(57)【要約】【課題】小型で簡素な構成を有する撮像装置を提供して空間安定化を図る。【解決手段】撮像装置１００は、ジンバル１３と、２次元アレイセンサ１２１と、位置ずれ量計算部２２２とを備えている。２次元アレイセンサ１２１は、被写体の像が結像するセンサであり、第１の偏光角を持つ直線偏光にピーク感度を有する第１の素子と、第１の素子がピーク感度を有する直線偏光とは異なる第２の偏光角を持つ直線偏光にピーク感度を有する第２の素子との、少なくとも２種類の素子を有するセンサである。位置ずれ量計算部２２２は、第１のフレームと第２のフレームとの重畳結果から視軸１１１のぶれ量を計算する。位置ずれ量計算部２２２はぶれ量の計算結果に基づいて、ジンバル１３を制御する制御信号を生成し、制御信号をジンバル１３へ出力する。【選択図】図２
2019164203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部材と、被写体の像が結像するセンサであって、第１の偏光角を持つ直線偏光にピーク感度を有する第１の素子と、前記第１の素子がピーク感度を有する前記直線偏光とは異なる第２の偏光角を持つ直線偏光にピーク感度を有する第２の素子との、少なくとも２種類の素子を有し、前記光学部材を経由して結像する直線偏光を入射光として受光し、前記入射光によって被写体の結像を電気信号に変換するセンサである２次元アレイセンサとを有する撮像部と、
前記像を含む複数のフレームを格納する格納装置から、前記入射光が前記２次元アレイセンサに結像する第１の像を含む第１のフレームと、前記入射光が前記２次元アレイセンサに結像する像であって前記第１の像の結像の後に結像する第２の像を含む第２のフレームとを取得し、前記第１のフレームと前記第２のフレームとを、前記第１の像と前記第２の像とが重なるように重畳し、重畳結果から前記撮像部の視軸のぶれ量を計算する計算部と、
を備える撮像装置。
【請求項２】
前記撮像装置は、
ロール軸と、ピッチ軸と、ヨー軸とが設定されている筐体に配置され、
前記撮像装置は、さらに、
制御を受けて駆動する３つの軸である、前記ロール軸に対応する第１軸と、前記ピッチ軸に対応する第２軸と、前記ヨー軸に対応する第３軸とを有するジンバルを備え、
前記計算部は、
前記撮像部の視軸のぶれ量として、前記第１軸と、前記第２軸と、前記第３軸とのそれぞれの軸まわりに駆動すべき駆動量を計算する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記計算部は、
前記第３軸の軸まわりの前記駆動量を、前記第１の像と前記第２の像とを重ね合せた場合の前記第１のフレームと前記第２のフレームとのピッチ軸方向のずれ量に基づいて計算し、前記第２軸の軸まわりの前記駆動量を、前記第１の像と前記第２の像とを重ね合せた場合の前記第１のフレームと前記第２のフレームとのヨー軸方向のずれ量に基づいて計算する請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記計算部は、
前記第１軸の軸まわりの前記駆動量を、前記第１の像に現れている偏光角と、前記第２の像に現れている偏光角との角度差に基づいて計算する請求項２または請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記計算部は、
計算したそれぞれの前記駆動量を用いて、前記ジンバルを駆動する制御信号を生成し、生成した前記制御信号を前記ジンバルへ出力する請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間安定化を図る撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２次元アレイセンサを用いた撮像装置における従来の空間安定化としては、２次元アレイセンサと、光学系と、ジンバルと、角速度センサとから構成される装置が知られている（例えば、特許文献１、図３）。特許文献１記載の空間安定化では、撮像装置に加わった振動あるいは動揺により発生した視軸のぶれを、角速度センサがモニタリングする。そして、制御回路が視軸のぶれ量を計算してジンバルに対し視軸のぶれを補正する信号を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１２０１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術によれば、補正したい軸数に応じた角速度センサが必要となり、装置の構成が複雑になる課題があった。また、角速度センサは補正に使用する角速度が検出できる箇所に設置される必要がある。このため、角速度センサの設置箇所の制約があり、角速度センサの設置箇所の制約が他の構成部品の設置箇所の制約となる課題があった。
【０００５】
本発明は、小型で簡素な構成を有する撮像装置を提供して空間安定化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の撮像装置は、
光学部材と、被写体の像が結像するセンサであって、第１の偏光角を持つ直線偏光にピーク感度を有する第１の素子と、前記第１の素子がピーク感度を有する前記直線偏光とは異なる第２の偏光角を持つ直線偏光にピーク感度を有する第２の素子との、少なくとも２種類の素子を有し、前記光学部材を経由する直線偏光を入射光として入射し、前記入射光によって被写体の像が結像するセンサである２次元アレイセンサとを有する撮像部と、
前記像を含む複数のフレームを格納する格納装置から、前記入射光が前記２次元アレイセンサに結像する第１の像を含む第１のフレームと、前記入射光が前記２次元アレイセンサに結像する像であって前記第１の像の結像の後に結像する第２の像を含む第２のフレームとを取得し、前記第１のフレームと前記第２のフレームとを、前記第１の像と前記第２の像とが重なるように重畳し、重畳結果から前記撮像部の視軸のぶれ量を計算する計算部と、
を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の撮像装置は、被写体の像が結像するセンサであって、第１の偏光角を持つ直線偏光にピーク感度を有する第１の素子と、第１の素子がピーク感度を有する直線偏光とは異なる第２の偏光角を持つ直線偏光にピーク感度を有する第２の素子との、少なくとも２種類の素子を有するセンサである２次元アレイセンサと、第１のフレームと第２のフレームとの重畳結果から視軸のぶれ量を計算する位置ずれ量計算部とを備えている。よって、本発明の撮像装置によれば、角速度センサを使用することなく、簡素な構成で空間安定化を図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１の図で、撮像装置１００が搭載された筐体２００を示す概略図。
【図２】実施の形態１の図で、撮像装置１００の構成図。
【図３】実施の形態１の図で、撮像装置１００の動作を示すフローチャート。
【図４】実施の形態１の図で、２次元アレイセンサ１２１の概念図。
【図５】実施の形態１の図で、２次元アレイセンサ１２１の別の例の概念図。
【図６】実施の形態１の図で、２次元アレイセンサ１２１Ａを示す図。
【図７】実施の形態１の図で、図５の第１の素子５１、第２の素子５２及び直線偏光を説明する図。
【図８】実施の形態１の図で、図５の第１の素子５１及び第２の素子５２の、素子出力を示す図。
【図９】実施の形態１の図で、第１のフレーム６１における２次元アレイセンサ１２１Ａと結像を表す図。
【図１０】実施の形態１の図で、第２のフレーム６２における２次元アレイセンサ１２１Ａと結像を表す図。
【図１１】実施の形態１の図で、図５の２次元アレイセンサ１２１Ａと、モニタ表示との関係を模式的に示す図。
【図１２】実施の形態１の図で、位置ずれ量計算部２２２による、姿勢角のずれ量の求め方を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の撮像装置１００が搭載された筐体２００を示す概略図である。図１の左側は筐体２００を側面から見た図であり、図１の右側は筐体２００を後方から見た状態を示す。筐体２００には、ロール軸、ピッチ軸及びヨー軸が設定されている。ロール軸、ピッチ軸、及びヨー軸は、それぞれ、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸とする。撮像装置１００は、ロール軸、ピッチ軸及びヨー軸が設定されている筐体２００に配置される。ロール軸は、筐体２００の視軸に沿う軸である。ピッチ軸は、ロール軸に直交する軸であり、図１では筐体２００の視軸に対して紙面に垂直方向である。ヨー軸は、ロール軸とピッチ軸とに直交する軸である。
【００１０】
筐体２００には、撮像装置１００が搭載されている。後述する撮像部９１は、筐体２００と被写体とが正対する方向が視軸の方向である。撮像装置１００の有するジンバル１３は、３軸ジンバルである。
【００１１】
ジンバル１３は、ロール軸に沿う第１軸１３１、ピッチ軸に沿う第２軸１３２、ヨー軸に沿う第３軸１３３を備える。第１軸１３１、第２軸１３２及び第３軸１３３は、それぞれ、ロール軸、ピッチ軸及びヨー軸に対応する。第１軸１３１、第２軸１３２及び第３軸１３３は、いずれも回転可能である。
具体的には、第１軸１３１、第２軸１３２及び第３軸１３３は、撮像装置１００の後述する位置ずれ量計算部２２２からの制御信号によって制御されることで、駆動する。このようにジンバル１３は、制御を受けて駆動する３つの軸である、ロール軸に対応する第１軸１３１、ピッチ軸に対応する第２軸１３２及びヨー軸に対応する第３軸１３３を有する。ジンバル１３の第１軸１３１が回転した場合に、撮像装置１００の撮像領域が第１軸１３１の周りに回転する。ジンバル１３の第２軸１３２が回転した場合、撮像装置１００の撮像方向は、第２軸１３２の周りに回転する。ジンバル１３の第３軸１３３が回転した場合、撮像装置１００の撮像方向は、第３軸１３３の周りに回転する。
【００１２】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図２は、実施の形態１の撮像装置１００を示す構成図である。撮像装置１００は、撮像駆動部１０と、信号処理部２０と、モニタ３０とを備える。
【００１３】
撮像駆動部１０は、ハードウェアとして、光学部材１１、検出器１２及びジンバル１３を有する。光学部材１１と検出器１２とは、撮像部９１を構成する。図２には視軸１１１を示している。
【００１４】
検出器１２は、特定の偏光角の直線偏光に対してピーク感度を有する複数の種類の素子を備える２次元アレイセンサ１２１である。２次元アレイセンサ１２１は、光学部材１１を経由して結像する直線偏光を入射光として受光し、入射光によって被写体の結像をアナログ信号の電気信号に変換するセンサである。検出器１２は以下、２次元アレイセンサ１２１と記載する場合がある。
【００１５】
２次元アレイセンサ１２１は、被写体の像が結像するセンサであって、第１の偏光角を持つ直線偏光にピーク感度を有する第１の素子と、第１の素子がピーク感度を有する直線偏光とは異なる第２の偏光角を持つ直線偏光にピーク感度を有する第２の素子との、少なくとも２種類の素子を有する。２次元アレイセンサ１２１は少なくとも２種類の素子を有すればよく、３種類以上の素子を有してもよい。例えば、後述する図４における素子Ａは第１の素子であり、素子Ｂは第２の素子である。また、後述する図５における素子Ｅは第１の素子であり、素子Ｆは第２の素子である。２次元アレイセンサ１２１は、光学部材１１を経由して結像する直線偏光を入射光として受光し、この入射光によって被写体の像の結像を電気信号に変換するセンサである。
【００１６】
信号処理部２０は、ハードウェアとして、アナログデジタル変換器２１（以下Ａ／Ｄ変換器と記す）、プロセッサ２２、フレームメモリ２３及び補助記憶装置２４を有する。
フレームメモリ２３は格納装置９２である。
なお、検出器１２とＡ／Ｄ変換器２１とは別々の装置でもよいし、検出器１２がＡ／Ｄ変換器２１を搭載するＡ／Ｄ変換器搭載型でもよい。
図２では、検出器１２とＡ／Ｄ変換器２１とは別々の装置の場合と、検出器１２がＡ／Ｄ変換器搭載型の場合の両方を示しているが、いずれか一方であればよい。
検出器１２がＡ／Ｄ変換器搭載型の場合としては、検出器１２はＡ／Ｄ変換器１２ａを搭載する。図２において、実線で示す信号８１、信号８２の流れは、検出器１２とＡ／Ｄ変換器２１とが別々の装置の場合を示し、破線で示す信号８３、信号８４の流れは、検出器１２がＡ／Ｄ変換器１２ａを搭載するＡ／Ｄ変換器搭載型の場合を示している。
【００１７】
プロセッサ２２は、機能要素として、画像補正部２２１、位置ずれ量計算部２２２を有する。位置ずれ量計算部２２２は計算部９３である。画像補正部２２１及び位置ずれ量計算部２２２の機能は、ソフトウェアにより実現される。
【００１８】
プロセッサ２２は、撮像装置１００の機能である信号処理プログラムを実行する装置である。信号処理プログラムは、画像補正部２２１及び位置ずれ量計算部２２２の機能を実現するプログラムである。プロセッサ２２は、演算処理を行う電気回路である。プロセッサ２２の具体例は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）である。なお、プロセッサは、プロセッシングサーキットリとも呼ばれる。
【００１９】
フレームメモリ２３は、フレームを記憶する記憶装置である。フレームメモリ２３の具体例は、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。
【００２０】
補助記憶装置２４は、データを不揮発的に保管する記憶装置である。補助記憶装置２４の具体例は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）である。また、補助記憶装置２４は、ＳＤ（登録商標）（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ）メモリカード、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスクといった、コンピュータ読取可能な記録媒体である。上記の信号処理プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体に格納されて提供されてもよいし、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。
【００２１】
モニタ３０は、例えば液晶表示装置である。
【００２２】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図３は、撮像装置１００の動作を示すフローチャートである。図３を参照して撮像装置１００の動作を説明する。
ステップＳ１１において、撮像駆動部１０に搭載された光学部材１１によって、被写体から放出される光が２次元アレイセンサ１２１に結像する。
ステップＳ１２において、２次元アレイセンサ１２１に入射した光は、アナログ信号である電気信号に変換され、信号処理部２０に出力される。
ステップＳ１３において、Ａ／Ｄ変換器２１は、２次元アレイセンサ１２１から出力された電気信号の信号電荷値を離散値化してデジタル信号に変換し、出力する。
なお，検出器１２がＡ／Ｄ変換器搭載型の場合は、Ａ／Ｄ変換器１２ａが２次元アレイセンサ１２１から出力された電気信号の信号電荷値を離散値化してデジタル信号に変換し、出力する。
ステップＳ１４において、画像補正部２２１は、信号電荷値の離散値化情報をより均一でバランスのとれた情報にするため、像面照度及び素子の感度ばらつきのような情報を補正し、これらが補正された離散値化情報を持つフレームを出力する。
ステップＳ１５において、フレームメモリ２３は、画像補正部２２１によって出力された各フレームを格納する。より具体的には、フレームメモリ２３は、画像補正部２２１によって出力された各フレームの離散値化情報を画像として格納する。
ステップＳ１６において、モニタ３０は、フレームメモリ２３に格納されたフレームを可視化して表示する。
【００２３】
ステップＳ１７において、位置ずれ量計算部２２２は、フレームメモリ２３から出力された撮像画像であるフレームを比較し、２つのフレームの間に生じた視軸のぶれ量を計算し、計算結果に基づきジンバル１３を制御するための制御信号を生成する。
ステップＳ１８において、ジンバル１３は、位置ずれ量計算部２２２から出力された制御信号によって駆動する。
【００２４】
図４は、２次元アレイセンサ１２１の概念図を示す。２次元アレイセンサ１２１には、第１の素子４１である素子Ａ、第２の素子４２である素子Ｂ、第３の素子４３である素子Ｃ及び第４の素子４４である素子Ｄが配列されている。素子Ａは、第１の偏光角である特定の偏光角の直線偏光に対してピーク感度を有する。素子Ｂは、素子Ａとは時計回りに４５度異なる第２の偏光角の直線偏光に対してピーク感度を有する。素子Ｃは、素子Ｂとは時計回りに４５度異なる第３の偏光角の直線偏光に対してピーク感度を有する。素子Ｄは、素子Ｃとは時計回りに４５度異なる第４の偏光角の直線偏光に対してピーク感度を有する。
【００２５】
図５は、２次元アレイセンサ１２１の別の概念図を示す。２次元アレイセンサ１２１には、第１の素子５１である素子Ｅ及び第２の素子５２である素子Ｆが配列されている。素子Ｅは、第１の偏光角である特定の偏光角の直線偏光に対してピーク感度を有する。素子Ｆは、素子Ｅの偏光角とは時計回りに４５度異なる第２の偏光角の直線偏光に対してピーク感度を有する。
以下では、第１の素子５１は右向きの実線の矢印、第２の素子５２は右下向きの点線の矢印で図示する。
また以下では、第１の素子５１と第２の素子５２とから構成される２次元アレイセンサ１２１を２次元アレイセンサ１２１Ａと記す。
また以下では、２次元アレイセンサ１２１Ａを使用する場合を想定する。
【００２６】
図６は、２次元アレイセンサ１２１Ａの素子構成を示す。図５は図６の一部である。
【００２７】
撮像部９１の姿勢角に変化が生じた場合、２次元アレイセンサ１２１Ａに結像される画像の視野は、撮像部９１の姿勢角の変化分だけずれるが、このずれ量は姿勢角のずれ量である。ここで、撮像部９１の姿勢角とは、ロール角、ピッチ角及びヨー角であり、姿勢角の変化は、ロール角、ピッチ角、ヨー角のそれぞれの変化である。
【００２８】
図７、図８を参照して、２次元アレイセンサ１２１Ａを説明する。
図７は、第１の素子５１、第２の素子５２及び直線偏光を説明する図である。図７に示すように、第１の素子５１は特定の偏光角として、偏光角０度の直線偏光に対してピーク感度を有するとする。第２の素子５２は、−４５度の偏光角にピーク感度を有する。入射光の偏光角をθｉとする。
図８は、第１の素子５１及び第２の素子５２の、素子出力を示す図である。図８に示す実線のグラフは第１の素子５１の素子出力を示し、破線のグラフは第２の素子５２の素子出力を示す。図８の横軸は偏光角θｉ、縦軸は素子出力である。第１の素子５１は偏光角θｉが０度でピーク感度を示しており、第２の素子５２は偏光角θｉが−４５度でピーク感度を示している。
【００２９】
＜ステップＳ１７の詳細＞
図９から図１２を参照して、ステップＳ１７の詳細を説明する。ステップＳ１７は位置ずれ量計算部２２２が行う処理である。位置ずれ量計算部２２２は、姿勢角のずれ量を、撮像した画像から計算する。
図９は、撮像部９１の姿勢角の変化前の、２次元アレイセンサ１２１Ａと結像を表す図である。
図１０は、撮像部９１の姿勢角の変化後の、第２のフレーム６２における２次元アレイセンサ１２１Ａと結像を表す図である。図９、図１０には光学部材１１によって結像された偏光を有する入射光が斜線部３１，３２として示されている。
図９は、２次元アレイセンサ１２１Ａへの斜線部３１で示す入射光の入射を示しており、また、２次元アレイセンサ１２１Ａの全体を第１のフレーム６１とした場合の入射光の像である第１の像７１を示している。また図１０は、２次元アレイセンサ１２１Ａへの斜線部３２で示す入射光の入射を示しており、また、２次元アレイセンサ１２１Ａの全体を第２のフレーム６２とした場合の入射光の像である第２の像７２を示している。撮像部９１の姿勢角が変化した場合、入射光は、図９の斜線部３１の位置から、図１０の斜線部３２の位置へずれる。２次元アレイセンサ１２１Ａに対して入射光の位置がずれると、入射光の偏光角は斜線部３１の示す斜線の角度から斜線部３２の示す斜線の角度へ変化する。
【００３０】
図１１は、２次元アレイセンサ１２１Ａと、モニタ表示との関係を模式的に示す図である。左上は、図９の第１のフレーム６１から範囲３５として示す一部を切り出した図である。左下は、図１０の第２のフレーム６２から範囲３６として示す一部を切り出した図である。第１のフレーム６１から切り出した左上の図は、偏光角−３０度の直線偏光の第１の像７１が結像している場合を示す。第２のフレーム６２から切り出した左下の図は、偏光角−４５度の直線偏光の第２の像７２が結像している場合を示す。図１１の右側の図は、モニタ３０へ表示される画像を示す。右側に示すモニタ３０への表示画像では、輝度の違いを斜線及び数字で示している。数字が大きいほど輝度が高い。また斜線が少ないほど輝度が高い。例えば第２のフレーム６２から切り出された部分で説明すれば、結像部分の第２の素子５２の輝度は１０であり、結像部分の第１の素子５１の輝度は５となっている。図１１の左上、左下の図では、偏光角を斜線で示しているが、位置ずれ量計算部２２２は、素子の出力する輝度と、図８に示す「素子の種別及び素子出力」とから、入射光の偏光角を計算する。
【００３１】
図９と図１０とでは、第１のフレーム６１と第２のフレーム６２との間で生じた撮像部９１の姿勢角の変化により、偏光を有する入射光の、位置と偏光角とが異なっている。第１のフレーム６１及び第２のフレーム６２の左上を基準点６３とする場合、第１のフレーム６１の第１の像７１と第２のフレーム６２の第２の像７２とでは、位置と偏光角が異なっている。位置については、第１の像７１と第２の像７２の像とでは、基準点６３に対する座標（Ｈ，Ｌ）が異なる。つまり（Ｌ１、Ｈ１）と、（Ｌ２、Ｈ２）が異なる。また偏光角については、第１の像７１及び第２の像７２に付している斜線が偏光角を表しているが、図１２で後述するように斜線の延びる方向がδθだけ異なる。
【００３２】
位置ずれ量計算部２２２は、２次元アレイセンサ１２１Ａに結像された像を含む複数のフレームを格納するフレームメモリ２３から、入射光が２次元アレイセンサ１２１Ａに結像する第１の像７１を含む図９に示す第１のフレーム６１と、入射光が２次元アレイセンサ１２１Ａに結像する像であって第１の像７１の結像の後に結像する第２の像７２を含む図１０に示す第２のフレーム６２とを取得する。位置ずれ量計算部２２２は、第１のフレーム６１と第２のフレーム６２とを、第１の像７１と第２の像７２とが重なるように重畳し、重畳結果から撮像部９１の視軸１１１のぶれ量を計算する。具体的な計算方法は以下のようである。
【００３３】
図１２は、位置ずれ量計算部２２２による、姿勢角のずれ量の求め方を示す。位置ずれ量計算部２２２は、第１のフレーム６１における偏光を有する入射光の入射位置と、第２のフレーム６２における偏光を有する入射光の入射位置とを図１２に示すように重ね合わせる。次に、位置ずれ量計算部２２２は、図１２に示すように、第１のフレーム６１と第２のフレーム６２との横方向及び縦方向の差から、ヨー軸の軸回りのずれ角度に対応するずれ量δｙ、ピッチ軸の軸回りのずれ角度に対応するずれ量δｚを計算する。
つまり、位置ずれ量計算部２２２は、撮像部９１の視軸１１１のぶれ量として、第１軸１３１と、第２軸１３２と、第３軸１３３とのそれぞれの軸まわりに駆動すべき駆動量を計算する。
第１軸１３１の軸まわりに駆動すべき駆動量をθ１とし、第２軸１３２の軸まわりに駆動すべき駆動量をθ２とし、第３軸１３３の軸まわりに駆動すべき駆動量をθ３とする。
具体的には、位置ずれ量計算部２２２は、筐体２００のヨー軸に対応する第３軸１３３の軸まわりの駆動量θ３を、第１の像７１と第２の像７２とを重ね合せた場合の第１のフレーム６１と第２のフレーム６２とのピッチ軸方向のずれ量δｙに基づいて計算する。
また、位置ずれ量計算部２２２は、筐体２００のピッチ軸に対応する第２軸１３２の軸まわりの駆動量θ２を、第１の像７１と第２の像７２とを重ね合せた場合の第１のフレーム６１と第２のフレーム６２とのヨー軸方向のずれ量δｚに基づいて計算する。ずれ量δｙ及びずれ量δｚは既存の技術によって駆動量θ３、駆動量θ２に変換できる。
【００３４】
また、位置ずれ量計算部２２２は、偏光角の違いからロール軸の軸回りのずれ量δθを計算する。位置ずれ量計算部２２２は、ロール軸に対応する第１軸１３１の軸まわりの駆動量θ１を、第１の像７１に現れている偏光角と、第２の像７２に現れている偏光角との角度差δθに基づいて計算する。この場合、ずれ量δθ＝θ３である。
【００３５】
位置ずれ量計算部２２２では、第１のフレーム６１と第２のフレーム６２との間に生じた姿勢角の変化量δｙ，δｚ，δθに対して、それらと逆向きかつ等量の変化がジンバル１３に生じるような制御信号を生成してジンバル１３へ出力する。以上のような処理を連続したフレームごとに行うことにより、カメラの姿勢角に変化が生じても、空間的に安定した視野領域を確保することができる。このように、位置ずれ量計算部２２２は、計算したそれぞれの駆動量を用いて、ジンバル１３のそれぞれの軸を駆動する制御信号を生成し、制御信号をジンバル１３へ出力する。
【００３６】
＊＊＊効果の説明＊＊＊
実施の形態１の撮像装置１００は、２次元アレイセンサ１２１及び位置ずれ量計算部２２２を備えている。２次元アレイセンサ１２１は、特定の偏光角に対してピーク感度を有する少なくとも２種類の素子を有する。位置ずれ量計算部２２２は、フレームメモリ２３から特定の２つのフレームを読み出し、予め設定されたアルゴリズムに則って、２つのフレームの間に生じた視軸のヨー、ピッチ及びロール方向のぶれ量をそれぞれ計算する。位置ずれ量計算部２２２は、計算したぶれ量から、このぶれ量を補正するための制御信号をジンバル１３に出力する。
以上の構成によって、撮像装置１００によれば、角速度センサを使用することなく、簡素な構成で空間安定化を図ることが出来る。また、角速度センサが不要となるため、角速度センサの設置箇所が他の構成部品の設置箇所の制約となることはない。
【符号の説明】
【００３７】
１０  撮像駆動部、１１  光学部材、１１１  視軸、１２  検出器、１２ａ  Ａ／Ｄ変換器、１２１，１２１Ａ  ２次元アレイセンサ、１３  ジンバル、１３１  第１軸、１３２  第２軸、１３３  第３軸、２０  信号処理部、２１  Ａ／Ｄ変換器、２２  プロセッサ、２２１  画像補正部、２２２  位置ずれ量計算部、２３  フレームメモリ、２４  補助記憶装置、３０  モニタ、３１，３２  斜線部、３５，３６  範囲、４１  第１の素子、４２  第２の素子、４３  第３の素子、４４  第４の素子、５１  第１の素子、５２  第２の素子、６１  第１のフレーム、６２  第２のフレーム、７１第１の像、７２  第２の像、９１  撮像部、９２  格納装置、９３  計算部、１００  撮像装置、２００  筐体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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