(57)【要約】【課題】  加算される振れ信号が異なる周期でサンプリングされる場合でも、自然な出力画像が得られるようにした光学機器を提供する。【解決手段】  光学機器は、振動を検出する検出手段１からの出力に基づいて生成された第１の振れ信号と光電変換素子１７を用いて生成された画像の動きを示す第２の振れ信号とを加算して、像振れを補正する補正手段４を制御するための制御信号を生成する信号生成手段１０５を有する。該信号生成手段は、第２の振れ信号を、第１の振れ信号の生成周期に応じた周期で該第１の振れ信号に加算する。【選択図】  図１
2006064776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動を検出する検出手段からの出力に基づいて生成されたアナログ信号である第１の振れ信号と光電変換素子を用いて生成された画像の動きを示すデジタル信号である第２の振れ信号とを加算して、像振れを補正する補正手段を制御するための制御信号を生成する信号生成手段を有し、
前記信号生成手段は、前記第１の振れ信号をデジタル信号に変換して前記第２の振れ信号に加算することを特徴とする光学機器。
【請求項２】
振動を検出する検出手段からの出力に基づいて生成された第１の振れ信号と光電変換素子を用いて生成された画像の動きを示す第２の振れ信号とを加算して、像振れを補正する補正手段を制御するための制御信号を生成する信号生成手段を有し、
前記信号生成手段は、前記第２の振れ信号を、前記第１の振れ信号の生成周期に応じた周期で該第１の振れ信号に加算することを特徴とする光学機器。
【請求項３】
前記信号生成手段は、前記第２の振れ信号により表される前記画像の動き量を前記第１の振れ信号の生成周期で分割し、該分割した動き量を該第１の振れ信号に加算することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項４】
前記第１の振れ信号の生成周期は、前記検出手段からの出力に基づいて前記第１の振れ信号を演算する周期であることを特徴とする請求項２又は３に記載の光学機器。
【請求項５】
前記第１の振れ信号の生成周期は、前記検出手段からのアナログ信号をデジタル信号に変換する周期であることを特徴とする請求項２又は３に記載の光学機器。
【請求項６】
前記信号生成手段は、撮影倍率に応じて前記制御信号の生成周期を変更することを特徴とする請求項２から５のいずれか１つに記載の光学機器。
【請求項７】
前記検出手段は、前記振動による角速度を検出することを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の光学機器。
【請求項８】
前記検出手段と、
前記光電変換素子と、
前記補正手段とを有する撮像装置であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の光学機器。
【請求項９】
前記光電変換素子を有する撮像装置に装着可能であり、前記補正手段を有するレンズ装置であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の光学機器。
【請求項１０】
前記光電変換素子を有する撮像装置であり、前記補正手段を有するレンズ装置が装着されることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオカメラや交換レンズ等の光学機器に関し、特に像振れ補正機能を有する光学機器に関するものである
【背景技術】
【０００２】
光学機器には、振動による像振れを補正する像振れ補正機能が搭載されていることが多い。図８には、角速度センサからの出力と画像の動きベクトルとを用いた像振れ補正システムを有する撮像装置の構成例を示す。（特許文献１，２参照）。
【０００３】
図８において、３０１は角速度センサ（ジャイロセンサ）であり、撮像装置の物理的な振れを検出する。３０２はジャイロセンサ３０１からの出力信号のうち直流成分を遮断して交流成分、すなわち振動成分のみを通過させるＤＣカットフィルタである。
【０００４】
３０３はＤＣカットフィルタ３０２から出力された角速度信号を、適当なレベルに増幅するアンプである。３１２はアンプ３０３の出力信号を振れ信号としての角変位信号に変換するためのジャイロ信号処理部である。
【０００５】
３１７は撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子であり、該撮像素子３１７からの出力信号（光電変換信号）は映像信号処理回路３１８に入力される。映像信号処理回路３１８では、入力された光電変換信号に対して各種処理を施して映像信号を生成する。３１５は動きベクトル検出部であり、映像信号処理回路３１８から出力された映像信号に基づいて映像の動きベクトルの検出を行う。
【０００６】
角変位信号と動きベクトル信号は加算器３１３で加算され、振れ補正制御信号として位相・ゲイン補償部３１１に入力される。位相、ゲイン補償部３１１で処理された振れ補正制御信号は、像振れ補正ユニット２００を駆動する駆動回路３０８へ入力される。
【０００７】
このような角速度センサの出力と動きベクトルを用いた像振れ補正システムでは、高周波域の振れの検出に適した角速度センサと、低周波域の振れの検出に適した動きベクトルとを組み合わせることで、広帯域の振れを検出し、像振れを補正することが可能である。
【特許文献１】特開平４−１６３５３３号公報（第２頁左下欄１３行〜第４頁左上欄１４行、第１図等）
【特許文献２】特開平１０−３２２５８４号公報（段落００２９〜００３９、図１等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した角速度センサからの出力はアナログ信号であり、一般に外的ノイズに弱い。このため、角速度センサの出力と動きベクトルを用いた像振れ補正システム全体としての外的ノイズに対する信頼性が低いという問題がある。
【０００９】
また、従来の像振れ補正システムでは、角速度信号のサンプリング周波数は数ｋＨｚ（例えば、２ｋＨｚ）であるのに対し、動きベクトルのサンプリング周波数は、撮像素子における電荷蓄積および読み出し周波数に対応した周波数（例えば、ＮＴＳＣ方式では６０Ｈｚ、ＰＡＬ方式では５０Ｈｚ）に設定されている。つまり角速度信号と動きベクトルの生成周期が大きく異なる。このため、これら異なるサンプリング周期で得られる振れ信号をそのまま加算すると、該加算信号の変動が大きくなる場合があり、その結果、像振れ補正された出力映像が不自然な動きをしてしまう。
【００１０】
本発明は、外的ノイズに対する信頼性が高く、広帯域での振れに対応可能な像振れ補正を行うことができる光学機器を提供することを目的の１つとしている。さらに、本発明は、加算される振れ信号が異なる周期でサンプリングされる場合でも、自然な出力画像が得られるようにした光学機器を提供することを目的の１つとしている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
１つの観点としての本発明の光学機器は、振動を検出する検出手段からの出力に基づいて生成されたアナログ信号である第１の振れ信号と光電変換素子を用いて生成された画像の動きを示すデジタル信号である第２の振れ信号とを加算して、像振れを補正する補正手段を制御するための制御信号を生成する信号生成手段を有する。該信号生成手段は、第１の振れ信号をデジタル信号に変換して第２の振れ信号に加算する。
【００１２】
また、他の観点としての本発明の光学機器は、振動を検出する検出手段からの出力に基づいて生成された第１の振れ信号と光電変換素子を用いて生成された画像の動きを示す第２の振れ信号とを加算して、像振れを補正する補正手段を制御するための制御信号を生成する信号生成手段を有する。該信号生成手段は、第２の振れ信号を、第１の振れ信号の生成周期に応じた周期で該第１の振れ信号に加算する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、アナログ信号である第１の振れ信号をデジタル信号に変換した上でデジタル信号である第２の振れ信号に加算して処理を行うので、外的ノイズに対する信頼性が高く、広帯域での振れに対応可能な像振れ補正を行える光学機器を実現することができる。
【００１４】
また、本発明によれば、加算される振れ信号が異なる周期でサンプリングされる場合でも、第１の振れ信号の生成周期に略同期するよう変換された第２の振れ信号を第１の振れ信号に加算するので、自然な像振れ補正画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１には、本発明の実施例１である像振れ補正機能付きビデオカメラであって、レンズ一体型のビデオカメラ（撮像装置）の構成を示している。
【００１７】
図１において、１００は固定のフロントレンズユニット、１０１は光軸方向に移動して変倍を行うズームレンズユニット、１０３は固定レンズユニット、１０４は光軸方向に移動して焦点調節を行うフォーカスレンズユニットである。１０２は光量調整を行う絞りである。
【００１８】
４は光学式像振れ補正を行うための可変頂角プリズムであり、対向配置された平板ガラス間に高屈折率の透明な弾性体または不活性液体が封入されて構成されている。この可変頂角プリズム４は、上記平板ガラスを傾けることで光路を変位させることができる。
【００１９】
不図示の被写体からの光束は、可変頂角プリズム４およびレンズユニット１０１，１０１，１０３，１０４および絞り１０２を通過して、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）１７の受光面上で結像する。撮像素子１７では、光電変換された電荷が蓄積され、所定のタイミングで該電荷が読み出される。撮像素子１７から出力された信号は、映像信号処理回路１８に送られる。映像信号処理回路１８では撮像素子１７からの出力信号に対して所定の増幅やガンマ補正などの各種処理を施して映像信号を生成する。映像信号は不図示の表示デバイス（液晶ディスプレイパネル等）に出力される。また、映像信号は、信号生成回路１０５内の動きベクトル検出部１５にも入力される。この動きベクトル検出部１５での検出動作については後述する。
【００２０】
１はジャイロセンサであり、該ビデオカメラの振動を物理的又は機械的に検出する。２はジャイロセンサ１からの出力信号のうち直流成分を遮断して振動成分のみを通過させるＤＣカットフィルタである。３はＤＣカットフィルタ２から出力された角速度信号を所要のレベルに増幅するアンプである。該アンプ３で増幅された角速度信号は、信号生成回路１０５内のＡＤ変換器１０によりアナログ信号からデジタル信号に変換され、ジャイロ信号処理部１２へ入力される。ここで、信号生成回路１０５は、各種演算をデジタルで行うマイクロコンピュータやＤＳＰ（digital signal processor）等の演算装置（制御回路）内に設けられている。
【００２１】
ジャイロ信号処理部１２は、角速度信号を角変位信号に変換する。該ジャイロ信号処理部１２は、基本的に積分器により構成されており、任意の帯域で特性を変化させることができる可変ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）の機能や角速度信号の周波数を検出する機能も有する。
【００２２】
動きベクトル検出部１５は、映像信号のフィールド周期毎に、映像の動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルを示す信号（動きベクトル信号）を動きベクトル変換部１６に送る。
【００２３】
ここで、図２には、動きベクトル検出部１５の構成例を示している。現在、画像の符号化装置や画像の振れ検出装置に必要な動きベクトル検出方法としては、相関法やブロックマッチング法などがある。ブロックマッチング法では、入力映像信号のフィールド（又はフレーム、以下同じ）を複数の適当な大きさのブロック（例えば、８×８ライン）に分割し、現フィールドの特定ブロックとの相関値が最小となる前フィールド中のブロックを検索する。相関値とは、例えば特定ブロックと前フィールドの探索ブロックの画素値（輝度値）の差の絶対値の和で示される。そして、相関値が最小である前フィールドのブロックと現フィールドの特定ブロックとの相対的なずれ量および方向を、該特定ブロックの動きベクトルとして表す。
【００２４】
このようにして検出（算出）される動きベクトルは、画素単位での垂直方向および水平方向それぞれの移動量を示す。この動きベクトルは、連続した撮像画像（フィールド画像又はフレーム画像）の単位時間当たりの移動量を示すものであり、連続した撮像画像の移動量に比例した値が得られる。なお、実際の振動による変位量に対して角速度センサ１０１により検出された振れ変位量に誤差がない場合（例えば、高周波域の振れのみの場合）は、画像上の動きベクトルは検出されず、動きベクトルに基づく振れ補正の補助情報も０となる。
【００２５】
図２には、このようなブロックマッチング法を用いた場合の動きベクトル検出部１５の構成例を示している。動きベクトルの検出対象となる映像信号がフィールド単位で第１の記憶部２１０および空間周波数フィルタ２１２にそれぞれ与えられる。第１の記憶部２１０は１フィールドの画像信号を一時的に記憶するメモリから構成されている。フィルタ２１２は、画像信号から動きベクトル検出に有用な空間周波数成分を抽出するものであり、画像信号の高空間周波数成分を除去するために設けられる。
【００２６】
フィルタ２１２を通過した画像信号は、２値化部２１３により所定レベルを境に２値化される。２値化された画像信号は、相関演算部２１４および１フィールド期間の遅延手段としての第２の記憶部２１６に与えられる。相関演算部２１４には、更に第２の記憶部２１６から前フィールドの画像信号が加えられている。相関演算部２１４は、上述したブロックマッチング法に従ってブロック単位で現フィールドと前フィールドの相関演算を行い、その結果を次段の動きベクトル算出部２１８に与える。
【００２７】
動きベクトル算出部２１８は、与えられた相関値からブロック単位で動きベクトルを算出する。ブロック単位の動きベクトルは動きベクトル決定部２２４に与えられる。動きベクトル決定部２２４は、ブロック単位の動きベクトルより全体の動きベクトルを決定する。例えば、ブロック単位の動きベクトルの中央値または平均値を全体の動きベクトルとして決定する。
【００２８】
動きベクトル決定部２２４で決定された動きベクトルは、動きベクトル変換部１６に入力され、ここでは該動きベクトルを所定の方法により変換する。具体的な変換方法については後述する。そして、変換後の動きベクトル信号と前述した角速度センサ１からの出力に基づいて生成された角変位信号とを加算器１４により加算し、加算結果に対応した可変頂角プリズム４の目標駆動量および方向を示す信号が生成され、信号生成回路１０５内の減算器１３に入力される。
【００２９】
また、可変頂角プリズム４の駆動量（位置）はエンコーダ５により検出され、該検出信号はＡＤ変換器９でデジタル信号に変換されて減算器１３にフィードバックされる。減算器１３の出力は、可変頂角プリズム４の目標駆動量と実際の可変頂角プリズム４の駆動量との誤差を示し、この誤差量に応じた信号が位相・ゲイン補償部１１で位相およびゲインの補償がなされることにより振れ補正制御信号として駆動回路８に入力される。
【００３０】
駆動回路８は、該振れ補正制御信号に応じた駆動量および方向に可変頂角プリズム４を駆動するようアクチュエータ７を駆動する。アクチュエータ７は、ボイスコイルモータ等からなり、可変頂角プリズム４の平板ガラスを揺動させる。これにより、角速度センサ１を用いて生成された振れ信号（角変位信号）と画像の動きベクトルを示す信号とに基づく像振れ補正が行われる。
【００３１】
次に、動きベクトル変換部１６内での変換方法について説明する。図３（ａ）は動きベクトルの本来のサンプリング周期での動きベクトルの変化を示している。前述したように、動きベクトルはフィールド周期（ＮＴＳＣでは１／６０ｓｅｃ、ＰＡＬでは１／５０ｓｅｃ、図中ではＶ周期と示す）で生成、すなわちサンプリングされる。これに対し、角速度センサ１を用いた角変位信号のサンプリング周期は、ジャイロ信号処理部１２での演算（変換）周期或いはＡＤ変換器１０による角速度信号の読み込み周期の整数倍又は整数分の一の周期であり、例えば１．２ｋＨｚ，２ｋＨｚとか１２ｋＨｚといった周波数に対応した周期である。この場合、動きベクトルのサンプリング周期毎の変動が大きくなるので、その結果、該動きベクトル信号と角変位信号との加算結果の変動量も大きくなってしまう。
【００３２】
図３（ｂ）には、本実施例の動きベクトル変換部１６で変換処理された動きベクトルの変化を示している。該動きベクトル変換部１６では、下記（１）式により、フィールド周期ΔＴ１毎に得られる動きベクトルの量Ｗを、角速度センサ１による角変位信号の生成周期ΔＴ２で分割することで、該周期ΔＴ２ごとの動きベクトルの量ΔＶを求める。
ΔＶ＝Ｗ／（ΔＴ１／ΔＴ２）…（１）
【００３３】
この変換を行うことで、デジタル演算処理において、動きベクトル信号を角変位信号の生成周期に略同期させて両者を加算することができるため、動きベクトル信号と角変位信号との加算した結果の上記周期ΔＴ２ごとの変動量が小さくなり、違和感のない像振れ補正画像を得ることが可能となる。
【００３４】
なお、ΔＴ２で示される周期は厳密にはＶ周期と同期していないが、ΔＶが小さいため、実際の像振れ補正にはほとんど影響はない。
【００３５】
以上、本実施例のビデオカメラを構成する各部の機能および処理の流れについて説明したが、信号生成回路１０５は、図４に示すソフトウェア（プログラム）に従って動作する。
【００３６】
ステップ（図ではＳと略す）１では、像振れ補正動作を実行させるか否かをユーザーが選択するための防振スイッチ（ＩＳ  ＳＷ）がオンか否かを判別し、オンである場合はステップ２およびステップ４に進む。
【００３７】
ステップ２では、角速度センサ１からの角速度信号を取り込み、ステップ３では、該角速度信号を積分して角変位信号に変換する。
【００３８】
一方、ステップ４では、映像信号処理回路１８から映像信号を取り込み、ステップ５で前述したブロックマッチング法等を用いて動きベクトルを検出および決定する。そして、ステップ６では、（１）式を用いて角速度信号の生成周期ごとの動きベクトル量ΔＶを算出する。
【００３９】
次に、ステップ７では、ステップ３で得られた角変位信号とステップ６で得られた動きベクトル量ΔＶとを角変位信号の生成周期ΔＴ２で加算する。そして、ステップ８では、該加算した結果からエンコーダ５のＡＤ変換後の出力を減算（フィードバック）し、さらに該減算結果の信号に対して位相およびゲイン補償処理を行って振れ補正制御信号を生成する。次に、ステップ９で、振れ補正制御信号を駆動回路８に出力し、可変頂角プリズム４を駆動する。そして、ステップ１に戻る。
【実施例２】
【００４０】
図５には、本発明の実施例２であるレンズ交換が可能なビデオカメラシステムの構成を示している。図５において、左側が交換レンズ（光学機器）を、右側がビデオカメラ本体（撮像装置）を示している。
【００４１】
交換レンズにおいて、１００は固定のフロントレンズユニット、１０１は光軸方向に移動して変倍を行うズームレンズユニット、１０３は固定レンズユニット、１０４は光軸方向に移動して焦点調節を行うフォーカスレンズユニットである。１０２は光量調整を行う絞りである。
【００４２】
４は光学式像振れ補正を行うための可変頂角プリズムであり、対向配置された平板ガラス間に高屈折率の透明な弾性体または不活性液体が封入されて構成されている。この可変頂角プリズム４は、上記平板ガラスを傾けることで光路を変位させることができる。
ビデオカメラ本体において、１７はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）である。該ビデオカメラ本体のマウント（図示せず）には、交換レンズのマウント（図示せず）がバヨネット結合により装着されている。
【００４３】
不図示の被写体からの光束は、可変頂角プリズム４およびレンズユニット１０１，１０１，１０３，１０４および絞り１０２を通過して、撮像素子１７の受光面上で結像する。撮像素子１７では、光電変換された電荷が蓄積され、所定のタイミングで該電荷が読み出される。撮像素子１７から出力された信号は、カメラ本体に設けられた映像信号処理回路１８に送られる。映像信号処理回路１８では撮像素子１７からの出力信号に対して所定の増幅やガンマ補正などの各種処理を施して映像信号を生成する。映像信号は不図示の表示デバイス（液晶ディスプレイパネル等）に出力される。また、映像信号は、カメラ本体に設けられた動きベクトル検出部１５にも入力される。この動きベクトル検出部１５の構成および動作は、実施例１で説明したものと同じである。また、カメラ本体には、カメラ本体側の全ての制御を司るカメラ制御回路１０８が設けられている。
【００４４】
また、交換レンズにおいて、１は角速度センサ（ジャイロセンサ）であり、交換レンズの物理的又は機械的な振動を検出する。２はジャイロセンサ１からの出力信号のうち直流成分を遮断して振動成分のみを通過させるＤＣカットフィルタである。
【００４５】
３はＤＣカットフィルタ２から出力された角速度信号を適当なレベルに増幅するアンプである。アンプ３で増幅された角速度信号は、信号生成回路１０６に設けられたＡＤ変換器１０によってアナログ信号からデジタル信号に変換され、ジャイロ信号処理部１２へ入力される。
【００４６】
ジャイロ信号処理部１２は、角速度信号を角変位信号に変換するため、基本的に積分器を有して構成される。ジャイロ信号処理部１２は、任意の帯域で特性を可変する可変ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）の機能や角速度信号の周波数検出機能も有する。
【００４７】
カメラ本体側の動きベクトル検出部１５によってフィールド周期毎に検出された動きベクトルを示す信号（動きベクトル信号）は、カメラ通信部２０から通信用接点２１を介してレンズ通信部１９に送信される。カメラ通信部２０およびレンズ通信部１９は、同期式シリアル通信など、電気的なデータ伝達機能を有するものであればその通信方式を問わない。また、動きベクトル信号の通信は、例えば、映像信号の垂直同期信号に同期したタイミングで行われる。
【００４８】
交換レンズ側の信号生成回路１０６内に設けられた動きベクトル変換部１６では、カメラ本体側から受信した動きベクトル信号を、実施例１で説明した（１）式を用いて変換する。そして、変換後の動きベクトル信号と前述した角速度センサ１からの出力に基づいて生成された角変位信号とを加算器１４により加算し、加算結果に対応した可変頂角プリズム４の目標駆動量および方向を示す信号が生成され、信号生成回路１０６内の減算器１３に入力される。ここで、信号生成回路１０６は、各種演算をデジタルで行うマイクロコンピュータやＤＳＰ（digital signal processor）等の演算装置（レンズ制御回路）内に設けられている。該演算装置は、可変頂角プリズム４の駆動制御の他、ズームレンズ１０１、フォーカスレンズ１０４および絞り１０２などの制御を行う。
【００４９】
また、可変頂角プリズム４の駆動量（位置）はエンコーダ５により検出され、該検出信号はＡＤ変換器９でデジタル信号に変換されて減算器１３にフィードバックされる。減算器１３の出力は、可変頂角プリズム４の目標駆動量と実際の可変頂角プリズム４の駆動量との誤差を示し、この誤差量に応じた信号が位相・ゲイン補償部１１で位相およびゲインの補償がなされることにより振れ補正制御信号として駆動回路８に入力される。
【００５０】
駆動回路８は、該振れ補正制御信号に応じた駆動量および方向に可変頂角プリズム４を駆動するようアクチュエータ７を駆動する。アクチュエータ７は、ボイスコイルモータ等からなり、可変頂角プリズム４の平板ガラスを揺動させる。これにより、角速度センサ１を用いて生成された振れ信号（角変位信号）と画像の動きベクトルを示す信号とに基づく像振れ補正が行われる。
【００５１】
以上、本実施例のビデオカメラシステムを構成する各部の機能および処理の流れについて説明したが、カメラ制御回路１０８およびレンズ制御回路（信号生成回路１０６）は、以下に説明するソフトウェア（プログラム）に従って動作する。
【００５２】
図６には、カメラ本体側に設けられたカメラ制御回路１０８における動きベクトルの検出から該検出結果のレンズ側への通信までの動作を制御するプログラムのフローチャートを示す。なお、カメラ制御回路１０８は、動きベクトル信号のみならず、オートフォーカスや絞り駆動、ズーム駆動等に関する指令や情報を交換レンズ側に送信する。
【００５３】
図６において、カメラ制御回路１０８は、ステップ３０１において、所定のタイミングで本プログラムの処理を開始する。そして、ステップ３０２では、動きベクトルの演算（検出）が終了したか否かを確認し、終了したときはステップ３０３に進む。
【００５４】
ステップ３０３では、動きベクトル信号を含む交換レンズに対する通信データをセットする。次に、ステップ３０４では、カメラ本体において垂直同期信号が発生したか否かを確認する。垂直同期信号が発生したことが確認された場合は、次の処理にへ進む。
【００５５】
ステップ３０５では、ステップ３０３でセットされた通信データを交換レンズ側に送信するための通信割り込み要求を交換レンズに送信し、交換レンズから通信割り込み許可信号を受信することに応じて、該データの通信を行う。そして、ステップ３０２に戻る。
【００５６】
次に、図７には、交換レンズ側に設けられたレンズ制御回路（信号生成回路１０６）における角速度センサ１からの出力の取得から可変頂角プリズム４の駆動までの動作を制御するプログラムのフローチャートを示す。
【００５７】
ステップ３１０では、レンズ制御回路は、所定のタイミングで本プログラムの処理を開始する。ステップ３１１では、カメラ本体側からの通信割り込み要求があったかどうかを確認する。割り込み要求があった場合は、ステップ３１２に進む。
【００５８】
ステップ３１２では、カメラ本体に通信割り込み許可信号を送信し、カメラ本体とのデータ（動きベクトル信号等）の通信を開始する。そして、ステップ３１３では、（１）式を用いて角速度信号の生成周期ごとの動きベクトル量ΔＶを算出する。次に、ステップ３１４では、角速度センサ１からの出力に基づいて生成された角変位信号とステップ３１３で取得した動きベクトル量ΔＶとを角変位信号の生成周期ΔＴ２で加算する。そして、ステップ３１５では、該加算した結果からエンコーダ５のＡＤ変換後の出力を減算（フィードバック）し、さらに該減算結果の信号に対して位相およびゲイン補償処理を行って振れ補正制御信号を生成する。続いて、ステップ３１６では、振れ補正制御信号を駆動回路８に出力し、可変頂角プリズム４を駆動する。そして、ステップ３１１に戻る。
【００５９】
以上説明したように、上記各実施例によれば、角速度センサの出力に基づいて生成された第１の振れ信号と、撮像素子を用いて取得した画像の動きベクトルを示す第２の振れ信号とを加算して像振れ補正を行うに際して、第２の振れ信号を角速度センサのＡＤ変換周期やフィルタ演算周期、すなわち第１の振れ信号の生成周期に合わせて分割し、両振れ信号を加算することで、角速度センサに基づく振れ信号と動きベクトルに基づく振れ信号とを用いたデジタルハイブリッド像振れ補正を実現することが可能となる。
【００６０】
なお、上記各実施例では、像振れ補正手段として可変頂角プリズムを用いた場合について説明したが、レンズを光軸直交方向等、光軸方向以外の方向に移動させて光路を変位させるいわゆるシフト式像振れ補正手段を用いる場合にも本発明を適用することができる。また、その他、ミラーを揺動させたり撮像素子を受光面の面内方向に駆動したりする像振れ補正手段等、様々な形態の像振れ補正手段を用いる場合に本発明を適用することができる。
【００６１】
さらに、上記実施例２においては、レンズ交換が可能なビデオカメラシステムにおいて、カメラ本体側に動きベクトル検出部１５を設け、レンズ側に信号生成回路１０６（動きベクトル変換部１６および加算部１７等）を設けた場合について説明したが、これらの構成要素は、カメラ本体側とレンズ側のいずれに設けてもよい。例えば、信号生成回路１０６を動きベクトル検出部１５とともにカメラ本体側に設けて、角速度センサ１からの出力をレンズ側からカメラ本体側に通信するようにしてもよいし、また信号生成回路１０６と動きベクトル検出部１５をレンズ側に設けて、映像信号をカメラ本体側からレンズ側に通信するようにしてもよい。
【００６２】
また、上記各実施例において、撮影倍率（光学ズーム倍率×電子ズーム倍率、電子ズーム機能がない場合は光学ズーム倍率）に応じて角変位信号の生成周期、つまりは振れ補正制御信号の生成周期を変更するようにしてもよい。例えば、ワイド側よりもテレ側での方が同じ大きさの振動でも発生する像振れが大きくなるので、ワイド側よりもテレ側において、振れ補正制御信号の生成周期を短くするようにしてもよい。
【００６３】
また、上記各実施例では、ビデオカメラの振動を検出するセンサとして角速度センサを用いた場合について説明したが、これに代えて又はこれとともに加速度センサを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施例１であるビデオカメラの構成を示すブロック図。
【図２】実施例１における動きベクトル検出部の構成を示すブロック図。
【図３】（ａ），（ｂ）は、実施例１における動きベクトルの変換処理を説明するための概念図。
【図４】実施例１のビデオカメラの像振れ補正動作を示すフローチャート。
【図５】本発明の実施例２であるビデオカメラシステムの構成を示すブロック図。
【図６】実施例２におけるカメラ本体の動作を示すフローチャート。
【図７】実施例２における交換レンズの動作を示すフローチャート。
【図８】従来のビデオカメラの像振れ補正に関する構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００６５】
１    角速度センサ（ジャイロセンサ）
４    可変頂角プリズム
１０  ＡＤ変換器
１４  加算器
１５  動きベクトル検出部
１６  動きベクトル変換部
１７  撮像素子
１０５，１０６  信号生成回路（制御回路）
【図１】
2006064776.tif 000003
【図２】
2006064776.tif 000004
【図３】
2006064776.tif 000005
【図４】
2006064776.tif 000006
【図５】
2006064776.tif 000007
【図６】
2006064776.tif 000008
【図７】
2006064776.tif 000009
【図８】
2006064776.tif 000010