(57)【要約】【課題】  動画撮影、静止画撮影それぞれにおいて適切な手ぶれ補正動作を行えるようにする。【解決手段】  動画撮影および静止画撮影が可能であるカメラに装着されるレンズ装置に搭載される手ぶれ補正装置であり、手ぶれを光学的に補正する補正手段と、前記カメラまたはレンズ装置の振れに応じた手ぶれ信号を出力する振れ検出手段と、手ぶれの周波数成分のうち所定の周波数領域の成分のみ切り出すフィルタ手段と、前記フィルタ手段の出力に基づき補正手段を制御する制御手段と、前記手ぶれ信号の出力レベルに応じて前記周波数領域を変更する領域変更手段とを有する。  そして、前記領域変更手段は、動画撮影時は、前記手ぶれ信号の出力レベル対前記周波数領域特性の傾斜が実質一定となるように前記周波数領域を変更し、静止画撮影時は、前記手ぶれ信号の出力レベルの領域を複数に分割したその領域毎に前記傾斜が異なるように前記周波数領域を変更する。【選択図】  図３
2007142980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画撮影と静止画撮影が可能なカメラに装着されるレンズ装置に搭載される手ぶれ補正装置であって、
手ぶれを光学的に補正するための動作を行う補正手段と、
前記カメラまたはレンズ装置の振れに応じた手ぶれ信号を出力する振れ検出手段と、
前記手ぶれ信号のうち所定の周波数領域の信号のみを通過するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段の出力に基づき前記補正手段を制御する制御手段と、
前記手ぶれ信号の出力レベルに応じて前記周波数領域を変更する領域変更手段と
を有し、
前記領域変更手段は、動画撮影時は、前記手ぶれ信号の出力レベル対前記周波数領域特性の傾斜が実質一定となるように前記周波数領域を変更し、静止画撮影時は、前記手ぶれ信号の出力レベルの領域を複数に分割したその領域毎に前記傾斜が異なるように前記周波数領域を変更することを特徴とする手ぶれ補正装置。
【請求項２】
前記出力レベルの領域は少なくとも３つの領域を含み、前記領域変更手段は、前記３つの領域のうち、出力レベルが最も低い領域では前記動画撮影時の傾斜より小さい傾斜で、中間の領域では前記動画撮影時の傾斜より大きい傾斜で、出力レベルが最も高い領域では傾斜０で前記周波数領域を変更することを特徴とする請求項１に記載の手ぶれ補正装置。
【請求項３】
動画撮影と静止画撮影が可能なカメラに装着されるレンズ装置に搭載される手ぶれ補正装置であって、
手ぶれを光学的に補正するための動作を行う補正手段と、
前記カメラまたはレンズ装置の振れに応じた手ぶれ信号を出力する振れ検出手段と、
前記手ぶれ信号のうち所定の周波数領域の信号のみを通過するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段の出力に基づき前記補正手段を制御する制御手段と、
前記手ぶれ信号の出力レベルに応じて前記周波数領域を変更する領域変更手段と
を有し、
前記領域変更手段は、前記周波数領域を変更する際、動画撮影時は、前記手ぶれ信号の出力レベルにかかわらず一定の速度で前記周波数領域を前記手ぶれ信号の出力レベルに応じた周波数領域まで移動させ、静止画撮影時は、前記手ぶれ信号の出力レベルの領域を複数に分割したその領域毎に異なる速度で前記周波数領域を移動させることを特徴とする手ぶれ補正装置。
【請求項４】
前記出力レベルの領域は少なくとも３つの領域を含み、前記領域変更手段は、前記３つの領域のうち、出力レベルが最も低い領域では前記動画撮影時の速度より遅い速度で、中間の領域では前記動画撮影時の速度より速い速度で、前記周波数領域を移動させることを特徴とする請求項３に記載の手ぶれ補正装置。
【請求項５】
前記領域変更手段は、前記フィルタ手段を通過した前記手ぶれ信号の出力レベルに基づいて前記周波数領域を変更することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の手ぶれ補正装置。
【請求項６】
動画撮影と静止画撮影が可能なカメラに装着されるレンズ装置に搭載される手ぶれ補正装置であって、
手ぶれを光学的に補正するための動作を行う補正手段と、
前記カメラまたはレンズ装置の振れに応じた手ぶれ信号を出力する振れ検出手段と、
前記手ぶれ信号のうち所定の周波数領域の信号のみを通過するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段の出力に基づき前記補正手段を制御する制御手段と、
前記手ぶれ信号の出力レベルに応じて前記周波数領域を変更する領域変更手段と
を有し、
前記領域変更手段は、前記周波数領域を変更する際、動画撮影時は、前記手ぶれ信号の出力レベルにかかわらず等間隔で前記周波数領域を前記手ぶれ信号の出力レベルに応じた周波数領域に制御し、静止画撮影時は、前記手ぶれ信号の出力レベルに対して等間隔でなく前記周波数領域を前記手ぶれ信号の出力レベルに応じた周波数領域に制御することを特徴とする手ぶれ補正装置。
【請求項７】
前記周波数領域の間隔は等間隔でなく、前記領域変更手段は、出力レベルが低い領域では前記動画撮影時の間隔より細かい間隔で、高い領域では前記動画撮影時の間隔より粗い間隔で、前記周波数領域を制御することを特徴とする請求項６に記載の手ぶれ補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画撮影と静止画撮影の両方が可能なカメラに装着されるレンズ装置に搭載される手ぶれ補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラやレンズ装置には撮影者が保持しているときの手ぶれを抑制するために手ぶれ補正装置が搭載されている。
また、特許文献１には、動画撮影時と静止画撮影時において、それぞれ適切な手ぶれ補正動作を行うことを目的としたカメラ装置が開示されている。このカメラ装置は、手ぶれを検出するためのジャイロセンサから手ぶれ領域のみを切り出すフィルタの周波数特性の変更スピードを動画撮影時と静止画撮影時とで切り替えるようにしている。特許文献１では、動画撮影時も静止画撮影時も周波数特性は通常撮影とパンニング（またはチルティング）撮影との２段階に切り替えている。また、このときのフィルタの周波数特性の変更スピードは、例えば、動画撮影時で数十ｍｓから百ｍｓ程度、静止画撮影時で数ｍＳから十ｍＳ程度である。
【特許文献１】特開２００５−７９８６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１にて提案のカメラ装置は、静止画撮影時に周波数特性をゆっくりと変更させるものである。そのため、パンニング時の変更スピードもゆっくりとなってしまい、結果として十分な手ぶれ補正動作を行うことはできないという問題がある。
そこで、本発明は動画撮影時および静止画撮影時のそれぞれに対して手ぶれ補正のパンニング制御を適切に行うようにした手ぶれ補正装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するための手ぶれ補正装置は、動画撮影と静止画撮影が可能なカメラに装着されるレンズ装置に搭載されるものであり、手ぶれを光学的に補正するための動作を行う補正手段とを備える。また、前記カメラまたはレンズ装置の振れに応じた手ぶれ信号を出力する振れ検出手段と、前記手ぶれ信号のうち所定の周波数領域の信号のみを通過するフィルタ手段とを備える。さらに、前記フィルタ手段の出力に基づき前記補正手段を制御する制御手段と、前記手ぶれ信号の出力レベルに応じて前記周波数領域を変更する領域変更手段とを疎なる。そして、本発明に係る第１の手ぶれ補正装置において、前記領域変更手段は、動画撮影時と静止画撮影時とで、前記手ぶれ信号の出力レベル対前記周波数領域特性の傾斜の変わり方を異ならせている。すなわち、動画撮影時は、前記傾斜が実質一定となるように前記周波数領域を変更する。一方、静止画撮影時は、前記手ぶれ信号の出力レベルの領域を複数に分割したその領域毎に前記傾斜が異なるように前記周波数領域を変更する。
【０００５】
また、本発明に係る第２の手ぶれ補正装置において、前記領域変更手段は、動画撮影時と静止画撮影時とで、周波数領域の移動の仕方を異ならせている。すなわち、動画撮影時は、前記手ぶれ信号の出力レベルにかかわらず一定の速度で前記周波数領域を前記手ぶれ信号の出力レベルに応じた周波数領域まで移動させる。一方、静止画撮影時は、前記手ぶれ信号の出力レベルの領域を複数に分割したその領域毎に異なる速度で前記周波数領域を移動させる。
【０００６】
また、本発明に係る第３の手ぶれ補正装置において、前記領域変更手段は、動画撮影時と静止画撮影時とで、前記周波数領域を変更する際の周波数間隔の取り方を異ならせている。すなわち、動画撮影時は、前記手ぶれ信号の出力レベルにかかわらず等間隔で前記周波数領域を前記手ぶれ信号の出力レベルに応じた周波数領域に制御する。一方、静止画撮影時は、前記手ぶれ信号の出力レベルに対して等間隔でなく前記周波数領域を前記手ぶれ信号の出力レベルに応じた周波数領域に制御する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、動画撮影時と静止画撮影時とで前記手ぶれ信号の出力レベル対前記周波数領域特性の傾斜の変わり方を異ならせることで、動画撮影時と静止画撮影時とにおいてそれぞれ最適な手ぶれ補正動作を行うことが可能となる。また、特に静止画撮影時における手ぶれ補正動作を行う周波数領域変更のスピードを手ぶれ信号出力レベルに応じて変化することで、動画撮影時と静止画撮影時とにおいてそれぞれ最適な手ぶれ補正動作を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を添付の図面を用いて説明する実施例に基づいて詳細に説明する。
［実施例１］
図１は本発明の一実施例に係るビデオカメラの構成を示す図である。図１において、１０１はレンズ部であり、カメラ接続可能な交換レンズである。
１０２はカメラ部であり、各種レンズを接続可能な撮像装置である。
１０３はカメラもしくはこのカメラに装着されるレンズの揺れを検出するジャイロであり、ヨー方向およびピッチ方向の揺れを検出する。なお、ジャイロ１０３は揺れに対する角速度信号を出力する。
１０４はＩＳ（Ｉｍａｇｅ  Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ）制御回路であり、ジャイロ１０３からの信号から手ぶれ成分を検出し、補正信号を作り出す。
１０５は可変頂角プリズム（以下ＶＡＰと呼ぶ）である。ＶＡＰ１０５は不図示の対面するガラスとその外周部に蛇腹上に形成されたフィルムの内部に装填された均一な屈折率の液体から構成されている。このＶＡＰ１０５を外部から駆動することで頂角を２次元的に変化させることにより手ぶれを抑制する方向に光軸を偏向させて手ぶれの補正を行うことが可能である。
【０００９】
１０６はズームレンズ群であり、ズームモータ１０７、ズームモータドライバ１０８によって光軸方向に駆動することでズーム倍率を調整する。
１０９は絞りであり、ＩＧモータ１１０、ＩＧドライバ１１１によって駆動することで絞り径を調節し、後述する撮像素子１１７に入射される光量を調節する。
１１２はフォーカスレンズ群であり、フォーカスモータ１１３、フォーカスモータドライバ１１４によって光軸方向に駆動することでフォーカシングを行う。
１１５はレンズＣＰＵであり、レンズ各アクチュエータの制御、および信号処理を行う。
【００１０】
１１６は接点ブロックであり、レンズ１０１−カメラ１０２間を各々のＣＰＵを通じての通信、およびカメラ側からレンズに対する電源供給を行う。
１１７は撮像素子であり、受光された光学像を電気信号に変換し、増幅器１１８で所定の信号レベルに増幅する。撮像素子１１７の駆動は不図示のタイミングジェネレエータからの信号で駆動し、出力信号のタイミングに合わせてサンプリングし、アナログ−デジタル信号変換を行い出力する。
１１９は信号処理回路であり入力された映像信号から標準方式のテレビジョン信号に変換された映像信号を出力する。
１２０はカメラＣＰＵであり、カメラ各部の制御、信号処理および操作スイッチの制御を行う。
【００１１】
１２１は動画撮影−静止画撮影切り替えスイッチであり、動画撮影、静止画撮影のどちらかを選択する。
１２２は手ぶれ補正スイッチであり、手ぶれ補正動作のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。
１２３は動画記憶回路であり、動画撮影時には信号処理回路からの映像信号から不図示の外部動画記憶手段（メモリ、テープ等）に対して録画動作を行う。
１２４は静止画記憶手段であり、静止画撮影時には信号処理回路からの映像信号から静止画部を抜き出し不図示の外部静止画記憶手段（メモリ等）に対して静止画記録動作を行う。
【００１２】
次に本発明の特徴である手ぶれ補正制御に関して図２を用いて詳しく説明する。
２０１はカメラ、もしくはカメラに装着されるレンズの揺れを検出するジャイロであり、ヨー方向、およびピッチ方向の揺れを検出する。なお、ジャイロは揺れに対する角速度信号を出力する。
２０２はハイパスフィルタ（ＨＰＦ）でジャイロ２０１からの角速度信号に対して手ぶれ領域以下をカット（例えば０．１Ｈｚ以下をカット）するフィルタである。
２０３は可変フィルタ（Ｖフィルタ）であり、後述するパンニング制御部からの制御信号によりパンニング状態に合わせたフィルタ領域に変更する。
２０４は積分回路であり、ジャイロ２０１からの角速度信号から積分処理することで角変位信号（制御信号）に変換する。
２０５はパンニング制御部であり、制御信号のレベルによりパンニング状態を検出して適切な手ぶれ補正が行えるようにＶフィルタ２０３に対してフィルタ帯域変更信号を出力する。
２０６は駆動回路であり、手ぶれに対する制御信号から不図示の補正回路を駆動するための駆動信号を生成する。
【００１３】
次に動画撮影、静止画撮影時それぞれのパンニング制御の具体的動作を図３のＨＰＦ特性図を用いて説明する。
図３（Ａ）は可変フィルタ２０３の周波数特性を示した図である。
実線は通常状態での手ぶれ補正時の周波数特性を示し、カットオフ周波数ｆｃ１のハイパスフィルタである。点線はパンニング状態での周波数特性を示し、カットオフ周波数ｆｃ２のハイパスフィルタである。例えば、ｆｃ１は０．１Ｈｚ、ｆｃ２は１０Ｈｚ程度である。
【００１４】
図２のパンニング制御部２０５は制御信号（手ぶれ信号）の値が所定値以上に大きくなった時にはパンニング中であると判断し、周波数特性を通常状態での動作時のものからパンニング時のものに変更する。
ここで、周波数特性を通常動作時のものからパンニング時のものへ変更する際の変更スピードを、動画撮影であるか静止画撮影であるかによって異ならせる。これを図３（Ｂ）、（Ｃ）を用いて説明する。
【００１５】
図３（Ｂ）は動画撮影時の制御信号に対するカットオフ周波数の変化を示した図である。
制御信号に対してカットオフ周波数は線形の特性をもっている。すなわち制御信号が大きくなるにつれてカットオフ周波数もリニアに高く設定していくことで切り替わりスピードは一定で変化する。
したがって動画撮影では、通常動作時もパンニング時と同じ一定のスピードでカットオフ周波数を変化させる。
【００１６】
一方、図３（Ｃ）は静止画撮影時の制御信号に対するカットオフ周波数の変化を示した図である。
制御信号に対してカットオフ周波数は段階をもって変化している。領域Ｃ１（通常動作時）では動画撮影時の傾きよりも小さく設定され、領域Ｃ２（パンニング時）では動画撮影時の傾きよりも大きく設定され、領域Ｃ３では傾き０に設定している。
またカットオフ周波数の刻み幅はカットオフ周波数が小さい時には刻み幅を小さく制御し、カットオフ周波数が大きい時には刻み幅を大きく制御している。
したがって静止画撮影では、通常動作時にはカットオフ周波数をゆっくりと変化させることで低域側を効かせる。一方、パンニング状態ではすばやく広域側にシフトすることでパンニング制御を行っている。
【００１７】
動画撮影時はパンニング中も含めて常に撮影されているので、パンニング時の周波数変更を速く行うと撮影される映像の動きも速くなって不自然に見えてしまう。そこで一定の速度で周波数特性を変更する。一方、静止画撮影では動画撮影とは異なって構図変更時等には素早くパンニング動作を行う。そこで通常撮影ではゆっくりと周波数特性を変更して低域側を効かせ、パンニング領域では素早く広域側にシフトする。
【００１８】
次に動画撮影、静止画撮影時それぞれのパンニング制御の具体的動作を図４の動作フローチャートを用いて説明する。なお、ここでの動作フローチャートは手ぶれ補正動作部のみ動作フローである。
動作スタート（Ｓ４０１）後、まず手ぶれ補正スイッチ１２２のＯＮ／ＯＦＦを判定する（Ｓ４０２）。
撮影者が手ぶれ補正ＳＷ１２２をＯＮとしていることを判定したら、撮影モードが動画撮影／静止画撮影のどちらであるかを判定する（Ｓ４０３）。
動画撮影モードであったら図３（Ｂ）のように周波数切り替えスピードを一定に設定し、周波数切り替え間隔もリニアに設定する（Ｓ４０４、Ｓ４０５）。
一方、静止画撮影モードであったら図３（Ｃ）のように周波数切り替えスピードを制御信号に対して領域毎に設定し、周波数切り替え間隔をノンリニアに設定する（Ｓ４０６、Ｓ４０７）。
そして、撮影モードに応じた周波数設定が完了したら防振（手ぶれ補正）動作をスタートさせる（Ｓ４０８）。
【００１９】
以上、上記実施例では交換レンズタイプのカメラシステムについて説明したが、本発明はレンズ一体タイプのカメラにも適用可能である。
さらに、上記実施例では手ぶれの検出としてジャイロセンサを用いて補正信号を得る場合について説明したが、加速度センサ等を手ぶれ検出センサに用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施例に係るカメラシステムの構成を示す図である。
【図２】図１のカメラシステムの手ぶれ補正制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】図２の手ぶれ補正制御系におけるフィルタ特性を説明するための図である。
【図４】図１のカメラシステムにおける手ぶれ補正動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００２１】
１０１：交換レンズ
１０３：ジャイロセンサ
１０４：ＩＳ制御回路
１０５：ＶＡＰ
１１５：レンズＣＰＵ
１２３：動画記憶回路
１２４：静止画記憶回路
【図１】
2007142980.tif 000003
【図２】
2007142980.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007142980.tif 000006