JPH11275431A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パンニング動作への移行や復帰の応答性を改
善する。 【解決手段】 防振制御回路２２は、角速度センサ１８
ａ，１８ｂにより検知された角速度から角変位θを算出
し、焦点距離ｆと角変位θとから対応する振れ補正量を
算出する。振れ補正量から、検出した角速度信号を帯域
制限するカットオフ周波数を決定する。カットオフ周波
数は、振れ補正量の小さいところでは振れ補正量の２乗
で変化させ、振れ補正量の増加に対して急激にカットオ
フ周波数が高くなるようにする。振れ補正量に応じて、
撮像素子１２から読み出すラインと、ラインメモリ２８
から読み出す水平位置を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置に関し、
より具体的には、手振れ補正機能を備えた、ビデオ・カ
メラ等の撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年のビデオ・カメラには、手振れ防止
が搭載された防振機能付きカメラが一般的となってい
る。手振れ防止機能の方式としては、光学式補正と電子
式補正とがある。

【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、手振れに応じ光軸を偏向すること
で、手振れによる画像の動きを相殺する。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で、直接、
カメラに加わる揺れ成分を検出し、この出力を積分する
ことでカメラ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カメラの動き量を算出する動き
ベクトル検出方式と併用される場合が多く、動きベクト
ル検出用フィールド・メモリに記憶される画像から、そ
の画像の動きが除去されるように一部を抽出する方法を
採用する。電子式手振れ補正の別の方式として、ぶれ検
出には角速度センサを用い、撮像素子から出力される画
像から、その画像の動きを相殺するような一部を切り出
して出力する方式も提案されている。

【０００５】電子式の場合、映像信号に対する電子的処
理によるので、その補正周期はフィールド周期となる。
従って、露光時間中の手振れを除去することが出来ない
反面、光学方式よりも小型軽量に出来るというメリット
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、撮像信号から切り出される画像の解像度
を上げ、光学式に比べ不利であった画質劣化も改良され
つつある。

【０００６】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やチルティング等のカメラワ
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には、手振れ補正をそまま有効にし
たのでは、補正範囲の端に突き当たって撮影画像に乱れ
が生じたり、撮影者の意図する方向への応答が遅くなる
といった弊害があるので、これを防止する手段として、
手振れ補正に制限をかけて補正能力を低下させる構成が
提案されている（例えば、平成５年特許出願公開第１４
２６１４号公報参照）。また、焦点距離が超望遠域にな
っても撮影者に違和感を与えないようなバンニング動作
を実現する発明も提案されている（平成９年特許出願公
開第５１４６６号公報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のパンニング動作
制御では、手振れ検出信号（又はその加工信号）レベル
が所定しきい値を越えたに、振れ補正能力を低下させる
ようにしている。従って、動画撮影という連続的な映像
の撮影では、パンニングモード移行時の動きが画面上で
明確になり、不自然な映像になっていた。

【０００８】この問題を回避するために、振れ補正能力
が時間的に滑らかに変化するように振れ補正特性を変化
させる発明も提案されているが（平成８年特許出願公開
第３１３９５０号公報）、逆に、パンニング動作への移
行や復帰の応答性が劣化してしまっていた。

【０００９】更に、極めて複雑な防振制御処理により、
振れ補正特性の円滑な変化と応答性劣化の防止を実現す
る構成も、提案されている。しかし、この提案は、振れ
補正手段がズームレンズより前に置かれる光学式手振れ
補正装置で実現できているが、振れ補正手段がズームレ
ンズより後ろに置かれる光学式防振装置又は電子式防振
装置では、焦点距離の変化毎にパンニング動作用の設定
パラメータを用意しなければならず、現実的ではなかっ
た。

【００１０】本発明は、これらの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。

【００１１】即ち、本発明は、防振機能を具備していて
も、パンニング又はチルティングの際に自然な映像を得
られる撮像装置を提示することを目的とする。

【００１２】本発明はまた、交換レンズ方式でレンズ交
換されても、同じ特性の手振れ補正機能を実現できる撮
像装置を提示することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本出願の請求項１に係る
発明の撮像装置は、変倍撮影光学系と、当該変倍撮影光
学系による光学像を電気信号に変換する撮像手段と、当
該撮像手段に加わる振れを検出する振れ検出手段と、当
該振れ検出手段により検出された振れを補正する振れ補
正手段と、当該振れ補正手段の振れ補正量に応じた所定
特性の制限値で当該振れ補正手段の補正動作を制限する
制限手段とを有することを特徴とする。

【００１４】当該制限手段は、当該所定特性を当該変倍
撮影光学系の焦点距離に応じて変更する請求項１に記載
の撮像装置。

【００１５】当該制限手段は、当該振れ補正手段の振れ
補正量を規格化する規格化手段と、当該規格化手段によ
り規格化された当該振れ補正量に所定制限値特性を適用
して、制限値を算出する制限値算出手段と、当該制限値
算出手段により算出された制限値により当該振れ補正手
段の補正動作を制限する振れ制限手段とからなる。

【００１６】当該規格化手段は、当該振れ補正手段の振
れ補正量を焦点距離と当該振れ補正手段の最大振れ補正
範囲で規格化する。

【００１７】当該振れ補正手段は、当該変倍撮影光学系
の光軸を移動させる光学素子を具備する。

【００１８】当該制限手段は、当該振れ検出手段により
検出された振れ信号の帯域を制限する帯域制限手段を有
する。

【００１９】当該振れ補正手段が、当該撮像手段の全撮
像画面から一部を電子的に抽出する電子抽出手段であ
る。

【００２０】更に、当該変倍撮影光学系の焦点距離、当
該全撮像画面における抽出画像の位置変更余剰量及び画
素サイズ、並びに出力ビデオ形式を記憶する記憶手段を
具備する。

【００２１】出力ビデオ形式に応じて、当該振れ検出手
段の検出周波数をフィールド周波数の最小公倍数の整数
倍に設定する。

【００２２】当該所定特性の制限値は、当該振れ補正量
のｎ乗（但し、ｎは１以上の整数）に比例して決定され
る。

【００２３】

【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。

【００２４】図１は、ビデオ・カメラに電子防振機能を
搭載した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、１２は撮影レンズ１０による光
学像を電気信号に変換するＣＣＤ式撮像素子である。撮
像素子１２の出力信号はアンプ１４により増幅され、カ
メラ信号処理回路１６に入力される。カメラ信号処理回
路１６はアンプ１４からの画像信号に利得調整、色バラ
ンス調整及びγ補正などの周知のカメラ信号処理を施
し、標準形式の映像信号を形成して出力する。

【００２５】１８ａはピッチ方向の角速度センサ、１８
ｂはヨー方向の角速度センサ、２０ａ，２０ｂは角速度
センサ１８ａ，１８ｂの出力を増幅するアンプ、２２は
アンプ２０ａ，２０ｂの出力（即ち、ピッチ方向の角速
度及びヨー方向の角速度）からカメラ本体の手振れとそ
の角度を検出し、手振れを相殺する防振制御回路であ
る。防振制御回路２２は具体的にはマイクロコンピュー
タからなり、アンプ２０ａ，２０ｂの出力をディジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換器を内蔵する。２４は防振オ
ン／オフを防振制御回路２２にユーザが指示する防振オ
ン／オフ・スイッチ、２６は防振制御回路２２からの指
令に従い撮像素子１２を駆動して、所望のライン部分を
読み出させるＣＣＤ駆動回路、２８は、ライン方向で出
力画像部分を選択するためのライン・メモリ、３０は防
振制御回路２２からの指令に従いライン・メモリ２８を
制御するメモリ制御回路である。

【００２６】防振制御回路２２は、検出された角速度
（アンプ２０ａ，２０ｂの出力）を積分して角変位を算
出し、得られた角変位、即ち、カメラの振れ角θと撮影
レンズ１０の焦点距離ｆから、撮像素子１２上の振れに
よる画素移動分（ほぼ、ｆ×ｔａｎθに相当する。）を
算出し、この画素移動を相殺するように、撮像素子の撮
像面又はメモリの該当領域から画像信号を読み出す。

【００２７】電子的な防振制御で抽出される画像領域を
簡単に説明する。図２は、撮像素子１２の全撮像エリア
から得られる画像と、そこから切り出されて出力される
画像の関係を示す。３２は、撮像素子１２の全撮像エリ
ア、３４は全撮像エリア３２から出力用に画像を切り出
す切出し範囲であり、その左上隅の座標（Ｖ０，Ｈ０）
を、切出し範囲３４の位置座標とする。切出し範囲３４
から切り出された又は抽出された画像は、図２（ｂ）に
示すように、出力用の画像サイズ又は画素構成に再編さ
れて出力される。

【００２８】全撮像エリア３２上で切出し範囲３４の位
置を、手振れを相殺するように移動することで、手振れ
を補正できる。切出し範囲３４の位置変更可能範囲、即
ち、手振れ補正能力は、全撮像エリア３２と切出し範囲
３４の水平／垂直の画素数差（以下では、余剰画素数と
呼ぶ。）で決定される。切出し範囲３４は、手振れ補正
オフの場合の基準位置（初期位置）が予め決定されてい
る。その基準位置は、通常、全撮像エリア３２の中央で
ある。

【００２９】切出し範囲３４の画像を抽出する方法とし
て、全撮像エリア３２の画像全体をフィールド・メモリ
に記憶し、切出し範囲３４の画像のみを読み出しなが
ら、表示サイズになるように水平及び垂直方向で補間す
る方法と、切出し範囲３４が予め標準映像信号に必要な
走査線数と水平画素数を満足するように、高密度で高画
素タイプの大型撮像素子を用いる方法がある。

【００３０】本実施例では、撮像素子１２に汎用のＰＡ
Ｌ用ＣＣＤ撮像素子を使用し、出力映像信号はＮＴＳＣ
方式に準拠するものとする。ＰＡＬ用ＣＣＤ撮像素子
は、垂直方向の画素密度が高いので、垂直走査方向につ
いては、ＣＣＤ駆動回路２６により、ＮＴＳＣ規格に対
して余分になる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
り出し位置を変化させることができる。また、水平走査
方向については、ライン・メモリ２８とメモリ制御回路
３０により、縦横比分だけ拡大処理を行ないつつ、ライ
ン・メモリ２８ヘ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ることで、水平方向の画
面位置を変更できる。

【００３１】図１に示す実施例では、防振制御回路２２
は、垂直方向についてはＣＣＤ駆動回路２６に高速掃き
出し制御を行わせることで、所望の走査線部分を撮像素
子１２から読み出し、水平走査方向については、カメラ
信号処理回路１６で処理されたライン画像をライン・メ
モリ２８に書き込み、メモリ制御回路３０によりライン
メモリ２８のライン画像の読み出位置を、振れ補正の画
素移動量に応じて変更しつつ、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、間引いて読み出
すことで拡大できる。）を行う。ライン・メモリ２８か
ら読み出された信号は、カメラ信号処理回路１６で色処
理等を施され、標準形式の映像信号に変換されて出力さ
れる。

【００３２】次に図３及び図４を参照して、防振制御回
路２２による防振制御動作を詳細に説明する。本実施例
の目的の１つは、パンニング操作に対して、防振制御を
円滑に切り換えることにある。本実施例では、振れ補正
量に応じて、振れ補正量のｎ乗（ｎは１以上の整数）に
比例する特性で制限量を変更して振れ補正の効き具合を
自動調整する。

【００３３】図３は、角速度センサ１８ａ，１８ｂ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
処理のフローチャートを示す。この処理は、一定周期の
割込み処理になっており、本実施例では、フィールド周
波数の１０倍、つまり、ＮＴＳＣ方式の場合６００Ｈｚ
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、即ち、角変位の算出周波数に相当す
る。この処理のための割り込み信号は、周知の方法で生
成できるが、例えば、クロック信号をアップ又はダウン
カウントし、１／６００秒相当分を計数したら、割り込
み信号を発生させる。防振制御回路２２は、角速度信号
を内蔵するＡ／Ｄ変換器によりディジタル信号に変換し
て取り込むが、本実施例では、理解を容易にするため、
Ａ／Ｄ変換器はスキャンモードで動作しており、常時、
入力信号をディジタル信号に変換しているものとする。

【００３４】先ず、Ａ／Ｄ変換でサンプリングした角速
度信号からＤＣ成分を除去し（Ｓ１）、角速度信号のＡ
Ｃ成分を帯域制限する（Ｓ２）。この帯域制限は、実際
には、ＤＣ成分を除去するのと同様のハイパスフィルタ
処理であり、そのカットオフ周波数が、Ｓ１では固定値
なのに対して、Ｓ２では可変になってる点が異なる。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、所望の帯域成分を抽出する。本実施例では、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
数を上げて振動抑制能力を低下させ、通常撮影時には、
手振れ補正のためにカットオフ周波数を低下させる。ま
た、振れ補正可能範囲の限界よりも大きな手振れを補正
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、Ｓ２のカットオフ周波数が調整さ
れる。カットオフ周波数をどのように制御するかは、図
４を参照して、後述する。

【００３５】帯域制限された角速度信号を積分して、角
変位を算出する（Ｓ３）。算出された角変位が、カメラ
本体に加わる振れ角に相当する。振れ角計算回数の変数
ｍをインクリメントし（Ｓ４）、ｍが１０に等しければ
（Ｓ５）、ｍに０を代入して（Ｓ６）、割り込み処理を
終了し、ｍが１０に等しくなければ（Ｓ５）、そのまま
終了する。即ち、１フィールド期間に１０回の割り込み
があれば、ｍを０で初期化する。

【００３６】Ｓ１〜Ｓ３は、ピッチ方向とヨー方向のそ
れぞれについて実行される。

【００３７】図４に示す処理は、１フィールドに１回、
実行される。具体的には、具体的には、ｍ＝０のとき、
即ち、現フィールドの最後に実行される。

【００３８】ｍが０になるのを待機する（Ｓ１１）。現
フィールドで図３に示す割込処理が１０回、実行される
と、ｍが初期化される（Ｓ６）。ｍ＝０になると（Ｓ１
１）、振れ補正量を算出する（Ｓ１２）。振れ補正量は
前述したように、振れ角θと光学系の焦点距離ｆとか
ら、ｆ×ｔａｎθで求められる。算出された振れ補正量
から、振れ補正能力を制限する制限値を算出する（Ｓ１
３）。算出される制限値は、具体的には、図３のＳ２で
適用されるカットオフ周波数である。

【００３９】次に、切り出し範囲の目標位置座標（Ｖ
０，Ｈ０）を算出する（Ｓ１４）。ここで目標位置座標
は、下記式で与えられる。即ち、 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）×焦点距離×ｔａｎ（ピッチ振れ角）／垂直 セルサイズ 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）×焦点距離×ｔａｎ（ヨー振れ角）／水平セ ルサイズ である。これらの式により、振れ補正に必要な移動画素
数が得られる。

【００４０】算出された目標位置座標（Ｖ０，Ｈ０）を
切り出し範囲の基準座標として、ＣＣＤ駆動回路２６及
びメモリ制御回路３０に所定の指令を出力する（Ｓ１
５）。ＣＣＤ駆動回路２６及びメモリ制御回路３０は、
次のフィールドで命令通りの切出しを実行するように動
作する。この後、次のフィールドに備えてＳ１１に戻
り、１０回の積分処理が実行されるのを待機する。

【００４１】図５及び図６は、振れ補正量に対するカッ
トオフ周波数特性を示す。図５は、テレ端での特性を示
し、図６は、ワイド端での特性を示す。図５及び図６共
に、横軸は振れ補正量、縦軸はカットオフ周波数を示
す。カットオフ周波数が、振れ補正量の関数になってい
るので、振れ補正の程度に応じて細かく振動抑制能力を
制御することになり、パンニング動作時にも円滑な切り
替えが行える。本実施例では、最大カットオフ周波数を
６Ｈｚとした。これは、主となる手振れ周波数成分が５
Ｈｚ以下であることによる。

【００４２】また、手振れ補正量が少ない部分では、カ
ットオフ周波数を補正量の２乗に比例させているのは、
振れ補正量が上がったときに急峻にカットオフ周波数を
上げるためであり、また振れ補正量がゼロ近傍の場合に
はカットオフ周波数を出来るだけ低くして防振効果を高
めるためである。

【００４３】防振効果が高い範囲（振れ補正量がゼロ近
傍の範囲）を出来るだけ拡大したい場合には、振れ補正
量に対する次数を増し、振れ補正量がより大きくなった
時に、カットオフ周波数が急峻に立ち上がるように係数
等を設定すればよい。

【００４４】焦点距離が長いテレ領域では、ワイドの場
合に比べ同じ振れ補正量での被写体の変位速度が速くな
りやすい傾向がある。といのは、同じ振れ補正量が算出
される振れ角変位は、焦点距離が長いテレ領域の方が小
さく、パンニングの速度により振れ角は簡単に大きくな
ってしまうためである。従って、振れ角が大きくなり振
れ補正端に衝突して撮影画像が乱れる現象を防止するに
は、図５に示すようにテレ端側では、より速くカットオ
フ周波数を上げる必要がある。

【００４５】このように、焦点距離に応じてカットオフ
周波数特性を変更することにより、同一の制限パラメー
タで、パンニング動作用防振制御と端衝突防止とを両立
することが可能となる。

【００４６】図３〜図６を参照して説明した処理によ
り、本実施例では、振れ補正量に対する制限量、つまり
カットオフ周波数を、振れ補正量に応じて変化させるこ
とで、振れ補正量に対する制限が連続的に変化すること
になり、通常撮影時の防振制御とパンニング時の防振制
御の切替わりが円滑になる。特に、カットオフ周波数を
振れ補正量のｎ乗（ｎは１以上の整数）に比例して変化
させることにより、所定の振れ補正量時に急峻に制限を
掛けたり、出来るだけ制限を掛けない補正量範囲を広く
とるなど、柔軟な設定が可能になる。焦点距離に応じて
適切な制限特性に設定することで、振れ補正端への衝突
による撮影画像の乱れの防止と、パンニング動作時の防
振制御とを、帯域制限用の同じパラメータで実現でき
る。

【００４７】本実施例では、ＰＡＬ用ＣＣＤ撮像素子と
ライン・メモリを使っているが、フィールド・メモリ上
で画像の抽出位置を制御することでも、同様の作用効果
を実現できる。拡大制御しなくとも済む大型又は超高画
素タイプのＣＣＤ撮像素子を使ってもよい。本実施例で
は、振れ検出手段として角速度センサを用いたが、加速
度センサでも良く、その場合は、防振制御回路２２の内
部又は外部で更に１回積分処理を行えば良い。振れ角変
位量の算出はソフトウエア処理でも、ハードウエア処理
でもよいことは明らかである。更に、本実施例では、振
れ補正制限手段として振れ信号の帯域を制限する帯域制
限手段を使用したが、これに限定されない。例えば、振
れ補正ゲインの変更によって制限してもよい。その場
合、動きベクトル検出手段を、振れ検出手段として使用
できる。

【００４８】図４〜図６を参照して説明した処理では、
主としてパンニング・モード時の制限値が振れ補正量に
応じて決定されるとしたが、焦点距離毎に制限値特性を
設定する必要が有り、ズームレンズを使用する撮像装置
にはやや複雑になる。

【００４９】次に、ズームレンズを使用する撮像装置又
はレンズ交換式の撮像装置に適した実施例を説明する。
図７は、その実施例の概略構成ブロック図を示す。この
実施例では、手振れ補正用のシフトレンズを光軸に垂直
に移動させることで手振れを補正する光学式手振れ補正
装置を使用する。

【００５０】１１０は、インナーフォーカスタイプの撮
影レンズであり、固定レンズ１１２、ズームレンズ１１
４、絞り１１６、防振用シフトレンズ１１８及びフォー
カスレンズ１２０からなる。

【００５１】１２２は、撮影レンズ１１０による光学像
を電気信号に変換する撮像素子、１２４は撮像素子１２
２の出力を増幅するアンプ、１２６はアンプ１２４の出
力信号に周知のカメラ信号処理を施すカメラ信号処理回
路である。

【００５２】モータ駆動回路１２８は、ステッピング・
モータ１３０によりズームレンズ１１４を光軸方向に移
動させる。モータ駆動回路１３２は、ステッピング・モ
ータ１３４により防振用シフトレンズ１１８を光軸に垂
直な方向に移動させる。エンコーダ１３６は防振用シフ
トレンズ１１８の位置を検出する。アンプ１３８はエン
コーダ１３６の出力を増幅し、減算器１４０は後述する
システム制御回路１４６からの制御信号からアンプ１３
８の出力を減算してモータ駆動回路１３２に印加する。
モータ駆動回路１４２は、ステッピング・モータ１４４
によりフォーカスレンズ１２０を光軸方向に移動させ
る。

【００５３】システム制御回路１４６は、全体の制御を
司るマイクロコンピュータであり、モータ駆動回路１２
８，１４２を制御し、減算器１４０に防振制御の目標値
を出力する。

【００５４】１４８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１４６
は、ズーム・キー１４８の操作に応じてモータ駆動回路
１２８及びモータ１３０によりズームレンズ１１４を指
定の方向に移動させる。

【００５５】１５０ａはピッチ方向の角速度センサ、１
５０ｂはヨー方向の角速度センサである。角速度センサ
１５０ａ，１５０ｂの検出出力は、アンプ１５２ａ，１
５２ｂにより増幅されてシステム制御回路１４６に印加
される。１５４は、防振オン／オフ・スイッチである。

【００５６】システム制御回路１４６は、アンプ１５２
ａ，１５２ｂのアナログ出力をディジタル信号に変換
し、積分して角速度を各変位に変換する。システム制御
回路１４６は、得られた角変位、即ち揺れ角θと撮影レ
ンズ１１０の焦点距離ｆから、撮像素子１２２上の振れ
による撮影像の移動分（ほぼ、ｆ×ｔａｎθに相当す
る。）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１１８を光軸に垂直に移動させることで、
振れを補正する。具体的には、システム制御回路１４６
は減算器１４０に振れ補正の目標値を出力する。減算器
１４０は、アンプ１３８の出力（具体的には、シフトレ
ンズ１１８の位置を示す信号）と目標値とを比較し、そ
の差信号をモータ駆動回路１３２に印加する。これによ
り、目標値に相当する位置にシフトレンズ１１８が移動
する。

【００５７】システム制御回路１４６はまた、ズームレ
ンズ１１４及びフォーカスレンズ１２０も制御する。即
ち、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１４８からの信号に応じ、システム制御回
路１４６は、モータ駆動回路１２８を制御して、ズーム
レンズ１１４を指定の方向に移動させる。システム制御
回路１４６は、カメラ信号処理回路１２６から得られる
焦点信号が最大となるように、モータ駆動回路１４２を
制御して、フォーカスレンズ１２０を前後に移動させ、
撮像素子１２２の撮像面上に光学像が結像するようにす
る。

【００５８】図８を参照して、システム制御回路１４６
における防振制御動作を説明する。本実施例では、振れ
補正量は焦点距離と最大補正限界で規格化されており、
規格化振れ補正量に応じて制限値が所定の制限特性で算
出される。従って、１種類の制限特性を有するだけで、
すべての焦点距離に対応可能となる。

【００５９】本実施例でも、角速度センサ１５０ａ，１
５０ｂで検出された角速度信号を積分することで角変位
を算出し、振れ補正量とその制限値を算出する。第１の
実施例では、振れ補正周期がフィールド周期であった
が、本実施例は、光学式防振であるので、振れサンブリ
ングと振れ補正周期を一致させ、撮像素子の電荷蓄積時
間中にも手振れを補正することが可能になる。図８に示
す処理は、実際には、システム制御回路１４６でで実行
される定周期の割込み処理であり、本実施例では、例え
ば、１ｋＨｚの周波数で実行される。例えば、発振クロ
ックを所定分周率で分周したものをアップ（又はダウ
ン）カウントし、１ミリ秒に相当する時間を計数して、
割り込みを掛ければよい。システム制御回路１４６は、
アンプ１５２ａ，１５２ｂのアナログ出力をディジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換器を内蔵するが、そのＡ／Ｄ
変換器は、スキャンモードで常時動作しているものとす
る。

【００６０】システム制御回路１４６は、Ａ／Ｄ変換で
サンプリングした角速度信号からＤＣ成分を除去し（Ｓ
２１）、角速度信号のＡＣ成分を帯域制限する（Ｓ２
２）。この帯域制限は、実際には、ＤＣ成分を除去する
のと同様のハイパスフィルタ処理であり、そのカットオ
フ周波数が、Ｓ１１では固定値なのに対して、Ｓ２２で
は可変になってる点が異なる。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、所望の帯域成
分を抽出する。本実施例では、先の実施例と同様に、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
数を上げて振動抑制能力を低下させ、通常撮影時には、
手振れ補正のためにカットオフ周波数を低下させる。ま
た、振れ補正可能範囲の限界よりも大きな手振れを補正
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、Ｓ２２のカットオフ周波数が調整
される。

【００６１】帯域制限された角速度信号を積分して、角
変位を算出する（Ｓ２３）。算出された角変位が、カメ
ラ本体に加わる振れ角に相当する。次に、振れ補正量
（シフト目標値）を算出する（Ｓ２４）。振れ補正量は
前述したように、振れ角θと光学系の焦点距離ｆとか
ら、ｆ×ｔａｎθで求められる。算出された振れ補正量
を最大補正限界（シフトレンズ１１８の移動限界）で規
格化する（Ｓ２５）。即ち 、ピッチ規格化振れ補正量＝ピッチ振れ補正量／ピッチ
最大シフト限界×１００（％） ヨー規格化振れ補正量＝ヨー補正量／ヨー最大シフト限
界×１００（％） とする。

【００６２】このように算出した規格化振れ補正量か
ら、振れ補正能力を制限する制限値を算出する（Ｓ２
６）。算出される制限値は、具体的には、Ｓ２２で適用
されるカットオフ周波数である。算出されたカットオフ
周波数は、次回の帯域制限処理で適用される。例えば、
カットオフ周波数が大きい場合には、カットオフ周波数
以下の手振れ周波数の振れに対し振れ補正効果が減少す
る。次に、Ｓ２４で算出した補正量（シフトレンズ１１
８の目標値）を減算器１４０に出力する（Ｓ２７）。

【００６３】図９は、振れ補正量の規格値に対する制限
値（カットオフ周波数）の特性を示す。横軸は、規格化
振れ補正量を示し、最大シフト限界までシフトして補正
する場合を１００％としている。規格化振れ補正量は、
いわば、現在の振れを補正するのに必要な補正量の割合
を示す。縦軸は、制限値となるカットオフ周波数であ
る。先の実施例と同様に、カットオフ周波数は、規格化
振れ補正量の２乗の関数になっている。

【００６４】最大シフト限界は、次のように決定され
る。図１０（ａ）は、焦点距離変化に対する有効像円径
の変化を示し、図１０（ｂ）は、焦点距離に対する最大
補正範囲（最大シフト限界）の変化を示す。図１０
（ａ）で、横軸は焦点距離、縦軸は有効像円径をそれぞ
れ示す。図１０（ｂ）で、横軸は焦点距離、縦軸は最大
補正範囲を示す。

【００６５】図１０（ａ）で、Ａは、シフトレンズ１１
８の機械的な最大移動距離を有効像円径に換算したもの
であり、１６０は、ワイドからテレまでの全ての焦点距
離で、機械的にシフトレンズ１１８が最大移動限界まで
移動したとしても、撮影画面にはケラレが生じない撮影
レンズの特性を示す。特性１６０のレンズに対する最大
補正範囲は、図１０（ｂ）に示す一定値Ｂとなる。一
方、特性１６２に示すように、焦点距離Ｃよりテレ側で
しかＡより大きな像円径にならない場合には、焦点距離
Ｃよりワイド側では、シフトレンズ１１８を機械的に移
動可能な最大までシフトすると、撮影画面の一部がケラ
れることになる。従って、特性１６２のレンズに対する
最大補正範囲は、図１０（ｂ）に特性１６４として図示
するように、焦点距離Ｃよりワイドでは減少することに
なる。一般には、特性１６２になるようにレンズ光学系
が設計され、レンズの小型化が図られる場合が多い。こ
の様に、最大補正範囲が焦点距離に応じて特性１６４の
ように変化する場合であっても、振れ補正量は最大補正
範囲で規格化されるので、焦点距離毎に制限特性を変更
しなくとも（即ち、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移行・解
除を実現できる。

【００６６】規格化振れ補正量による制限値の決定は、
図１に示す実施例での電子式振れ補正系にも適用でき
る。図１１は、図１に示す実施例に規格化振れ補正量に
よる制限値の決定を導入したフローチャートを示す。

【００６７】ｍが０になるのを待機する（Ｓ３１）。現
フィールドで図３に示す割込処理が１０回、実行される
と、ｍが初期化される（Ｓ６）。ｍ＝０になると（Ｓ３
１）、振れ補正量を算出する（Ｓ３２）。振れ補正量は
前述したように、振れ角θと光学系の焦点距離ｆとか
ら、ｆ×ｔａｎθで求められる。算出された振れ補正量
から、Ｓ１４と同様に、切り出し範囲の目標位置座標
（Ｖ０，Ｈ０）を算出する（Ｓ３３）。これにより、振
れ補正に必要な移動画素数が得られる。

【００６８】算出された振れ補正量を以下の式に従い規
格化する（Ｓ３４）。即ち、 ピッチ規格化振れ補正量＝ピッチ振れ補正量／垂直画素
サイズ／垂直余剰画素数／２×１００（％） ヨー規格化振れ補正量＝ヨー振れ補正量／水平画素サイ
ズ／水平余剰画素数／２×１００（％） である。図１に示す実施例では、ＮＴＳＣのカメラにＰ
ＡＬ用ＣＣＤ撮像素子１２（５８２Ｖ×７５２Ｈ）を用
いた。ＰＡＬ用撮像素子１２から、ＮＴＳＣ規格の垂直
４８５ラインを切り出すとすると、縦横比から水平方向
の抽出画素は６２７Ｈとなる。従って、余剰画素は９７
Ｖ×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、規格化には余剰画素数の１／２が使用
される。

【００６９】得られた規格化振れ補正量から制限値（カ
ットオフ周波数）を算出する（Ｓ３５）。Ｓ３３で算出
された目標位置座標（Ｖ０，Ｈ０）を切り出し範囲の基
準座標として、ＣＣＤ駆動回路２８及びメモリ制御回路
３０に切出し命令を出力する（Ｓ３６）。そして、次フ
ィールドに備えてＳ３１に戻り、１０回の積分処理が実
行されるまで待機する。

【００７０】図１２は、図１１のＳ３５で使用する、規
格化振れ補正量に対する制限値（カットオフ周波数）の
特性図を示す。横軸は規格化振れ補正量、縦軸はカット
オフ周波数をそれぞれ示す。但し、横軸では、最大補正
限界である余剰画素の１／２すべてを使って補正する場
合を１００％としている。先の実施例と同様に、カット
オフ周波数は規格化振れ補正量の２乗の関数になってい
る。ここで、振れ角が大きくなって振れ補正端に衝突し
撮影画像が乱れる現象を防止するためにも、図１２で
は、振れ補正が最大補正限界に近いほどより急峻にカッ
トオフ周波数が高くなるように設定されている。

【００７１】手振れに応じて算出される振れ補正量を最
大振れ補正範囲で規格化し、規格化振れ補正量に応じて
振れ信号の制限値を決定するので、焦点距離が変化する
カメラ又は焦点距離に応じて有効像円径が変化するカメ
ラでも、円滑なパンニングモード遷移を実現できる。ま
た、簡単なパラメータ設定で、防振の方式によらず同様
のパンニング特性を得ることができる。

【００７２】上記実施例では、簡単な設定パラメータで
円滑なパンニング処理が実現できるが、次に、防振方式
のみでなくレンズ、撮像素子及びビデオ信号形式が異な
った場合でも、同様なパンニング処理が行え、均一な防
振性能を引き出せる実施例を説明する。図１３は、その
実施例の概略構成ブロック図を示す。この実施例は、レ
ンズ交換式のビデオカメラに適用されている。

【００７３】本実施例は、レンズユニット２１０とカメ
ラ本体２４０とからなり、レンズユニット２１０はカメ
ラ本体２４２から取り外し自在である。

【００７４】レーズユニット２１０はインナーフォーカ
スタイプであり、固定レンズ２１２、ズームレンズ２１
４、絞り２１６、固定レンズ２１８及びフォーカスレン
ズ２２０を具備する。モータ駆動回路２２２は、ステッ
ピング・モータ２２４によりズームレンズ２１４を光軸
方向に移動させる。モータ駆動回路２２６は、ステッピ
ング・モータ２２８によりフォーカスレンズ２２０を光
軸方向に移動させる。２３０はカメラ本体２４０と通信
してレンズユニット２１０を制御し、レンズユニット２
１０の情報をカメラ本体２４０に送出するマイクロコン
ピュータからなるカメラ制御回路である。２３２は、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
イッチである。

【００７５】レンズ制御回路２３０は、ズームスイッチ
２３２の操作に応じてモータ駆動回路２２２を制御しズ
ームレンズ２１４を指示の方向に移動させる。レンズ制
御回路２３０はまた、カメラ本体２４０からの焦点信号
情報に基づき、それが最大となるように、モータ駆動回
路２２６及びモータ２２８によりフォーカスレンズ２２
０を光軸方向に移動させる。

【００７６】カメラ本体２４０において、２４２はレン
ズユニット２１０による光学像を電気信号に変換するＣ
ＣＤ式撮像素子である。撮像素子２４２の出力信号はア
ンプ２４４により増幅され、カメラ信号処理回路２４６
に入力される。カメラ信号処理回路２４６はアンプ２４
４からの画像信号に利得調整、色バランス調整及びγ補
正などの周知のカメラ信号処理を施し、標準形式の映像
信号を形成して出力する。

【００７７】２４８ａはピッチ方向の角速度センサ、２
４８ｂはヨー方向の角速度センサ、２５０ａ，２５０ｂ
は角速度センサ２４８ａ，２４８ｂの出力を増幅するア
ンプである。２５２はレンズユニット２１０のレンズ制
御回路２３０と通信し、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、アンプ２０
ａ，２０ｂの出力（即ち、ピッチ方向の角速度及びヨー
方向の角速度）からカメラ本体の手振れとその角度を検
出し、手振れを相殺する防振制御モジュール２５４を具
備する。システム制御回路２５２は、アンプ２５０ａ，
２５０ｂの出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器を内蔵する。２５６は防振オン／オフをシステム制御
回路２５２にユーザが指示する防振オン／オフ・スイッ
チである。２５８は、 ＥＥＰＲＯＭ等のメモリであ
り、カメラ固有情報、例えば、撮像素子２４２の画素サ
イズ、余剰画素数、及び出力ビデオ形式などの情報が記
憶される。

【００７８】２６０はシステム制御回路２５２の防振制
御モジュール２５４からの指令に従い撮像素子２４２を
駆動して、所望のライン部分を読み出させるＣＣＤ駆動
回路、２６２は、ライン方向で出力画像部分を選択する
ためのラインメモリ、２６４は防振制御モジュール２５
４からの指令に従いラインメモリ２６２を制御するメモ
リ制御回路である。

【００７９】撮像素子２４２はレンズユニット２１０に
よる光学像を電気信号に変換し、その出力がアンプ２４
４により増幅されてカメラ信号処理回路２４６に印加さ
れる。カメラ信号処理回路２４６はアンプ２４４の出力
に周知のカメラ信号処理を施し、ＮＴＳＣ方式の映像信
号を出力する。カメラ信号処理回路２４６はまた、アン
プ２４４の出力から焦点信号を生成し、システム制御回
路２５２に供給する。システム制御回路２５２はカメラ
信号処理回路２４６からの焦点信号をレンズユニット２
１０のレンズ制御回路２３０に送信する。

【００８０】システム制御回路２５２の防振制御モジュ
ール２５４は、角速度センサ２４８ａ，２４８ｂにより
検出された角速度（アンプ２０ａ，２０ｂの出力）を積
分して角変位を算出し、得られた角変位、即ちカメラの
振れ角θとレンズユニット２１０の焦点距離ｆから、撮
像素子２４２上の振れによる画素移動分（ほぼ、ｆ×ｔ
ａｎθに相当する。）を算出し、この画素移動を相殺す
るように、ＣＣＤ駆動回路２６及びメモリ制御回路２６
４を図１に示す実施例と同様に制御する。

【００８１】次に、図１４、図１５及び図１６を参照し
て、防振制御モジュール２５４の動作を説明する。図１
４は、防振制御モジュール２５４の初期設定ルーチンの
フローチャートであり、電源投入後に１回実行される。
図１５は、振れ角を算出するルーチンのフローチャート
であり、図３と同様の割り込み処理ルーチンである。図
１６は、図４と同様の処理のフローチャートであり、１
フィールドに１回実行される。

【００８２】先ず、図１４を説明する。カメラ固有情報
をメモリ２５８から読み込む（Ｓ４１）。撮像素子２４
２の垂直／水平方向の画素サイズをそれぞれメモリα
ｖ，αｈに格納し、垂直／水平方向の余剰画素数をそれ
ぞれメモリβｖ，βｈに格納する。ＮＴＳＣ方式のカメ
ラにＰＡＬ用撮像素子を用いた場合、βｖ＝９７、βｈ
＝１２５である。次に、読み込んだ出力ビデオ形式情報
からカメラがＮＴＳＣ方式かＰＡＬ方式かを判別する
（Ｓ４２）。

【００８３】出力ビデオ形式に応じて、図１５の割り込
み処理の割り込み周波数、即ち、１フィールドに何回割
り込むかを決定する（Ｓ４３，Ｓ４４）。割り込み周波
数は、角速度信号のサンプリング周波数であり、各種フ
ィルタ処理による角変位算出の周波数でもある。サンプ
リング周波数は出力ビデオ形式によらず一定であるのが
望ましい。というのは、サンプリング周波数が異なる
と、各種フィルタ処理での周波数特性が変化してしまう
からである。また、手振れ補正の周波数は、電子式補正
であるのでフィールド周波数単位となり、サンプリング
はフィールド周期に同期したほうが扱いが容易となり好
ましい。本実施例では、サンプリング周波数として１フ
ィールドに何回割り込むかを示す情報をメモリＫに設定
する。なお、 サンプリング周波数を、ＮＴＳＣ方式と
ＰＡＬ方式のフィールド周波数の最小公倍数（３００Ｈ
ｚ）の整数倍とし、本実施例では６００Ｈｚと設定する
ことで、 ＮＴＳＣ方式とＰＡＬ方式のどちらでも、プ
ログラムによる角速度信号処理での周波数特性を同一に
できる。

【００８４】ＮＴＳＣ方式の場合（Ｓ４２）、割り込み
周波数を６００Ｈｚに設定すると共に、１フィールドで
の割り込み回数Ｋを１０回と設定する（Ｓ４３）。ＰＡ
Ｌ方式の場合（Ｓ４２）、割り込み周波数を６００Ｈｚ
に設定すると共に、１フィールドでの割り込み回数Ｋを
１２回と設定する（Ｓ４４）。

【００８５】レンズ制御回路２３０と初期の相互通信を
行い、レンズ制御回路２３０から焦点距離情報（ズーム
レンズ位置情報）を得る。特に、テレ端及びワイド端で
の焦点距離ｆｔ，ｆｗと位置情報を記憶して（Ｓ４
６）、この初期設定処理を終了する。

【００８６】図１５は、角速度センサ１５０ａ，１５０
ｂで検出した角速度信号を積分して角変位を算出する処
理のフローチャートを示す。この処理は、システム制御
回路２５２で実行される定周期の割込み処理であり、Ｓ
４３，Ｓ４４で決定された周波数（本実施例では、６０
０Ｈｚ（ＮＴＳＣの場合でフィールド周波数の１０倍、
ＰＡＬの場合でフィールド周波数の１２倍））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
に相当し、角変位の算出周波数に相当する。この処理の
ための割り込み信号は、周知の方法で生成できるが、例
えば、クロック信号をアップ又はダウンカウントし、１
／６００秒相当分を計数したら、割り込み信号を発生さ
せる。先に説明した実施例と同様に、システム制御回路
２５２は、角速度信号を内蔵するＡ／Ｄ変換器によりデ
ィジタル信号に変換して取り込むが、本実施例でも、Ａ
／Ｄ変換器はスキャンモードで動作しており、常時、入
力信号をディジタル信号に変換しているものとする。

【００８７】先ず、Ａ／Ｄ変換でサンプリングした角速
度信号からＤＣ成分を除去し（Ｓ５１）、角速度信号の
ＡＣ成分を帯域制限する（Ｓ５２）。この帯域制限は、
実際には、ＤＣ成分を除去するのと同様のハイパスフィ
ルタ処理であり、そのカットオフ周波数が、Ｓ５１では
固定値なのに対して、Ｓ５２では可変になってる点が異
なる。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、所望の帯域成分を抽出する。本実施例
では、パンニング等のカメラワーク動作中には、カット
オフ周波数を上げて振動抑制能力を低下させ、通常撮影
時には、手振れ補正のためにカットオフ周波数を低下さ
せる。また、振れ補正可能範囲の限界よりも大きな手振
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、Ｓ５２のカットオフ周波
数が調整される。カットオフ周波数をどのように制御す
るかは、図１６を参照して、後述する。

【００８８】帯域制限された角速度信号を積分して、角
変位を算出する（Ｓ５３）。算出された角変位が、カメ
ラ本体に加わる振れ角に相当する。振れ角計算回数の変
数ｍをインクリメントし（Ｓ５４）、ｍがメモリＫの値
に等しければ（Ｓ５５）、ｍに０を代入して（Ｓ５
６）、割り込み処理を終了し、ｍがメモリＫの値に等し
くなければ（Ｓ５５）、そのまま終了する。即ち、１フ
ィールド期間にＫ回の割り込みがあれば、ｍを０で初期
化する。

【００８９】Ｓ５１〜Ｓ５３は、ピッチ方向とヨー方向
のそれぞれについて実行される。

【００９０】図１６に示す処理は、１フィールドに１回
実行される。即ち、処理され、図１５に示す処理がＫ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、図１６に示す処理が実行され
る。

【００９１】ｍが０になるのを待機する（Ｓ６１）。現
フィールドで図１５に示す割込処理がＫ回、実行される
と、ｍが初期化される（Ｓ５６）。ｍ＝０になると（Ｓ
６１）、レンズ制御回路２３０に問い合わせて現在のズ
ームレンズ位置情報を取得する（Ｓ６２）。先に取得し
たテレ端及びワイド端での焦点距離ｆｔ，ｆｗと現在の
ズームレンズ位置から、現在の焦点距離ｆを算出する
（Ｓ６３）。即ち、 ｆ＝ｆｔ−（ｆｔ−ｆｗ）／ズームストローク×（テレ
端位置−現在位置） 但し、ズームストローク＝テレ端位置−ワイド端位置で
ある。得られた現在の焦点距離ｆから振れ補正量を算出
する（Ｓ６４）。振れ補正量は前述したように、振れ角
θと光学系の焦点距離ｆとからｆ×ｔａｎθで求められ
る。算出された振れ補正量から、以下の式に従い切り出
し範囲の目標位置座標（Ｖ０，Ｈ０）を算出する（Ｓ６
５）。即ち、 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 ＝βｖ／２±（−１）×ピッチ振れ補正量／αｖ 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 ＝βｈ／２±（−１）×ヨー振れ補正量／αｈ これにより、振れ補正に必要な移動画素数が得られる。

【００９２】算出された振れ補正量を以下の式に従い規
格化する（Ｓ６６）。即ち、 ピッチ規格化振れ補正量＝ピッチ振れ補正量／αｖ／β
ｖ／２×１００（％） ヨー規格化振れ補正量＝ヨー振れ補正量／αｈ／βｈ／
２×１００（％） である。ＮＴＳＣのカメラにＰＡＬ用ＣＣＤ撮像素子１
２（５８２Ｖ×７５２Ｈ）を用いた場合、ＰＡＬ用撮像
素子からＮＴＳＣ規格の垂直４８５ラインを切り出すと
すると、縦横比から水平方向の抽出画素は６２７Ｈとな
る。従って、余剰画素βは９７Ｖ×１２５Ｈとなる。

【００９３】得られた規格化振れ補正量から制限値（カ
ットオフ周波数）を算出する（Ｓ６７）。カットオフ周
波数は、例えば１２に示すような特性になっており、振
れ補正量が最大補正限界に近いほど、より急峻にカット
オフ周波数が高くなる。

【００９４】Ｓ６５で算出された目標位置座標（Ｖ０，
Ｈ０）を切り出し範囲の基準座標として、ＣＣＤ駆動回
路２６０及びメモリ制御回路２６４に切出し命令を出力
する（Ｓ６８）。そして、次フィールドに備えてＳ６１
に戻り、Ｋ回の積分処理が実行されるまで待機する。

【００９５】図１３に示す実施例では、カメラやレンズ
の固有状態を初期設定するだけで、共通の防振制御プロ
グラムで防振動作を実現できる。また、パンニング時の
振動抑制能力の制限値も規格化された特性とすることが
できるので、レンズユニットとカメラ本体の異なる組合
せにも同一の防振制御モジュールを利用できる。例え
ば、同一のカメラ本体に異なるレンズ特性のレンズユニ
ットが装着されても、また、同じ特性のレンズに異なる
性能のカメラ本体、例えば、高密度タイプの大型ＣＣＤ
撮像素子を用いるカメラ、若しくは、ＮＴＳＣ方式及び
ＰＡＬ方式などのビデオ方式の異なるカメラが装着され
たとしても、同じ防振性能を引き出せる。特に、同一の
防振制御モジュールをレンズとカメラ本体のあらゆる組
み合わせに適用できるので、コストを大幅に低減でき
る。

【００９６】

【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、振れ信号の制限値（例えば、カッ
トオフ周波数）を振れ補正量に応じて決定することによ
り、振れ信号を連続的に制限することを可能にし、通常
撮影時の防振制御とパンニング時の制御とのモード遷移
を円滑なものとすることができる。特に、制限値を振れ
補正量のｎ乗（ｎは１以上の整数）に比例させることに
より、所定の振れ補正量時に、急峻に制限を掛けたり、
出来るだけ制限を掛けないといった、状況に応じた柔軟
な防振特性の設定が可能になる。また、焦点距離に応じ
て適切な制限特性に設定することで、振れ補正端への衝
突による撮影画像の乱れの防止と、パンニング動作時の
防振制御とを帯域制限用の同じパラメータで実現でき
る。

【００９７】更に、振れ補正量を焦点距離と最大補正限
界で規格化することにより、規格化振れ補正量に対する
制限特性を用意するだけで、焦点距離及び／又は有効像
円径が変化する撮像装置でも、円滑なパンニングモード
遷移と復帰を円滑で自然なものとすることができる。簡
単なパラメータ設定で、防振方式の如何にかかわらず、
均一なパンニング特性を得ることができる。

【００９８】防振制御プログラムをモジュール化するこ
とにより、カメラ及び／又はレンズの固有状態を初期設
定するだけで、共通の防振制御プログラムで幅広い機器
に対応する防振動作を実現できる。また、パンニング時
の振動抑制能力の制限値も規格化された特性と出来るの
で、交換レンズ方式のカメラなど、あらゆるレンズが装
着されても、また、同一のレンズに高密度タイプの大型
ＣＣＤ撮像素子を用いるカメラや、ＮＴＳＣ方式及びＰ
ＡＬ方式などのビデオ形式の異なるカメラが装着された
としても、同じ特性の手振れ補正機能を実現できる付加
価値の高い撮像装置を提供することが可能となる。特
に、同一モジュールをあらゆる組み合わせのカメラシス
テムに適用できるので、コストを大幅に低減でき、安価
な撮像装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例の概略構成ブロック図であ
る。

【図２】 全撮像エリアと切出し範囲との関係を示す図
である。

【図３】 角速度センサ１８ａ，１８ｂで検出した角速
度信号から角変位を算出する処理のフローチャートであ
る。

【図４】 図３に示す処理で算出した角変位から切出し
範囲を決定する処理のフローチャートである。

【図５】 テレ端での振れ補正量に対するカットオフ周
波数特性である。

【図６】 ワイド端での振れ補正量に対するカットオフ
周波数特性である。

【図７】 本発明の第２実施例の概略構成ブロック図で
ある。

【図８】 図７に示す実施例の防振制御動作のフローチ
ャートである。

【図９】 規格化振れ補正量に対する制限値（カットオ
フ周波数）の特性である。

【図１０】 焦点距離変化に対する有効像円径と最大補
正範囲（最大シフト限界）の変化例である。

【図１１】 図１に示す実施例に規格化振れ補正量によ
る制限値の決定を導入したフローチャートである。

【図１２】 図１１のＳ３５で使用する、規格化振れ補
正量に対する制限値（カットオフ周波数）の特性図であ
る。

【図１３】 本発明の第３実施例の概略構成ブロック図
である。

【図１４】 防振制御モジュール２５４の初期設定ルー
チンのフローチャートである。

【図１５】 振れ角を算出するルーチンのフローチャー
トである。

【図１６】 角変位から切出し範囲を決定する処理のフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１０：撮影レンズ １２：ＣＣＤ式撮像素子 １４：アンプ １６：カメラ信号処理回路 １８ａ：ピッチ方向の角速度センサ １８ｂ：ヨー方向の角速度センサ ２０ａ，２０ｂ：アンプ ２２：防振制御回路 ２４：防振オン／オフ・スイッチ ２６：ＣＣＤ駆動回路 ２８：ライン・メモリ ３０：メモリ制御回路 ３２：撮像素子１２の全撮像エリア ３４：切出し範囲 １１０：撮影レンズ １１２：固定レンズ １１４：ズームレンズ １１６：絞り １１８：防振用シフトレンズ １２０：フォーカスレンズ １２２：撮像素子 １２４：アンプ １２６：カメラ信号処理回路 １２８：モータ駆動回路 １３０：ステッピング・モータ １３２：モータ駆動回路 １３４：ステッピング・モータ １３６：エンコーダ １３８：アンプ １４０：減算器 １４２：モータ駆動回路 １４４：ステッピング・モータ １４６：システム制御回路 １４８：ズームキー １５０ａ：ピッチ方向の角速度センサ １５０ｂ：ヨー方向の角速度センサ １５２ａ，１５２ｂ：アンプ １５４：防振オン／オフ・スイッチ ２１０：レンズユニット ２１２：固定レンズ ２１４：ズームレンズ ２１６：絞り ２１８：固定レンズ ２２０：フォーカスレンズ ２２２：モータ駆動回路 ２２４：ステッピング・モータ ２２６：モータ駆動回路 ２２８：ステッピング・モータ ２３０：カメラ制御回路 ２３２：ズームスイッチ ２４０：カメラ本体 ２４２：ＣＣＤ式撮像素子 ２４４：アンプ ２４６：カメラ信号処理回路 ２４８ａ：ピッチ方向の角速度センサ ２４８ｂ：ヨー方向の角速度センサ ２５０ａ，２５０ｂ：アンプ ２５２：ステム制御回路 ２５４：防振制御モジュール ２５６：防振オン／オフ・スイッチ ２５８：ＥＥＰＲＯＭ等のメモリ ２６０：ＣＣＤ駆動回路 ２６２：ラインメモリ ２６４：メモリ制御回路

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変倍撮影光学系と、 当該変倍撮影光学系による光学像を電気信号に変換する
   撮像手段と、 当該撮像手段に加わる振れを検出する振れ検出手段と、 当該振れ検出手段により検出された振れを補正する振れ
   補正手段と、 当該振れ補正手段の振れ補正量に応じた所定特性の制限
   値で当該振れ補正手段の補正動作を制限する制限手段と
   を有することを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】 当該制限手段は、当該所定特性を当該変
   倍撮影光学系の焦点距離に応じて変更する請求項１に記
   載の撮像装置。
3. 【請求項３】 当該制限手段は、当該振れ補正手段の振
   れ補正量を規格化する規格化手段と、当該規格化手段に
   より規格化された当該振れ補正量に所定制限値特性を適
   用して、制限値を算出する制限値算出手段と、当該制限
   値算出手段により算出された制限値により当該振れ補正
   手段の補正動作を制限する振れ制限手段とからなる請求
   項１又は２に記載の撮像装置。
4. 【請求項４】 当該規格化手段は、当該振れ補正手段の
   振れ補正量を焦点距離と当該振れ補正手段の最大振れ補
   正範囲で規格化する請求項３に記載の撮像装置。
5. 【請求項５】 当該振れ補正手段は、当該変倍撮影光学
   系の光軸を移動させる光学素子を具備する請求項１乃至
   ４の何れか１項に記載の撮像装置。
6. 【請求項６】 当該制限手段は、当該振れ検出手段によ
   り検出された振れ信号の帯域を制限する帯域制限手段を
   有する請求項１乃至５の何れか１項に記載の撮像装置。
7. 【請求項７】 当該振れ補正手段が、当該撮像手段の全
   撮像画面から一部を電子的に抽出する電子抽出手段であ
   る請求項１に記載の撮像装置。
8. 【請求項８】 更に、当該変倍撮影光学系の焦点距離、
   当該全撮像画面における抽出画像の位置変更余剰量及び
   画素サイズ、並びに出力ビデオ形式を記憶する記憶手段
   を具備する請求項７に記載の撮像装置。
9. 【請求項９】 出力ビデオ形式に応じて、当該振れ検出
   手段の検出周波数をフィールド周波数の最小公倍数の整
   数倍に設定する請求項１に記載の撮像装置。
10. 【請求項１０】 当該所定特性の制限値は、当該振れ補
    正量のｎ乗（但し、ｎは１以上の整数）に比例して決定
    される請求項１乃至９の何れか１項に記載の撮像装置。