JPH11266389A - Image pickup device - Google Patents
Image pickup deviceInfo
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- JPH11266389A JPH11266389A JP10066815A JP6681598A JPH11266389A JP H11266389 A JPH11266389 A JP H11266389A JP 10066815 A JP10066815 A JP 10066815A JP 6681598 A JP6681598 A JP 6681598A JP H11266389 A JPH11266389 A JP H11266389A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオ・カメラ等
の撮像装置に関し、より具体的には、振れ補正機能を有
する撮像装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an imaging device such as a video camera, and more particularly, to an imaging device having a shake correction function.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ビデオ・カメラでは、高倍率のズームレ
ンズが採用されており、民生用の分野でもその倍率は１
０倍以上が一般化している。ズーム比の拡大に伴い、長
焦点側の焦点距離が大きな数値になってくると、長焦点
側では手振れ等によるカメラの振れが撮影画像に与える
影響が大きくなり、主被写体が画面内で見苦しく動いて
しまう。そこで、従来のビデオ・カメラは、通常、手振
れ等の影響を取り除く振れ補正機能を具備する。2. Description of the Related Art A video camera employs a high-magnification zoom lens.
0 times or more is generalized. When the focal length on the long focal length side becomes a large value as the zoom ratio increases, the effect of camera shake due to camera shake etc. on the long focal length side affects the captured image, and the main subject moves unsightly on the screen. Would. Therefore, a conventional video camera usually has a shake correction function for removing the influence of camera shake and the like.
【０００３】ビデオ・カメラで使用される振れ補正機能
は、カメラ振れを検出する振れ検出手段と、振れ検出手
段の検出結果に応じて、カメラ振れを補正する振れ補正
手段とからなる。振れ検出方式には、連続するフィール
ド間またはフレーム間の画像を電子的に比較して画像の
動きを検出する画像処理方式と、角速度センサ又は角加
速度センサを用いてカメラ自体の動きを直接検出するセ
ンサ方式がある。また、振れ補正方式には、光学的に撮
影光軸を手振れが除去される方向に偏向する光学補正方
式と、電子的画像の中から実際に記録又は出力する範囲
（切り出し範囲）を電子的に選択する電子補正方式があ
る。電子補正方式では、撮像素子から出力される画像信
号をメモリに一時格納し、メモリの読み出し範囲を手振
れに応じて変更するメモリ方式と、撮像素子として撮像
に必要な画素数（表示画素数）よりも大きな画素数のも
のを使用して、読み出し範囲を手振れに応じて変更する
拡大撮像素子方式がある。The shake correction function used in a video camera includes a shake detection means for detecting camera shake, and a shake correction means for correcting camera shake in accordance with the detection result of the shake detection means. The shake detection method includes an image processing method of electronically comparing images between successive fields or frames to detect image movement, and directly detecting movement of the camera itself using an angular velocity sensor or an angular acceleration sensor. There is a sensor system. The shake correction method includes an optical correction method that optically deflects the photographing optical axis in a direction in which camera shake is removed, and an electronically recorded or output range (cutout range) from an electronic image. There is an electronic correction method to select. In the electronic correction method, the image signal output from the image sensor is temporarily stored in a memory, and the read range of the memory is changed according to camera shake. There is also an enlarged image sensor system in which the readout range is changed according to camera shake using a pixel having a large number of pixels.
【０００４】拡大撮像素子方式を簡単に説明する。図６
は、撮像素子の光電変換面又は撮像面を示す。１１０は
撮像素子の全撮像エリア又は全光電変換エリアであり、
１１２，１１４，１１６は、実際に表示又は記録する電
荷信号を取り出す範囲を示す。カメラ振れの無いときに
は、中央の領域１１４から電荷信号を取り出し、振れ検
出手段により手振れを検出すると、その手振れを相殺す
る位置の、例えば領域１１２又は１１６から電荷信号を
取り出す。[0004] The enlarged image sensor system will be briefly described. FIG.
Indicates a photoelectric conversion surface or an imaging surface of the imaging element. 110 is an entire imaging area or an entire photoelectric conversion area of the imaging element,
Reference numerals 112, 114, and 116 denote ranges from which charge signals to be actually displayed or recorded are extracted. When there is no camera shake, a charge signal is extracted from the central area 114, and when a camera shake is detected by the shake detection unit, the charge signal is extracted from a position where the camera shake is canceled, for example, from the area 112 or 116.
【０００５】拡大撮像素子方式では、焦点距離によら
ず、常に全撮像エリア１１０の任意の位置から撮像信号
を切り出すことができる。しかし、この方式では、全撮
像エリア１１０に光学像を結像させておく必要があるの
で、光学的に有効となる像円径を通常よりも大きくとる
必要がある。ズーム倍率が高い場合、テレ端からワイド
端まで一様に有効像円径を大きくしようとすると、撮影
レンズが大きくなってしまう。つまり、この方式は、画
質劣化は少ないが、小型化には不利である。In the enlarged image sensor system, an image signal can always be cut out from an arbitrary position in the entire image area 110 regardless of the focal length. However, in this method, since it is necessary to form an optical image in the entire imaging area 110, it is necessary to set an optically effective image circle diameter larger than usual. When the zoom magnification is high, if the effective image circle diameter is to be uniformly increased from the telephoto end to the wide end, the photographing lens becomes large. In other words, this method has little image quality deterioration, but is disadvantageous for miniaturization.
【０００６】また、振れ補正では、検出された振れが手
振れ等による補正すべきものなのか、又は、撮影者が意
図的にカメラを移動させる、いわゆるパンニング又はチ
ルティングなのかを判別し、その判別結果に応じて振れ
補正特性を変更するのが一般的である。パンニング又は
チルティングでは振れ補正が不要であることは勿論であ
るが、仮に誤って振れ補正することがあっても、振れ補
正範囲の端に当たらない（飽和しない）ようにする必要
がある。というのは、振れ補正範囲の端に当たってしま
うようなことがあると、急に画面が止まり、壁に当たっ
たような違和感をユーザに与えてしまうからである。In the shake correction, it is determined whether the detected shake should be corrected due to hand shake or the like, or whether the photographer intentionally moves the camera, that is, so-called panning or tilting. In general, the shake correction characteristic is changed according to the condition. In panning or tilting, it is needless to say that shake correction is not necessary. However, even if shake correction is erroneously made, it is necessary to prevent the shake from hitting the end of the shake correction range (not to be saturated). This is because if the end of the shake correction range occurs, the screen suddenly stops, giving the user a sense of discomfort as if it hits a wall.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】高倍率のズームレンズ
では、ワイド側になるに従い、有効像円径が小さくなる
ようにすれば、前玉径を小さくすることができ、結果と
してレンズを小型化できる。全撮像エリアから表示サイ
ズの画像を切り出す振れ補正機能を有する撮像装置で
は、撮影レンズは、表示画像として必要な有効像円径よ
りも広い範囲をカバーする必要があるが、最低限、表示
画像を中央から切り出せるだけの有効像円径（例えば、
図６では、領域１１４をカバーする範囲）があれば、振
れを補正することはできないが、撮影画像を出力するこ
とは可能である。In a high-magnification zoom lens, the diameter of the front lens can be reduced by reducing the effective image circle diameter as the zoom lens becomes wide, thereby reducing the size of the lens. it can. In an imaging apparatus having a shake correction function of cutting out an image of a display size from the entire imaging area, the imaging lens needs to cover a wider range than the effective image circle diameter required as a display image. The effective image circle diameter that can be cut out from the center (for example,
In FIG. 6, if there is a range (covering the area 114), the shake cannot be corrected, but the captured image can be output.
【０００８】一般に、ワイド側になるに従い、手振れの
影響は小さくなり、手振れ補正のための移動画素数が小
さくなるし、手振れ自体も気にならなくなるので、振れ
補正機能を有する撮像装置では、上述のようにズーム比
に応じて有効像円径が変化するズームレンズを利用でき
る。In general, as the position becomes wide, the influence of camera shake decreases, the number of moving pixels for camera shake correction decreases, and the camera shake itself does not matter. Therefore, in an imaging apparatus having a camera shake correction function, As described above, a zoom lens whose effective image circle diameter changes according to the zoom ratio can be used.
【０００９】しかし、有効像円径にの変化に応じてパン
・チルトの判断基準を変更しないと、有効像円径が小さ
くなるに従い補正範囲の端に当たりやすくなる。However, unless the criterion of pan / tilt is changed in accordance with the change in the effective image circle diameter, the end of the correction range becomes more likely as the effective image circle diameter decreases.
【００１０】本発明は、このような問題点を解決した撮
像装置を提示することを目的とする。[0010] An object of the present invention is to provide an image pickup apparatus which solves such a problem.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明に係る撮像装置
は、変倍撮影光学系と、当該変倍撮影光学系による光学
像から画像信号を生成する撮像手段と、機器の振れを検
出する振れ検出手段と、当該振れ検出手段の出力を所定
の基準値と比較することにより、手振れ等による振れか
パンニング又はチルティングによる振れかを判別する判
別手段と、当該振れ検出手段に応じて当該機器の振れに
よる撮影画像の振れを補正する振れ補正手段と、当該基
準値を当該変倍撮影光学系の有効像円径に応じて変更す
る手段とを有することを特徴とする。According to the present invention, there is provided an image pickup apparatus comprising: a variable-magnification photographing optical system; an image-capturing means for generating an image signal from an optical image obtained by the variable-magnification photographing optical system; Detecting means, determining means for comparing the output of the shake detecting means with a predetermined reference value to determine whether the shake is caused by hand shake or the like or panning or tilting, and the device of the device according to the shake detecting means. The image processing apparatus further includes a shake correcting unit that corrects a shake of a captured image due to the shake, and a unit that changes the reference value according to an effective image circle diameter of the variable magnification shooting optical system.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施例を詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００１３】図１は、本発明の一実施例の概略構成ブロ
ック図を示す。１０は撮影レンズであり、固定レンズ群
１２、光軸方向に移動自在な変倍レンズ群１４、絞り１
６、固定レンズ群１８、及び、焦点調節のために光軸方
向に移動し、変倍レンズ群１４の移動により変化する結
像位置を補正する補正レンズ群２０からなる。FIG. 1 is a schematic block diagram showing an embodiment of the present invention. Reference numeral 10 denotes a photographing lens, which includes a fixed lens group 12, a variable power lens group 14 movable in the optical axis direction, and an aperture 1.
6, a fixed lens group 18, and a correction lens group 20 that moves in the optical axis direction for focus adjustment and corrects an image forming position changed by the movement of the variable power lens group 14.
【００１４】２２は、撮影レンズ１０による光学像を電
気信号に変換する撮像素子であり、表示サイズより大き
なサイズの撮像面又は光電変換面を具備する。２４は撮
像素子２２のアナログ出力信号に利得補正、γ補正及び
色バランス調整等の周知のアナログ処理を施すアナログ
信号処理回路であり、例えばＣＤＳ回路（相関二重サン
プリング）回路及びＡＧＣ回路等からなる。Reference numeral 22 denotes an image pickup device for converting an optical image obtained by the photographing lens 10 into an electric signal, and includes an image pickup surface or a photoelectric conversion surface having a size larger than a display size. Reference numeral 24 denotes an analog signal processing circuit that performs well-known analog processing such as gain correction, gamma correction, and color balance adjustment on the analog output signal of the image sensor 22, and includes, for example, a CDS circuit (correlated double sampling) circuit and an AGC circuit. .
【００１５】２６はアナログ信号処理回路２４の出力信
号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、２８は、
Ａ／Ｄ変換器２６の出力画像データを少なくとも１ライ
ン分記憶するメモリである。メモリ２８は、記憶したラ
イン画像の所望の位置から画像データを読み出すことも
可能である。３０は、メモリ２８から読み出された画像
データをディジタル処理して、所定形式のビデオ信号を
生成するディジタル信号処理回路である。なお、メモリ
２８に記憶される画像データは、表示画像サイズに比べ
画素数が多いままであり、ディジタル信号処理回路３０
が、メモリ２８から読み出す先頭アドレスを指定して、
表示画像サイズ分の画像データを読み出すようになって
いる。An A / D converter 26 converts an output signal of the analog signal processing circuit 24 into a digital signal.
The memory stores at least one line of output image data of the A / D converter 26. The memory 28 can read image data from a desired position of the stored line image. Reference numeral 30 denotes a digital signal processing circuit that digitally processes image data read from the memory 28 to generate a video signal of a predetermined format. The image data stored in the memory 28 has a larger number of pixels than the display image size, and the digital signal processing circuit 30
Specifies the start address to be read from the memory 28,
Image data corresponding to the display image size is read.
【００１６】モータ駆動回路３２は、ステッピング・モ
ータ３４により変倍レンズ群１４を光軸方向に移動させ
る。絞り駆動回路３６は、ガルバノメータ３８により絞
り１６の開口度を調整する。絞り１６の開口度は絞り検
出装置４０により検出される。モータ駆動回路４２は、
ステッピング・モータ４４により補正レンズ群２０を光
軸方向に移動させる。ステッピング・モータ３４，４４
に印加するパルス数を計数することにより、それぞれレ
ンズ群１４，２０の絶対位置を認識できる。その他のア
クチュエータを用いる場合は、必要に応じて位置検出セ
ンサを設ければよい。The motor drive circuit 32 moves the variable power lens group 14 in the optical axis direction by a stepping motor 34. The aperture drive circuit 36 adjusts the aperture of the aperture 16 with the galvanometer 38. The aperture of the stop 16 is detected by the stop detection device 40. The motor drive circuit 42
The correction lens group 20 is moved in the optical axis direction by the stepping motor 44. Stepping motors 34, 44
The absolute positions of the lens groups 14 and 20 can be recognized by counting the number of pulses applied to. When using another actuator, a position detection sensor may be provided as needed.
【００１７】４６は、撮像素子２２を駆動するＣＣＤ駆
動回路であり、撮像素子２２から画素信号を読み出す範
囲の開始ラインと最終ライン又はライン数を指定可能で
あり、表示画像を含む全ラインの画像信号が撮像素子２
２から読み出される。Reference numeral 46 denotes a CCD drive circuit for driving the image pickup device 22. The start line and the last line or the number of lines in a range from which pixel signals are read out from the image pickup device 22 can be designated. Signal is image sensor 2
2 is read.
【００１８】４８は全体を制御するマイクロコンピュー
タからなるシステム制御回路であり、具体的には、モー
タ駆動回路３２，３６，４２、ＣＣＤ駆動回路４６及び
ディジタル信号処理回路３０を制御する。例えば、シス
テム制御回路４８は、モータ駆動回路３２，４２を制御
し、その駆動パルス数を常に監視して、基準位置からの
絶対位置を示す変倍レンズ位置データ及び補正レンズ位
置データをそれぞれ生成する。例えば、全ストロークを
１２８０パルスで移動できるとすると、１０パルス毎に
等分することにより、１２８個の位置を区別できる。Reference numeral 48 denotes a system control circuit comprising a microcomputer for controlling the whole, and more specifically, controls the motor drive circuits 32, 36, 42, the CCD drive circuit 46 and the digital signal processing circuit 30. For example, the system control circuit 48 controls the motor drive circuits 32 and 42, constantly monitors the number of drive pulses thereof, and generates variable-magnification lens position data indicating the absolute position from the reference position and correction lens position data, respectively. . For example, assuming that the entire stroke can be moved by 1280 pulses, 128 positions can be distinguished by equally dividing every 10 pulses.
【００１９】５０はユーザが焦点距離を変更するために
操作するズームキーであり、システム制御回路４８は、
ズーム・キー５０の操作に応じてモータ駆動回路３２及
びモータ３４により変倍レンズ群１４を指定の方向に移
動させる。Reference numeral 50 denotes a zoom key operated by the user to change the focal length. The system control circuit 48
The zoom lens group 14 is moved in a designated direction by the motor drive circuit 32 and the motor 34 in response to the operation of the zoom key 50.
【００２０】５２ａ，５２ｂはカメラの直交する２方向
の角速度をそれぞれ検出する角速度センサであり、その
検出出力は、ＨＰＦ（高域通過フィルタ）５４ａ，５４
ｂ、アンプ５６ａ，５６ｂ及びＬＰＦ（低域通過フィル
タ）５８ａ，５８ｂを介してシステム制御回路４８に印
加される。例えば、角速度センサ５２ａは縦方向の角速
度を検出し、角速度センサ５２ｂは横方向の角速度を検
出する。６０は録画オン／オフ・スイッチである。Reference numerals 52a and 52b denote angular velocity sensors for detecting angular velocities in two orthogonal directions of the camera, and the detection outputs thereof are HPFs (high-pass filters) 54a and 54b.
b, amplifiers 56a and 56b and LPFs (low-pass filters) 58a and 58b to be applied to the system control circuit 48. For example, the angular velocity sensor 52a detects a vertical angular velocity, and the angular velocity sensor 52b detects a horizontal angular velocity. Reference numeral 60 denotes a recording on / off switch.
【００２１】システム制御回路４８は、ＬＰＦ５８ａ，
５８ｂのアナログ出力をディジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換器を具備し、取り込んだ角速度データに所定の信
号処理を施して、縦方向及び横方向の振れ補正信号を生
成する。システム制御回路４８は、縦方向の振れ補正信
号をＣＣＤ駆動回路４６に印加し、横方向の振れ補正信
号をディジタル信号処理回路３０に印加する。ＣＣＤ駆
動回路４６は、縦方向振れ補正信号に従って、撮像素子
２２の全ラインの内、読み出すラインを決定し、ディジ
タル信号処理回路３０は、横方向振れ補正信号に従い、
メモリ２８に記憶されるライン・データの、読み出し開
始する位置を決定する。The system control circuit 48 includes an LPF 58a,
A / A that converts the analog output of 58b into a digital signal
The apparatus includes a D converter and performs predetermined signal processing on the captured angular velocity data to generate vertical and horizontal shake correction signals. The system control circuit 48 applies a vertical shake correction signal to the CCD drive circuit 46 and applies a horizontal shake correction signal to the digital signal processing circuit 30. The CCD drive circuit 46 determines a line to be read out of all the lines of the image sensor 22 according to the vertical shake correction signal, and the digital signal processing circuit 30
The position at which reading of the line data stored in the memory 28 is started is determined.
【００２２】このようにして、撮像素子２２からは、光
電変換部においてディジタル信号処理回路３０から出力
すべき画像（表示画像）を含むライン画像が読み出さ
れ、メモリ２８からは、そのライン画像の中で、表示画
像となるべき画像部分の画像データが読み出される。こ
れにより、図６の領域１１２〜１１６に示すように、全
撮像エリア１１０内での任意の位置から、振れ補正した
画像データを切り出せる。In this way, a line image including an image (display image) to be output from the digital signal processing circuit 30 in the photoelectric conversion unit is read from the image pickup device 22, and the line image of the line image is read from the memory 28. Inside, image data of an image portion to be a display image is read. As a result, as shown in regions 112 to 116 in FIG. 6, image data subjected to shake correction can be cut out from an arbitrary position in the entire imaging area 110.
【００２３】本実施例の撮影レンズ１０は、主に小型化
を目的として、焦点距離が短く（ワイド側に）なるに従
い有効像円径が小さくなるように設計されている。その
特性を図２に示す。図２において、横軸は、システム制
御回路４８により生成される変倍レンズ位置を示す。こ
の数値が大きくなるほど、レンズ１０の焦点距離が長く
なる。縦軸は有効像円径を示す。ｒａは標準イメージサ
イズの像円径を示し、ｒｂは全イメージサイズの像円径
を示す。曲線Ａは、各変倍レンズ位置に対する有効像円
径の変化を示す。曲線Ａとｒａとの間にある画素数分だ
けが、各焦点距離において振れ補正として実際に利用で
きる。ワイド側になるに従い、補正に使用できる範囲が
狭くなることが分かる。The photographic lens 10 of this embodiment is designed mainly for the purpose of size reduction so that the effective image circle diameter decreases as the focal length becomes shorter (to the wide side). The characteristics are shown in FIG. In FIG. 2, the horizontal axis indicates the position of the variable power lens generated by the system control circuit 48. As this value increases, the focal length of the lens 10 increases. The vertical axis indicates the effective image circle diameter. ra indicates the image circle diameter of the standard image size, and rb indicates the image circle diameter of the entire image size. Curve A shows the change in the effective image circle diameter for each zoom lens position. Only the number of pixels between the curves A and ra can actually be used as shake correction at each focal length. It can be seen that the range that can be used for correction becomes narrower toward the wide side.
【００２４】しかし、カメラに角変位θだけ振れが加わ
ると、撮像面上での被写体像の移動量Δｘは、焦点距離
をｆとすると Δｘ＝ｆ×ｔａｎθ となる。つまり、焦点距離が短くなるに従い、振れ補正
のための移動量は少なくなる。また、手振れ等による撮
影像の振れは、焦点距離が長くなるほど影響が大きく、
通常の撮影では、ワイド側での振れ補正はあまり必要で
ない。従って、前述のように、有効像円径の変化に伴
い、ワイド側になるに従い振れ補正のために使用できる
範囲が狭くなっても、実用上、問題ない。However, when the camera is shaken by an angular displacement θ, the amount of movement Δx of the subject image on the imaging surface is given by Δx = f × tan θ where f is the focal length. That is, as the focal length becomes shorter, the moving amount for the shake correction becomes smaller. In addition, the shake of a captured image due to hand shake or the like has a greater effect as the focal length increases,
In normal shooting, shake correction on the wide side is not so necessary. Therefore, as described above, there is no practical problem even if the range that can be used for blur correction becomes narrower as the effective image circle diameter changes toward the wide side.
【００２５】システム制御回路４８は、角速度データを
振れ補正信号に変換する。図３は、その信号処理の概略
機能ブロック図を示す。なお、縦方向と横方向とでは全
く同じ処理になるので、図３には、一方向のみを図示し
た。The system control circuit 48 converts the angular velocity data into a shake correction signal. FIG. 3 shows a schematic functional block diagram of the signal processing. Note that since the same process is performed in the vertical direction and the horizontal direction, only one direction is illustrated in FIG.
【００２６】ＨＰＦ（高域通過フィルタ）６２は、入力
した角速度データから主に直流成分を除去する。ＨＰＦ
６２の遮断周波数は十分に低く設定されている。ＨＰＦ
６２の出力は、遮断周波数を変更自在なＨＰＦ６４とパ
ンチルト判別回路６６に印加される。パンチルト判別回
路６６には更に、焦点距離データが印加されている。パ
ンチルト判別回路６６は、焦点距離データからパンチル
ト閾値テーブル６８を参照して、パンチルトの判別閾値
を取り出し、ＨＰＦ６２の出力と比較して、現在のカメ
ラ振れが手振れによるものかパンチルトによるものかを
判別する。An HPF (high-pass filter) 62 mainly removes a DC component from the input angular velocity data. HPF
The cutoff frequency of 62 is set sufficiently low. HPF
The output of 62 is applied to an HPF 64 whose cut-off frequency can be changed and a pan / tilt discriminating circuit 66. The focal length data is further applied to the pan / tilt determination circuit 66. The pan / tilt determination circuit 66 refers to the pan / tilt threshold value table 68 from the focal length data, extracts the pan / tilt determination threshold value, and compares it with the output of the HPF 62 to determine whether the current camera shake is due to camera shake or pan / tilt. .
【００２７】即ち、パンチルト判別回路６６は、ＨＰＦ
６２の出力の絶対値が焦点距離に対応するパンチルト閾
値を越えているか否かを判別し、越えている場合には、
ＨＰＦ６４の目標遮断周波数を所定のパンニング時遮断
周波数に設定する。ＨＰＦ６４は、遮断周波数テーブル
７０から順次、遮断周波数を高くする方向のパラメータ
を読み出し、その遮断周波数を所定時間かけて目標遮断
周波数に移行する。定常状態に戻すのはこの逆の処理に
なる。なお、パンニング時遮断周波数は、定常時に比べ
十分に高い周波数に設定されている。That is, the pan / tilt determination circuit 66
It is determined whether or not the absolute value of the output of 62 exceeds the pan / tilt threshold value corresponding to the focal length.
The target cutoff frequency of the HPF 64 is set to a predetermined cutoff frequency during panning. The HPF 64 sequentially reads parameters in the direction of increasing the cutoff frequency from the cutoff frequency table 70, and shifts the cutoff frequency to the target cutoff frequency over a predetermined time. Returning to the steady state is the reverse process. Note that the cut-off frequency during panning is set to a frequency that is sufficiently higher than in the normal state.
【００２８】ＨＰＦ６４の出力は、積分回路７２に印加
される。積分回路７２は、ＨＰＦ６４の出力を積分して
角変位信号を生成する。ズーム・ゲイン乗算回路７４
は、積分回路７２から出力される角変位信号にズームゲ
インを乗算して振れ補正量を出力する。焦点距離と撮像
面上での被写体移動量には、先に説明した関係があるの
で、乗算回路７４は、焦点距離とズーム・ゲインとの対
応関係を収容するズームゲインテーブル７６から焦点距
離に合わせた利得を読み出し、角変位信号に乗算する。
焦点距離データとしては、実際には、変倍レンズ１４の
位置を示すデータ（例えば、０から１２８）を使用す
る。The output of the HPF 64 is applied to the integration circuit 72. The integration circuit 72 integrates the output of the HPF 64 to generate an angular displacement signal. Zoom / gain multiplication circuit 74
Multiplies the angular displacement signal output from the integration circuit 72 by a zoom gain to output a shake correction amount. Since the focal length and the amount of movement of the subject on the imaging surface have the relationship described above, the multiplying circuit 74 adjusts the focal length from the zoom gain table 76 that stores the correspondence between the focal length and the zoom gain. The gain obtained is read and multiplied by the angular displacement signal.
In practice, data (for example, 0 to 128) indicating the position of the variable power lens 14 is used as the focal length data.
【００２９】リミッタ７８は、焦点距離データに対応し
たリミッタ値をリミッタ・テーブル８０から読み出し、
ズームゲイン乗算回路７４の出力と比較して、リミッタ
値よりも大きい場合にリミッタ値に制限する。リミッタ
７８の出力が振れ補正量を示す。リミッタ・テーブル８
０は、焦点距離とリミッタ値（撮像面上で移動可能な画
素数）の対応表であり、図示しないＲＯＭに格納されて
いる。The limiter 78 reads a limiter value corresponding to the focal length data from the limiter table 80,
If the output is larger than the limiter value as compared with the output of the zoom gain multiplying circuit 74, the output is limited to the limiter value. The output of the limiter 78 indicates the amount of shake correction. Limiter table 8
0 is a correspondence table between the focal length and the limiter value (the number of pixels movable on the imaging surface), and is stored in a ROM (not shown).
【００３０】図４を参照して、リミッタ値を具体的に説
明する。８２は撮像素子２２の全撮像面、８４，８６，
８８は、標準サイズの画像の切出し領域である。中央の
標準切出し領域８４の左上の座標を（０，０）とする。
９０は、ある焦点距離における有効像円径、９２は、全
撮像面８２内、且つ有効像円径９０内で標準イメージサ
イズが移動し得る最大範囲を示す。中央の標準切出し領
域８４の左上の座標（０，０）を原点として、この原点
の移動可能な上限値がリミッタ値（Ｘ１，Ｙ１）とな
る。勿論、有効像円径９０の全体から標準イメージの切
出し範囲を選択しても良い。Referring to FIG. 4, the limiter value will be specifically described. 82 is the entire imaging surface of the imaging device 22, 84, 86,
Reference numeral 88 denotes a cutout area of a standard size image. The upper left coordinate of the central standard cutout area 84 is (0, 0).
Reference numeral 90 denotes an effective image circle diameter at a certain focal length, and reference numeral 92 denotes a maximum range within which the standard image size can move within the entire image pickup surface 82 and within the effective image circle diameter 90. With the coordinates (0, 0) at the upper left of the standard cutout area 84 at the center as the origin, the movable upper limit of the origin is the limiter value (X1, Y1). Of course, the cut-out range of the standard image may be selected from the entire effective image circle diameter 90.
【００３１】有効像円径又は焦点距離に応じてリミッタ
値を変更することにより、有効像円径が焦点距離によっ
て変化するズームレンズを用いた撮像装置において、各
焦点距離の有効像円径内で切り出し位置をずらすことが
でき、撮影像が蹴られることなく、手振れ等による振れ
を補正できる。By changing the limiter value in accordance with the effective image circle diameter or the focal length, in an image pickup apparatus using a zoom lens in which the effective image circle diameter changes according to the focal length, within an effective image circle at each focal length. The cutout position can be shifted, and the shake due to camera shake can be corrected without the shot image being kicked.
【００３２】撮影者がカメラを意図的に大きく振る操
作、所謂パンニング又はチルティングを行うと、すぐに
振れ補正範囲の限界（リミッタ値）に達してしまう。そ
こで、図３では、検出された振れパンニング又はチルテ
ィングによるものか、手振れによるものかをパンチルト
判別回路６６により判別し、その判別結果に応じて手振
れ補正の特性を変更するようにした。具体的には、パン
ニング又はチルティングのときには、ＨＰＦ６４の目標
遮断周波数を高くする。When the photographer intentionally shakes the camera greatly, that is, performs panning or tilting, the limit (limiter value) of the shake correction range is immediately reached. Therefore, in FIG. 3, the pan / tilt determination circuit 66 determines whether the detected shake is due to the panning or tilting or the shake, and the characteristic of the shake correction is changed according to the determination result. Specifically, at the time of panning or tilting, the target cutoff frequency of the HPF 64 is increased.
【００３３】本実施例では、有効像円径が焦点距離によ
って変化するので、有効像円径に応じて振れ補正の限界
（リミッタ値）も変化し、パンチルト閾値も有効像円径
又は焦点距離に応じて変化させる必要がある。パンチル
ト閾値テーブル６８は、焦点距離に対するパンチルト閾
値を収容し、ＲＯＭ化されている。In this embodiment, since the effective image circle diameter changes according to the focal length, the limit (limiter value) of the shake correction also changes according to the effective image circle diameter, and the pan / tilt threshold also changes to the effective image circle diameter or the focal length. It needs to be changed accordingly. The pan / tilt threshold value table 68 stores the pan / tilt threshold values for the focal length and is stored in a ROM.
【００３４】図３では、ＨＰＦ６４の遮断周波数を変更
自在としたが、積分器７２の積分特性をパンチルト判別
回路６６の判別結果に応じて変更するようにしてもよ
い。勿論、ＨＰＦ６４と積分回路７２の両方の特性を、
パンチルト判別回路６６の判別結果に応じて変更するよ
うにしてもよい。In FIG. 3, the cutoff frequency of the HPF 64 is freely changeable. However, the integration characteristic of the integrator 72 may be changed according to the result of the pan / tilt discrimination circuit 66. Of course, the characteristics of both the HPF 64 and the integrating circuit 72 are
It may be changed in accordance with the result of the determination by the pan / tilt determination circuit 66.
【００３５】このようにして、有効像円径が変化する撮
像光学系を具備する撮像装置において、有効像円径に応
じたパンチルト判別を行なうことができ、手振れ補正を
より良好なものにできる。As described above, in an imaging apparatus having an imaging optical system in which the effective image circle diameter changes, pan / tilt discrimination according to the effective image circle diameter can be performed, and camera shake correction can be further improved.
【００３６】図５は、図３を変更した概略機能ブロック
図を示す。図３と同じ構成要素には同じ符号を付してあ
る。９４は、積分回路７２に代わる積分回路である。積
分回路９４は、例えば（１＋１／Ｚ）／（１−ｋ／Ｚ）
の特性のディジタル・フィルタであり、ソフトウエアに
より実現できる。係数ｋを変更することにより、主に低
周波数域の特性が変化する。ｋは０＜ｋ＜１の範囲で設
定され、１に近づくほど低域の利得が大きくなり、逆に
０に近づくほど低域の利得が小さくなる。FIG. 5 is a schematic functional block diagram obtained by changing FIG. The same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. An integration circuit 94 replaces the integration circuit 72. The integration circuit 94 is, for example, (1 + 1 / Z) / (1-k / Z)
This is a digital filter having the following characteristics, and can be realized by software. By changing the coefficient k, mainly the characteristics in the low frequency range change. k is set in the range of 0 <k <1, and the gain in the low band increases as the value approaches 1, and the gain in the low range decreases as the value approaches 0.
【００３７】そこで、例えば、有効像円径が最も大きい
時、ｋ＝０．９９９、小さいときはｋ＝０．９８とし、
その間を有効像円径に応じて線形に変化させる。これに
より、有効像円径が小さくなるにほど低域の利得が低く
なり、その分、振れ補正範囲の限界（リミッタ値）に当
たりにくくなる（飽和しにくくなる）。Therefore, for example, when the effective image circle diameter is the largest, k = 0.999, and when the effective image circle diameter is small, k = 0.98.
In the meantime, it is changed linearly according to the effective image circle diameter. As a result, as the effective image circle diameter becomes smaller, the gain in the low frequency band becomes lower, and accordingly, it becomes difficult to reach the limit (limiter value) of the shake correction range (it becomes difficult to saturate).
【００３８】本実施例では、有効像円径が焦点距離に応
じて変化するので、実際には、焦点距離データに応じて
係数ｋの値を変化させる。In this embodiment, since the effective image diameter changes according to the focal length, the value of the coefficient k is actually changed according to the focal length data.
【００３９】このようにして、有効像円径に応じた積分
特性を選択することができ、手振れ等によるカメラ振れ
を良好に補正できる。In this manner, the integration characteristic according to the effective image circle diameter can be selected, and the camera shake due to camera shake or the like can be corrected well.
【００４０】電子的な振れ補正システムを例に説明した
が、本発明は、レンズ群の内、一部のレンズをシフトさ
せることにより振れ補正をするシステム、又は、高屈折
率の液体を封入した可変頂角プリズム（ＶＡＰ）の頂角
を変更することにより、振れを補正をするシステム等の
光学的振れ補正手段に対しても、適用可能である。この
ような光学的振れ補正システムでは、振れ補正の光学素
子は、撮影レンズ１０と撮像素子２２との間に配置する
のが好ましい。Although the electronic shake correction system has been described as an example, in the present invention, a system for correcting the shake by shifting some of the lenses in the lens group, or a liquid having a high refractive index is enclosed. By changing the apex angle of the variable apex angle prism (VAP), the present invention can be applied to an optical shake correction unit such as a system for correcting shake. In such an optical shake correction system, it is preferable that the optical element for shake correction is arranged between the photographing lens 10 and the image pickup device 22.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、有効像円径が変化するズームレン
ズを搭載した振れ補正機能を有する撮像装置において、
有効像円径が小さくなるに従い補正範囲の端に当たり易
くなる（飽和しやすくなる）問題を解決し、パンニング
又はチルティング時においても違和感のない良好な振れ
補正を実現できる。As can be easily understood from the above description, according to the present invention, in an image pickup apparatus having a shake correction function equipped with a zoom lens having a variable effective image diameter,
It is possible to solve the problem that the smaller the effective image circle diameter is, the easier it is to hit the end of the correction range (it is likely to be saturated), and it is possible to realize good shake correction without a sense of incongruity even during panning or tilting.
【図１】 本発明の一実施例の概略構成ブロック図であ
る。FIG. 1 is a schematic block diagram of an embodiment of the present invention.
【図２】 レンズ１０の特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram of the lens 10.
【図３】 本実施例の振れ補正信号の生成処理の概略機
能ブロック図である。FIG. 3 is a schematic functional block diagram of a process of generating a shake correction signal according to the present embodiment.
【図４】 有効像円径と振れ補正可能な範囲の説明図で
ある。FIG. 4 is an explanatory diagram of an effective image circle diameter and a range in which shake correction can be performed.
【図５】 図３の変更例の概略機能ブロック図である。FIG. 5 is a schematic functional block diagram of a modification of FIG. 3;
【図６】 拡大撮像素子方式での振れ補正の説明図であ
る。FIG. 6 is an explanatory diagram of shake correction in an enlarged image sensor method.
１０：撮影レンズ １２：固定レンズ群 １４：変倍レンズ群 １６：絞り １８：固定レンズ群 ２０：補正レンズ群 ２２：撮像素子 ２４：アナログ信号処理回路 ２６：Ａ／Ｄ変換器 ２８：メモリ ３０：ディジタル信号処理回路 ３２：モータ駆動回路 ３４：ステッピング・モータ ３６：絞り駆動回路 ３８：ガルバノメータ ４０：絞り検出装置 ４２：モータ駆動回路 ４４：ステッピング・モータ ４６：ＣＣＤ駆動回路 ４８：システム制御回路 ５０：ズームキー ５２ａ，５２ｂ：角速度センサ ５４ａ，５４ｂ：ＨＰＦ（高域通過フィルタ） ５６ａ，５６ｂ：アンプ ５８ａ，５８ｂ：ＬＰＦ（低域通過フィルタ） ６０：録画オン／オフ・スイッチ ６２：ＨＰＦ ６４：ＨＰＦ ６６：パンチルト判別回路 ６８：パンチルト閾値テーブル ７０：遮断周波数テーブル ７２：積分回路 ７４：ズームゲイン乗算回路 ７６：ズームゲインテーブル ７８：リミッタ ８０：リミッタテーブル ８２：撮像素子２２の全撮像面 ８４，８６，８８：標準サイズ画像の切出し領域 ９０：有効像円径 ９２：標準イメージサイズが移動し得る最大範囲 ９４：積分回路 １１０：全撮像エリア １１２，１１４，１１６：切出し範囲 10: Photographing lens 12: Fixed lens group 14: Variable lens group 16: Aperture 18: Fixed lens group 20: Correction lens group 22: Image sensor 24: Analog signal processing circuit 26: A / D converter 28: Memory 30: Digital signal processing circuit 32: Motor drive circuit 34: Stepping motor 36: Aperture drive circuit 38: Galvanometer 40: Aperture detection device 42: Motor drive circuit 44: Stepping motor 46: CCD drive circuit 48: System control circuit 50: Zoom key 52a, 52b: angular velocity sensors 54a, 54b: HPF (high-pass filter) 56a, 56b: amplifiers 58a, 58b: LPF (low-pass filter) 60: recording on / off switch 62: HPF 64: HPF 66: pan / tilt Discrimination circuit 68: Pan / Tilt threshold value table 70 Cutoff frequency table 72: integration circuit 74: zoom gain multiplication circuit 76: zoom gain table 78: limiter 80: limiter table 82: all imaging planes of image sensor 22 84, 86, 88: cutout area of standard size image 90: effective image Circle diameter 92: Maximum range in which the standard image size can move 94: Integrating circuit 110: Total imaging area 112, 114, 116: Extraction range
Claims (8)
る撮像手段と、 機器の振れを検出する振れ検出手段と、 当該振れ検出手段の出力を所定の基準値と比較すること
により、手振れ等による振れかパンニング又はチルティ
ングによる振れかを判別する判別手段と、 当該振れ検出手段に応じて当該機器の振れによる撮影画
像の振れを補正する振れ補正手段と、 当該基準値を当該変倍撮影光学系の有効像円径に応じて
変更する手段とを有することを特徴とする撮像装置。A variable-magnification photographing optical system, an imaging unit for generating an image signal from an optical image obtained by the variable-magnification photographing optical system, a shake detection unit for detecting a shake of a device, and an output of the shake detection unit. A determination unit that determines whether the shake is caused by a hand shake or the like or a shake due to panning or tilting, and a shake correction unit that corrects a shake of a captured image due to a shake of the device according to the shake detection unit. An image capturing apparatus comprising: a unit configured to change the reference value according to an effective image circle diameter of the variable magnification optical system.
なるに従い、当該有効像円径が小さくなる請求項１に記
載の撮像装置。2. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the variable magnification photographing optical system has a smaller effective image circle diameter as the magnification is reduced.
に出力画像サイズより大きな撮像エリアを具備し、当該
振れ補正手段は、当該有効像円径内の画素から、画像出
力すべき範囲を選択する切出し範囲選択手段である請求
項１に記載の撮像装置。3. The image pickup means includes an image pickup area larger than an output image size in a horizontal direction and a vertical direction, and the shake correction means selects a range to output an image from pixels within the effective image circle diameter. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaging apparatus is a cutout range selection unit that performs the extraction.
向する光学振れ補正手段である請求項１に記載の撮像装
置。4. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the shake correcting means is an optical shake correcting means for optically deflecting an optical axis.
倍手段の間に配置される請求項４に記載の撮像装置。5. The imaging apparatus according to claim 4, wherein the optical shake correction unit is disposed between the imaging unit and the scaling unit.
ズムである請求項４に記載の撮像装置。6. The imaging apparatus according to claim 4, wherein said optical shake correcting means is a variable apex angle prism.
る請求項４に記載の撮像装置。7. The imaging device according to claim 4, wherein the shake correction unit is a shift lens.
像円径に応じて、当該振れ補正手段の補正特性を制御す
る振れ補正特性制御手段を具備する請求項１に記載の撮
像装置。8. The imaging apparatus according to claim 1, further comprising a shake correction characteristic control unit that controls a correction characteristic of the shake correction unit in accordance with a determination result of the determination unit and an effective image circle diameter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10066815A JPH11266389A (en) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | Image pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10066815A JPH11266389A (en) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | Image pickup device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11266389A true JPH11266389A (en) | 1999-09-28 |
Family
ID=13326742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10066815A Pending JPH11266389A (en) | 1998-03-17 | 1998-03-17 | Image pickup device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11266389A (en) |
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- 1998-03-17 JP JP10066815A patent/JPH11266389A/en active Pending
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