮像
装置の提供を目的とする． （問題点を解決するための手段） 本発明の防振撮像装置は撮像装置の振動や傾き等に関す
る変位情報を検出手段で検出し、該検出手段からの信号
を用いて光学的画像偏向手段と電子的画像シフト手段を
利用して撮像素子面上における画像のブレを補正するよ
うにしたことを特徴としている． 特に本発明では１１１Ｉ記防振撮像装置は色分解光学系
をイｆしており、前記電子的画像シフト手段は前記光学
的画像偏向ト段により画像のフレを補正したときに生ず
る色収差に基づく画像を補正する為に所定の色尤の画像
を電子的にシフトさせる機能を有しており，又は前記撮
像装置か振動したとき低域周波数の振動に対しては前記
光学的画像偏向手段を用い４、高域周波数の振動に対し
ては前記電子的画像シフト手段を用いて画像のブレを補
正していることを特徴としている． （実施例） 第１１７は本発明を３板式のＣＣＤカラーカメラｆＩｎ
像装２２）に適用したときの：ｊＳｌ実施例の要部概略
図である。
傾いたときの撮像素子面上の画像のブレを補正し、揺れ
の少ない画像が得られるようにしたビデオカメラや電子
スチルカメラ等の撮像光学系に好適な防振撮像装置に関
するものである．（従来の技術〉 従来より１１ｌｌ像装置の振動や傾き等による撮像素子
面上の画像のブレを補正し、静止画像を得るようにした
防振撮像装置が種々と提案されている． 例えば米国特許第３２１２４２０号では第２図（こ示す
ように撮像光学系Ｓの前方に屈折型可変頂角プリズムＰ
を装着し、撮像装置の振動に対応して可変頂角プリズム
Ｐの頂角を変化させて撮像面上の画像を偏向させて画像
のブレを補正するようにした防振撮像装置を提案してい
る． 第２図に示すように撮像光学系の前方に可変項角プリズ
ムによる補正手段を配置して、撮像装置の振動による画
像のブレを補正する方法は可変頂角プリズムの材料に色
分散効果が存在すると撮像光学系Ｓの担点距ｆｌｌｆと
可変頂角プリズムＰの分散の度合に比例する倍率の色収
差を生じ、結像性能が劣化してくる． 例えば、可変頂角プリズムＰにより偏向された任意の基
準波長λ０の光が可変頂角プリズムＰを通過後，撮像光
学系Ｓの光軸と平行に撮像光学系Ｓへ入射する場合、他
の波長見、（ｎ＝１、２、３，・・・・）の光は＋ｉＪ
変ｍ角プリズムＰの材料の分散度に対応した射出傾角て
。（光軸と入射方｛Ｅりとの挟角）（ｎ＝１．２、３、
・・・）で後段の撮像光学系Ｓに入射する．このとき可
変頂角プリズムＰの影對｛こより生じる各波長え，の光
による倍・ドの色収差Δｙ，（ｎ＝１、２、３，・・）
は次の（１）式で表わす゛Ｉができる．ΔｙＩｌ＝ｉ’
・ｔａｎてロ （ｎ＝１、２、３・・）・・・ （１）この時、例えば
ハンディビデオカメラを手持ち撮影する条件として、装
１なの振れに対応する偏向画像の撮像光学系Ｓの光軸に
対する傾き角θ（以下、補償偏向角と記す）を３゜、撮
像光学系Ｓのイ（点距離ｆを５０ｍｍ、屈折型の可変頂
角プリズムＰのＲ光（赤色．λ８″ｒ６１０ｎｍ）．Ｇ
光（緑仕入。寺５３０）．Ｂ光（青色λ，与４６−Ｏｎ
ｍｌに対する屈折率を各々ｎ ＊ ＝ １４０５２．ｎ
ｏ ＝ １．４０９７、ｎ ａ ＝ １４１４１のシリ
コンゴムを用いたとすると、上記（＋）式から得られる
各チャンネル間の倍率の色収差ΔｙｎはＧ光を基準とし
て、Δｙ ａ ＝ ２ ８μｍ、Δｙ ＊ ＝ １
８μｍとなる．一般に、通常の結像性能を維持する為に
は、各チャンネル間の倍率の色収差の幅は５〜１０μｍ
以下が望ましいと考えられる． 従って、従来の方法では上述のようにｆｇ率色収差の発
生が多く，結像性能が低下してくるという問題点があっ
た． これに対して特開昭６１−２２３８１９号公報では屈折
型画像偏向手段と、該屈折型画像偏向手段で生じる収差
を補正する収差補正手段とを有した防振光学系を提案し
ている． しかしながら上述した収差補正手段を駆動するためにモ
ーター等の７クチュエーターが必要となり、光学系を含
む装置全体が大型化する傾向にあった． 又，従来の可変頂角プリズムはシリコンゴムや液体等の
粘弾性体で構成されている為高い周波数（例えば１０数
Ｈ ｚ以上）の振動には追従するのが大変困難であった
．その為例えば自動屯やヘリコブター｝からの撮影にお
ける微少で高い周波数成分の振動に基づく画像ブレに対
しては良好なる補正が出来ないという問題点があった．
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は撮像装置の振動等による画像のブレを光学的画
像偏向手段と電子的画像シフト手段を用いることにより
良好に補正することができ、例えばどのような周波数の
振動やどのような振幅の振動に基づく画像のブレであっ
てち画像解像力の低ド及び装置全体の大型化を防止しつ
つ，良好にしかも迅速に補正することのできる防振撮像
装置の提供を目的とする． （問題点を解決するための手段） 本発明の防振撮像装置は撮像装置の振動や傾き等に関す
る変位情報を検出手段で検出し、該検出手段からの信号
を用いて光学的画像偏向手段と電子的画像シフト手段を
利用して撮像素子面上における画像のブレを補正するよ
うにしたことを特徴としている． 特に本発明では１１１Ｉ記防振撮像装置は色分解光学系
をイｆしており、前記電子的画像シフト手段は前記光学
的画像偏向ト段により画像のフレを補正したときに生ず
る色収差に基づく画像を補正する為に所定の色尤の画像
を電子的にシフトさせる機能を有しており，又は前記撮
像装置か振動したとき低域周波数の振動に対しては前記
光学的画像偏向手段を用い４、高域周波数の振動に対し
ては前記電子的画像シフト手段を用いて画像のブレを補
正していることを特徴としている． （実施例） 第１１７は本発明を３板式のＣＣＤカラーカメラｆＩｎ
像装２２）に適用したときの：ｊＳｌ実施例の要部概略
図である。
同ＩＡにおいて１０１は光学的匝像偏向手段としての可
変頂角プリズムてある． 可変項角プリズム１０１はアタッチメント的に装脱可能
に，又色収差以外の諸収差（歪曲収差等）か発生しにく
いように撮影光学系１０２の前方に装着されている． ＬＭ影光学系１０２はズームレンズより成っている． ＋０３は色分解プリズムであり、撮影光学系１０２から
の光束を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）．’ｉ’ｔ色（Ｂ）の
３つの色光に分割している．本実施例では撮影光学系１
０２により色分解プリズム＋０３を介して各々の色光に
基づく画像をＣＣＤより成る撮像素子１０４〜１０６に
桔像している． １０７〜１０９は各々電子的画像シフト手段としてのＲ
光、Ｇ光、Ｂ光に対応する画像シフト回路であり、Ａ／
Ｄコンバーター、画像メモリ．そしてＤ／Ａコンバータ
ー等を有している．撮像光学系１０２により撮像素子面
上に形成された画像は撮像素子１０４〜１０６で各色光
の画像情報に変換され画像シフト回路１０７〜１０９に
人力される．このとき画像メモリ読み出し番地を演算回
路１１６により制御し，これにより画像の位ｎを２次元
的にシフトさせている．１１３はカメラ角度検出器とし
ての角度センサーであり、ジャイロ等から成り、撮像装
置の振動に伴う傾斜角φオ，φ，を検出し５ている．ｌ
ＯＯは駆動手段であり、例えばジンバル橋造を有してお
り、可変頂角プリズムｌｏｔのＸ方向とｙ方向の２方向
のプリズム頂角をカメラ角度検出２４Ｈ ｌｌ３からの
出力信号φ１、φ，に基づいて機械的又は磁気的に駆動
している． Ｉｌｌは偏向角検出器で可変頂角プリズム＋０１のＸ方
向とｙ方向の頂角を検出し、検出信号ε．，ｔ，を出力
している． １１２は焦点距離検出器で撮像光学系１０２の所定のズ
ーム位置における焦点距離を検出している．尚、撮像光
学系１０２を囃一の焦点距離のレンズ系より横成してち
良〈、このときは化点距離は一定となる．１１６は演算
回路であり、偏向角検出３ １ １ １と焦点距離検出
器１１２からの出力信号と可変頂角プリズム１０２の各
色光Ｒ、Ｇ．Ｂに対する材質の屈折率ｎ ＊ ．ｎ ａ
− ｎ拳を記憶したＲＯＭｌｌ７からの信号を用いて
後述する方法により画像シフトκを求めている．１０は
エンコーダであり画像シフト回路１０７〜１０９からの
信号を例えばＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式の基準化された
映像信号に変換している．尚、エンコーダ１１０にはγ
補正、輪隔補＋Ｅ、ホワイトバランス等の手段が含まれ
ている． 次に本実施例において撮像装置が振動したとき番こ生ず
る撮像素子面における画像のブレの補正方法について述
べる． まず、本実施例ではカメラ角度検出器１１３により撮像
装置の振動等による傾き角φ．，φ，を検出し、このと
きの検出桔果φ１、φ，に基づいて振動ｆ段ｌＯＯによ
り光学的画像偏向手段としての可変頂角プリズム１０１
の頂角を変化させて雨像のブレを補正している． 即ち光学的画像偏向手段は撮像光学系１０２により谷々
の撮像素子１０４〜１０６に結像される画像を２次元的
に偏向させて、これにより光一？的に画像のブレを補正
している．そしてこのとき可変治角プリズム１０１の頂
角を変化させたときに生ずる色収差に基づく画像のズレ
を電子的画像シフト手段によりシフトすることにより補
正している．即ち本実施例では電子的画像シフト手段を
構成する各画像シフト回路１０７〜１０９は光学的画像
偏向手段の偏向方向と偏向角度，そして撮像光学系１０
２の黒点距離に従い、各チャンネル毎に２次元的に画像
シフト（トリミング）を行っている． 今、各色光の撮像素子１０４〜１０６に対するＸ．Ｙ方
向の画像シフト量を各々ΔＸｌｌ、ΔＹ．、ΔＸｏ．Δ
Ｙ０、ΔＸｓ． ΔＹ８とする．これらの値は偏向検出
回路１１１で検出するｉｉＪ変頂角プリズム１０１のｍ
角の値と黒点距離検出器１１２により検出する撮像光学
系１０２の焦点距離の値、そしてＲＯＭｌｌ７に記憶さ
れている可変頂角プリズムｌｏｔの材質の各色光に対す
る屈折率ｎ肉．ｎｏ．ｎｓの値に基づいて演算回路１１
６より求めている． 第３図はこのときの画像シフト量Δｘｌｌ、ΔＹ，，Δ
ｘａ１ΔＹａ．ΔＸｓｔ ΔＹ，の位置関係の一例を示
す説明図である． 而述したように可変ｍ角プリズム１０１の頂角の変化に
より生じる色収差Δｙ．は撮像光学系のイｆ、点距離を
ｆ．可変頂角プリズムからの射出傾角をτ７とすると前
述のＣＩ）式、即ち ΔｙＭ ＝ ｆ−ｊ ａ ｎ ’Ｃ Ｉ１より求めるこ
とができる． 従って可変頂角プリズムのＸ方向とＹ方向の頂角Ｌ ｗ
＋ ｔｙ ）可変頂角プリズムの材質の屈折率をｎ
とすると（１）式より倍率色収差を求めることができる
． そこで演算回路１１６により次式に基づいて画像シフト
κΔＸ．ΔＹ．ΔＸａ．ΔＹ０、ΔＸａ．ΔＹ，を求め
ている． ΔＸ＊ ＝ｆ−ｔａｎ （ （ｎｗ−１）ｉｔ １ΔＹ
＊ ＝ｆ−Ｌａｎ （ （ｎ＊−１）ｔｖ ｌΔＸａ＝
ｆ−ｔａｎｆ（ｎａ １）ｃｘ＋ΔＹａ ＝ｆ−ｔａ
ｎ （ （ｎｏ−１） ｔｖ ｌΔＸｓ ＝ｆ−ｔａｎ
（ （ｎａ−１） ｔｘ ｌΔＹａ ＝ｆ−ｔａｎ
（ （ｎｓ−１） ｔｖ ｌそして演算回路１１６で求
めた画像シフトκに応じて画像シフト回路１０７〜＋０
９は画像のシフトを行い、このときの画像信号をエンコ
ーダ１１０に送信している． エンコーダ１１０は画像シフト回路１０７〜１０９から
の信号をＮＴＳＣ．ＰＡＬ等のノ１Ｑ化された映像信号
に変換している。
変頂角プリズムてある． 可変項角プリズム１０１はアタッチメント的に装脱可能
に，又色収差以外の諸収差（歪曲収差等）か発生しにく
いように撮影光学系１０２の前方に装着されている． ＬＭ影光学系１０２はズームレンズより成っている． ＋０３は色分解プリズムであり、撮影光学系１０２から
の光束を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）．’ｉ’ｔ色（Ｂ）の
３つの色光に分割している．本実施例では撮影光学系１
０２により色分解プリズム＋０３を介して各々の色光に
基づく画像をＣＣＤより成る撮像素子１０４〜１０６に
桔像している． １０７〜１０９は各々電子的画像シフト手段としてのＲ
光、Ｇ光、Ｂ光に対応する画像シフト回路であり、Ａ／
Ｄコンバーター、画像メモリ．そしてＤ／Ａコンバータ
ー等を有している．撮像光学系１０２により撮像素子面
上に形成された画像は撮像素子１０４〜１０６で各色光
の画像情報に変換され画像シフト回路１０７〜１０９に
人力される．このとき画像メモリ読み出し番地を演算回
路１１６により制御し，これにより画像の位ｎを２次元
的にシフトさせている．１１３はカメラ角度検出器とし
ての角度センサーであり、ジャイロ等から成り、撮像装
置の振動に伴う傾斜角φオ，φ，を検出し５ている．ｌ
ＯＯは駆動手段であり、例えばジンバル橋造を有してお
り、可変頂角プリズムｌｏｔのＸ方向とｙ方向の２方向
のプリズム頂角をカメラ角度検出２４Ｈ ｌｌ３からの
出力信号φ１、φ，に基づいて機械的又は磁気的に駆動
している． Ｉｌｌは偏向角検出器で可変頂角プリズム＋０１のＸ方
向とｙ方向の頂角を検出し、検出信号ε．，ｔ，を出力
している． １１２は焦点距離検出器で撮像光学系１０２の所定のズ
ーム位置における焦点距離を検出している．尚、撮像光
学系１０２を囃一の焦点距離のレンズ系より横成してち
良〈、このときは化点距離は一定となる．１１６は演算
回路であり、偏向角検出３ １ １ １と焦点距離検出
器１１２からの出力信号と可変頂角プリズム１０２の各
色光Ｒ、Ｇ．Ｂに対する材質の屈折率ｎ ＊ ．ｎ ａ
− ｎ拳を記憶したＲＯＭｌｌ７からの信号を用いて
後述する方法により画像シフトκを求めている．１０は
エンコーダであり画像シフト回路１０７〜１０９からの
信号を例えばＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式の基準化された
映像信号に変換している．尚、エンコーダ１１０にはγ
補正、輪隔補＋Ｅ、ホワイトバランス等の手段が含まれ
ている． 次に本実施例において撮像装置が振動したとき番こ生ず
る撮像素子面における画像のブレの補正方法について述
べる． まず、本実施例ではカメラ角度検出器１１３により撮像
装置の振動等による傾き角φ．，φ，を検出し、このと
きの検出桔果φ１、φ，に基づいて振動ｆ段ｌＯＯによ
り光学的画像偏向手段としての可変頂角プリズム１０１
の頂角を変化させて雨像のブレを補正している． 即ち光学的画像偏向手段は撮像光学系１０２により谷々
の撮像素子１０４〜１０６に結像される画像を２次元的
に偏向させて、これにより光一？的に画像のブレを補正
している．そしてこのとき可変治角プリズム１０１の頂
角を変化させたときに生ずる色収差に基づく画像のズレ
を電子的画像シフト手段によりシフトすることにより補
正している．即ち本実施例では電子的画像シフト手段を
構成する各画像シフト回路１０７〜１０９は光学的画像
偏向手段の偏向方向と偏向角度，そして撮像光学系１０
２の黒点距離に従い、各チャンネル毎に２次元的に画像
シフト（トリミング）を行っている． 今、各色光の撮像素子１０４〜１０６に対するＸ．Ｙ方
向の画像シフト量を各々ΔＸｌｌ、ΔＹ．、ΔＸｏ．Δ
Ｙ０、ΔＸｓ． ΔＹ８とする．これらの値は偏向検出
回路１１１で検出するｉｉＪ変頂角プリズム１０１のｍ
角の値と黒点距離検出器１１２により検出する撮像光学
系１０２の焦点距離の値、そしてＲＯＭｌｌ７に記憶さ
れている可変頂角プリズムｌｏｔの材質の各色光に対す
る屈折率ｎ肉．ｎｏ．ｎｓの値に基づいて演算回路１１
６より求めている． 第３図はこのときの画像シフト量Δｘｌｌ、ΔＹ，，Δ
ｘａ１ΔＹａ．ΔＸｓｔ ΔＹ，の位置関係の一例を示
す説明図である． 而述したように可変ｍ角プリズム１０１の頂角の変化に
より生じる色収差Δｙ．は撮像光学系のイｆ、点距離を
ｆ．可変頂角プリズムからの射出傾角をτ７とすると前
述のＣＩ）式、即ち ΔｙＭ ＝ ｆ−ｊ ａ ｎ ’Ｃ Ｉ１より求めるこ
とができる． 従って可変頂角プリズムのＸ方向とＹ方向の頂角Ｌ ｗ
＋ ｔｙ ）可変頂角プリズムの材質の屈折率をｎ
とすると（１）式より倍率色収差を求めることができる
． そこで演算回路１１６により次式に基づいて画像シフト
κΔＸ．ΔＹ．ΔＸａ．ΔＹ０、ΔＸａ．ΔＹ，を求め
ている． ΔＸ＊ ＝ｆ−ｔａｎ （ （ｎｗ−１）ｉｔ １ΔＹ
＊ ＝ｆ−Ｌａｎ （ （ｎ＊−１）ｔｖ ｌΔＸａ＝
ｆ−ｔａｎｆ（ｎａ １）ｃｘ＋ΔＹａ ＝ｆ−ｔａ
ｎ （ （ｎｏ−１） ｔｖ ｌΔＸｓ ＝ｆ−ｔａｎ
（ （ｎａ−１） ｔｘ ｌΔＹａ ＝ｆ−ｔａｎ
（ （ｎｓ−１） ｔｖ ｌそして演算回路１１６で求
めた画像シフトκに応じて画像シフト回路１０７〜＋０
９は画像のシフトを行い、このときの画像信号をエンコ
ーダ１１０に送信している． エンコーダ１１０は画像シフト回路１０７〜１０９から
の信号をＮＴＳＣ．ＰＡＬ等のノ１Ｑ化された映像信号
に変換している。
本実施例では以−ヒのようにして可変頂角プリズムｌｏ
ｔの偏向角によって発生した倍率色収差を補正し、全体
として撮像装置の振動による画像のブレを良好に補正し
ている． 尚、本実施例においてカメラ角度検出３１＋３として、
角度センサーの代わりに角速度を角速度センサーで検出
し、その出力信号を積分したもの、同様に角加速度を２
重梢分したものも使用可能である． 史に特開昭６１−２６９５７２号公報で提案されている
ように撮像装置で得た画像信号よりカメラ角度検出器１
１３に相当する画像処理回路によってカメラの振れを検
出し、補正するようにしても良い． 第４図は本発明の第２実施例の要部概略図である． 本実施例では第ｌ図の第ｌ実施例に信号系統を新たに追
加し，防振撮像装置としての防振特性の改片を図ってい
る． 駆動手段１００と可変頂角プリズムＬｏｔは機械的構成
より成っている為に振動に対して応答する周波数は低＜
ｌＯＨｚ程度である．そこで本実施例では画像シフト
回路１０７〜＋０９により撮像装置が例えばｌＯＨｚ以
上の、高域周波数で微少振動したときの画像のブレの補
正を各チャンネルとち同方向に同様な尾だけ画像シフト
することにより行っている． 一般に撮像装置の振動は低周波成分（０−ｔｏＩｆ ｚ
以内）は振幅が大きく，高周波成分（１０Ｈ ｚ以上）
は振幅が小さい． 本実施例では主に光学的偏向手段で低周波成分と大振幅
の画像のブレを補正し、電子的画像シフト：ｆ−段で高
周波成分と小振幅の画像のブレを補正し、全体として広
範囲の振動周波数と振幅に基づ〈画像のブレを補正して
いる。
ｔの偏向角によって発生した倍率色収差を補正し、全体
として撮像装置の振動による画像のブレを良好に補正し
ている． 尚、本実施例においてカメラ角度検出３１＋３として、
角度センサーの代わりに角速度を角速度センサーで検出
し、その出力信号を積分したもの、同様に角加速度を２
重梢分したものも使用可能である． 史に特開昭６１−２６９５７２号公報で提案されている
ように撮像装置で得た画像信号よりカメラ角度検出器１
１３に相当する画像処理回路によってカメラの振れを検
出し、補正するようにしても良い． 第４図は本発明の第２実施例の要部概略図である． 本実施例では第ｌ図の第ｌ実施例に信号系統を新たに追
加し，防振撮像装置としての防振特性の改片を図ってい
る． 駆動手段１００と可変頂角プリズムＬｏｔは機械的構成
より成っている為に振動に対して応答する周波数は低＜
ｌＯＨｚ程度である．そこで本実施例では画像シフト
回路１０７〜＋０９により撮像装置が例えばｌＯＨｚ以
上の、高域周波数で微少振動したときの画像のブレの補
正を各チャンネルとち同方向に同様な尾だけ画像シフト
することにより行っている． 一般に撮像装置の振動は低周波成分（０−ｔｏＩｆ ｚ
以内）は振幅が大きく，高周波成分（１０Ｈ ｚ以上）
は振幅が小さい． 本実施例では主に光学的偏向手段で低周波成分と大振幅
の画像のブレを補正し、電子的画像シフト：ｆ−段で高
周波成分と小振幅の画像のブレを補正し、全体として広
範囲の振動周波数と振幅に基づ〈画像のブレを補正して
いる。
本実施例においてカメラ角度検出器１１３力）らの傾斜
角としての出力値φ８、φ，と可変ｍμ１プリズムｌｏ
ｔのｍ角を変化させたときの偏１７Ｉ］１１＋ε１、ε
，の差（φ．一εＭ）、（φ，−ε，）は駆動手段ｌ０
０と可変清角プリズムｌ Ｏ ｌ ｂ’追従しきれなか
った偏向角のラｈこ相当する情報である． そこで本実施例では追従しきれなかった偏向τａ．Ｔな
わち、補正不足分を演算回路Ｌｌ６ｉ二人力し、画像シ
フト回路１０７〜＋０９で電Ｉ的番こ微少振動と反対方
向に画像をシフトさせ補正することにより高い周波数に
対しても適確（こ振動を補正した画像を得ている． 本実施例において電子的画像シフト手段Ｃこ対する第ｌ
実施例の色収差補正と同時に、、高域周波数の微少振動
に伴う補正を行う場合の画像シフトκ△Ｘ ＊ ．
ΔＹ ＊ 、ΔＸ ａ ． ΔＹ ａ − ΔＸ
ｓ ，ΔＹ，は ΔＸｓ ＊ｆ−ｔａｎ（ｌｎ＊−１１ ｔ ｘ ◆
（φ．−ｔ．．）１？Ｙｇ ”（”ｊａｎ［ｎ＊−ｌ
１ ε ｖ ＋（φ．−ε．ｌ＋ΔＸａ ＝ｆ−Ｌ
ａｎｉ（ｎａ−ｌＩ Ｃ Ｘ ◆（φ．−ｔ．ｌ＋
Δ Ｙａ ＋＋Ｃ−ｃａｎ｛（ｎｏ−１ｌ ｔ
ｖ 令（φ ｖ−ｅｖｌｌΔＸ．＝ｆ−ｔａｎＮｎａ
−１） ｃＸ ＋（φ８ − ε ８）｝ΔＹ＋＋
■ｆ−ｔａｎＨｎａ−１）ｔ ｖ ＋（φ．−Ｃ
Ｙｌｌとなる． ここで画像シフト量があまり大きな値（画面サイズの数
％以上）に達すると画像シフトにより画面欠けが生じた
り、撮像光学系１０２によって生じる歪［１＋１やシェ
ーディングが出力画面上で振動して硯察され画質を低下
させる原因となり（くる。
角としての出力値φ８、φ，と可変ｍμ１プリズムｌｏ
ｔのｍ角を変化させたときの偏１７Ｉ］１１＋ε１、ε
，の差（φ．一εＭ）、（φ，−ε，）は駆動手段ｌ０
０と可変清角プリズムｌ Ｏ ｌ ｂ’追従しきれなか
った偏向角のラｈこ相当する情報である． そこで本実施例では追従しきれなかった偏向τａ．Ｔな
わち、補正不足分を演算回路Ｌｌ６ｉ二人力し、画像シ
フト回路１０７〜＋０９で電Ｉ的番こ微少振動と反対方
向に画像をシフトさせ補正することにより高い周波数に
対しても適確（こ振動を補正した画像を得ている． 本実施例において電子的画像シフト手段Ｃこ対する第ｌ
実施例の色収差補正と同時に、、高域周波数の微少振動
に伴う補正を行う場合の画像シフトκ△Ｘ ＊ ．
ΔＹ ＊ 、ΔＸ ａ ． ΔＹ ａ − ΔＸ
ｓ ，ΔＹ，は ΔＸｓ ＊ｆ−ｔａｎ（ｌｎ＊−１１ ｔ ｘ ◆
（φ．−ｔ．．）１？Ｙｇ ”（”ｊａｎ［ｎ＊−ｌ
１ ε ｖ ＋（φ．−ε．ｌ＋ΔＸａ ＝ｆ−Ｌ
ａｎｉ（ｎａ−ｌＩ Ｃ Ｘ ◆（φ．−ｔ．ｌ＋
Δ Ｙａ ＋＋Ｃ−ｃａｎ｛（ｎｏ−１ｌ ｔ
ｖ 令（φ ｖ−ｅｖｌｌΔＸ．＝ｆ−ｔａｎＮｎａ
−１） ｃＸ ＋（φ８ − ε ８）｝ΔＹ＋＋
■ｆ−ｔａｎＨｎａ−１）ｔ ｖ ＋（φ．−Ｃ
Ｙｌｌとなる． ここで画像シフト量があまり大きな値（画面サイズの数
％以上）に達すると画像シフトにより画面欠けが生じた
り、撮像光学系１０２によって生じる歪［１＋１やシェ
ーディングが出力画面上で振動して硯察され画質を低下
させる原因となり（くる。
その八本実施例においては画像シフトＭを画面サイズの
数％程度となるように限定するリミッタ手段を設けて横
成するのが良い． 第５図は本発明の第３実施例の電子的画像シフトト段近
傍の要部概略図である。
数％程度となるように限定するリミッタ手段を設けて横
成するのが良い． 第５図は本発明の第３実施例の電子的画像シフトト段近
傍の要部概略図である。
本実施例では撮像累子の読み出し位置を直接制御する画
像シフト手段を示している．２０４〜２０６はＣＣＤ、
サチコン等の撮像素子、２０７〜２０９は画像の読み出
し位置を制御する読み出しエリア制御回路である． 撮像素子２０４〜２０５では電子ビームの走査信号のタ
イミング（３色光ごとの位相）走査速度を変えることで
見かけ上画像を微少にシフトすることができる． 本実施例では不図示の演算回路１１６からの内像シフト
債ΔＸＲ．ΔＹｏ、ΔＸｉ．ΔＹつ、ΔＸｓ．ΔＹ，に
基づいて走査信号を制御することによって第１，第２実
施例と同様な効果を得でいる． 又、ＣＣＤ″Ｊの固体撮像素子では水Ｙ方向（Ｈｈ向）
と１＋（ｉ方向（Ｖ方向）のＣＣＤ転送レジスタのクロ
ツクを制御することで、例えば米国特許第４５９３３１
１号で提案されているのと同様の手法で見かけ上雨像シ
フトすることができる．このような画像シフト手段はｉ
板式のカラーカメラでも実現することができる， 即ち通常の方法により画像を読み出した後、Ｒ．Ｇ．Ｂ
の各色光に分解し各々第ｌ図の画像シフト回路１０７〜
１０９に人力し，画像シフトを行なうことで同様の効果
を得ることができる．（発明の効果） 本発明によれば撮像装置の振動等によって生じる画像の
ブレを光学的画像偏向手段と電子的画像シフト手段を用
いることにより、画像の解像力の低下を防止し、又競置
全体の小型化を図りつつ、例えば広範囲の振動周波数の
画像のブレを退速かつ高精度に補正することができるビ
デオカメラ、放送用ハンディカメラ等に好適な防振撮像
装置を達成することができる． 又、本発明によれば可変頂角プリズムの材ｎの仕分散に
よる影響を良好に補正することが出来る為屈折率の高い
ＶＡＰ材料の使用が可能となり、ＶＡＰ駆動角Ｃを小さ
くすることが出米、駆動ｆ段の小型化が容易となる等の
特長を何した防振撮像′Ａｉｉ”ｊを達成することがで
きる。
像シフト手段を示している．２０４〜２０６はＣＣＤ、
サチコン等の撮像素子、２０７〜２０９は画像の読み出
し位置を制御する読み出しエリア制御回路である． 撮像素子２０４〜２０５では電子ビームの走査信号のタ
イミング（３色光ごとの位相）走査速度を変えることで
見かけ上画像を微少にシフトすることができる． 本実施例では不図示の演算回路１１６からの内像シフト
債ΔＸＲ．ΔＹｏ、ΔＸｉ．ΔＹつ、ΔＸｓ．ΔＹ，に
基づいて走査信号を制御することによって第１，第２実
施例と同様な効果を得でいる． 又、ＣＣＤ″Ｊの固体撮像素子では水Ｙ方向（Ｈｈ向）
と１＋（ｉ方向（Ｖ方向）のＣＣＤ転送レジスタのクロ
ツクを制御することで、例えば米国特許第４５９３３１
１号で提案されているのと同様の手法で見かけ上雨像シ
フトすることができる．このような画像シフト手段はｉ
板式のカラーカメラでも実現することができる， 即ち通常の方法により画像を読み出した後、Ｒ．Ｇ．Ｂ
の各色光に分解し各々第ｌ図の画像シフト回路１０７〜
１０９に人力し，画像シフトを行なうことで同様の効果
を得ることができる．（発明の効果） 本発明によれば撮像装置の振動等によって生じる画像の
ブレを光学的画像偏向手段と電子的画像シフト手段を用
いることにより、画像の解像力の低下を防止し、又競置
全体の小型化を図りつつ、例えば広範囲の振動周波数の
画像のブレを退速かつ高精度に補正することができるビ
デオカメラ、放送用ハンディカメラ等に好適な防振撮像
装置を達成することができる． 又、本発明によれば可変頂角プリズムの材ｎの仕分散に
よる影響を良好に補正することが出来る為屈折率の高い
ＶＡＰ材料の使用が可能となり、ＶＡＰ駆動角Ｃを小さ
くすることが出米、駆動ｆ段の小型化が容易となる等の
特長を何した防振撮像′Ａｉｉ”ｊを達成することがで
きる。
第１、第４図は本発明の第１、第２実施例の要部概略図
、第２図は防振撮影装置において倍率色収差が生ずる光
学系の説明図、第３図は画像シフト’＋ｔの位置関係を
示す説明間、第５図は本発明の第３文施例の一部分の要
部概略図である。 Ｉズ１中１． Ｏ Ｏは駆動手段、ｌｏｔは光学的画像
偏向手段，１０２は撮像装ｉＷ．ｌ０３は色分解プリズ
ム、１０４〜１０６、２ ０ ４ 〜２ ０ ６ ｛：
ｔ撮像素−ｆ−，ｌ Ｏ ７ − １ ０ ９ハ画像シ
フト１６Ｉ路、＋１０はエンコーダ、１１１は偏向角検
出器、＋１２はμニ点検出器、１１３はカメラ角度検出
器、＋１６は演算回，路、ｌ１７＋：ｔＲＯＭ、２ ０
７ 〜２ ０ ９ ハ７？み出しエリア制御回路、で
ある。
、第２図は防振撮影装置において倍率色収差が生ずる光
学系の説明図、第３図は画像シフト’＋ｔの位置関係を
示す説明間、第５図は本発明の第３文施例の一部分の要
部概略図である。 Ｉズ１中１． Ｏ Ｏは駆動手段、ｌｏｔは光学的画像
偏向手段，１０２は撮像装ｉＷ．ｌ０３は色分解プリズ
ム、１０４〜１０６、２ ０ ４ 〜２ ０ ６ ｛：
ｔ撮像素−ｆ−，ｌ Ｏ ７ − １ ０ ９ハ画像シ
フト１６Ｉ路、＋１０はエンコーダ、１１１は偏向角検
出器、＋１２はμニ点検出器、１１３はカメラ角度検出
器、＋１６は演算回，路、ｌ１７＋：ｔＲＯＭ、２ ０
７ 〜２ ０ ９ ハ７？み出しエリア制御回路、で
ある。
Claims (5)
- （１）撮像装置の振動や傾き等に関する変位情報を検出
手段で検出し、該検出手段からの信号を用いて光学的画
像偏向手段と電子的画像シフト手段を利用して撮像素子
面上における画像のブレを補正するようにしたことを特
徴とする防振撮像装置。 - （２）前記電子的画像シフト手段による画像シフト量は
前記光学的画像偏向手段の偏向量に応じて設定されてい
ること特徴とする請求項１記載の防振撮像装置。 - （３）前記電子的画像シフト手段による画像シフト量は
前記光学的画像偏向手段の目標とする偏向量と実際の偏
向量との偏差に応じて設定されていることを特徴とする
請求項１記載の防振撮像装置。 - （４）前記撮像装置が振動したとき低域周波数の振動に
対しては前記光学的画像偏向手段を用い、高域周波数の
振動に対しては前記電子的画像シフト手段を用いて画像
のブレを補正していることを特徴とする請求項１記載の
防振撮像装置。 - （５）前記防振撮像装置は色分解光学系を有しており、
前記電子的画像シフト手段は前記光学的画像偏向手段に
より画像のブレを補正したときに生ずる色収差に基づく
画像を補正する為に所定の色光の画像を電子的にシフト
させる機能を有していることを特徴とする請求項１記載
の防振撮像装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1193771A JP2775878B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 防振撮像装置 |
| DE69019622T DE69019622T2 (de) | 1989-07-26 | 1990-07-25 | Bildstabilisierung-Fotoapparat. |
| EP90114265A EP0410419B1 (en) | 1989-07-26 | 1990-07-25 | Image stabilize photographing apparatus |
| US08/185,226 US5657080A (en) | 1989-07-26 | 1994-01-24 | Photographing system for detecting and correcting camera shake |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1193771A JP2775878B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 防振撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0356924A true JPH0356924A (ja) | 1991-03-12 |
| JP2775878B2 JP2775878B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=16313534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1193771A Expired - Fee Related JP2775878B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 防振撮像装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5657080A (ja) |
| EP (1) | EP0410419B1 (ja) |
| JP (1) | JP2775878B2 (ja) |
| DE (1) | DE69019622T2 (ja) |
Cited By (1)
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| JPH07123317A (ja) * | 1993-10-21 | 1995-05-12 | Canon Inc | 防振機能付き撮影装置 |
| DE69423430T2 (de) * | 1993-12-02 | 2000-09-07 | Canon Kk | Vorrichtung zur Bildzitterkorrektur |
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| JP6074298B2 (ja) * | 2013-03-18 | 2017-02-01 | キヤノン株式会社 | 撮像装置、画像処理装置、及びそれらの制御方法 |
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