(57)【要約】【課題】簡単な操作で、ユーザが所望する任意の絞り値における被写体画像を得ることができる。【解決手段】ユーザによって設定された任意の絞り値を記憶し（ステップＳＡ１）、絞り機構を動作させた場合に、記憶した絞り値になるまでの時間をデータベースから取得する（ステップＳＡ２）。そして、絞り機構動作を開始すると、任意の絞り値に対応する時間後に撮像を行い、（ステップＳＡ３）、撮像した被写体画像を記録する（ステップＳＡ４）。これにより、当該撮像装置の絞りで設定可能な絞り値以外の任意の絞り値で撮像した被写体画像を得ることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段と、
複数の絞り羽根により前記撮像手段へ入射する光を調整する絞り手段と、
前記絞り手段に設定される複数の絞り値を記憶する第１記憶手段と、
前記第１記憶手段に複数記憶されている絞り値から任意の絞り値を設定する設定手段と、
前記設定手段によって設定された絞り値を含む複数の絞り値の範囲内で前記絞り手段を動作させるとともに、前記設定された絞り値になった時に前記撮像手段によって撮像された画像を記憶するよう制御する記憶制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記記憶制御手段によって前記絞り手段を動作させた際の、各絞り値と動作開始からその絞り値に到達するまでに要する時間との関係を記憶する第２記憶手段を更に備え、
前記記憶制御手段は、前記第２記憶手段から前記設定された絞り値に対応する前記時間を読み出し、この前記時間になった時に撮像された画像を記憶するよう制御することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記記憶制御手段による前記絞り手段への動作を開始させてからの時間を計時する計時手段と、
前記計時手段によって計時された時間が、前記設定された絞り値に対応する時間であるか否かを判断する判断手段と、
を更に備え、
前記記憶制御手段は、前記判断手段によって前記設定された絞り値に対応する時間であると判断された時に、前記撮像手段によって撮像された画像を記憶するよう制御することを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記絞り手段を最大の絞り値から最小の絞り値まで動作させるとともに、前記撮像手段による連続撮像を行うように前記撮像手段を制御する撮像制御手段を更に備え、
前記記憶制御手段は、前記撮像制御手段によって撮像された複数の画像から、前記設定された絞り値で撮像された画像を選択して記憶することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記記憶制御手段は、前記撮像された画像について、更に前記撮像手段に撮像させる際のゲインを前記撮像手段による撮像時の絞り値に応じて制御して記憶することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項６】
撮像部と、複数の絞り羽根により前記撮像部へ入射する光を調整する絞り部とを備えたカメラの画像記憶方法であって、
予め前記絞り部に設定される複数の絞り値を記憶するメモリから任意の絞り値を設定する設定ステップと、
前記設定ステップにて設定された絞り値を含む複数の絞り値の範囲内で前記絞り部を動作させるとともに、前記設定された絞り値になった時に前記撮像部にて撮像された画像を記憶するよう制御する記憶制御ステップと、
を含むことを特徴とする画像記憶方法。
【請求項７】
撮像部と、複数の絞り羽根により前記撮像部へ入射する光を調整する絞り部とを備えたカメラが有するコンピュータを、
予め前記絞り部に設定される複数の絞り値を記憶するメモリから任意の絞り値を設定する設定手段、
前記設定手段によって設定された絞り値を含む複数の絞り値の範囲内で前記絞り部を動作させるとともに、前記設定された絞り値になった時に前記撮像部にて撮像された画像を記憶するよう制御する記憶制御手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の絞り値での撮像が可能な撮像装置、画像記憶方法、及び、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの撮像装置においては、構図を決める際には絞りを開放し、撮影する際には絞りを絞る自動絞り込み機能を備えている。この種の撮像装置で、予め絞り値を設定すると、撮影時にその絞りになるように自動的に絞りを制御するオート絞り設定（ＡＥ）が知られている。
【０００３】
例えば、２段階絞り（Ｆ１．０／Ｆ２２）が設定可能な撮像装置の場合、予め設定されているＦ１．０の絞りからＦ２２の絞りで撮像することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の２段階絞り（Ｆ１．０／Ｆ２２）が設定可能な撮像装置の場合、予め設定されている絞り値における撮像は可能であるが、それ以外の絞り値における撮像を行うことができない。
【０００５】
また、絞り値を変えながら同じ被写体を複数枚撮像する場合には、その都度絞り設定を変更する必要があるため、操作が煩雑で撮像に要する時間が長くなってしまう。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、簡単な操作で、ユーザが所望する任意の絞り値における被写体画像を得ることを可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため請求項１記載の発明に係る撮像装置にあっては、撮像手段と、複数の絞り羽根により前記撮像手段へ入射する光を調整する絞り手段と、前記絞り手段に設定される複数の絞り値を記憶する第１記憶手段と、前記第１記憶手段に複数記憶されている絞り値から任意の絞り値を設定する設定手段と、前記設定手段によって設定された絞り値を含む複数の絞り値の範囲内で前記絞り手段を動作させるとともに、前記設定された絞り値になった時に前記撮像手段によって撮像された画像を記憶するよう制御する記憶制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２記載の発明に係る撮像装置にあっては、前記記憶制御手段によって前記絞り手段を動作させた際の、各絞り値と動作開始からその絞り値に到達するまでに要する時間との関係を記憶する第２記憶手段を更に備え、前記記憶制御手段は、前記第２記憶手段から前記設定された絞り値に対応する前記時間を読み出し、この前記時間になった時に撮像された画像を記憶するよう制御することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３記載の発明に係る撮像装置にあっては、前記記憶制御手段による前記絞り手段への動作を開始させてからの時間を計時する計時手段と、前記計時手段によって計時された時間が、前記設定された絞り値に対応する時間であるか否かを判断する判断手段と、を更に備え、前記記憶制御手段は、前記判断手段によって前記設定された絞り値に対応する時間であると判断された時に、前記撮像手段によって撮像された画像を記憶するよう制御することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４記載の発明に係る撮像装置にあっては、前記絞り手段を最大の絞り値から最小の絞り値まで動作させるとともに、前記撮像手段による連続撮像を行うように前記撮像手段を制御する撮像制御手段を更に備え、前記記憶制御手段は、前記撮像制御手段によって撮像された複数の画像から、前記設定された絞り値で撮像された画像を選択して記憶することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５記載の発明に係る撮像装置にあっては、前記記憶制御手段は、前記撮像された画像について、更に前記撮像手段に撮像させる際のゲインを前記撮像手段による撮像時の絞り値に応じて制御して記憶することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６記載の発明に係る撮像方法にあっては、撮像部と、複数の絞り羽根により前記撮像部へ入射する光を調整する絞り部とを備えたカメラの画像記憶方法であって、予め前記絞り部に設定される複数の絞り値を記憶するメモリから任意の絞り値を設定する設定ステップと、前記設定ステップにて設定された絞り値を含む複数の絞り値の範囲内で前記絞り部を動作させるとともに、前記設定された絞り値になった時に前記撮像部にて撮像された画像を記憶するよう制御する記憶制御ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１３】
さらに、請求項７記載の発明に係る撮像プログラムにあっては、撮像部と、複数の絞り羽根により前記撮像部へ入射する光を調整する絞り部とを備えたカメラが有するコンピュータを、予め前記絞り部に設定される複数の絞り値を記憶するメモリから任意の絞り値を設定する設定手段、前記設定手段によって設定された絞り値を含む複数の絞り値の範囲内で前記絞り部を動作させるとともに、前記設定された絞り値になった時に前記撮像部にて撮像された画像を記憶するよう制御する記憶制御手段、として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数段の絞りが設定可能な撮像装置において、任意の絞り値で撮像した被写体画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態であるデジタルカメラの電気的構成を示したブロック図である。
【図２】絞り機構の駆動状態を示す図である。
【図３】記録モードが設定されているときのＣＰＵコアの処理手順を示すフローチャートである。
【図４】絞りとゲインとの関係を示す図である。
【図５】絞り値と動作時間との関係を示す図である。
【図６】撮像処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】撮像処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】図７の撮像処理におけるデジタルカメラの絞り機構の駆動状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図1は、本発明の一実施形態であるデジタルカメラ１００の電気的構成を示したブロック図である。このデジタルカメラは、基本となる動作モードとして撮影を行うための記録モードと、撮影した画像を再生するための再生モードと、を有する。
【００１７】
図１に示すように本実施形態のデジタルカメラ１００は、撮影レンズ１の後方に配置された絞り機構１２と、撮影レンズ１により収束された撮影光をシャッタ２を介して受光するとともに、受光面に結像された被写体の光学像を光電変換し画像信号として出力する撮像素子であるＣＭＯＳ撮像素子３、ＣＭＯＳ撮像素子３の出力信号をデジタルの画像データへ変換するＡ／Ｄ変換器４、変換後の画像データを逐次記憶するＤＲＡＭ５を備えている。
【００１８】
絞り機構１２は、図２に示すように、複数の絞り羽根１２ａ〜１２ｈにより形成されており、各々の絞り羽根１２ａ〜１２ｈを動かすことで開口領域の面積（ＣＭＯＳ撮像素子３へ入射する撮影光の量）を変化させることができる。なお、図２（ａ）は、最大絞り値における絞りの状態、（ｃ）は最小絞り値における絞りの状態、（ｂ）は絞り途中の状態を示している。
【００１９】
シャッタ２の動作は、ＣＰＵコア７ａの命令に従いシャッタ制御部７ｂにより制御され、ＣＭＯＳ撮像素子３及びＡ／Ｄ変換器４の動作はＣＰＵコア７ａの命令に従い受光制御部７ｃにより制御される。ＤＲＡＭ５に格納された１枚分の画像データ、すなわちＲＡＷデータはデモザイク部７ｄにより画素毎に色情報を補間されてＹＵＶデータに変換された後、液晶表示コントローラ６を介して液晶表示画面８に表示される。なお、変換されたＹＵＶデータもＤＲＡＭ５に一時的に記憶される。
【００２０】
記録モードでの撮影時にデモザイク部７ｄによりＹＵＶデータに変換された画像データは、ＣＰＵコア７ａによってＪＰＥＧ等の所定の圧縮方式に従い圧縮された後、外部記憶媒体１１に静止画ファイル又は動画ファイルとして記録される。外部記憶媒体１１に記録された画像データは、再生モードにおいては、必要に応じてＣＰＵコア７ａに読み出されて伸張された後、液晶表示コントローラ６を介して液晶表示画面８において表示される。なお、外部記憶媒体１１は、例えばカメラ本体に着脱自在なメモリカードや、カメラ本体に内蔵されたフラッシュメモリ等により構成される。
【００２１】
また、ＣＰＵコア７ａには、シャッタボタン９、モードボタン１０が接続されている。なお、ＣＰＵコア７ａ内のメモリ（図示略）には、ＣＰＵコア７ａの動作に必要な種々のプログラム及びプログラムの実行に際して使用される各種のデータが記憶されているが、これらはＣＰＵコア７ａとは別のメモリに記憶されていてもよい。
【００２２】
ＣＰＵコア７ａは、プログラムに従いシャッタボタン９の押下操作に応じてデジタルカメラの各部の動作を制御する。
【００２３】
画像変形合成加算部７ｈは、ＣＰＵコア７ａの指示に応じ、ＣＭＯＳ撮像素子３により撮像された被写体画像に変形を加えて画素加算画像を生成する。
【００２４】
絞り制御部１３は、ＣＰＵコア７ａの指示に応じ、絞り機構１２を所定の最大絞り値と規定の最小絞り値の範囲内で制御する。例えば、２段階絞り（Ｆ１．０／Ｆ２２）が設定可能な撮像装置において、ユーザは絞り機構１２を動作させることでＦ１．０又は、Ｆ２２に切り換えることができる。また、ユーザが上記Ｆ１．０又は、Ｆ２２以外のＦ２．８とＦ８．０の絞り値を設定した場合は、Ｆ１．０→Ｆ２２で絞り機構１２の切り換え動作を実行させる。この際に、シャッタ制御部７ｂはＣＰＵコア７ａの命令に従い、絞り機構１２の切り換え動作中に、絞り値がＦ２．８、及び、Ｆ８．０になる瞬間にシャッタ２を動作させる。いずれにおいても、絞り機構１２は、規定の最大絞り値と規定の最小絞り値の範囲内で動作させることができ、ユーザによって設定された任意の絞り値で撮像することができる。
【００２５】
次に、以上の構成からなるデジタルカメラにおいて、記録モードが設定されているときの動作について説明する。図３は、記録モードが設定されているときのＣＰＵコア７ａの処理手順を示すフローチャートである。
【００２６】
ＣＰＵコア７ａは、ユーザによって設定された撮影したい絞り値をＣＰＵコア７ａの中のメモリに記憶する（ステップＳＡ１）。メモリは、絞り機構１２によって可変とする絞り値の範囲として、Ｆ１．０，Ｆ１．４，Ｆ２．０，・・・，Ｆ２２の複数の絞り値を予め記憶しており、ユーザがこれらの絞り値から撮像したい絞り値を一乃至複数選択すると、選択された絞り値を読み出して設定する。
【００２７】
次いで、ＣＰＵコア７ａは、ステップＳＡ１において絞り機構１２をＦ１．０からＦ２２まで動作させた際に、設定された絞り値になるまでの時間をメモリに記憶されているデータベースから読み出して取得する（ステップＳＡ２）。データベースには、図４に示すように、シャッタースピードを固定としたとき（例えば６０ｆｐｓ）の絞りとゲインとの関係図が格納されている。また、データベースには、絞り機構１２の動作時間が格納されており、図５は、図４に基づいてゲイン５６ｄＢに固定して連続撮像を行った時の明るさと動作時間との関係から各絞り値になるまでに要した時間を示した図である。ゲイン５６ｄＢに固定した場合、Ｆ１．０からＦ２．８になるまでに要した時間は、Ｌｖ５の明るさに到達するまでの時間であるからａ［ｍｓ］としてデータベースに記憶させておく、またＦ８．０になるまでに要した時間は、Ｆ２．８までと同様にＬｖ８の明るさに到達するまでの時間ｂ［ｍｓ］となる。つまり、図５に示す動作時間は、絞り機構１２を開放から最大絞りまで駆動させた際に、駆動開始から任意の絞り値となるまでの時間である。
【００２８】
ステップＳＡ１においてＦ２．８の絞り値が記憶されたときは、開放状態にある最小絞り値Ｆ１．０から最大絞り値であるＦ２２まで絞り機構１２を動作させた際に、絞り値Ｆ２．８となる時間はａであるから、ステップＳＡ２において時間ａを取得する。また、ステップＳＡ１においてＦ８．０の絞り値が記憶されたときは、Ｆ１．０からＦ２２まで絞り値を変化させて、絞り値Ｆ８．０となるまでの時間はｂであるから、ステップＳＡ２において時間ｂを取得する。
【００２９】
次いで、被写体画像の撮像を行う撮像処理を実行する（ステップＳＡ３）。この撮像処理については後述する。
【００３０】
次いで、撮像した被写体画像を記録する（ステップＳＡ４）。時間的に連続する複数枚の被写体画像を高速連写で撮像した場合は、全ての被写体画像を記録してもよく、所望の絞り値に対応する被写体画像のみを記録し、残りの被写体画像は破棄することもできる。
【００３１】
続いて、図３のステップＳＡ３に示す撮像処理について説明する。図６は、撮像処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００３２】
まず、絞り制御部１３による絞り機構１２の駆動を開始して、開放状態にある最小絞り値Ｆ１．０から最大絞り値Ｆ２２にかけて絞り機構１２を駆動するとともに、絞り機構１２の駆動開始時点から計時を開始する（ステップＳＢ１）。
【００３３】
次いで、図３のステップＳＡ２において取得した時間を経過したか否かを判断する（ステップＳＢ２）。取得した時間を経過するまでステップＳＢ２の処理を繰り返し、取得した時間になると、撮像・記憶を行う（ステップＳＢ３）。この際、ゲインは図４の絞りとゲインとの関係図に従って、絞り値に応じてその都度可変させる。
【００３４】
これにより、ユーザが選択した絞り値における被写体画像の撮像・記憶が行われることから、所望の絞り値における被写体画像を得ることができる。
【００３５】
（変形例）
図７は、変形例における図３のステップＳＡ３に示す撮像処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００３６】
まず、絞り制御部１３による絞り機構１２の駆動を開始して、開放状態にある最小絞り値Ｆ１．０から最大絞り値Ｆ２２にかけて絞り機構１２を駆動するとともに、絞り機構１２の駆動開始時点から計時を開始し、さらに図３のステップＳＡ２において取得した時間での撮像を含むように高速連写撮像を開始する（ステップＳＣ１）。
【００３７】
次いで、ステップＳＣ１において開始された高速連写撮像によって得られた画像ついて、撮影された時の計時時間を対応付けて順次ＤＲＡＭ５に記憶する（ステップＳＣ２）。続いて、絞り制御部１３による絞り機構１２の駆動が終了したか否かを判断し（ステップＳＣ３）、終了したと判断される（ステップＳＣ３でＹＥＳ）と高速連写撮像を終了する（ステップＳＣ４）。
【００３８】
すなわち、図８に示すように、絞り値Ｆ１．０の状態において撮像したい被写体にピントを合わせ、シャッタボタン押下によって開放絞りＦ１．０から最大絞り値Ｆ２２まで絞り機構１２を駆動する。この間、デジタルカメラは、ＣＭＯＳ撮像素子３によって時間的に連続する複数枚の画像のＲＡＷデータを取得し、ＤＲＡＭ５に記憶する。なお、シャッタースピードは例えば６０ｆｐｓの固定として、ゲインは図４に示す関係図に従って絞り値に応じてその都度変更することができる。
【００３９】
図８（ｂ）又は（ｃ）に示すように、Ｆ１．０からＦ２２までの中間の絞り値で撮像された画像を記録する場合は、図７の撮像処理を終えたあと、図３のステップＳＡ３において、ＳＡ１で設定された絞り値がＦ２．８である場合は、計時開始から時間ａ経過時に撮像された画像を記録する。また、ＳＡ１で設定された絞り値がＦ８．０である場合は、時間ｂの経過後に撮像された画像を記録する。また、どの絞り値の画像を撮像するかは、ユーザによる絞り値の選択や、撮影回数の選択、又は撮影間隔の選択等によって決定することができる。
【００４０】
また、変形例においては、先に撮像処理を行ってから、任意の絞り値を選択するようにしてもよい。つまり、ステップＳＡ１における絞り値の記録処理を行わずに、ステップＳＡ４において記録したい絞り値を選択し、ＤＲＡＭ５に一時記憶された複数の撮像画像の中から、選択された絞り値に対応する時間に撮像された画像を選択して記録するようにしてもよい。
【００４１】
これにより、高速連写撮像によって、絞り値の異なる被写体画像を１回のシャッタボタン押下の操作で、かつ短時間で得ることができ、得られた被写体画像の中から所望する絞り値で撮像された画像を選択して記録することができる。
【００４２】
以上、ユーザの所望する任意の絞り値の被写体画像を撮像することのできるデジタルカメラについて説明したが、絞り値により光量が不足することによる撮像画像のゲイン不足が発生した場合には、画素加算によって暗い部分の被写体画像を補うことで、鮮明で明るい被写体画像を得るようにしてもよい。画素加算は、ＣＰＵコア７ａによって被写体画像を縦１６画素×横１６画素を単位とした複数のブロックに分割し、各ブロック毎の輝度を取得する。輝度は、周波数特性演算部７ｅによって演算し、ブロック内の空間周波数が高いほど、つまりその部分の画像がピントずれや被写体ボケが少ないほど（画像が鮮明であるほど）高い値が得られる。ブロックマッチング部７ｇはＳＲＡＭ７ｆを作業領域として、ＤＲＡＭ５に記憶された複数枚の被写体画像の対応する各ブロック毎の輝度を所定の閾値と比較する。そして、比較の結果、所定の閾値より低いブロック画像は所定の閾値より高い対応するブロック画像を加算することで、より鮮明な画像を生成することができる。
【００４３】
以上、本発明によれば、複数の絞り羽根により形成される絞り機構を駆動させながら被写体画像を撮像するときに、絞り機構が例えば２段階しか（Ｆ１．０／Ｆ２２）設定できないデジタルカメラであっても、絞り動作中に任意の絞り値になったタイミングで撮像することから、ユーザが所望する絞り値における被写体画像を得ることができる。
【００４４】
また、絞り機構を動作させながら被写体画像を撮像するときに、高速連写撮像によって、開放絞り値Ｆ１．０から最大絞り値Ｆ２２までの絞り動作時間においても、絞り値を変化する過程における撮像が可能となるので、例えば２段階絞り（Ｆ１．０／Ｆ２２）設定が可能なデジタルカメラにおいても、途中の絞り値（Ｆ１．４／２．０／２．８／３．６／・・・）での複数枚の被写体画像を得ることができる。
【００４５】
また、絞り機構を動作させながら被写体画像を撮像するときに、撮像回数や撮像間隔をユーザによって設定することができることから、その設定に応じて任意の絞り値の被写体画像を得ることができる。
【００４６】
上述の実施の形態では、本発明をデジタルカメラに適用して、絞り機構を制御する場合について述べたが、本発明はこれに限定されず、例えば、ＣＰＵとメモリを含む、撮像装置が有するコンピュータを上述した各手段として機能させるプログラムによって動作させることができる。プログラムは、通信回線を介して配布することも可能であるし、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
【００４７】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものでは無く、その趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施の形態を種々に組み合わせ、さらには上述の実施の形態に種々に変形を加えた形態とすることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１  レンズ
２  シャッタ
３  ＣＭＯＳ
４  Ａ／Ｄ変換器
５  ＤＲＡＭ
６  液晶表示コントローラ
７ａ  ＣＰＵコア
７ｂ  シャッタ制御部
７ｃ  受光制御部
７ｄ  デモザイク部
７ｅ  周波数特性演算部
７ｆ  ＳＲＡＭ
７ｇ  ブロックマッチング部
７ｈ  画像変形合成加算部
８  液晶表示画面
９  シャッタボタン
１０  モードボタン
１１  外部記憶媒体
１２  絞り機構
１２ａ〜１２ｈ  絞り羽根
１３  絞り制御部
【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】
2010268357.tif 000008
【図７】
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【図８】
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