(57)【要約】【課題】動画撮像中において、光学機器全体を移動させることなく、パンニング方向やチルティング方向にユーザ設定に応じた撮像範囲の移動制御を行う。【解決手段】光学機器は、可動素子１０２を光軸に対して移動させる駆動手段１１３と、光学防振を行うために可動部材が移動するように駆動手段を制御する防振制御および撮像範囲を移動させるために可動部材が移動するように駆動手段を制御する撮像範囲移動制御を行う制御手段１２０とを有する。光学防振および撮像範囲の移動のうち少なくとも一方のユーザによる選択と、撮像範囲の移動方向および移動速度のユーザによる設定が可能である。撮像範囲の移動が選択された場合に、制御手段は、可動素子が設定された移動方向に応じた方向に、設定された移動速度または移動時間に応じた速度で移動するように撮像範囲移動制御を行う。【選択図】図１
2015108689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系に含まれる光学素子および前記撮影光学系により形成される被写体像を撮像する撮像素子のうちいずれかであり、前記撮影光学系の光軸に対して移動可能な可動素子を有する光学機器であって、
前記可動素子を前記光軸に対して移動させる駆動手段と、
撮像範囲を移動させるために前記可動素子が移動するように前記駆動手段を制御する撮像範囲移動制御を行う制御手段と、
前記撮像範囲の移動方向および移動速度または移動時間のユーザによる設定を可能とする設定手段とを有し、
前記制御手段は、前記可動素子が設定された前記移動方向に応じた方向に、設定された前記移動速度または前記移動時間に応じた速度で移動するように前記撮像範囲移動制御を行うことを特徴とする光学機器。
【請求項２】
撮影光学系に含まれる光学素子および前記撮影光学系により形成される被写体像を撮像する撮像素子のうちいずれかであり、前記撮影光学系の光軸に対して移動可能な可動素子を有する光学機器であって、
前記可動素子を前記光軸に対して移動させる駆動手段と、
被写体像の像振れを補正する光学防振を行うために前記可動部材が移動するように前記駆動手段を制御する防振制御および撮像範囲を移動させるために前記可動部材が移動するように前記駆動手段を制御する撮像範囲移動制御を行う制御手段と、
前記光学防振および前記撮像範囲の移動のうち少なくとも一方のユーザによる選択を可能とする選択手段と、
前記撮像範囲の移動方向および移動速度または移動時間のユーザによる設定を可能とする設定手段とを有し、
前記撮像範囲の移動が選択された場合に、前記制御手段は、前記可動素子が設定された前記移動方向に応じた方向に、設定された前記移動速度または前記移動時間に応じた速度で移動するように前記撮像範囲移動制御を行うことを特徴とする光学機器。
【請求項３】
前記制御手段は、撮像により生成された動画像の記録の開始から所定時間が経過することに応じて前記撮像範囲移動制御を開始することを特徴とする請求項１または２に記載の光学機器。
【請求項４】
前記制御手段は、前記可動素子を該可動素子の移動可能範囲の中心に移動させてから前記撮像範囲移動制御を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光学機器。
【請求項５】
前記制御手段は、前記可動素子を該可動素子の移動可能範囲の端に移動させてから前記撮像範囲移動制御を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光学機器。
【請求項６】
前記制御手段は、前記撮像範囲移動制御により前記可動素子が所定の停止位置に達することに応じて、前記可動素子の移動を停止させる制御を行うとともに、撮像により生成された動画像の記録を停止させる制御を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光学機器。
【請求項７】
撮影光学系に含まれる光学素子および前記撮影光学系により形成される被写体像を撮像する撮像素子のうちいずれかであり、前記撮影光学系の光軸に対して移動可能な可動素子と、該可動素子を移動させる駆動手段とを有し、撮像範囲を移動させるために前記可動部材が移動するように前記駆動手段を制御する撮像範囲移動制御を行う光学機器の制御方法であって、
前記撮像範囲の移動方向および移動速度または移動時間をユーザに設定させ、
前記可動素子が設定された前記移動方向に応じた方向に、設定された前記移動速度または前記移動時間に応じた速度で移動するように前記撮像範囲移動制御を行うことを特徴とする制御方法。
【請求項８】
撮影光学系に含まれる光学素子および前記撮影光学系により形成される被写体像を撮像する撮像素子のうちいずれかであり、前記撮影光学系の光軸に対して移動可能な可動素子と、該可動素子を移動させる駆動手段とを有し、被写体像の像振れを補正する光学防振を行うために前記可動部材が移動するように前記駆動手段を制御する防振制御および撮像範囲を移動させるために前記可動部材が移動するように前記駆動手段を制御する撮像範囲移動制御を行う光学機器の制御方法であって、
前記光学防振および前記撮像範囲の移動のうち少なくとも一方をユーザに選択させ、
前記撮像範囲の移動方向および移動速度または移動時間をユーザに設定させ、
前記撮像範囲の移動が選択された場合に、前記可動素子が設定された前記移動方向に応じた方向に、設定された前記移動速度または前記移動時間に応じた速度で移動するように前記撮像範囲移動制御を行うことを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手振れ等による移動に起因した像振れを光学的に低減（補正）する機能を備えた光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラ等の動画撮像が可能な光学機器は、パンニングやチルティングを行いながら動きのある被写体を撮像する場合が多い。このような場合、光学機器全体をパンニングしたりチルティングしたりしながら撮像を行うことが一般的である。このとき、光学機器全体を電動駆動によって所定速度でパンニングやチルティングさせる電動雲台を用いることも可能である。さらに、撮像装置全体を移動させなくてもパンニング方向やチルティング方向への構図の調整が可能な撮像装置が特許文献１にて開示されている。
【０００３】
特許文献１にて開示された撮像装置では、撮像素子を光軸に直交する方向に移動させることで、撮像装置全体を移動させることなく構図の調整を可能としている。また、この撮像装置では、ユーザによる操作部材（キー）の操作に応じて撮像素子を横方向や縦方向に移動させたり回転させたりすることができる。なお、特許文献１には、該撮像素子を光軸に直交する方向に移動させて像振れを補正することも可能であることも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１７１９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１にて開示された撮像装置では、静止画撮像を行う際の構図の調整は可能であるが、動画撮像中にパンニング方向やチルティング方向に所定の速度で撮像範囲（撮像される被写体側の範囲）を移動させることまで考慮された構成を有していない。
【０００６】
本発明は、動画撮像中において、光学機器全体を移動させることなく、パンニング方向やチルティング方向にユーザ設定に応じた撮像範囲の移動制御を行うことができるようにした光学機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての光学機器は、撮影光学系に含まれる光学素子および撮影光学系により形成される被写体像を撮像する撮像素子のうちいずれかであり、撮影光学系の光軸に対して移動可能な可動素子を有する。該光学機器は、可動素子を光軸に対して移動させる駆動手段と、撮像範囲を移動させるために可動部材が移動するように駆動手段を制御する撮像範囲移動制御を行う制御手段と、撮像範囲の移動方向および移動速度または移動時間のユーザによる設定を可能とする設定手段とを有する。そして、制御手段は、可動素子が設定された移動方向に応じた方向に、設定された移動速度または移動時間に応じた速度で移動するように撮像範囲移動制御を行うことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の他の一側面としての光学機器は、撮影光学系に含まれる光学素子および撮影光学系により形成される被写体像を撮像する撮像素子のうちいずれかであり、撮影光学系の光軸に対して移動可能な可動素子を有する。該光学機器は、可動素子を光軸に対して移動させる駆動手段と、被写体像の像振れを補正する光学防振を行うために可動部材が移動するように駆動手段を制御する防振制御および撮像範囲を移動させるために可動部材が移動するように駆動手段を制御する撮像範囲移動制御を行う制御手段と、光学防振および撮像範囲の移動のうち少なくとも一方のユーザによる選択を可能とする選択手段と、撮像範囲の移動方向および移動速度または移動時間のユーザによる設定を可能とする設定手段とを有する。そして、撮像範囲の移動が選択された場合に、制御手段は、可動素子が設定された移動方向に応じた方向に、設定された移動速度または移動時間に応じた速度で移動するように撮像範囲移動制御を行うことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の他の一側面としての制御方法は、撮影光学系に含まれる光学素子および撮影光学系により形成される被写体像を撮像する撮像素子のうちいずれかであり、撮影光学系の光軸に対して移動可能な可動素子と、該可動素子を移動させる駆動手段とを有し、撮像範囲を移動させるために可動部材が移動するように駆動手段を制御する撮像範囲移動制御を行う光学機器に適用される。該制御方法は、撮像範囲の移動方向および移動速度または移動時間をユーザに設定させ、可動素子が設定された移動方向に応じた方向に、設定された移動速度または移動時間に応じた速度で移動するように撮像範囲移動制御を行うことを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明の他の一側面としての制御方法は、撮影光学系に含まれる光学素子および撮影光学系により形成される被写体像を撮像する撮像素子のうちいずれかであり、撮影光学系の光軸に対して移動可能な可動素子と、該可動素子を移動させる駆動手段とを有し、被写体像の像振れを補正する光学防振のために可動部材が移動するように駆動手段を制御する防振制御および撮像範囲を移動させるために可動部材が移動するように駆動手段を制御する撮像範囲移動制御を行う光学機器に適用される。該制御方法は、光学防振および撮像範囲の移動のうち少なくとも一方をユーザに選択させ、撮像範囲の移動方向および移動速度または移動時間をユーザに設定させ、撮像範囲の移動が選択された場合に、可動素子が設定された移動方向に応じた方向に、設定された移動速度または移動時間に応じた速度で移動するように撮像範囲移動制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、自動雲台等の特別な装置により光学機器全体を移動させることなく、動画撮像中にユーザ設定に応じた撮像範囲の移動制御を行える小型の光学機器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１であるデジタルビデオカメラの構成を示すブロック図。
【図２】実施例１のカメラで行われる等速パンニング動作の処理を説明するフローチャート。
【図３】実施例１のカメラに設けられたタッチパネル操作部を示す図。
【図４】上記等速パンニング動作時のシフトレンズの移動を示す図。
【図５】本発明の実施例２であるデジタルビデオカメラで行われる等速パンニング動作の処理を説明するフローチャート。
【図６】実施例２のカメラに設けられたタッチパネル操作部を示す図。
【図７】本発明の実施例３であるデジタルビデオカメラに設けられたタッチパネル操作部を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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】
【００１４】
図１には、本発明の実施例１である光学機器（撮像装置）として、動画撮像が可能なデジタルビデオカメラ１００の構成を示す。撮影光学系１０１は、複数のレンズにより構成され、撮像素子１０３の撮像面に被写体像（光学像）を形成する。撮影光学系１０１は、補正光学素子（可動部材）としてのシフトレンズ１０２を含む。カメラ１００は、シフトレンズ１０２を光軸に対して直交する平面内で移動（シフト）させて、手振れ等のカメラ振れによる撮像面上での被写体像の変位、すなわち像振れを低減（補正）する光学防振機能を備える。また、カメラ１００は、シフトレンズ１０２を水平方向であるパンニング方向および垂直方向であるチルティング方向に所定速度で移動させることにより、その方向に撮像範囲（撮像される被写体側の範囲）を移動させる等速パンニング機能も備える。
【００１５】
なお、シフトレンズ１０２および撮像範囲を垂直方向に移動させる場合は厳密にはチルティングに相当するが、本実施例ではこの場合も含めてパンニングと表現する。光学防振機能および等速パンニング機能については後に詳しく説明する。
【００１６】
なお、本実施例では、シフトレンズ１０２が光軸に対して直交する平面内で移動可能である場合について説明するが、シフトレンズ１０２は光軸上に位置する揺動中心回りで揺動してもよい。つまりは、シフトレンズ１０２は、光軸に対して直交する方向成分を含む方向に移動可能であればよい。
【００１７】
撮像素子１０３は、撮影光学系１０１により形成される被写体像を光電変換し、撮像信号を撮像信号処理部１０４に供給する。撮像信号処理部１０４は、撮像素子１０３から出力された撮像信号に対してゲイン調整、色バランス調整およびγ補正等の信号処理を行って映像信号を生成する。このようにして撮像動作が行われる。
【００１８】
記録表示制御部１０５は、撮像信号処理部１０４から出力された映像信号を所定の記録フォーマットの信号に変換して半導体メモリ等の記録媒体１０６に記録する。すなわち、記録用動画像の撮像としての録画動作を行う。また、記録表示制御部１０５は、映像信号を液晶パネル等の表示デバイス１０８に電子ビューファインダ映像（以下、単にファインダ映像という）として表示したり、各種選択・設定用のアイコンや記録済み映像等を表示したりする。
【００１９】
制御フィルタ１１０、パルス幅変調回路１１１、モータ駆動回路１１２、モータ（駆動手段）１１３、位置検出センサ１１４およびＡ／Ｄ変換器１１５は、シフトレンズ１０２の移動を制御するためのフィードバックループを構成する。位置検出センサ１１４は、シフトレンズ１０２の現在位置を検出し、該現在位置を示すアナログ信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器１１５は、位置検出センサ１１４からのアナログ信号をデジタル信号（現在位置信号）に変換する。
【００２０】
制御フィルタ１１０には、制御部１２０から出力されたシフトレンズ１０２の移動目標位置を示す信号とＡ／Ｄ変換器１１５から出力された現在位置信号との差分が入力される。制御フィルタ１１０は、該差分が零に近づくように種々の演算を行ってシフトレンズ１０２を移動させるための制御信号を出力する。制御フィルタ１１０から出力される制御信号は、パルス幅変調回路１１１に送られ、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号に変換される。モータ駆動回路１１２は、パルス幅変調回路１１１からのＰＷＭ信号に基づいてモータ１１３を駆動し、シフトレンズ１０２を移動させる。このようにして、シフトレンズ１０２の移動（つまりはモータ１１３の駆動）が、その現在位置が移動目標位置に近づくようにフィードバック制御される。
【００２１】
角速度センサ１１６は、手振れ等によるカメラ１００の振れ（カメラ振れ）を検出するためのセンサである。角速度センサ１１６は、振動ジャイロ等で構成され、カメラ振れの角速度を示すアナログ信号を出力する。アンプ１１７は、角速度センサ１１６からのアナログ信号を増幅してＡ／Ｄ変換器１１８に供給する。Ａ／Ｄ変換器１１８は、アンプ１１７から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して角変位演算部１１９に出力する。角変位演算部１１９は、Ａ／Ｄ変換器１１８からのデジタル信号に対して種々の信号処理を行い、カメラ１００の振れ角を示す角変位信号を生成して制御部１２０に出力する。制御部１２０は、この角変位信号に基づいてシフトレンズ１０２を移動させるようモータ１１３の駆動を制御する防振制御を行い、像振れを補正する。
【００２２】
タッチパネル１０７は、上述した表示デバイス１０８と、カメラ１００の動作や機能に対する種々の選択や設定をユーザに画面タッチ方式で行わせるためのタッチ検出デバイス（選択手段および設定手段）１０９とを含む。タッチ検出デバイス１０９は、表示デバイス１０８の画面を覆う透明の膜により構成され、画面上におけるユーザが指で触れた位置（座標）を検出する。このため、例えば表示デバイス１０８上に表示されたアイコンにユーザが触れると、そのアイコンに対応した選択や設定が行われる。
【００２３】
図３には、後述する等速パンニングモードが選択された場合のタッチパネル１０７の表示例を示している。タッチパネル１０７には、ファインダ映像３２０が表示され、さらにこれに重畳されて複数の等速パンニング設定ボタン（方向設定ボタン３０１および速度設定ボタン３０２）と録画開始ボタン３０３とがアイコンとして表示される。ユーザがこれらのボタン３０１〜３０３をタッチ操作することにより、等速パンニング機能によって撮像範囲が移動する方向や速度等を設定したり録画を開始（および停止）させたりすることができる。ボタン３０１〜３０３およびこれらに対応する動作については後に詳しく説明する。
【００２４】
制御部（制御手段）１２０は、前述した防振制御のほか、撮像動作の制御や、等速パンニング機能に関する制御（等速パンニング制御）等、カメラ１００が行う全ての動作や機能の制御を行う。本実施例のカメラ１００では、シフトレンズ１０２の制御に関して手振れ補正モードと等速パンニングモードの選択が可能である。制御部１２０は、手振れ補正モードと等速パンニングモードのうちユーザにより選択されたモードに応じてシフトレンズ１０２の移動目標位置を演算して出力する。これらモードの選択は、タッチパネル１０７に表示されるメニュー画面（モード選択画面）にて行う。
【００２５】
「手振れ補正モード」が選択された場合には、制御部１２０は、前述したように角変位演算部１１９から出力された角変位信号に応じて移動目標位置を演算して出力することにより防振制御を行う。一方、「等速パンニングモード」が選択された場合には、制御部１２０は、等速パンニング制御（撮像範囲移動制御）を行う。等速パンニング制御では、制御部１２０は、方向設定ボタン３０１により設定された撮像範囲の移動方向に対応する方向に、速度設定ボタン３０２により設定された撮像範囲の移動速度に対応する速度でシフトレンズ１０２が移動するように移動目標位置を演算する。また、制御部１２０は、等速パンニング制御に合わせて記録表示制御部１０５に録画動作の開始を指示することにより、カメラ１００全体をパンニングしながら撮像を行ったときと同様の映像を取得（記録）する。
【００２６】
以下の説明において、方向設定ボタン３０１により設定された撮像範囲の移動方向を等速パンニング方向といい、速度設定ボタン３０２により設定された撮像範囲の移動速度を等速パンニング速度という。
【００２７】
次に、制御部１２０が手振れ補正モードおよび等速パンニングモードにて行う処理（制御方法）について、図２に示すフローチャートを用いて説明する。制御部１２０はコンピュータであり、コンピュータプログラムとしての制御プログラムに従って該処理を行う。
【００２８】
ステップＳ２０１では、制御部１２０は、タッチパネル１０７におけるユーザのタッチ操作によって等速パンニングモードが選択されたか否かを判定する。等速パンニングモードが選択されていなければ、ステップＳ２０９に進み、通常のカメラ制御を行い、その一つとして防振制御も行う。一方、等速パンニングモードが選択された場合は、ステップＳ２０２に進む。
【００２９】
ステップＳ２０２では、制御部１２０は、シフトレンズ１０２を初期位置である該シフトレンズ１０２の移動可能範囲（位置制御が可能な範囲）のうち中心位置、つまりは撮影光学系１０１の光軸上の位置に移動させる。手振れ補正モードでの防振制御によって、シフトレンズ１０２はカメラ振れの大きさや方向に応じて様々な位置に移動されている可能性が高い。このため、等速パンニングモードが選択された時点で、等速パンニング制御をいつも同じ位置から開始することができるように、シフトレンズ１０２を所定の初期位置（中心位置）に移動させる。つまり、制御部１２０は、シフトレンズ１０２の移動目標位置を初期位置に設定する。この際、シフトレンズ１０２が急激に移動すると映像の変化が目立ってユーザに違和感を与えるで、徐々に移動目標位置を変化させることが望ましい。こうしてシフトレンズ１０２が初期位置まで移動すると、制御部１２０はステップＳ２０３に進む。
【００３０】
ステップＳ２０３では、制御部１２０は、等速パンニング制御における撮像範囲の移動方向と移動速度をユーザに設定させるため、図３に示すように、タッチパネル１０７にファインダ映像３２０とともにボタン３０１〜３０３を表示させる。方向設定ボタン３０１は等速パンニング方向を設定するための「上」、「下」、「左」および「右」ボタンを含む。また、速度設定ボタン３０２は、等速パンニング速度を設定するための「速（高速）」、「中（中速）」および「遅（低速）」ボタンを含む。
【００３１】
例えば、ユーザが「右」ボタン３１１をタッチ操作すると、図３に示すように該ボタン３１１の明暗が反転することで、等速パンニング方向として右方向が設定されたことを示す。また、ユーザが「遅」ボタン３１２をタッチ操作すると、同様に該ボタン３１２の明暗が反転することで、等速パンニング速度として低速が設定されたことを示す。
【００３２】
ステップＳ２０４では、制御部１２０は、ユーザにより録画開始ボタン３０３がタッチ操作された、つまりは録画の開始が指示されたか否かを判定する。録画開始ボタン３０３がタッチ操作されると、ステップＳ２０５に進む。録画開始ボタン３０３がタッチ操作されるまでは、ステップＳ２０２に戻り、等速パンニング方向および等速パンニング速度の設定変更を受け付ける。
【００３３】
ステップＳ２０５では、制御部１２０は、記録表示制御部１０５に録画動作を開始させる。さらに、ステップＳ２０６では、制御部１２０は、ステップＳ２０２で設定された等速パンニング方向に、設定された等速パンニング速度で撮像範囲が移動するようにシフトレンズ１０２を移動させる。具体的には、制御部１２０は、初期位置を起点として、シフトレンズ１０２の現在位置に等速パンニング速度に応じた所定時間周期での位置変化量を等速パンニング方向に加算することで次の移動目標位置を演算する。そして、この演算を、例えば所定時間周期としての１ミリ秒周期で繰り返す。これにより、移動目標位置が順次更新され、シフトレンズ１０２は順次更新される移動目標位置を追うように移動される。この結果、カメラ１００全体をパンニングさせなくても、撮像範囲が等速パンニング方向に連続的に滑らかに移動していく。
【００３４】
なお、等速パンニング方向および速度の設定や録画の開始をタッチパネル１０７上のボタン３０１〜３０３のタッチ操作に応じて開始しなくてもよい。カメラ１００におけるタッチパネル１０７以外の部分に設けられた不図示の操作ボタンやリモコン装置からその操作に応じて送信されてきたリモコン信号を受信することに応じて等速パンニング方向および速度を設定したり録画を開始したりしてもよい。
【００３５】
次に、ステップＳ２０７では、制御部１２０は、等速パンニング制御を終了するか否かを判定する。等速パンニング制御を終了する条件は、（１）ユーザによって等速パンニング制御による撮像範囲の移動または録画の中断が指示されたか、（２）シフトレンズ１０２が所定の停止位置に到達したかである。所定の停止位置としては、シフトレンズ１０２の移動可能範囲の端（可動端）やユーザにより設定された可動端以外の位置である。これらの条件（１），（２）のいずれにも該当しないときは、制御部１２０はステップＳ２０６に戻り、シフトレンズ１０２の移動（つまりは撮像範囲の移動）を続行する。
【００３６】
一方、条件（１），（２）のいずれかに該当したときは、制御部１２０はステップＳ２０８に進み、記録表示制御部１０５に録画（記録用映像の撮像）の停止を指示するとともに、等速パンニング制御を終了する。そして、制御部１２０はステップＳ２０９に進み、シフトレンズ１０２を初期位置に戻した上で手振れ補正モードに移行し、ステップＳ２０１に戻る。
【００３７】
図４には、シフトレンズ１０２の位置（＝移動目標位置）の時間変化の例を示している。ここでは、手振れ補正モードから等速パンニングモードへの切り替えが行われ、さらにその後、手振れ補正モードへの切り替えが行われた場合のシフトレンズ１０２の位置を示している。また、図４では、手振れ補正モードにおいてもシフトレンズ１０２の水平方向での位置のみを示している。図４の縦軸はシフトレンズ１０２の位置を示し、０はシフトレンズ１０２の移動可能範囲の中心位置を示す。また、０からプラス側は撮像範囲を右方向に移動させる方向を示し、マイナス側は撮像範囲を左方向に移動させる方向を示している。ＬＩＭＩＴはシフトレンズ１０２の可動端を示す。
【００３８】
時刻Ｔ１はユーザによって等速パンニングモードが選択された時刻であり、時刻Ｔ２はシフトレンズ１０２の初期位置への移動が終了した時刻を示す。時刻Ｔ３はユーザによって録画開始ボタン３０３がタッチ操作された時刻を示し、時刻Ｔ４は等速パンニング制御の終了時刻を示している。以下の説明において、［Ｓ２・・］は図２中のステップの番号を示す。
【００３９】
時刻０〜Ｔ１では、手振れ補正モードが設定されており［Ｓ２１０］、シフトレンズ１０２の位置は制御部１２０による防振制御によってカメラ振れに応じて変化する（４０１）。時刻Ｔ１で等速パンニングモードが選択されると［Ｓ２０１］、シフトレンズ１０２は制御部１２０によって時刻Ｔ２までに初期位置である中心位置に戻される（４０２）［Ｓ２０２］。シフトレンズ１０２が中心位置に戻されると、図３に示したようにタッチパネル１０７に等速パンニング設定ボタン３０１，３０２と録画開始ボタン３０３が表示される［Ｓ２０３］。ここでは、「右」ボタン３１１と「遅」ボタン３１２がユーザによりタッチ操作されて等速パンニング方向として右方向が設定され、等速パンニング速度として低速が設定されたものとする。
【００４０】
時刻Ｔ３において録画開始ボタン３０３がタッチ操作されると［Ｓ２０４］、録画が開始される［Ｓ２０５］。また、これとともに、制御部１２０による等速パンニン制御によるシフトレンズ１０２の低速での右方向への移動が開始され、これによって撮像範囲も右方向に低速で移動される［Ｓ２０６］。このとき、制御部１２０は、シフトレンズ１０２の現在位置に低速に対応する所定時間周期での位置変化量αを加算してシフトレンズ１０２の移動目標位置を求める演算を該所定時間周期で繰り返す。位置変化量αは、設定された等速パンニング速度（高速、中速および低速）に応じて決定され、等速パンニング速度が速いほど大きく、遅いほど小さい。このような移動目標位置の演算を制御部１２０が所定時間周期で繰り返すことで、シフトレンズ１０２は、設定された等速パンニング方向に、設定された等速パンニング速度で等速移動する。
【００４１】
なお、撮影光学系の構成によっては、撮像範囲の移動方向や移動速度がシフトレンズ１０２の移動方向や移動速度と異なる場合があるが、本実施例では、このような場合を含めてシフトレンズ１０２を等速パンニング方向に等速パンニング速度で移動させるという。
【００４２】
時刻Ｔ４において、シフトレンズ１０２の現在位置が可動端に到達すると［Ｓ２０７］、録画が停止されるとともに［Ｓ２０８］、制御部１２０による等速パンニング制御が終了する。そして、シフトレンズ１０２は制御部１２０によって初期位置である中心位置に戻される［Ｓ２０９］。
【００４３】
シフトレンズ１０２が可動端に到達したか否かの判定は、以下のように行うことができる。シフトレンズ１０２の現在位置をｘとし、右方向（プラス方向）の可動端を＋ＬＩＭＩＴとし、左方向（マイナス方向）の可動端を−ＬＩＭＩＴとする。このときに、
ｘ≧＋ＬＩＭＩＴ
または、
ｘ≦−ＬＩＭＩＴ
となった場合にシフトレンズ１０２が可動端に到達したと判定する。
【００４４】
本実施例では、等速パンニングモードにおいて、ユーザが設定した等速パンニング方向に対応した方向に、ユーザが設定した等速パンニング速度に対応する速度でシフトレンズ１０２を移動させて、撮像範囲を一定方向に一定速度で滑らかに移動させる。これにより、カメラ１００の全体をパンニングしなくても、それと同等の映像を取得することができる。
【実施例２】
【００４５】
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例のデジタルビデオカメラの構成は、実施例１と同じであり、以下の説明でも実施例１と共通する構成要素には実施例１と同符号を付す。本実施例において、制御部１２０が手振れ補正モードおよび等速パンニングモードにて行う処理について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４６】
図５のＳ５０１では、ユーザの操作により等速パンニングモードが選択されたかどうかを判定する。等速パンニングモードが選択されていなければ、Ｓ５１２へ進み、通常のカメラ動作が行われる。このステップでは、制御部１２０は、手ブレ補正部１１９から出力に応じてシフトレンズ１０２を移動させることにより像ブレを防ぐように動作する。
【００４７】
ステップＳ５０１では、制御部１２０は、タッチパネル１０７におけるユーザのタッチ操作によって等速パンニングモードが選択されたか否かを判定する。等速パンニングモードが選択されていなければ、ステップＳ５１２に進み、通常のカメラ制御を行い、その一つとして防振制御も行う。一方、等速パンニングモードが選択された場合は、ステップＳ５０２に進む。
【００４８】
ステップＳ５０２では、制御部１２０は、シフトレンズ１０２を初期位置である該シフトレンズ１０２の移動可能範囲のうち中心位置、つまりは撮影光学系１０１の光軸上の位置に移動させる。
【００４９】
次に、ステップＳ２０３では、制御部１２０は、等速パンニング制御における撮像範囲の移動方向と移動時間をユーザに設定させるため、タッチパネル１０７に、図６に示すような表示を行う。すなわち、タッチパネル１０７にファインダ映像６２０とともに、等速パンニング設定ボタンとしての方向設定ボタン６０１および時間設定ボタン６０２と、録画開始ボタン６０３とを表示させる。方向設定ボタン６０１は、実施例１と同様に、等速パンニング方向を設定するための「上」、「下」、「左」および「右」ボタンを含む。一方、時間設定ボタン６０２は、等速パンニング時間（撮像範囲の移動時間）を設定するための「５秒」、「１０秒」および「２０秒」ボタンを含む。時間設定ボタン６０２により、撮像範囲の移動の速度に代えて、該移動の開始から終了までの所要時間を設定することが可能になる。
【００５０】
例えば、ユーザが「右」ボタン６１１をタッチ操作すると、図６に示すように該ボタン６１１の明暗が反転することで、等速パンニング方向として右方向が設定されたことを示す。また、ユーザが「１０秒」ボタン６１２をタッチ操作すると、同様に該ボタン６１２の明暗が反転することで、等速パンニング時間として１０秒が設定されたことを示す。
【００５１】
次に、ステップＳ５０４では、制御部１２０は、シフトレンズ１０２を、その移動可能範囲のうちステップＳ５０３にて設定された等速パンニング方向とは逆方向の端（可動端）まで移動させる。この制御により、シフトレンズ１０２を中心位置から移動させる場合に比べて、撮像範囲をより大きく移動させることができる。シフトレンズ１０２の可動端への移動が完了すると、ステップＳ５０５に進む。
【００５２】
ステップＳ５０５では、制御部１２０は、ユーザにより録画開始ボタン６０３がタッチ操作された、つまりは録画の開始が指示されたか否かを判定する。録画開始ボタン６０３がタッチ操作されると、ステップＳ５０７に進む。録画開始ボタン６０３がタッチ操作されるまでは、ステップＳ５０２に戻り、等速パンニング方向および等速パンニング時間の設定変更を受け付ける。
【００５３】
ステップＳ５０６では、制御部１２０は、記録表示制御部１０５に録画動作を開始させる。そして、次のステップＳ５０７では、制御部１２０は、録画の開始時から所定の待ち時間（所定時間）が経過するのを待ち、この間はシフトレンズ１０２を移動させないようにする。これは、ユーザによる録画開始ボタン６０３のタッチ操作（またはタッチパネル１０７以外の操作ボタンでの録画開始操作）によってカメラ振れが発生する場合があり、このカメラ振れによる像振れが撮像範囲の移動中に記録されるのを防止するためである。上記待ち時間としては、録画開始ボタン６０３のタッチ操作によるカメラ振れが収まるのに十分であり、かつ該タッチ操作から撮像範囲の移動開始までがユーザが長すぎると感じない程度の時間が設定される。待ち時間が経過すると、制御部１２０は、ステップＳ５０８に進む。
【００５４】
ステップＳ５０８では、制御部１２０は、ステップＳ５０３で設定された等速パンニング方向に、設定された等速パンニング時間で撮像範囲が移動するようにシフトレンズ１０２を移動させる。具体的には、制御部１２０は、ステップＳ５０４でシフトレンズ１０２を移動させた可動端を起点として、シフトレンズ１０２の現在位置に等速パンニング時間内での所定時間周期ごとの位置変化量を等速パンニング方向に加算することで次の移動目標位置を演算する。この演算は、以下のような式を用いて行われる。
α＝Ｌ×ｔ÷ Ｔ
ただし、αは所定時間周期ごとの位置変化量であり、Ｔは等速パンニング時間である。また、ｔは所定時間周期であり、Ｌはシフトレンズ１０２の等速パンニング方向での一方の可動端から他方の可動端までの移動距離である。
【００５５】
そして、この演算を、例えば所定時間周期としての１ミリ秒周期で繰り返す。これにより、移動目標位置が順次更新され、シフトレンズ１０２は順次更新される移動目標位置を追うように移動される。この結果、カメラ１００全体をパンニングさせなくても、撮像範囲が等速パンニング方向に連続的に滑らかに移動していく。
【００５６】
次に、ステップＳ５０９では、制御部１２０は、等速パンニング制御を終了するか否かを判定する。等速パンニング制御を終了する条件は、実施例１のステップＳ２０７にて説明した条件（１），（２）である。条件（１），（２）のいずれにも該当しないときは、制御部１２０はステップＳ５０８に戻り、シフトレンズ１０２の移動（つまりは撮像範囲の移動）を続行する。
【００５７】
一方、条件（１），（２）のいずれかに該当したときは、制御部１２０はステップＳ５１０に進み、記録表示制御部１０５に録画の停止を指示するとともに、等速パンニング制御を終了する。そして、制御部１２０はステップＳ５１１に進み、シフトレンズ１０２を再び等速パンニング方向とは逆方向の可動端まで移動させた上で手振れ補正モードに移行し、ステップＳ５０１に戻る。
【００５８】
本実施例では、等速パンニングモードにおいて、ユーザが設定した等速パンニング方向に対応する方向に、ユーザが設定した等速パンニング時間に対応する速度でシフトレンズ１０２を移動させて、撮像範囲を一定方向に一定速度で滑らかに移動させる。これにより、カメラ１００の全体をパンニングしなくても、それと同等の映像を取得することができる。特に、本実施例では、等速パンニング時間のユーザ設定が可能であるため、撮像するシーンの長さに合わせた等速パンニング制御を簡単に行うことができる。
【実施例３】
【００５９】
次に、本発明の実施例３について説明する。本実施例のデジタルビデオカメラの構成は、実施例１と同じであり、以下の説明でも実施例１と共通する構成要素には実施例１と同符号を付す。また、本実施例は、実施例２の変形例であるため、制御部１２０が手振れ補正モードおよび等速パンニングモードにて行う処理について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。
【００６０】
本実施例では、ステップＳ５０３において、制御部１２０は、タッチパネル１０７に、実施例２で説明した方向設定ボタン６０１に代えて、図７に示す方向設定枠７０１を表示させる。方向設定枠７０１内の任意の位置（タッチ位置）をユーザがタッチすることにより、該方向設定枠７０１の中心からタッチ位置に向かう方向が等速パンニング方向に設定される。本実施例によれば、等速パンニング方向を上下左右の４方向だけでなく、３６０°における任意の方向に設定することができる。
【００６１】
実際の処理は以下の通りである。例えば、図７に示すように、方向設定枠７０１内の任意の位置７１２がタッチ操作されると、タッチ検出デバイス１０９からはそのタッチ位置７１２の座標情報として（ｘ１，ｙ１）が出力される。制御部１２０は、タッチパネル１０７の中心位置の座標（ｘ０，ｙ０）からタッチ位置の座標（ｘ１，ｙ１）に向かう方向（水平方向に対する角度）θを以下の式により演算する。
θ＝ａｔａｎ［（ｙ１−ｙ０）／（ｘ１−ｘ０）］
制御部１２０は、このようにして演算したθを等速パンニング方向に設定する。
【００６２】
また、方向設定枠７０１内の任意の位置がタッチ操作されると、制御部１２０は、設定された等速パンニング方向をユーザに確認させるために、方向設定枠７０１内に等速パンニング方向を示す矢印７１３を表示する。
【００６３】
なお、図７には実施例２と同様に等速パンニング時間を設定するための時間設定ボタン７０２が表示されているが、これに代えて、実施例１と同様に速度設定ボタンを表示してもよい。
【００６４】
次に、方向設定枠７０１を通じて等速パンニング方向が設定され、かつ時間設定ボタン７０２を通じて等速パンニング時間が設定された場合に、図５のステップＳ５０８で制御部１２０が行うシフトレンズ１０２の移動目標位置の演算について説明する。
【００６５】
制御部１２０は、ステップＳ５０４でシフトレンズ１０２を移動させた可動端を起点として、シフトレンズ１０２の現在位置に等速パンニング時間内での所定時間周期ごとの位置変化量を等速パンニング方向に加算することで次の移動目標位置を演算する。この演算は、以下のような式を用いて行われる。
αｘ＝（ｘ１−ｘ０）×ｔ÷ Ｔ
αｙ＝（ｙ１−ｙ０）×ｔ÷ Ｔ
ただし、αｘ，αｙはそれぞれ水平方向と垂直方向での所定時間周期ごとの位置変化量であり、Ｔは等速パンニング時間である。また、ｔは所定時間周期であり、Ｌはシフトレンズ１０２の等速パンニング方向での一方の可動端から他方の可動端までの移動距離である。
【００６６】
そして、この演算を、例えば所定時間周期としての１ミリ秒周期で繰り返す。これにより、移動目標位置が順次更新され、シフトレンズ１０２は順次更新される移動目標位置を追うように移動される。この結果、カメラ１００全体をパンニングさせなくても、撮像範囲が等速パンニング方向に連続的に滑らかに移動していく。
【００６７】
本実施例によれば、ユーザが任意の等速パンニング方向を設定することができ、等速パニング機能を用いた撮像の自由度をより高くすることができる。
【００６８】
なお、上記各実施例では、シフトレンズおよび撮像範囲を一定の方向に一定の速度で移動させる等速パンニング制御について説明したが、それらの移動中において方向や速度を変化させるように設定できるようにしてもよい。例えば、撮像範囲の移動開始から途中までは水平方向に低速で移動させ、途中から移動終了にかけて垂直方向に高速で移動させるようにしてもよい。
【００６９】
また、上記各実施例では、等速パンニング制御中は防振制御を行わない場合について説明したが、等速パンニング制御中に防振制御も併せて行えるようにしてもよい。つまり、等速パンニング制御と防振制御のうち少なくとも一方をユーザが選択できるようにしてもよい。例えば、水平方向にシフトレンズを移動させる等速パンニング制御中に、垂直方向のカメラ振れに対する防振制御を行うようにしてもよい。
【００７０】
また、上記各実施例では可動素子としてのシフトレンズ１０２を光軸に対して移動させることで光学防振機能および等速パンニング機能を実現する場合について説明した。しかし、撮像素子１０３を可動素子として光軸に対して直交する方向に移動させてこれらの機能を実現してもよい。
【００７１】
また、上記各実施例では、光学機器としてのデジタルビデオカメラについて説明したが、本発明は動画撮像機能を有するデジタルスチルカメラにも適用が可能であり、さらにはこれらのカメラに取り外し可能に装着される交換レンズにも適用が可能である。また、カメラには、携帯電話、ゲーム機およびノート型パーソナルコンピュータに搭載されるカメラ含まれる。
【００７２】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
動画撮像中に簡易に撮像範囲を移動させることが可能な撮像装置等の光学機器を提供できる。
【符号の説明】
【００７４】
１００  デジタルビデオカメラ
１０２  シフトレンズ
１０７  タッチパネル
１２０  制御部
【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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