(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系を介した被写体像を撮像して映像信号を出力する撮像手段と、
上記撮像手段が出力する映像信号から上記光学系の合焦度に基づいた評価信号レベルを生成する生成手段と、
上記生成手段で生成された評価信号レベルに基づいて上記光学系を駆動して焦点調節を行う調節手段と、
上記撮像手段の振れを検出する振れ検出手段と、
上記生成手段で生成された上記評価信号レベルがピークに対して所定値以上下がった場合には、上記振れ検出手段の検出結果が第１所定値以上であるときにパンニング状態であると判定し、上記生成手段で生成された上記評価信号レベルがピークに対して所定値より下がっていない場合には、上記振れ検出手段の検出結果が上記第１所定値より大きい第２所定値以上であるときにパンニング状態であると判定するパンニング判定手段と、
上記振れ検出手段の検出結果、及び上記パンニング判定手段の判定結果に基づいて画像の振れを補正する振れ補正手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記光学系の駆動量を検出する検出手段を更に備え、上記パンニング判定手段は、上記検出手段の検出結果に基づいてパンニング判定を行うことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
光学系を介した被写体像を撮像して映像信号を出力する撮像手段と、
上記撮像手段の振れを検出する振れ検出手段と、
画像の振れを補正する振れ補正手段と、
上記振れ検出手段の検出結果に基づいて画像の振れを補正する方向に上記振れ補正手段を駆動制御する制御手段と、
上記撮像手段が出力する映像信号から上記光学系の合焦度に応じた評価信号レベルを生成する生成手段と、
上記生成手段で生成された評価信号レベルに基づいて上記光学系を駆動して焦点調節を行う調節手段と、
上記生成手段で生成された上記評価信号レベルがピークに対して所定値以上下がった場合には、上記振れ検出手段の検出結果が第１所定値以上であるときにパンニング状態であると判定し、上記生成手段で生成された上記評価信号レベルがピークに対して所定値より下がっていない場合には、上記振れ検出手段の検出結果が上記第１所定値より大きい第２所定値以上であるときにパンニング状態であると判定するパンニング判定手段とを備え、
上記制御手段は、上記パンニング判定手段の判定結果に基づいて上記振れ補正手段を駆動制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
上記振れ補正手段は、光学的に画像の振れを補正することを特徴とする請求項１又は３記載の撮像装置。
【請求項５】
上記振れ検出手段は、角速度センサにより振れを検出することを特徴とする請求項１又は３記載の撮像装置。
【請求項６】
上記撮像手段は、固体撮像素子を含むことを特徴とする請求項１又は３記載の撮像装置。
【請求項７】
撮像素子により光学系を介した被写体像を撮像して映像信号を得る撮像処理ステップと、
上記撮像処理ステップで得られた映像信号から上記光学系の合焦度に基づいた評価信号レベルを生成する生成処理ステップと、
上記生成処理ステップで生成された評価信号レベルに基づいて上記光学系を駆動して焦点調節を行う調節処理ステップと、
上記撮像素子の振れを検出する振れ検出処理ステップと、
上記生成処理ステップで生成された上記評価信号レベルがピークに対して所定値以上下がった場合には、上記振れ検出ステップの検出結果が第１所定値以上であるときにパンニング状態であると判定し、上記生成処理ステップで生成された上記評価信号レベルがピークに対して所定値より下がっていない場合には、上記振れ検出ステップの検出結果が上記第１所定値より大きい第２所定値以上であるときにパンニング状態であると判定するパンニング判定処理ステップと、
上記振れ検出処理ステップの検出結果、及び上記パンニング判定処理ステップの判定結果に基づいて画像の振れを補正する振れ補正処理ステップとを有することを特徴とする撮像方法。
【請求項８】
上記光学系の駆動量を検出する検出処理ステップを更に有し、
上記パンニング判定処理ステップは、上記検出処理ステップの検出結果に基づいてパンニング判定を行うステップを含むことを特徴とする請求項７記載の撮像方法。
【請求項９】
上記振れ補正処理ステップは、光学的に画像の振れを補正するステップを含むことを特徴とする請求項７記載の撮像方法。
【請求項１０】
上記振れ検出処理ステップは、角速度センサにより振れを検出するステップを含むことを特徴とする請求項７記載の撮像方法。
【請求項１１】
上記撮像処理ステップは、固体撮像素子により被写体を撮像するステップを含むことを特徴とする請求項７記載の撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オートフォーカス機能及び振れ補正機能を有するカメラやビデオカメラ等に適用される撮像装置、撮像システム、及び振れ補正処理を行うための処理ステップを記憶した記憶媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、カメラやビデオカメラ等の撮像装置の分野では、露出設定や焦点調節等、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きている。
【０００３】
また、近年では、手振れ等の振動により被写体像が振れてしまう現象を補正する振れ補正機能が実用化されている。
特に、小型のビデオカメラにおいては、高倍率レンズの採用により、テレ側での手振れが大きく目立ち、映像の品質を著しく低下させてしまうため、上述の振れ補正機能が必須の機能となってきている。
【０００４】
例えば、ビデオカメラには、図５に示すような振れ補正装置５００が設けられている。
この振れ補正装置５００は、光学的な振れ補正装置であり、振動ジャイロ等の角速度センサ５１０で手振れ等の振動による被写体像の振れを検出し、可変頂角プリズム（以下、ＶＡＰ：Variable Angle Prisum と言う）５６０でその被写体像の振れを補正するようになされている。
【０００５】
具体的には、振れ補正装置５００が設けられたビデオカメラに手振れ等の振れが発生すると、その振れに応じた信号が角速度センサ５１０から出力される。
この出力信号は、直流遮断フィルタ（以下、ＤＣ：Direct Current  カットフィルタと言う）５２０を通過し、増幅器５３０を介してマイクロコンピュータ（μＣＯＭ、以下マイコンと言う）５４０に供給される。
【０００６】
マイコン５４０は、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換回路５４１、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）５４２、補正回路５４３、及び積分器５４４により、増幅器５３０の出力信号（角速度信号）からＶＡＰ５６０を駆動するための目標値を算出する。
【０００７】
一方、ＶＡＰ５６０の動きは、位置センサ５７０で検出され、増幅器５８０を介してマイコン５４０に供給される。
【０００８】
マイコン５４０は、増幅器５８０の出力信号（フィードバック信号）をＡ／Ｄ変換回路５４７でディジタル化した信号と、上述の目標値とを加算器５４５で加算することで、実際の補正量を算出する。
そして、マイコン５４０は、この算出した補正量をディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換回路５４６でアナログ化して出力する。
【０００９】
したがって、駆動回路５５０がマイコン５４０の出力信号（補正量）に従ってＶＡＰ５６０を駆動することで、ＶＡＰ５６０の駆動制御がなされる。
【００１０】
ところで、上述のようなＶＡＰ５６０の駆動制御を行った場合、例えば、撮影者がパンニングやチルティングを行うと、そのパンニングやチルティングによる振れが誤って手振れ等の振れであると判定されてしまい、ＶＡＰ５６０が撮影者の意図に反した動きをしてしまう。
【００１１】
そこで、マイコン５４０は、角速度センサ５１０や積分器５４４等の出力信号からパンニング状態を判定し、その判定結果に基づいて、ＶＡＰ５６０の駆動制御を切り換えるようにする。
【００１２】
具体的には、マイコン５４０は、図６に示すフローチャートに従ったプログラムを実行することで、以下のようにして、パンニング状態の判定、その判定結果に基づいたＶＡＰ５６０の駆動制御を行う。
【００１３】
先ず、増幅器５３０の出力信号（角速度信号）をＡ／Ｄ変換器５４１でディジタル化する（ステップＳ６０１）。
また、増幅器５３０の出力信号（フィードバック信号）をＡ／Ｄ変換器５４７でディジタル化する（ステップＳ６０２）。
【００１４】
次に、ＨＰＦ５４２及び積分器５４４等により、ステップＳ６０１でディジタル化した角速度信号にＨＰＦ演算（ステップＳ６０３）及び積分演算（ステップＳ６０４）を行うことで、角変位量を求める。
【００１５】
次に、加算器５４５により、ステップＳ６０２でディジタル化したフィードバック信号と、ステップＳ６０３及びステップＳ６０４で得た角変位量とを加算することで、補正量（制御量）を求める（ステップＳ６０５）。
【００１６】
次に、ステップＳ６０５で得た制御量をアナログ化して駆動回路５５０に対して出力する（ステップＳ６０６）。
【００１７】
このステップＳ６０６の処理後に、以下のパンニング状態の判定処理（ステップＳ６０７〜ステップＳ６１２）を行う。
これは、角速度信号のサンプリングに対して、遅れなく出力信号を出力するために、必要最小限の演算で済ませるためである。
【００１８】
すなわち、ステップＳ６０６の処理後、増幅器５３０の出力信号（角速度信号）が所定値以上であるか否かを判別する（ステップＳ６０７）。
これは、角速度が大きければそれだけ大きくビデオカメラ本体が動かされたことになり、すなわちパンニングが行われたといえるためである。
【００１９】
ステップＳ６０７の判別の結果、角速度信号が所定値以上であった場合、ＨＰＦ５４２のカットオフ周波数ｆｃを高くすることで、ＨＰＦ５４２を通過する信号において、周波数の低い信号に関しては無視されるようにする（ステップＳ６０８）。
また、これと同時に、積分器５４４の積分特性の変更時定数を短くする（ステップＳ６０９）。
これらのステップＳ６０８及びステップＳ６０９の各処理を行うことで、ＨＰＦ５４２で低域信号が通過せず、パンニングによって発生する周波数を無視できるようになるため、パンニング時の不用意なＶＡＰ５６０の動きを抑えることができる。
【００２０】
そして、ステップＳ６０９の処理後、再びステップＳ６０１に戻り、本処理が実行される。
【００２１】
一方、ステップＳ６０７の判別の結果、角速度信号が所定値以上でなかった場合、積分器５４４の積分結果が所定値以上であるか否かを判別する（ステップＳ６１０）。
【００２２】
ステップＳ６１０の判別の結果、積分結果が所定値以上であった場合、ビデオカメラ本体が動き続けており、パンニングが行われていると認識し、ステップＳ６０８〜ステップＳ６０９のパンニング時の処理へと進む。
【００２３】
ステップＳ６１０の判別の結果、積分結果が所定値以上でなかった場合、パンニングは行われていないと認識し、ＨＰＦ５４２のカットオフ周波数ｆｃを元の値に戻し（ステップＳ６１１）、積分器５４４の積分特性の変更時定数も元の値に戻す（ステップＳ６１２）。
ここで、パンニング状態から通常状態に戻す場合の判定に関しては、ステップステップＳ６０７及びステップステップＳ６１０における所定値のしきい値が変更される。
【００２４】
そして、ステップＳ６０９の処理後、再びステップＳ６０１に戻り、本処理が実行される。
【００２５】
上述のようにして、振れ補正装置５００では、パンニング状態の判定、及び判定後のＶＡＰ５６０の駆動制御が行われる。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の振れ補正装置５００では、パンニングが開始され、そのパンニングの判定が行われるまでに時間がかかり、実際のパンニング時の制御処理が行われるまでにタイムラグが発生していた。
また、パンニングの終了時に、角速度センサ５１０の出力信号（角速度信号）が逆方向に大きく振れるため、揺り戻し等の現象が発生する場合があった。
したがって、これらの問題が生じることにより、従来の撮像装置は、振れ補正性能の向上を図ることができなかった。
【００２７】
そこで、本発明は、上記の欠点を除去するために成されたもので、振れ補正性能の向上を図った撮像装置、及び記憶媒体を提供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、光学系を介した被写体像を撮像して映像信号を出力する撮像手段と、上記撮像手段が出力する映像信号から上記光学系の合焦度に基づいた評価信号レベルを生成する生成手段と、上記生成手段で生成された評価信号レベルに基づいて上記光学系を駆動して焦点調節を行う調節手段と、上記撮像手段の振れを検出する振れ検出手段と、上記生成手段で生成された上記評価信号レベルがピークに対して所定値以上下がった場合には、上記振れ検出手段の検出結果が第１所定値以上であるときにパンニング状態であると判定し、上記生成手段で生成された上記評価信号レベルがピークに対して所定値より下がっていない場合には、上記振れ検出手段の検出結果が上記第１所定値より大きい第２所定値以上であるときにパンニング状態であると判定するパンニング判定手段と、上記振れ検出手段の検出結果、及び上記パンニング判定手段の判定結果に基づいて画像の振れを補正する振れ補正手段とを備えることを特徴とする。
【００２９】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記光学系の駆動量を検出する検出手段を更に備え、上記パンニング判定手段は、上記検出手段の検出結果に基づいてパンニング判定を行うことを特徴とする。
【００３０】
第３の発明は、光学系を介した被写体像を撮像して映像信号を出力する撮像手段と、
上記撮像手段の振れを検出する振れ検出手段と、
画像の振れを補正する振れ補正手段と、
上記振れ検出手段の検出結果に基づいて画像の振れを補正する方向に上記振れ補正手段を駆動制御する制御手段と、
上記撮像手段が出力する映像信号から上記光学系の合焦度に応じた評価信号レベルを生成する生成手段と、上記生成手段で生成された評価信号レベルに基づいて上記光学系を駆動して焦点調節を行う調節手段と、上記生成手段で生成された上記評価信号レベルがピークに対して所定値以上下がった場合には、上記振れ検出手段の検出結果が第１所定値以上であるときにパンニング状態であると判定し、上記生成手段で生成された上記評価信号レベルがピークに対して所定値より下がっていない場合には、上記振れ検出手段の検出結果が上記第１所定値より大きい第２所定値以上であるときにパンニング状態であると判定するパンニング判定手段とを備え、上記制御手段は、上記パンニング判定手段の判定結果に基づいて上記振れ補正手段を駆動制御することを特徴とする。
【００３１】
第４の発明は、上記第１又は３の発明において、上記振れ補正手段は、光学的に画像の振れを補正することを特徴とする。
【００３２】
第５の発明は、上記第１又は３の発明において、上記振れ検出手段は、角速度センサにより振れを検出することを特徴とする。
【００３３】
第６の発明は、上記第１又は３の発明において、上記撮像手段は、固体撮像素子を含むことを特徴とする。
【００３５】
第７の発明は、撮像素子により光学系を介した被写体像を撮像して映像信号を得る撮像処理ステップと、上記撮像処理ステップで得られた映像信号から上記光学系の合焦度に基づいた評価信号を生成する生成処理ステップと、上記生成処理ステップで生成された評価信号に基づいて上記光学系を駆動して焦点調節を行う調節処理ステップと、上記撮像素子の振れを検出する振れ検出処理ステップと、上記振れ検出処理ステップの検出結果、及び上記生成処理ステップで生成された評価信号に基づいてパンニング状態を判定するパンニング判定処理ステップと、上記振れ検出処理ステップの検出結果、及び上記パンニング判定処理ステップの判定結果に基づいて画像の振れを補正する振れ補正処理ステップとを有することを特徴とする。
【００３６】
第８の発明は、上記第７の発明において、上記光学系の駆動量を検出する検出処理ステップを更に有し、上記パンニング判定処理ステップは、上記検出処理ステップの検出結果に基づいてパンニング判定を行うステップを含むことを特徴とする。
【００３７】
第９の発明は、上記第７の発明において、上記振れ補正処理ステップは、光学的に画像の振れを補正するステップを含むことを特徴とする。
【００３８】
第１０の発明は、上記第７の発明において、上記振れ検出処理ステップは、角速度センサにより振れを検出するステップを含むことを特徴とする。
【００３９】
第１１の発明は、上記第７の発明において、上記撮像処理ステップは、固体撮像素子により被写体を撮像するステップを含むことを特徴とする。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００４１】
本発明に係る撮像装置は、例えば、図１に示すようなビデオカメラ１００に適用される。
【００４２】
このビデオカメラ１００は、オートフォーカス（ＡＦ）機能及び振れ補正機能を有しており、上記図１に示すように、レンズユニット１０１と、レンズユニット１０１を介した図示していない被写体からの光が結像される撮像素子１０２と、撮像素子１０２の出力が供給される増幅器１０３と、増幅器１０３の出力が供給されるオートゲインコントール（ＡＧＣ）回路１０４と、ＡＧＣ回路１０４の出力が供給されるフィルタ１０５と、フィルタ１０５の出力が供給される信号処理回路１０６と、信号処理回路１０６の出力が供給されるＡＦ用マイコン（以下、ＡＦマイコンと言う）１０７と、ＡＦマイコン１０７の出力が供給されるドライバ１０８と、ドライバ１０８の出力が供給されるモータ１０９とを備えており、モータ１０９の出力はレンズユニット１０１に供給され、ＡＧＣ回路１０４の出力は図示していないカメラ信号処理回路にも供給されるようになされている。
【００４３】
また、ビデオカメラ１００は、角速度センサ１１０と、角速度センサ１１０の出力が供給されるＤＣカットフィルタ１１１と、ＤＣカットフィルタ１１１の出力が供給される増幅器１１２と、増幅器１１２の出力が供給されるマイコン１２０と、マイコン１２０の出力が供給される駆動回路１１３と、駆動回路１１３の出力が供給されるＶＡＰ１１４とを備えている。
【００４４】
さらに、ビデオカメラ１００は、ＶＡＰ１１４の動きを検出する位置センサ１１５と、位置センサ１１５の出力が供給される増幅器１１６とを備えており、増幅器１１６の出力はマイコン１２０に供給されるようになされている。
【００４５】
マイコン１２０は、増幅器１１２の出力が供給されるＡ／Ｄ変換回路１２１と、Ａ／Ｄ変換回路１２１の出力が供給されるＨＰＦ１２２と、ＨＰＦ１２２の出力が供給される補正回路１２３と、補正回路１２３の出力が供給される積分器１２４と、積分器１２４の出力が供給される加算器１２５と、加算器１２５の出力が供給されるＤ／Ａ変換回路１２６と、増幅器１１６の出力が供給されるＡ／Ｄ変換回路１２９とを備えており、Ａ／Ｄ変換回路１２９の出力は加算器１２５に供給され、Ｄ／Ａ変換回路１２６の出力がマイコン１２０の出力として駆動回路１１３に供給されるようになされている。
【００４６】
また、マイコン１２０は、Ａ／Ｄ変換回路１２１及び積分器１２４の各出力が供給されるパンニング検出回路１２７と、パンニング検出回路１２７の出力が供給されるフィルタ特性変更回路１２８とを備えており、フィルタ特性変更回路１２８の出力はＨＰＦ１２２及び積分器１２４に各々供給されるようになされている。
【００４７】
このようなマイコン１２０は、ＡＦマイコン１０７と相互にデータ授受し、また、ＲＯＭ（Read Only Memory）１３０に予め設定されている処理プログラムを読み出して実行することで、上述した各回路１２１〜１２９の動作制御等を行って、振れ補正機能するようになされている。
【００４８】
まず、上述のようなビデオカメラ１００の一連の動作について説明する。
【００４９】
レンズユニット１０１は、ズームレンズやフォーカスレンズ等のレンズ群で構成され、図示していない被写体からの光がＶＡＰ１１４を介して、このレンズユニット１０１に入射するように設けられている。
そして、レンズユニット１０１に入射した光は、レンズユニット１０１のレンズ群を介して、撮像素子１０２の撮像面に結像される。
【００５０】
撮像素子１０２は、例えば、ＣＣＤ（Charged Coupled Device）からなり、レンズユニット１０１からの光を電気信号に変換して（光電変換）、増幅器１０３に供給する。
【００５１】
増幅器１０３は、撮像素子１０２からの電気信号を所定の増幅率で増幅して、ＡＧＣ回路１０４に供給する。
【００５２】
ＡＧＣ回路１０４は、増幅器１０３からの信号のゲインを自動制御して映像信号としてフィルタ１０５に供給すると共に、図示していないカメラ信号処理回路に供給する。
【００５３】
フィルタ１０５は、ＡＧＣ回路１０４からの映像信号のうち、ＡＦ機能に利用する高周波成分を抽出して信号処理回路１０６に供給する。
【００５４】
信号処理回路１０６は、フィルタ１０５からの高周波成分から後述するＡＦ評価値信号を生成して、ＡＦマイコン１０７に供給する。
【００５５】
ＡＦマイコン１０７は、信号処理回路１０６からのＡＦ評価値信号に基づいて、ドライバ１０８を制御する。
この制御に従って、ドライバ１０８がモータ１０９を駆動することで、レンズユニット１０１のズームレンズやフォーカスレンズが移動する。
【００５６】
一方、角速度センサ１１０は、例えば、振動ジャイロであり、レンズユニット１０１や撮像素子１０２の近傍に設けられている。
そして、角速度センサ１１０は、レンズユニット１０１や撮像素子１０２の振れを検出することで、撮影者がビデオカメラ１００を手に持って撮影する場合に生じる手振れを検出し、その検出信号をＤＣカットフィルタ１１１に供給する。
【００５７】
ＤＣカットフィルタ１１１は、角速度センサ１１０からの検出信号のうち交流成分のみを抽出して増幅器１１２に供給する。
【００５８】
増幅器１１２は、ＤＣカットフィルタ１１１からの信号を所定の増幅率で増幅して、マイコン１２０に供給する。
【００５９】
また、位置センサ１１５は、例えば、ＰＳＤ（Position Sensitive Device ）からなり、ＶＡＰ１１４の動きを検出し、その検出信号を増幅器１１６に供給する。
【００６０】
増幅器１１６は、位置センサ１１５からの検出信号を所定の増幅率で増幅して、マイコン１２０に供給する。
【００６１】
マイコン１２０は、詳細は後述するが、増幅器１１２からの信号と、増幅器１１６からの信号とから、補正量を算出し、その補正量を駆動回路１１３に供給する。
【００６２】
駆動回路１１３は、マイコン１２０からの補正量に基づいて、ＶＡＰ１１４を駆動する。
【００６３】
つぎに、上述したＡＦ評価値信号について具体的に説明する。
【００６４】
例えば、ビデオカメラ１００に振れが発生していない場合（静止時）、映像信号のうち輝度信号の高周波成分の変化に注目すると、フォーカスが合焦に近づくにつれて、そのコントラストが強くなってくるため、高周波成分としてはだんだん大きくなる。
したがって、このような高周波成分から得られたＡＦ評価値信号の信号レベルは、図２の状態線２０１に示すように、合焦位置で最も高く、合焦位置から外れるに従って、徐々に小さくなる。
【００６５】
そこで、ビデオカメラ１００では、上述のようなＡＦ評価値信号を監視し、その信号レベルがピークとなるように、レンズユニット１０１のフォーカスレンズを動かすことで、ＡＦ機能するようになされている。
このようなＡＦ機能は、ＡＦ評価値信号の山を登りきったところが合焦点となるため、山登りＡＦ機能とも呼ばれている。
【００６６】
また、ビデオカメラ１００でパンニング動作が行われると、映像が流れ、上記図２の状態線２０２に示すように、ＡＦ評価値信号の信号レベルが低い方へと大きく変化する。また、パンニング動作が終了すると、再び、その信号レベルが大きくなる。
【００６７】
したがって、このビデオカメラ１００では、上述のようなＡＦ評価値信号を監視することで、ＡＦ制御を行うだけでなく、パンニングの検出をも行う。すなわち、ＡＦ評価値信号をパンニング検出のためのパラメータの一つとして用いる。
【００６８】
そして、ＡＦ評価値信号を用いたパンニングの検出を行うために、ＲＯＭ１３０には、例えば、図３に示すフローチャートに従ったプログラムが予め設定されており、このプログラムをマイコン１２０が読み出して実行することで、マイコン１２０の各回路は以下のように動作する。
【００６９】
尚、上記図３のプログラムが設定されたＲＯＭ１３０は、本発明に係る記憶媒体を適用したものである。
【００７０】
先ず、Ａ／Ｄ変換回路１２１には、増幅器１１２の出力信号、すなわち角速度センサ１１０の検出信号（角速度信号）が増幅された信号が供給される。
Ａ／Ｄ変換回路１２１は、増幅器１１２からの角速度信号をディジタル化して、パンニング検出回路１２７に供給すると共に、ＨＰＦ１２２にも供給する（ステップＳ３０１）。
【００７１】
また、Ａ／Ｄ変換器１２９には、増幅器１１６の出力信号、すなわち位置センサ１１４の検出信号が増幅された信号が供給される。
Ａ／Ｄ変換器１２９は、増幅器１１６からの検出信号をディジタル化して、フィードバック信号として加算器１２５に供給する（ステップＳ３０２）。
【００７２】
次に、ＨＰＦ１２２は、Ａ／Ｄ変換器１２１からの角速度信号にＨＰＦ演算を行って、補正回路１２３に供給する。
補正回路１２３は、ＨＰＦ１２２からの角速度信号に位相及び利得補正処理を行って、該補正処理後の角速度信号を積分器１２４に供給する（ステップＳ３０３）。
【００７３】
積分器１２４は、後述するフィルタ特性変更回路１２８の出力信号に従って、補正回路１２３からの角速度信号に積分演算を行い、その演算結果を加算器１２５に供給する（ステップＳ３０４）。
【００７４】
加算器１２５は、Ａ／Ｄ変換回路１２９からのフィードバック信号と、積分器１２４からの積分結果とを加算して、その加算結果を制御量としてＤ／Ａ変換回路１２６に供給する（ステップＳ３０５）。
【００７５】
Ｄ／Ａ変換回路１２６は、加算器１２５からの制御量をアナログ化して、マイコン１２０の出力として駆動回路１１３に供給する（ステップＳ３０６）。
したがって、駆動回路１１３は、マイコン１２０で得られた該制御量に従って、ＶＡＰ１１４を駆動する。
【００７６】
上述のようにして、ＶＡＰ１１４を駆動するための制御量が出力された後、パンニングの検出処理等、パンニングに関する制御処理（パンニング制御処理）を行う。
【００７７】
すなわち、先ず、マイコン１２０は、現在パンニング制御処理の実行中であるか否かを判別する（ステップＳ３０７）。
【００７８】
ステップＳ３０７の判別の結果、現在パンニング制御処理の実行中であれば、マイコン１２０は、後述するパンニング終了判定処理を行う（ステップＳ３１９）。
【００７９】
ステップＳ３０７の判別の結果、現在パンニング制御処理の実行中でなければ、マイコン１２０は、撮像素子１０２で撮像して得られた映像信号により、垂直（Ｖ）同期信号が発生したか否かを判別する。尚、この判別処理を行うために、マイコン１２０には、例えば、ＡＦマイコン１０７により、撮像素子１０２で撮像して得られた映像信号が与えられる（ステップＳ３０８）。
このような判別処理は、ＶＡＰ１１４の制御は１ｋＨＺ程度で行われるが、撮像素子１０２からの読み込みが１Ｖに一回であることから、後述するＡＦ関連データの取り込み時（ステップＳ３１０）に常に新しいデータを取り込めるようにするためである。
【００８０】
ステップＳ３０８の判別の結果、Ｖ同期信号が発生した場合、先ず、パンニング検出手段１２７は、前回のＶ同期信号発生時にＡＦマイコン１０７から取り込んだＡＦ評価値を保存する（ステップＳ３０９）。
【００８１】
次に、パンニング検出手段１２７は、新しいＡＦ関連のデータを取り込む。ここでの取り込みデータとしては、ＡＦマイコン１０７が出力するＡＦ評価値と、Ａ／Ｄ変換回路１２１が出力する角速度センサ１１０の検出信号、すなわちフォーカスレンズの現在の動きの検出信号とを用いる（ステップＳ３１０）。
【００８２】
次に、パンニング検出手段１２７は、ステップＳ３０９で保存した前回のＡＦ評価値と、ステップＳ３１０で取り込んだ今回の新しいＡＦ評価値を比較する（ステップＳ３１１）。
【００８３】
次に、パンニング検出手段１２７は、前回のＡＦ評価値に対して今回のＡＦ評価値が、上記図２のＡＦ評価値信号レベルの所定値２０３よりも大きく下がったか否かを判別する（ステップＳ３１２）。
【００８４】
ステップＳ３１２の判別の結果、今回のＡＦ評価値がＡＦ評価値信号レベルの所定値２０３よりも大きく下がっていた場合、パンニング検出手段１２７は、ステップＳ３１０で取り込んだフォーカスレンズの現在の動きの検出信号により、フォーカスレンズが大きく動いたか否かを判別する（ステップＳ３１３）。
この判別処理は、ＡＦ評価値の変化が、実際に画像が動いて生じたものであるか、或いは、ＡＦ機能が再起動したために生じたものであるかを判別するために必要となる。
【００８５】
ステップＳ３１３の判別の結果、フォーカスレンズが大きく動いていなかった場合、パンニング検出手段１２７は、ステップＳ３１２で判別されたＡＦ評価値の変化が、ビデオカメラ１００の前を何かが通り過ぎたことにより生じたものであるか、パンニングによるものかを判別するために、Ｓ３１４にて角速度信号の状態を見る。
すなわち、パンニング検出手段１２７は、角速度信号が所定値ｘ１以上であるか否かを判別する。
ここでの処理で用いる「所定値ｘ１」は、ＡＦ評価値の変化から、パンニングの可能性が大であることから、従来の処理ステップＳ６０７での所定値（上記図６）に比べ、そのスレッショルドレベルを小さく設定できる。その結果、角速度信号のみでパンニングの検出を行う従来に比べて、より速くパンニングを検出することができる。
【００８６】
ステップＳ３１４の判別の結果、角速度信号が所定値ｘ１以上であった場合、パンニング検出手段１２７は、パンニングが行われていると認識し、その旨を示す信号をフィルタ特性変更回路１２８に供給する。
フィルタ特性変更回路１２８は、パンニング検出手段１２７からの信号により、ＨＰＦ１２２のカットオフ周波数ｆｃを高く設定すると共に（ステップＳ３１５）、積分器１２４の積分特性の時定数を短く設定する（ステップＳ３１６）。
【００８７】
そして、ステップＳ３１６の処理後、再びステップＳ３０１に戻り、本処理が実行される。
【００８８】
一方、ステップＳ３１２の判別の結果、今回のＡＦ評価値がＡＦ評価値信号レベルの所定値２０３よりも大きく下がっていなかった場合、或いは、ステップＳ３１３の判別の結果、フォーカスレンズが大きく動いていた場合、パンニング検出手段１２７は、通常のパンニングの判別処理を行う。
すなわち、角速度信号が所定値ｘ２以上であるか否かを判別する。この判別処理で用いる「所定値ｘ２」は、従来の処理ステップＳ６０７での所定値（上記図６）と同様の値である（ステップＳ３１７）。
これは、例えば、コントラストが低い被写体の撮影や、低照度下での撮影等、ＡＦ評価値が大きくならない場合や、ＡＦ評価値にノイズが多い場合等には、ＡＦ評価値によるパンニングの検出が難しいためである。
【００８９】
ステップＳ３１７の判別の結果、角速度信号が所定値ｘ２以上である場合には、パンニング検出手段１２７は、ステップＳ３１５及びステップＳ３１６の各処理を行う。
【００９０】
ステップＳ３１７の判別の結果、角速度信号が所定値ｘ２以上でなかった場合には、パンニング検出手段１２７は、積分器１２４からの積分結果により、積分値が所定値以上であるか否かの判別を行う（ステップＳ３１８）。
【００９１】
そして、ステップＳ３１８の判別の結果、積分値が所定値以上であった場合、パンニング検出手段１２７は、ステップＳ３１５及びステップＳ３１６の各処理を行う。
【００９２】
ステップＳ３１８の判別の結果、積分値が所定値以上でなかった場合には、ステップＳ３１５及びステップＳ３１６の各処理は行われずに、そのままステップＳ３０１に戻る。
【００９３】
また、ステップＳ３０８の判別の結果、Ｖ同期信号が発生しなかった場合には、パンニング中ではないため、ステップＳ３０９〜ステップＳ３１１の処理は行わずにそのままステップＳ３１２に進む。
このため、新しいＡＦ関連データが取り込まれないため、ステップＳ３１７に進んで通常のパンニング判定処理、或いは、ステップＳ３１８で積分値によるパンニング判定処理が行われることとなる。
【００９４】
上述のように、通常のパンニング判定に加えて、ＡＦ評価値を利用してパンニングの開始を判定するようにしたため、従来よりも即座にパンニング状態を見極めることができ、防振性能を向上させることができる。
【００９５】
つぎに、上記図３のステップＳ３１９の処理である「パンニング終了判定処理」について説明する。
【００９６】
例えば、ＲＯＭ１３０には、例えば、図４に示すフローチャートに従ったプログラムが予め設定されており、このプログラムをマイコン１２０が読み出して実行することで、パンニング終了判定処理が行われる。
【００９７】
尚、上記図４のプログラムが設定されたＲＯＭ１３０は、本発明に係る記憶媒体を適用したものである。
【００９８】
すなわち、先ず、マイコン１２０は、ステップＳ３０８と同様にして、撮像素子１０２で撮像して得られた映像信号により、Ｖ同期信号が発生したか否かを判別する（ステップＳ４０１）。
【００９９】
ステップＳ４０１の判別の結果、Ｖ同期信号が発生した場合、先ず、パンニング検出手段１２７は、前回のＶ同期信号発生時にＡＦマイコン１０７から取り込んだＡＦ評価値を保存する（ステップＳ４０２）。
【０１００】
次に、パンニング検出手段１２７は、新しいＡＦ関連のデータ（ＡＦ評価値、フォーカスレンズの現在の動きの検出信号）を取り込む（ステップＳ４０３）。
【０１０１】
次に、パンニング検出手段１２７は、角速度信号が所定値ｘ２以上であるか否かを判別する。この判別処理で用いる「所定値ｘ２」は、従来の処理ステップＳ６０７での所定値（上記図６）と同様の値である（ステップＳ４０４）。
尚、ステップＳ４０１の判別の結果、Ｖ同期信号が発生しなかった場合には、ステップＳ４０２及びステップＳ４０３の各処理は行わずにそのまま、このステップＳ４０４に進む。
【０１０２】
ステップＳ４０４の判別の結果、角速度信号が所定値ｘ２以上でなかった場合、パンニング検出手段１２７は、積分器１２４からの積分結果により、積分値が所定値以上であるか否かの判別を行う。この判別処理で用いる「所定値」も、従来の処理ステップＳ６１０での所定値（上記図６）と同様の値である（ステップＳ４０５）。
【０１０３】
ステップＳ４０５の判別の結果、積分値が所定値以上でなかった場合、パンニング検出手段１２７は、パンニング終了と見なし、その旨を示す信号をフィルタ特性変更回路１２８に供給する。
フィルタ特性変更回路１２８は、パンニング検出手段１２７からの信号により、ＨＰＦ１２２のカットオフ周波数ｆｃを通常の制御状態のものに戻すと共に（ステップＳ４０６）、積分器１２４の積分特性の時定数も通常の制御状態のものに戻す（ステップＳ４０７）。
【０１０４】
そして、ステップＳ４０７の処理後、再び上記図３のステップＳ３０１に戻り、上記図３の処理が実行される。
【０１０５】
一方、ステップＳ４０４の判別の結果、角速度信号が所定値ｘ２以上であった場合、或いは、ステップＳ４０５の判別の結果、積分値が所定値以上であった場合、ＡＦ評価値を利用してパンニングの終了判定を行う。
【０１０６】
すなわち、先ず、パンニング検出手段１２７は、前回のＡＦ評価値と今回の新しいＡＦ評価値を比較する（ステップＳ４０８）。
【０１０７】
次に、パンニング検出手段１２７は、ステップＳ４０８の比較の結果により、前回のＡＦ評価値に対して今回のＡＦ評価値が増加しており、且つ、今回のＡＦ評価値が上記図２に示す所定値２０４以上であるか否かを判別する（ステップＳ４０９）。
ここで、ＡＦ評価値が増加しているということは、被写体に焦点が合ってきていることを意味し、また、所定値２０４は、予め与えられた値である。したがって、このステップＳ４０９での条件を満たすということは、すなわち撮影者がパンニング動作を止めて、ビデオカメラ１００を固定した確率が高いということを意味する。
【０１０８】
ステップＳ４０９の判別の結果、今回のＡＦ評価値が増加しており、且つ、今回のＡＦ評価値が所定値２０４以上であった場合（条件を満たしていた場合）、パンニング検出手段１２７は、角速度信号が所定値ｘ１未満であるか否かを判別する（ステップＳ４１０）。
この判別処理は、ステップＳ４０９で述べた確率を更に高めるために行う。また、ここでの「所定値ｘ１」は、ステップＳ４０４での「所定値ｘ２」に対して、
所定値ｘ１＞所定値ｘ２
の関係にある。
そして、角速度信号がこの所定値ｘ１以上であれば、パンニング制御が継続され、所定値ｘ１未満であれば、パンイングは終了したと見なされる。これにより、従来に比べ、より速くパンニングの終了を検出することができ、この結果、揺り戻し現象の発生を抑えることができる。
【０１０９】
したがって、ステップＳ４１０の判別の結果、角速度信号が所定値ｘ１未満である場合、パンニング終了と見なされ、ステップＳ４０６及びステップＳ４０７の各処理が行われる。
【０１１０】
また、ステップＳ４０９の条件を満たしていなかった場合（今回のＡＦ評価値が増加していない、又は、今回のＡＦ評価値が所定値２０４以上でない場合）、或いは、ステップＳ４１０で角速度信号が所定値ｘ１未満でないと判別された場合、ステップＳ４０６、ステップＳ４０７、ステップＳ４１０の各処理は行われずに、そのまま上記図３のステップＳ３０１に戻り、パンニング制御が継続された状態で上記図３の処理が実行される。
【０１１１】
尚、本発明は、上記図１に示したような１つの機器からなる装置に適用しても、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよい。
【０１１２】
また、本発明の目的は、上述した各実施の形態のホスト及び端末の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読みだして実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【０１１３】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した各実施の形態の機能を実現することとなり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することとなる。
【０１１４】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【０１１５】
また、コンピュータが読みだしたプログラムコードを実行することにより、前述した実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１１６】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された拡張機能ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１１７】
【発明の効果】
以上説明したように第１の本発明によれば、撮像手段の振れの検出信号だけでなく、光学系の焦点調節で用いる評価信号にも基づいてパンニング状態を判定し、上記撮像手段の振れの検出信号及び上記パンニング状態の判定結果に基づいて、手振れ等の振れによる画像の振れ補正を行うように構成したことにより、該評価信号の変化をパンニング等の動作開始及び終了の目安として利用して、手振れ等の振れであるのか、或いは、パンニング等の動作による振れであるのかを正確に且つ即座に認識することができ、そのときの状況に応じた処理も正確に且つ即座に行うことができる。したがって、従来に比べて、パンニング等の状態の検出が素早く行えるようになり、パンニング等の状態と一般の状態の移行に際して、不自然な振れ補正手段の動きを抑えることができるため、よりよい防振性能を確立することができ、揺り戻し等の現象も防ぐことができる。
【０１１８】
第２の発明によれば、上記第１の発明において、更に光学系の駆動量にも基づいてパンニング判定を行い、手振れ等の振れによる画像の振れ補正を行うように構成したことにより、該評価信号の変化が、実際に画像が振れて生じたものであるか、或いは、光学系が再駆動されたことにより生じたものであるかを認識することができ、そのときの状況に応じた処理をより正確に行うことができる。
【０１１９】
第３の発明によれば、撮像手段の振れの検出信号だけでなく、光学系の焦点調節で用いる評価信号にも基づいてパンニング状態を判定し、上記撮像手段の振れの検出信号及び上記パンニング状態の判定結果に基づいて、手振れ等の振れによる画像の振れ補正を行うように構成したことにより、該評価信号の変化をパンニング等の動作開始及び終了の目安として利用して、手振れ等の振れであるのか、或いは、パンニング等の動作による振れであるのかを正確に且つ即座に認識することができ、そのときの状況に応じた処理も正確に且つ即座に行うことができる。したがって、従来に比べて、パンニング等の状態の検出が素早く行えるようになり、パンニング等の状態と一般の状態の移行に際して、不自然な振れ補正手段の動きを抑えることができるため、よりよい防振性能を確立することができ、揺り戻し等の現象も防ぐことができる。
【０１２０】
第４の発明によれば、上記第１又は３の発明において、可変頂角プリズム等を駆動制御することで、画像の振れを光学的に補正することができる。
【０１２１】
第５の発明によれば、上記第１又は３の発明において、角速度センサにより撮像手段の振れを検出することができる。
【０１２２】
第６の発明によれば、上記第１又は３の発明において、固体撮像素子により被写体像を撮像することができ、高品質な撮影画像を得ることができる。
【０１２４】
第７の本発明によれば、撮像素子の振れの検出信号だけでなく、光学系の焦点調節で用いる評価信号にも基づいてパンニング状態を判定し、上記撮像手段の振れの検出信号及び上記パンニング状態の判定結果に基づいて、手振れ等の振れによる画像の振れ補正を行うように構成したことにより、該評価信号の変化をパンニング等の動作開始及び終了の目安として利用して、手振れ等の振れであるのか、或いは、パンニング等の動作による振れであるのかを正確に且つ即座に認識することができ、そのときの状況に応じた処理も正確に且つ即座に行うことができる。したがって、従来に比べて、パンニング等の状態の検出が素早く行えるようになり、パンニング等の状態と一般の状態の移行に際して、不自然な振れ補正の動作を抑えることができるため、よりよい防振性能を確立することができ、揺り戻し等の現象も防ぐことができる。
【０１２５】
第８の発明によれば、上記第７の発明において、更に光学系の駆動量にも基づいてパンニング判定を行い、手振れ等の振れによる画像の振れ補正を行うように構成したことにより、該評価信号の変化が、実際に画像が振れて生じたものであるか、或いは、光学系が再駆動されたことにより生じたものであるかを認識することができ、そのときの状況に応じた処理をより正確に行うことができる。
【０１２６】
第９の発明によれば、上記第７の発明において、可変頂角プリズム等を駆動制御することで、画像の振れを光学的に補正することができる。
【０１２７】
第１０の発明によれば、上記第７の発明において、角速度センサにより撮像手段の振れを検出することができる。
【０１２８】
第１１の発明によれば、上記第７の発明において、固体撮像素子により被写体像を撮像することができ、高品質な撮影画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る撮像装置を適用したビデオカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】上記ビデオカメラでのＡＦ評価値信号の変化を説明するための図である。
【図３】上記ビデオカメラのパンニング状態の検出処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】上記パンニング状態の検出処理において、パンニングの終了判定処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】従来の振れ補正装置の構成を示すブロック図である。
【図６】上記振れ補正装置でのパンニング状態の検出処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１００  ビデオカメラ
１０１  レンズユニット
１０２  撮像素子
１０３、１１２、１１６  増幅器
１０４  ＡＧＣ回路
１０５  フィルタ
１０６  信号処理回路
１０７  ＡＦマイコン
１０８  ドライバ
１０９  モータ
１１０  角速度センサ
１１１  ＤＣカットフィルタ
１１３  駆動回路
１１４  ＶＡＰ
１１５  位置センサ
１２０  マイコン
１２１、１２９  Ａ／Ｄ変換回路
１２２  ＨＰＦ
１２３  補正回路
１２４  積分器
１２５  加算器
１２６  Ｄ／Ａ変換回路
１２７  パンニング検出回路
１２８  フィルタ特性変更回路
１３０  ＲＯＭ
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003639694.tif 000004
【図４】
0003639694.tif 000005
【図５】
0003639694.tif 000006
【図６】
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