JPH0481079A - ビデオカメラにおける画像安定化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はビデオカメラに関する。とくに本発明は、ビデ
オカメラにおける画像安定化装置に関する。

〔従来技術〕

ビデオカメラを手持ちで撮影するとき、手振れがあると
撮影画面が揺れて見にくい画面となる。

また、ビデオカメラを自動車や航空機あるいは船に搭載
して撮影を行うと、それら乗り物の振動または揺れによ
って同様に映像画面か揺れて見にくくなる。

従来、この問題を解決する手段として、特開昭５３−６
４１７５号公報には、船舶等における監視装置に使用さ
れるためのものとして、シンバル機構により支持された
方向ジャイロと垂直ジャイロとからなるジャイロ機構に
ビデオカメラを支持して撮影レンズの方向を安定化させ
るものが教示されている。このようにジャイロにより安
定化を図る機構を通常の手持ち式ビデオカメラに適用す
ると、装置か大型で重くなり過ぎることと、ビデオカメ
ラを移動操作しながら撮影するときには、ジャイロか逆
に邪魔をする問題がある。

特開昭６１−２６４３２６号公報、特開昭６１２９４９
７４号公報、特開昭６２−１８８７４号公報、特開昭６
２−１８８７６号公報、特開昭６２−２６１２８３号公
報、あるいは特開昭６３２６１６９号公報などには、こ
の問題を解決する手段として、レンズおよび撮像素子を
支持するレンズ鏡胴をジンバル機構により支持し、レン
ズ鏡胴の揺れを検出してシンバル機構を制御することに
より画面の揺れを防止する構成が提案されている。これ
らの構成は、レンズ鏡胴の揺れをシンバル機構の角速度
変化として角速度検出器で検出し、この結果に基いてジ
ンバル機構を電磁手段により修正するものであるので、
機構部品か多く構造か複雑になり、装置全体が大型で重
くなる。

特開昭６４−７８５８１号公報にはこれらの問題を解決
する手段として、揺れ検出手段と画像ぶれ補正手段とで
構成されるビデオカメラの画像ぶれ補正装置か開示され
ている。揺れ検出手段は、撮像素子から出力される撮像
信号を少くとも１フレーム遅延するメモリ出力と撮像信
号との相関を検出する演算回路で構成し、画像ぶれ補正
手段は少くとも１フレ一ム分の記憶容量のメモリで構成
し、撮像信号の書きこみ、読み出しのタイミングを揺れ
検出信号に基いて制御することによって画像ぶれか補正
される。

また、特開昭６０−１４３３３０号公報には、垂直と水
平に電荷を転送する固体撮像素子を有し、その転送は振
動型角速度センサを用いる揺動検出手段の信号に応じて
行なうようにして画像ぶれを補正することが教示されて
いる。

〔発明か解決しようとする課題〕

上述の特開昭６４−７８５８１号公報に記載された構成
では、撮影対象が静止物体である場合には揺れの検出は
可能であるが、撮影対象が動く物体である場合には、カ
メラ揺れと撮影対象の動きとか混在するのでカメラ揺れ
の検出は困難である。

従って、揺れの補正ができない場合が生ずる。

また、特開昭６０−１４３３３０号公報に記載された構
成では、固体撮像素子である画像検出器から画像信号を
読み出す際に、揺れ補正の制御を行うものであるため、
従来のビデオカメラの画像信号の読み出し回路を根本的
に変更しなければならない。

本発明は、以上のような従来技術の問題点を解決すると
共に、揺れの補正を画像信号の電気的処理によって行う
ことにより、小型で低価格な装置を提供するためのもの
である。さらに、揺れの補正を電気的に行う場合には、
画面揺れの走査による画面更新特性と、揺れ補正するた
めの信号の特性とを周波数領域において一致させる必要
かあるか、本発明はこの課題に対しても解決策を提供す
る。

さらに、本発明は従来のビデオカメラを基本的に変更す
ることなく、揺れ補正機能の回路部分を追加することに
より揺れ補正を行うことができる装置を提供する。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明においては撮影レン
ズ手段の焦点距離および揺れ角から画像のずれ量を計算
し、そのずれ量に基いて画像信号を処理し、揺れを補正
した画像信号を得る。すなわち、本発明のビデオカメラ
における画像安定化装置は、ビデオカメラの揺れ角を検
出する揺れ角検出手段と、ビデオカメラのレンズ系の焦
点距離および前記揺れ角検出手段の検出した揺れ角から
、揺れに伴う画像検知器上の画像のずれ量を計算するず
れ量演算手段と、前記揺れ角検出手段の検出した揺れ角
信号と揺れ補正前の画像信号の画像の揺れとの間のそれ
ぞれの揺れ波形の位相を補償するための位相補償手段と
、前記ずれ量演算手段の計算結果に基いて、前記ずれ量
が補正されるよう画像信号の同期信号のタイミングを変
更する画像信号変更信号とから構成される。

ビデオカメラの揺れを撮影者が意図的に行うパン操作お
よびチルト操作から区別して、揺れの防止を効果的に行
うために、本発明の一態様においては、撮影者が行うカ
メラの移動操作をカメラの揺れから識別するためのフィ
ルタ手段か設けられ、カメラの移動操作か検出されたと
き、前記画像信号変更手段の作動か停止させられる。ま
た、ビデオカメラがズームレンズ手段を有するばあいに
は、ズーム位置を検出する手段を設けて検出されたズー
ム位置からレンズの焦点距離を演算し、揺れに伴う画像
のずれの計算にこの焦点距離を使用する。

また、本発明のさらに別な態様では、撮影者か行うカメ
ラの移動操作とカメラ揺れとを識別するためのフィルタ
手段と、カメラの移動操作が検出されたとき画像信号変
更手段の作動を停止する停止手段とをなくして、代りに
前記揺れ角検出手段は、揺れ角速度検出手段と高域積分
手段とにより構成し、高域積分手段はビデオカメラの揺
れの信号に対しては積分し、撮影者が行うビデオカメラ
の移動操作の信号に対しては減衰させる特性をもつよう
にする。

〔作用〕

本発明においては、ビデオカメラの揺れ角とレンズ系の
焦点距離とから揺れに伴う画像のずれ量を計算し、その
ずれ量が補正されるように画像信号を変更するので、補
正された画像信号は揺れによって変化せず、画像の揺れ
を防止できる。また、フィルタ手段によりカメラの移動
操作か検出されたときに、画像信号変更手段の作動を停
止することにより、画像の揺れ防止か、撮影者によるパ
ン操作およびチルト操作を妨害することはなくなる。

画像信号変更手段の作動の停止は、パン操作とチルト操
作についてそれぞれ独立に行って、パン操作中に縦方向
の揺れの補正を継続し、チルト操作中は横方向の揺れの
補正を継続することも可能である。本発明の別の態様で
は、高域積分手段を設けて、揺れに対しては揺れ角信号
を出力させ、撮影者が行うカメラの移動操作に対しては
その信号を出力させないようにして、画像信号変更手段
の作動を停止させるようにすることにより、前記と同様
の機能を得ることかできる。

〔実施例〕

以下、実施例について説明する。

〔実施例１．基本システム〕 （ア）全体構成 第１図および第２図を参照すると、図に示されたビデオ
カメラは、レンズ系２を有する。このレンズ系２は被写
体像を画像検知器３に結像させるための光学系であり、
固定焦点型あるいはズームレンズ型のいづれでも使用で
きる。レンズ系２の後方には、ＣＣＤ等の固体撮像素子
を縦横にマトリクス状に配列した２次元画像検知器３か
配置される。画像検知器３の検知信号は信号処理回路４
に送られる。この信号処理回路４は画像情報の読み出し
制御信号を発生させて画像検知器３の受光素子を水平方
向に走査し、この走査を上から下へ順次行なって、公知
のフィールド走査およびフレーム走査による画像信号の
読み出しを行って、画像信号１７を画像信号補正回路８
に出力する。画像信号補正回路８は、入力された画像信
号１７に対して、撮影者の手ぶれや乗り物の動揺等に基
く画像の揺れを補正する回路部分である。画像信号補正
回路８に縦揺れ角信号Ｉ９と横揺れ角信号２０を送るた
めに縦角速度検出器６と横角速度検出器７および補正信
号回路５０か設けられる。縦角速度検出器６と横角速度
検出器７としては小型のレートジャイロを使用すること
かでき、また他の原理による角速度検出器、例えば、ガ
スレートセンサ等を使用してもよい。

補正信号回路５０にはチルトフィルタ１１とパンフィル
タ１２か設けられる。チルトフィルタ１１とパンフィル
タ１２は、ビデオカメラの揺れと撮影者か意図的に行う
パンやチルトの操作とを識別するためのフィルタ回路で
あり、角速度検出器６．７の出力を受けてチルトやパン
の操作かあった場合には、出力を発生する。また、補正
信号回路５０にはチルトフィルタ１１の出力により作動
するチルトスイッチ１３とパンフィルタ１２の出力によ
り作動するパンスイッチ１４が設けられる。縦角速度検
出器６の出力はチルトスイッチ１３を介して縦積分器１
５に、横角速度検出器７の出力はパンスイッチ１４を介
して横積分器１６にそれぞれ接続される。チルトスイッ
チＩ３とパンスイッチ１４は、チルトフィルタ１１とパ
ンフィルタ１２から入力がある時にそれぞれ断となり、
それ以外の時は接となるスイッチ回路である。縦積分器
１５と横積分器１６は、それぞれ縦角速度検出器６と横
角速度検出器７の出力を積分して、揺れ角信号を出力す
る。縦積分器１５と横積分器１６の出力は、それぞれ縦
高域位相補償回路３１と横高域位相補償回路４１に接続
される。これら回路３Ｌ４１は、それぞれ縦角速度検出
器６と横角速度検出器７の信号の高周波域の位相を補償
する回路であり、それぞれの出力として縦揺れ角信号１
９と横揺れ角信号２０を発生する。これらの信号１９．
２０は画像信号補正回路８に入力されて画像の揺れ補正
に利用される。

本実施例ではレンズ系２はズームレンズであり、このレ
ンズ系２にズーム位置センサ５か設けられる。このズー
ム位置センサ５の出力は画像信号補正回路８に入力され
てズーム位置に応した揺れの補正の演算に利用される。

画像信号補正回路８の出力は、モニタ部９に与えられて
モニタ部９上に撮影中の映像を発生する。

また、画像信号補正回路８の出力はビデオレコーダ部１
０にも与えられる。

（イ）揺れ補正の基本機能 本発明の揺れの補正は、制御工学的には画像の揺れを揺
れ補正信号により引き算処理して、画像の揺れを消去し
ようとするものである。以下、揺れの補正機能の具体的
手段について第３図および第４図を参照して説明する。

第３図において、感度領域２１は画像信号か発生する全
領域を示す。本発明に・よる揺れの補正は、画像検知器
３から読み出された感度領域２１の画像信号を次のよう
に処理することにより行なわれる。最終的に映像化する
画像信号の領域は、予想される揺れによる画像のずれ量
をさし引いて感度領域２１より狭い利用領域２２とする
。この利用領域２２の縦横それぞれの寸法Ｂ、Ｄは、感
度領域よりそれぞれ２Ａ、２Ｃだけ縮少されたものとな
る。また、ずれか最大になった場合の利用領域を限界補
正領域２４と称する。

揺れの補正機能は縦方向と横方向が独立に行われるか、
一部の相違点以外は基本的に両方向とも同しであるので
、まず縦方向の補正について説明する。

ビデオカメラ１か縦方向に揺れると、利用領域２２の画
像はずれ量ΔＸだけずれて、ずれ対応領域２３の位置に
映る。画像信号補正回路８においてずれ対応領域２３の
信号をとり出すようにすれば揺れのない画面をつくるこ
とかできる。画像ずれ量ΔＸに対応する揺れ角は角速度
検出器６と積分器ｌ・５とによって検出され、位相補償
か加えられて揺れ角信号１９として画像信号補正回路８
に入力される。画像信号補正回路８は、この揺れ角信号
によってずれ対応領域２３の画像信号をとり出したのち
、同期信号のタイミングを変更して、補正した画像か利
用領域２２の位置に映るよう信号処理する。なお、本文
中の揺れとは時間的に連続する揺動をいい、ずれとは揺
れに伴う画面の偏位をいう。

第４図を参照すると、画像信号補正回路８は同期信号分
離回路３３を有する。この同期信号分離回路３３は、画
像信号１７から垂直と水平の同期信号６１．６２を分離
して出力する回路である。

同期信号分離回路３３の出力は、縦画像信号演算回路３
４および横画像信号演算回路４４と横計数信号発生回路
４３に入力される。縦画像信号演算回路３４には縦揺れ
角信号１９およびレンズ系のズーム位置センサ５からの
焦点距離信号も入力され、回路３４は、これらの信号と
同期信号分離回路３３からの同期信号６１．６２とから
画像ずれ量ΔＸを計算し、これを時間軸に変換して、縦
画像とり出し信号３７と、縦同期補正信号３８を発生す
る。縦画像とり出し信号３７は、垂直同期信号６Ｉを基
準として第３図のＡ＋ΔＸに含まれる走査線数を計数し
て始動し、Ａ＋Ｂ＋ΔＸに含まれる走査線数を計数して
終了する矩形波信号である。縦同期補正信号３８は垂直
同期信号６１を基準としてΔＸに含まれる走査線数を計
数して発生されるパルス信号である。

ずれ量ΔＸはズーム位置センサ５の信号を利用して次の
ように演算で求められる。第５図は、焦点距離ｆのレン
ズ系２に下向きのずれか生した時、画像検知器３上にお
ける画像のずれ量ΔＸか生ずることを示す。画像のずれ
量ΔＸと、レンズ系２の焦点距離ｆ、および揺れ角Δθ
の関係は次式で表される。

Δｘ−ｆ−ｔａｎΔθ十ｆ−Δθ−−−−一（１１ズー
ムレンズの場合、焦点距離ｆはズーム位置Ｚに対して次
式の関数関係で表される。

ｆ　　＝　　Ｆ（ｚ） （１）式と（２）式から次の関係が得られる。

Δｘ＝Ｆ（ｚ）・ｔａｎ　　Δθ：Ｆ（ｚ）・　　Δθ
　−・−−（３）縦画像演算回路３４には、Δθに相当
する縦揺れ角信号１９と、ズーム位置信号が入力され、
（３）式に基く演算によって画像検知器３上における画
像のずれ量ΔＸが計算される。

縦同期補正信号３８は垂直同期信号発生回路３５に入力
される。この回路３５は、縦同期補正信号３８を基にし
て新垂直同期信号３９を発生し、この信号３９は縦切換
スイッチ３６に入力される。

画像信号１７はこの切換スイッチ３６に入力されており
、スイッチ３６は縦画像とり出し信号３７により作動す
る。すなわち、スイッチ３６は、縦画像とり出し信号３
７の出力期間中は画像信号１７を出力し、信号３７のな
い期間は新同期信号３９またはペデスタルレベルを出力
する。この出力は、横切換スイッチ４６に通され、この
スイッチ４６において横の揺れ補正を受けて、画像信号
１８となり、モニタ部９に送られ、映像か再生される。

この画像再生にあたっては、新垂直同期信号３９によっ
てモニタ部９の上端から走査が行われるので、ずれ対応
領域２３か利用領域２２の位置に戻されて再生される。

次に横方向の揺れの補正について説明する。縦と横の揺
れ補正に関する基本的な相違点は動作速度に関する点で
ある。即ち、縦の揺れ補正の信号処理は１フイールド毎
に行われるのに対して、横のそれは１走査線毎に行われ
るので縦にらくべて横の揺れ補正の処理速度は速い。た
だし、画面の更新としては縦も横も１フレーム毎に行わ
れるので同じである。縦の揺れ補正の信号処理は前記の
如く、垂直同期信号６１を起点として走査線の数を計数
して行った。これに対して横の揺れ補正の信号処理は、
各走査線毎に行う必要があるので、横の計数のための信
号を新たに発生させる必要かある。横の計数信号は水平
走査周波数に、横の必要な解像度を乗じた周波数の信号
とする。例えば、横の必要な解像度を３００本と・する
と、ＮＴＳＣ規格の例では水平走査周波数は１５．７３
４ＫＨｚであるので横の計数信号の周波数は、 １５．７３４Ｘ　３００−４７２０．２ＫＨｚ＝４．７
２０２　ＭＨｚとなる。横計数信号発生回路４３におい
てこれを発生させる。横画像信号演算回路４４および横
切換スイッチ４６の機能は、前記の計数のための周波数
が縦と横とで相違する意思外は縦画像信号演算回路３４
および縦切換スイッチ３６と同様である。水平同期信号
発生回路４５において新水平同期信号４９を発生させる
。この新水平同期信号４９と横画像とり出し信号４７と
はゲート回路３２に入力される。ゲート回路３２は、横
画像とり出し信号４７と新水平同期信号４９の出力する
時間帯を変更し、それぞれ信号４７ａ、４９ａとして出
力するための回路である。

以上の揺れ補正の過程を時系列的に示すと第６図の如く
なる。第６図はＩフィールドの信号波形を示す図である
が、図示の便宜上のため以下の如く簡単化しである。即
・ち、ＮＴＳＣ規格の例では画像信号の１フイールドの
走査線数は２６２．５本であるかこれを１０本として示
しである。また、実際の垂直同期信号は、等価パルスや
バースト信号等が含まれて複雑なパルス列で構成されて
いるか単純な矩形波としである。また、水平同期信号間
の１本の走査線の画像信号の波形は映像の色と明るさに
従った複雑な形をしているか、これを半楕円形に単純化
して示しである。

第６（ａ）図は揺れ補正前の画像信号１７の波形を示す
。第６（ｂ）図は縦画像とり出し信号３７の波形を示し
、第６（Ｃ）図は縦同期補正信号３８の波形を示す。こ
こで画像ずれ量ΔＸは、揺れ角信号に基く量であるので
正負かある。従って、垂直同期信号６１より前に縦同期
補正信号３８を発生させることも必要になる。このため
に、実際には垂直同期信号６１を基に、ｌ／６０秒プラ
スΔχ相当時間の遅延時間を与えて縦同期補正信号３８
を発生させている。即ち、図示より１フイ一ルド分前の
垂直同期信号６１を基にして縦同期補正信号３８を発生
させている。第６図では図示の便宜上、１フイ一ルド分
の遅延を省略して示している。

第６（ｄ）図は縦同期補正信号３８を基にして発生され
る新垂直同期信号３９の波形を示す。第６（ａ）図の波
形と第６（ｄ）図の波形が縦切換スイッチ３６により縦
画像とり出し信号３７に従って切り換えられて、第６（
ｅ）図の縦切換スイッチ出力信号４０が得られる。

第６（ｆ）図ないし第６（ｋ）図は横の揺れ補正に関す
る波形図である。横の場合には、前記の如く走査線毎に
揺れ補正を行うために、ずれ量Δｙと、横画面サイズＣ
とＤ相当の時間幅は横計数信号を利用して得る点か縦と
異る。

第６（ｆ）図は横画像とり出し信号４７の波形を示す。

信号４７ば、水平同期信号６２を基準としてＣ−Δｙお
よびＤに相当する時間幅を横計数信号の計数により得る
。

第６（ｇ）図は横同期補正信号４８の波形を示す。

縦方向の画像ずれ量ΔＸと同様に横方向の画像ずれ量Δ
ｙにも正負かあり、水平同期信号６２より前に横同期補
正信号４８を発生させることも必要になる。従って、水
平同期信号６２を基にして、１走査線の走査時間プラス
Δｙ相当時間の遅延を与えて横同期補正信号４８を発生
させている。第６図では１走査線の走査時間の遅延を省
略して示している。横同期補正信号４８に同期して第６
（ｈ）図に示す新水平同期信号４９を発生させている。

第６（１）図は信号４７ａの波形を示す。信号４７ａは
縦画像とり出し信号３７と、横画像とり出し信号４７と
、新垂直同期信号３９を入力として、ゲート回路３２に
おいて処理し、その出力とじて得る。第６（コ）図は信
号４９ａの波形を示す。信号４９ａは、新水平同期信号
４９と、新垂直同期信号３９を入力としてケート回路３
２において、新垂直同期信号３９の出力期間中は新水平
同期信号４９か出ないように処理され、その出力として
得る。

第６（ｅ）図の波形と、第６（ｊ）図の波形が横切換ス
イッチ４５において第６（ｉ）図の波形に従って切り換
えられて第６　ｆｋ１図に示されるような補正画像信号
１８か得られる。

第３図のＡとＢの寸法比の選定については次のようにす
る。レンズ系２がズームレンズの場合、望遠時には画角
か小さくなるので、ビデオカメラ１の同じ揺れ角に対し
て、広角時よりも大きいＡ／Ｂ比を必要とする。また、
望遠時には、広角時より揺れの影響か大きく現れて余計
に見づらい画面となる。従って、最大焦点距離の望遠時
を基準にしてＡ／Ｂ比を決めることか必要である。手ぶ
れや車両等の揺れによるビデオカメラ１の揺れ角は、実
験結果等から±１″〜土２″程度と見積られる。一方、
６倍ズームレンズの最大焦点距離に対する画角は８°程
度である。ヒデオカメラ１の最大揺れ角を±１５°とす
るとＡ対Ｂの比は２０％対６０％程度に選ばれる。レン
ズ系２か画角３０°程度の固定焦点レンズの場合にはビ
デオカメラ１の最大揺れ角をやはり＝１５°とするとＡ
対Ｂは５％対９０％程度に選定される。一般に、手ふれ
等の揺れは横方向より縦方向の方か大きいので、Ａ対Ｂ
比を前記に従って選定し、Ｃ対り比もＡ対Ｂ比と同一に
選ぶ。

今までの説明では、レンズ系２かズームレンズの場合、
焦点距離にかかわらずＡ／Ｂ比を一定としたが、焦点距
離に従ってＡ／Ｂ比を変えるようにすると、画像検知器
３の感度領域をより有効に利用して揺れ補正を行うこと
ができる。次に、この方法について説明する。

ズームレンズでは画角と焦点距離は反比例する。

感度領域２１の高さ方向寸法２Ａ−’Ｂは画角に比例す
るので、ズーム位置センサ５の出力をもとにして、寸法
２Ａ＋Ｂに相当する画角を知ることかかできる。ここで
、例えば、揺れ角を１５°とすると寸法Ｂを画角から３
°をさしひいた角度に相当するものとして寸法Ａ、Ｂを
決めることができる。これらの関係を式で示すと、 θ＝ｋ　　（２Ａ＋Ｂ） θ＝ｆ　　（ｚ） ここでθは画角、ｋは画角と寸法２Ａ＋Ｂとの間の比例
係数、ｆ　（ｚ）はズ・−ム位置２と、画角θの間の函
数である。揺れを±Δθとして、ｋＡ＝Δθとすると Ａ＝ Δ　θ し ］ （６）式の演算を画像信号演算回路３４．４４において
行い、前記の縦の走査線数の計数、および横の計数信号
の計数を行い、（６）式に相当する画像とり出し信号３
７．４７を発生させることによって、ズーム位置に従っ
て最も有効な利用領域を選んで揺れ補正を行うことかで
きる。

限界補正領域２４については、前記の如く、予想される
揺れに基くずれ量△Ｘ、△ｙの最大値により決定する。

然し、実際の揺れが予想より大きい場合には、ずれ対応
領域２３か感度領域２１からはみてることになる。この
状態で補正を継続すると画・面の１部に欠けか生ずるこ
とになる。これを避けるために、予想されるずれ量△Ｘ
１　△ｙの最大値に相当する限界補正領域２４を定めて
、ずれ対応領域２３か感度領域２１からはみ出す条件で
は、常にこの限界補正領域２４の画像か利用領域２２の
位置に映し出されるように補正を行う。

これは縦画像信号演算回路３４と、横画像信号演算回路
４４に、それぞれ縦揺れ角信号１９と横揺れ角信号２０
のリミッタを設けることによって実施できる。

（つ）パン、チルト操作の識別 撮影者かチルトやパンの操作を行う時には、前述のよう
にチルトスイッチ１３あるいはパンスイッチ１４か断と
なり、積分器１５．１６の出力はホールドされる。従っ
て、画像信号１７の補正は中断され、移動する撮影画像
信号が画像信号補正回路８から出力される。チルトやパ
ンの操作のない時にはチルトスイッチ１３あるいはパン
スイッチ１４は接となり、揺れの補正か行われ、揺れ補
正された画像信号１８か画像信号補正回路８から出力さ
れる。

このように、撮影者かビデオカメラ１を縦方向にチルト
操作したり、横方向にパン操作したりすると、その操作
はフィルタ回路１１、Ｉ２において揺れと識別されるか
、これを縦方向のチルト操作の場合について説明する。

ビデオカメラ１の揺れならびにチルト操作に対する縦角
速度検出器６の出力波形の代表例をそれぞれ第７図と第
８図に示す。これらの波形の周波数領域の相違に着目し
てフィルタ回路１１によりチルト操作を揺れから分離検
出することかできる。ここで、フィルタ回路１１の伝達
函数は、例えば次式で示されるローパスフィルタとする
。

■ ここに、Ｇ＋（ｓ）はフィルタの伝達函数、Ｔはフィル
タの時定数、ｎはフィルタの次数、Ｓはラプラス演算子
である。

（７）式の周波数特性は第９図に示すようになる。ここ
で図示されるように１／２πＴの値をチルト操作の信号
波形の周波数より高く、揺れの波形の周波数より低く選
ぶことにより、フィルタ回路１１からはチルト操作の信
号のみを出力させることかできる。この出力波形は第２
図のチルトスイッチ１３に与えられてスイッチ回路を断
とする。従って、チルト操作時には画像信号補正回路８
におけ、る補正機能か停止されるのでチルト操作に従っ
た移動画面の画像信号か出力される。

横方向のパン操作についても、パンフィルタ１２および
パンスイッチ１４は縦方向のチルト操作の場合と同様に
作動する。なお、チルト操作のためのチルトスイッチ１
３とパン操作のためのパンスイッチ１４の作動はそれぞ
れか独立に行われるので、例えば縦方向の揺れを補正し
ながら横方向にパンする画像を得ることかできる。

（１）高域位相補償の機能 画像揺れ補正のための引き頁処理においては、画像の揺
れと揺れ角信号１９．２０との揺動波形の振幅か一致し
ており、かつ位相か等しくなっていないと揺れの補正を
完全に行うことかできない。

揺れを伴う画像信号１７は公知のフィールド走査および
フレーム走査により構成されるので、例えばＮＴＳＣ規
格の画像では１７３０秒毎に更新される。更新の間は眼
の残像効果等により映像が保持されるので画像信号１７
の更新の周波数特性としては、ビデオカメラ１の物理的
な揺れに対して１７３０秒のサンプルアントホールド特
性をもつ。

一方、積分器１５．１６の出力は、角速度検出器６．７
の出力の角速度信号か積分された揺れの角度信号である
ので、この信号の周波数特性は、角速度検出器と積分器
の機器固有の周波数特性をもつ。一般に、画像の揺れの
画像更新の周波数特性と、積分器出力の信号の周波数特
性との間には高周波域において、位相差か、存在する。

この位相差をなくす目的で、高域位相補償回路３１．４
１を使用する。以下に高域位相補償回路３１．４１の機
能の詳細について説明する。

第１０図は本発明の制御機能を示すブロック図である。

縦方向も横方向も同様であるので縦方向について説明す
る。第１０図において、Ｒ（ｓ）は縦角速度検出器６の
伝達函数、Ｈ（ｓ）は縦高域位相補償回路３１の伝達函
数、Ｄ（ｓ）は画像信号１７の画像更新の伝達函数、Ｓ
は微分特性の伝達函数またはラプラス演算子、１／Ｓは
縦積分器１５の伝達函数、Δθはビデオカメラ１の揺れ
角、θＳは画像安定化軸角度即ち、揺れか安全化された
画像の中心の動きを画角に変換した値を示す。第１０図
から次式 ％式％（８） か満足される時、Δθの入力に対してθＳかゼロとなり
、画像か安定化されることか分る。

以下、数値例により高域位相補償回路Ｈ（ｓ）の特性に
ついて説明する。

Ｄ（ｓ）は前述の如く、画像信号１７の画像更新特性で
あり、ＮＴＳＣ規格の例では１７３０秒のサンプルアン
ドホールド特性となる。第１１図にこの場合の周波数特
性を示す。また、その伝達函数は次式で示される。

第１２図に縦角速度検出器６としてガスレートセンサを
使用した場合の１例の周波数特性を示す。

この伝達函数は次式で示される。

Ｄ（ｓ） および Ｒ（ｓ） が、 それぞれ（９）式およびα０）式 の特性である場合に（８）式を満足するようなＨ（ｓ）
の特性は、第１１図と第１２図の位相差から、この位相
差を位相特性としてもつようなＨ（ｓ）をカットアンド
トライにより求めることによって得られる。本数値例の
場合のＨ（ｓ）は次式となる。

ａＤ式の周波数特性を第１３図に示す。また、第１４図
に（８）式の右辺であるＲ（ｓ）　　　Ｈ（ｓ）の周波
数特性を示す。手ふれ等によるビデオカメラｌの揺れの
周波数はその高周波成分を含めても１ＯＨｚ以下と考え
てよい。第１１図と第１４図とはｌＯ玉以下の周波数範
囲において周波数特性が一致しており、（８）式の関係
か満足されている。

ここでもし、縦高域位相補償回路３１を設けなかった場
合には、揺れの補正は第１１図と第１２図の特性の減算
を行うことになる。例えば、揺れか２翫であるとすると
両図の間には、位相差か約１０’存在する。従ってビデ
オカメラｌの揺れ角に対して画像の揺れは１７％以下に
は減少させることかできない。縦高域位相補償回路の特
性を前記の如く適切に選ぶことによって、揺れの補正を
確実に行うことか可能になる。なお、前記では縦画像信
号演算回路３４には演算の遅れはないものとしたか、こ
の演算に遅れが存在する場合には、その遅れを考慮して
縦高域位相補償回路３１の特性を選ばなければならない
。ガスレートセンサ以外の角速度検出器を利用する場合
も前述の数値例に準してＨ（ｓ）の特性を求めることが
できる。

（才）加速度センサの利用 本発明においては、角速度検出器６．７としてレートジ
ャイロやガスレートセンサの代りに、加速度センサを利
用することもできる。その場合について説明する。

２個の加速度計を距離したけ離してビデオカメラ１に固
定する。この時、ビデオカメラ１の角加速度は次式で示
される。

θ＝　（ｘ＋　十Ｘ２　）／　Ｌ　　　　　−−−（１
２）ここて、θはビデオカメラｌの角加速度、Ｘｌｌ　
Ｘ２は２個の加速度計のそれぞれの加速度検出値であり
、符号は正のθを生ずる方向を正とする。Ｌは２個の加
速度計の検出軸間距離である。２個の加速度計の出力信
号を０２式に従って計算することにより、ビデオカメラ
１の角加速度信号が得られる。

これを積分することによって角速度信号か得られるので
、角速度検出器６．７は、２個の加速度センサとＣＩＺ
式の演算を行なう演算回路と、積分器とによって構成す
ることかできる。

（力）その他 本発明は、以上説明した如く、従来のビデオカメラ部分
（第２図の点線内）を基本的に変更することなく、揺れ
補正の回路部分を追加して揺れ補正を行うものである。

従って、従来の既製のビデオカメラにも本発明を適用す
ることか容易にできる。

〔実施例２．低域位相補償回路をもつシステム〕本実施
例のビデオカメラの構造は第１図と同様である。第１５
図に本実施例の機能ブロック図を示す。第１５図の実施
例と第２図の実施例との間の相違点について以下に説明
する。縦方向と横方向は同様であるので縦方向について
説明する。

第１５図の装置では、第２図の装置におけるチルトフィ
ルタ１１とチルトスイッチ１３か設けられない。その代
りに、縦積分器１５に代えて縦高域積分器５３が使用さ
れ、縦低域位相補償回路５５か追加される。縦高域積分
器５３はビデオカメラ１の揺れの周波数帯域に対しては
積分器として機能し、揺れの角度信号を出力する。また
、撮影者が行うチルト操作の周波数帯域の角速度信号に
対しては、これを減衰させてａカしない特性をもつ。そ
の伝達函数は、例えば次式で示される。

ｃ ここで、Ｆ（ｓ）は縦高域積分器５３の伝達函数であり
：Ｔは積分の周波数帯域を決める時定数である。０３式
のゲイン特性は第１６図に示される。第１６図の１７２
πＴの値の選定については実施例１におけるパン、チル
トフィルタと同様にパン、チルトの信号波形の周波数よ
り高く、揺れの波形の周波数より低く選ぶことにより、
縦高域積分器５３の目的に合ったものとなる。この縦高
域積分器５３の出力は縦低域位相補償回路５５に入力さ
れる。

縦低域位相補償回路５５の目的は、実施例１における縦
積分器１５を実施例２では縦高域積分器５３におきかえ
たため、縦積分器１５にくらべて低周波域における位相
特性か変るので、これを補償して（８）式で説明したの
と等価な条件か満足されるようにすることである。縦高
域積分器５３は、１／２πＴ以下の周波数のゲインを低
下させるが、これは同時に位相の変化を伴い、かっこの
位相変化はゲイン変化よりはるかに広範囲にわたり、揺
れの周波数帯域にまで及ぶ。これを数値例によってさら
に説明する。

いま、高域積分器５３の常数を１／２πＴ＝０．１臣に
選んたとする。この時、０３式に数値を入れると次式と
なる。

（１４１式の位相カーブは、第１７図の実線で示される
。

第１７図の１点鎖線は実施例Ｉの縦積分器１５の位相特
性であり、実線と１点鎖線の差が縦高域積・分器５３の
低域のゲイン低下に伴う位相の変化である。実施例１に
おいて（８）式か満足されたのと等価にするためには、
第１７図の実線と１点鎖線の差の位相を縦低域位相補償
回路５５で補償することか必要である。

縦低域位相補償回路５５の特性としては各種のものが考
えられる。はじめに、公知の位相遅れ回路を使用する方
法について説明する。前述の数値例に適する位相遅れ回
路特性の１例としては次式％式％ ここで、Ｔ（ｓ）は位相遅れ回路の伝達函数である。

０９式の周波数特性は第１８図のようになる。縦低域位
相補償回路５５の特性を第１８図の特性とした場合、縦
高域積分器５３と縦低域位相補償回路５５の組み合せＦ
（ｓ）　Ｘ　Ｔ（ｓ）の位・相は第１７図の点線のよう
になる。縦低域位相補償回路５５によって１出付近の位
相特性は１点鎖線に近つき改善されるか、次のような問
題だ残る。即ち、また位相補償が充分とはいえず、１）
１ｚ以下の周波数では点線と１点鎖線の間の位相差か残
る。また、第１８図のゲイン特性は低周波領域において
増加しているので、縦高域積分器と組み合せた時、第１
６図に示されるゲインにこの低周波領域におけるゲイン
の増加分がつけ加えられ、縦高域積分器５３の目的であ
る１／２πＴ以下の周波数のゲインを低下させようとす
ることを妨げる。

次に、この問題を解消できる本発明における低域位相補
償回路５５について説明する。第１９図にその機能ブロ
ック図を示す。第１９図のブロックにおける全域通過回
路７１の回路図を第２０図に示す。全域通過回路は公知
のもので、その伝達函数は次式で示される。

ここで、２（ｓ）は全域通過回路７１の伝達函数であり
、Ｔはその時定数である。全域通過回路７１の特性はゲ
インが周波数に無関係に一定のままで、位相のみが周波
数と共に変化する。１／２πＴ＝０．１土とした時の全
域通過回路７１の位相カーブは、第１７図丸印線で示さ
れる。

本発明の低域位相補償回路５５の特性は第１７図の２点
鎖線のような位相特性をもち、ゲインか周波数に対して
無関係に一定であるものである。

この特性の低域位相補償回路５５と高域積分器５３とを
組み合せた時、位相特性は第１７図の１点鎖線で示され
るような実施例１における積分器１５と等しく、かっケ
イン特性は第１６図に示されるような特性のものとなる
。従って、実施例１て述べた（８）式の条件と等価な条
件が満足されるようになる。

本発明の低域位相補償回路の伝達函数は次式で示される
。また、本数値例に適するもの、即ちＴ＝　１１０．６
２８秒とした時の式も同時に示す。

０、６２８ ここで、Ｙ（ｓ）は低域位相補償回路５５の伝達函数で
あり、Ｔはその時定数である。

次の諸式によって、第１９図の回路により（１７ｊ式の
特性が得られることが示される。

Ｔｓ＋１ Ｃ × （２１）式は第１９図において、入力Ｃを割算器７２の
分母人力りで割算し、割算器７２の出力Ｅに入・力Ｃを
掛算して得られる。然し、（２１）式は分母に不安定根
を持つことで示されるように、第１９図において分母入
力かゼロの時、割算器７２の出力は不安定になる。そこ
で、割算器７２を不安定とする分母人力りの値であるゼ
ロ付近の値を上口判定回路７５によって判定する。即ち
、予め定めたゼロ付近の値以上であるか、以下であるか
を判定する。以下である場合には、スイッチ回路７４に
信号を送り、スイッチ回路７４を図示の位置から切り換
えて、スイッチ回路７４の出力をセロにする。以上によ
って（２１）式の特性を安定に実現することかできる。

第１７図の実線で示される位相特性をもつ縦高域積分器
５３と、（２１）式を実現する第１９図の縦低域位相補
償回路５５とを組み合せることによって、第１７図の１
点鎖線で示されるような位相特性とすることができる。

実施例１の（８）式の条件は本実施例では次式となる。

Ｄ（ｓ）　　−Ｒ（ｓ）・Ｐ（ｓ）・Ｈ（ｓ）・Ｙ（ｓ
）　　−・・−（２２）ここで、Ｄ（ｓ）　　：画像信
号１７の画像更新の伝達・函数 Ｒ（ｓ）：綾角速度検出器６の伝達函数Ｆ（ｓ）　　：
縦高域積分器５３の伝達函数Ｈ（ｓ）　　：縦高域位相
補償回路３１の伝達函数 Ｙ（ｓ）　　：縦低域位相補償回路５５の伝達函数 数値例では次式となる。

（２３）式では画像更新を伴う画像の揺れと、補正のた
めの揺れ角信号１９の特性かヒデオカメラ１の揺れの周
波数範囲において、ゲインと位相か共に一致するので、
引き算゛処理によって揺れ補正を確実に行うことかでき
る。

第１９図の回路はアナログ回路によっても実現できるか
精度のうえからはデジタル回路か望ましい。割算器７２
の入力Ｃ，ＥをＡＤ変換器によってデジタル化し、デジ
タル信号による割算と掛算を行った後、ＤＡ変換器によ
ってアナログ信号に戻す。上口判定回路７５においては
、デジタル信号の最小分解能の値以下であるか、以上で
あるか、を判定するようにする。

以上説明した本発明の低域位相補償回路は第１７図のＹ
（ｓ）　、即ち２点鎖線で示されるように周波数か高く
なるに従って位相か進む特性をもっている。一般に周波
数の上昇と共に位相か進む特性をもつ回路を位相進め回
路と称するか、従来の位相進め回路は高域において低域
よりゲインか上昇するゲイン特性をもっていた。本発明
の低域位相補償回路はゲインは一定のままで、位相進め
特性をもつ新規な回路である。

以上説明した意思外は実施例１と同様である。

また、横方向は以上説明した縦方向と同様に機能する。

実施例１て述べた揺れ角検出手段に加速度センサを利用
する方法において、本実施例における高域積分器と組み
合せて、２個の加速度センサによる角加速度信号を２段
の高域積分器に加えることによって、揺れの周波数帯域
においては揺れ角信号を出力し、撮影者か行うパン、チ
ルト操作の信号の周波数帯域においてはパン、チルト操
作の信号を減衰させて出力しないようにすることかでき
る。従って、実施例２においても揺れ角検出手段のセン
サとして加速度センサを用いることができる。

〔実施例３１画面拡大機能をもつシステム〕本実施例で
は画面サイズか拡大されて、映像かモニタ部９の全面に
映し出される。

第２１図は実施例３の画像信号補正回路８の機能ブロッ
ク図である。二の画像信号補正回路８以外の部分につい
ては実施例１あるいは実施例２と同じである。

第４図では切換スイッチ３６．４６によって、第３図に
示すずれ対応領域２３の画像信号に垂直同期信号発生回
路３５および水平同期信号発生回路４５からの新同期信
号３９．４９をっけ加えたか、第２１図の回路では、切
換スイッチ３６．４６においては新同期信号３９．４９
のつけ加えは行わない。かつ、同期信号除去回路３０に
おいて画像信号１７から同期信号６１．６２を除去する
。

本実施例では、横切換スイッチ４６の出力８３か画面拡
大回路８１に入力される。この画面拡大回路８１ては、
モニタ部９に映される画面が全面に映るように画像信号
が処理され、処理された画像信号８４が合成回路８２に
入力される。この合成回路８２では、画像信号８４に新
同期信号３９．４９かつけ加えられる。

画面拡大回路８１の機能ブロック図を第２２図に示す。

アナログ画像信号８３は、Ａ−Ｄ変換器８５によってデ
ジタル化され、画像記憶回路８６に入力される。この回
路８６は２走査線分以上の記憶容量をもつメモリであり
、新同期信号３９．４９を基準として記憶制御回路８８
によって書きこみと読み出しか制御される。読み出され
た信号はＤ−Ａ変換器８７においてアナログ信号に戻さ
れる。画面拡大回路８Ｉの画面サイズの拡大機能の波形
説明図を第２３図に示す。第２３図では第６図と同様に
波形か単純化して示されている。第２３（ａ）図は画像
信号１７の波形図、第２：Ｎｂ１図はアナログ画像信号
８３の波形図、第２３（Ｃ）図は合成回路の出力信号８
９の波形図である。第２３（ａ）図は第３図の感度領域
２１の画像信号であり、再生後の画質低下を防ぐため、
画像検知器３の素子数はあらかしめ実施例１の場合より
ふやしておく。

第２３　ｔｂ１図はずれ対応領域２３の同期信号なしの
画像信号である。第２：ＨＣｌ図における新同期信号３
９．４９は、垂直同期信号６１水平同期信号６２より周
期か長くなっている。第２３（ｂ）図の画像信号か記憶
回路８６に記憶される。記憶回路８６に記憶された信号
の読み出しは、新同期信号３９．４９を基準にして行な
う。これによって、縦、横共に画面か拡大された信号と
なる。そして新同期信号３９．４９は合成回路８２にお
いて信号合成されて第２３ｆＣ１図に示される位置につ
け加えられる。画面拡大画像信号８９はモニタ部９に与
えられて映像化される。モニタ部９は一般にＮＴＳＣ規
格等の規格に従って走査されるので、画面拡大画像信号
８９はＮＴＳＣ規格等に従った信号とすることが必要で
ある。従って、画像検知器３から画像信号１７の読み出
しは素子数を増した分だけＮＴＳＣ規格等より速い読み
出しを行う。

次に、画像検知器３の素子数を増加させずに画面拡大を
行う方法について説明する。この場合には画像検知器３
から画像信号１７の読み出しはＮＴＳＣ等の規格に従っ
た信号となるように行う。

第３図における利用領域２２の寸法を感度領域２１の半
分、即ちＡ＝Ｂ／２となるようにし、画面拡大回路８１
において画像信号を読み出す際に、公知のスキャンコン
ハーンヨンの技術によって走査線数を２倍とする。新同
期信号３９．４９もＮＴＳＣ等の規格の信号とすること
により目的か達成される。第２４図にスキャンコンバー
ジョンによる画面拡大機能の説明図を示す。第２４図も
第６図と同様に波形か単純化して示しである。たたし、
１フイールドの走査線は１２本として示しである。第２
４　ｆａ）図は画像信号１７０波形図である。

第２４（ｂｌ図は横切換スイッチ４６の出力波形図であ
る。第２４（Ｃ１図は合成回路８２の出力、即ち画像信
号８９の出力波形図である。第２４　ｆｂ１図の各走査
線毎の信号、即ち、図の１山の信号か２回つつ読み出さ
れる。従って再生画像の走査線の数か感度領域２１での
走査線数と同しになり、画面拡大に伴う画質の低下か防
止される。

本実施例では縦切換スイッチ３６と横切換スイッチ４６
において新同期信号３９．４９のつけ加えは行わず、合
成回路８２において新同期信号３９．４９をつけ加える
ので第４図で述べたゲート回路３２は不要である。

〔発明の効果〕

本発明においては、ビデオカメラの揺れを伴う画像信号
の画像の揺れを、揺れ角検出手段の検出した揺れ角信号
によって補正し、揺れる画像の更新の特性と、揺れを補
正するための揺れ角信号の特性の位相を合致させて画像
の揺れを電気的に補正するようにしたので、揺れの補正
は電気信号の処理のみて行うことかてき、かつ画像の揺
れを確実に補正することかできる。撮影者によるカメラ
操作にさいしても、揺れの補正を自動的に停止すること
かでき、操作も便利になる。また、既製のビデオカメラ
にも本発明を容易に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すビデオカメラの側面図
、第２図は本発明の一実施例の全体システムを示す機能
ブロック図、第３図はビデオカメラの揺れ補正機能の説
明図、第４図は画像信号補正回路の機能ブロック図、第
５図は揺れ角Δθとずれ量ΔＸの関係を示す概略図、第
６　（ａ）　（ｂｌ　（Ｃ１（ｄ）　（ｅ）（ｆ）（（
イ）（ｊＨｈ）（ｉ）ｉｊｌ（ｋｌは画像信号における
揺れ補正の波形説明図、第７図はビデオカメラの揺れに
基く角速度信号の１例を示す図表、第８図はビデオカメ
ラのチルト操作に基く角速度信号の１例を示す図表、第
９図はフィルタ回路のケイン特性を示す図表、第１Ｏ図
は画像安定の制御系のブロック図、第１１図は画像更新
の周波数特性の１例を示す図表、第１２図はガスレート
センサの１例の周波数特性を示す図表、第１３図は高域
位相補償回路の１例の周波数特性を示す図表、第１４図
はレートセンサと高域位相補償回路の組み合せの１・例
の周波数特性を示す図表、第１５図は本発明の他の実施
例の全体システムの機能ブロック図、第１６図と高域積
分器のゲイン特性を示す図表、第１７図は位相特性説明
図、第１８図は位相遅れ補償回路の周波数特性の１例を
示す図表、第１９図は低域位相補償回路の機能ブロック
図、第２０図は全域通過回路の機能ブロック図、第２１
図は本発明のさらに他の実施例の画像信号補正回路の機
能ブロック図、第２２図は第２１図の回路における画面
拡大回路の機能ブロック図、第２３図は画像検知器素子
数増加をして画面拡大する場合の説明図、第２４図は画
像検知器素子数を増加しないで画面拡大する場合の説明
図である。 ■・・・ビデオカメラ、 ２・・・レンズ系、 ３・・・画像検知器、 ４・・・信号処理回路、 ５・・・ズーム位置センサ、 ６・・・縦角速度検出器、 ７・・・責角速度検出器、 ８・・・画像信号補正回路、 ９・・・モニタ部、 １０−・・ビデオレコーダ部、 １１・・・チルトフィルタ、 １２−・・パンフィルタ、 １３・・・チルトスイッチ、 １４−・・パンスイッチ、 １５・・・縦積分器、 １６−・・横積分器、 ３１−・・縦高域位相補償回路、 ４・・・縦画像信号演算回路、 ６・・・縦切換スイッチ、 １・・・横高域位相補償回路、 ４・・・横画像信号演算回路、 ６・・・横切換スイッチ、 ３・・・縦高域積分器、 ４・・・横高域積分器、 ５・・・縦低域位相補償回路、 ６・・・横低域位相補償回路、 １・・・画面拡大回路、 ２・・・合成回路。 第 図 ６縦角速度検出器 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 Ｄ（ｓ）の周波数特性 第 図 Ｒ（ｓ）の周波１２特性 第 図 Ｈ（ｓ）の周波数特性 第 図 Ｒ（５）・Ｈ（５）のＮ８波数特性 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 ρ ４ソ 第 図 第 図 、１７

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）（イ）ビデオカメラの揺れ角を検出する揺れ角検
   出手段と、 （ロ）ビデオカメラのレンズ系の焦点距離および前記揺
   れ角検出手段の検出した揺れ角から揺れに伴う画像検知
   器上の画像のずれ量を計算するずれ量演算手段と、 （ハ）ビデオカメラの画像信号の揺れと、前記揺れ角検
   出手段の検出した揺れ角信号とのそれぞれの揺れ波形の
   間の位相を補償する位相補償手段と、 （ニ）前記ずれ量演算手段の計算結果に基いて、前記ず
   れ量が補正されるよう画像信号の同期信号のタイミング
   を変更する画像信号補正手段と、 からなるビデオカメラの画像安定化装置。
2. （２）撮影レンズ系と、前記レンズ系の光軸上に配置さ
   れ、２次元的な拡がりを持った感度領域を有する画像検
   知器と、前記画像検出器の検知信号を画像信号として読
   み出す画像信号読み出し手段とからなるビデオカメラに
   おいて、 （イ）ビデオカメラの揺れ角を検出する揺れ角検出手段
   と、 （ロ）ビデオカメラのレンズ系の焦点距離および前記揺
   れ角検出手段の検出した揺れ角から揺れに伴う画像検知
   器上の画像のずれ量を計算するずれ量演算手段と、 （ハ）ビデオカメラの画像信号の揺れと、前記揺れ角検
   出手段の検出した揺れ角信号とのそれぞれの揺れ波形の
   間の位相を補償する位相補償手段と、 （ニ）前記ずれ量演算手段の計算結果に基いて、前記ず
   れ量が補正されるよう画像信号の同期信号のタイミング
   を変更する画像信号補正手段、 とが設けられ、前記画像信号補正手段は、前記画像検知
   器の検知する感度領域より狭い所定範囲の画像信号を補
   正処理するように構成されたビデオカメラの画像安定化
   装置。
3. （３）請求項１または２に記載したビデオカメラの画像
   安定化装置において、撮影者が行うビデオカメラの移動
   操作をビデオカメラの揺れから識別するためのフィルタ
   手段と、前記ビデオカメラの移動操作が検出されたとき
   、前記画像信号補正手段の作動を停止する停止手段とが
   設けられたビデオカメラの画像安定化装置。
4. （４）請求項１または２に記載したビデオカメラの画像
   安定化装置において、前記揺れ角検出手段は、 （イ）ビデオカメラの角速度を検出する角速度検出手段
   と、 （ロ）ビデオカメラの揺れの信号に対して積分し、撮影
   者が行うビデオカメラの移動操作の信号に対しては減衰
   させる特性をもつ高域積分手段、 とから構成されるビデオカメラにおける画像安定化装置
   。
5. （５）請求項１ないし４のいずれかに記載したビデオカ
   メラの画像安定化装置において、ビデオカメラはズーム
   レンズ手段を有し、前記ズームレンズ手段のズーム位置
   を検出するズーム位置検出手段と、前記ズーム位置検出
   手段の検出量から、前記ズームレンズ手段の焦点距離を
   演算する演算手段が設けられたビデオカメラにおける画
   像安定化装置。
6. （６）請求項５に記載したビデオカメラの画像安定化装
   置において、前記感度領域と、前記画像信号補正手段に
   よりずれ量が補正された前記感度領域より狭い所定範囲
   、との寸法割合をズームレンズのズーム位置の信号によ
   り変化させることを特徴とするビデオカメラにおける画
   像安定化装置。
7. （７）請求項１ないし５のいずれかに記載したビデオカ
   メラの画像安定化装置において、２走査線分以上の記憶
   容量をもつ画像信号記憶手段と、画像信号を映像化する
   時、画面サイズが拡大されるように、前記画像信号記憶
   手段への画像信号の書きこみと、読み出しの制御をする
   制御手段が設けられたことを特徴とするビデオカメラの
   画像安定化装置。
8. （８）請求項１ないし３および請求項５ないし７のいず
   れかに記載したビデオカメラの画像安定化装置において
   、前記揺れ角検出手段は加速度センサと複数の積分手段
   からなることを特徴とするビデオカメラにおける画像安
   定化装置。
9. （９）請求項４に記載したビデオカメラの画像安定化装
   置において、前記揺れ角検出手段は加速度センサと複数
   の高域積分手段からなることを特徴とするビデオカメラ
   の画像安定化装置。
10. （１０）請求項４または９に記載したビデオカメラの画
    像安定化装置において、前記高域積分器の低周波領域に
    おける位相特性を補償するための低域位相補償手段を備
    え、前記低域位相補償手段は周波数に対してゲインが変
    化しない特性をもつことを特徴とするビデオカメラにお
    ける画像安定化装置。