(57)【要約】【課題】所望の画像効果を有する合成画像を表示部に表示するだけでなく、実際に撮像装置で撮影した写真を記録する。【解決手段】撮像素子１２は、ＣＰＵ１７の制御により、撮像光学系１０の通過光束を露光した露光量に応じた画像信号を出力する。レリーズスイッチ１９０が操作されると、撮像装置１は撮影処理を開始する。シャッタスピード設定部材１９１が操作されると、ＣＰＵ１７は、シャッタスピードを設定する。画像処理部１３は、ＣＰＵ１７の制御により、撮像素子１２から出力される画像信号を用いてシャッタスピードによる画像効果を有するスルー画を生成する。表示部１５は、ＣＰＵ１７の制御により、そのスルー画をフレームごとに表示する。そして、ＣＰＵ１７は、撮像素子１２をシャッタスピードに基づいて露光させて、そのときの画像信号に基づいた撮像画像を記録媒体１６へ記録することで、シャッタスピードの光学的効果を有する写真を記録する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系の通過光束を露光した露光量に応じた画像信号を出力する撮像素子と、
撮影処理を処理せしめる撮影操作部と、
シャッタスピードを設定するシャッタスピード設定部と、
前記撮像素子から読み出される前記画像信号を用いて、前記シャッタスピードによる画像効果を有する表示画像を生成する表示画像生成部と、
前記表示画像生成部により生成された前記表示画像を所定の表示時間毎に更新する
表示部と、
前記撮影操作部による撮影処理時に、前記シャッタスピード設定部により設定された前記シャッタスピードに基づいて前記撮像素子を露光させて前記撮像素子から出力された前記画像信号に基づいた撮像画像を記録する撮像制御部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記表示画像生成部は、前記シャッタスピードが前記表示時間よりも長い場合は、前記シャッタスピードを前記表示時間で除した商に基づく個数だけ時間的に連続して前記撮像素子から読み出された複数の前記画像信号を合成して、前記シャッタスピードによる画像効果を有する表示画像を生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置において、
前記表示画像生成部は、前記複数の画像信号を合成して第１の表示画像が生成されている場合に、新たな画像信号が読み出されたとき、前記複数の画像信号のうち読み出された時間が最も古い画像信号の成分を前記第１の表示画像から減じて、前記新たな画像信号の成分を加えることにより、第２の表示画像を生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の撮像装置において、
前記表示画像生成部は、前記表示画像を生成するとき、前記撮像素子から読み出される前記画像信号に対して前記表示時間を前記シャッタスピードで除した商に基づくゲインを乗ずることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか1項に記載の撮像装置において、
絞り開口の開口量を調節することで前記撮像素子に入射する前記通過光束の光量を調整する絞りをさらに備え、
前記露光時間設定部は、前記絞り開口の開口量に基づいて前記シャッタスピードを設定することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数フレームの画像を合成して合成画像を生成し、その合成画像を表示部に表示して、レリーズ操作時に所望の画像効果を有する画像としてその合成画像を記録する撮像装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４５４４３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の撮像装置では、所望の画像効果を有する合成画像を記録しており、実際に撮像装置で撮影した写真を記録することができなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による撮像装置は、撮像光学系の通過光束を露光した露光量に応じた画像信号を出力する撮像素子と、撮影処理を処理せしめる撮影操作部と、シャッタスピードを設定するシャッタスピード設定部と、撮像素子から読み出される画像信号を用いて、シャッタスピードによる画像効果を有する表示画像を生成する表示画像生成部と、表示画像生成部により生成された表示画像を所定の表示時間毎に更新する表示部と、撮影操作部による撮影処理時に、シャッタスピード設定部により設定されたシャッタスピードに基づいて撮像素子を露光させて撮像素子から出力された画像信号に基づいた撮像画像を記録する撮像制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、所望の画像効果を有する合成画像を表示部に表示するだけでなく、実際に撮像装置で撮影した写真を記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施の形態による撮像装置のブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態による撮像装置を用いて撮像する際に行う動作に関するフローチャートである。
【図３】本発明の一実施の形態による撮像装置において、所望の露光時間の画像効果を有するスルー画像を合成する方法について説明するための図である。
【図４】本発明の一実施の形態による撮像装置において、所望の露光時間の画像効果を有するスルー画像を合成する方法について説明するための図である。
【図５】本発明の一実施の形態による撮像装置において、所望の露光時間の画像効果を有するスルー画像を合成する方法について説明するための図である。
【図６】本発明の一実施の形態による撮像装置の背面図の一例であって、露光時間の設定方法について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、本発明の一実施の形態による撮像装置のブロック構成図である。図１に例示された撮像装置１は、撮像光学系１０と絞り１１と撮像素子１２と画像処理部１３とＲＡＭ１４と表示部１５と記録媒体１６とＣＰＵ１７と絞り駆動部１８と操作部材１９とを備える。
【０００９】
撮像光学系１０は、撮像素子１２の撮像面に被写体像を結像させる。絞り１１は、その絞り開口の開口径を絞り駆動部１８により調節され、撮像素子１２に入射する被写体光の光量を調節する。
【００１０】
撮像素子１２は、撮像光学系１０が撮像面に結像させた被写体像を撮像して、撮像信号を出力する。撮像素子１２は、ＩＳＯ感度とシャッタスピードＴ１〔ｓｅｃ〕とを設定することができる。撮像素子１２の撮像面には、複数の撮像画素が二次元状に配置されている。各撮像画素は、シャッタスピードＴ１の間、撮像光学系１０を通過した光束により露光する。露光した撮像画素に蓄積された電荷は、ＩＳＯ感度に基づいて撮像信号に変換される。撮像信号は、ＣＰＵ１７の制御のもと、Ａ／Ｄ変換等が行われた後に画像信号として画像処理部１３へ出力される。画像処理部１３は、その画像信号をＲＡＭ１４に一時記憶する。
【００１１】
撮像装置１は、第１ライブビュー表示モード、第２ライブビュー表示モードなどの動作モードを有する。画像処理部１３は、画像信号に対して撮像装置１の動作モードに対応した画像処理を行う。たとえば、ホワイトバランス調整、画像圧縮処理、画像合成処理などの種々の画像処理を行う。
【００１２】
撮像装置１の動作モードが第１ライブビュー表示モードのとき、画像処理部１３は、画像信号に基づいてスルー画像を生成する。画像処理部１３は、スルー画像を表示部１５へ出力する。
【００１３】
第１ライブビュー表示モードにおいて操作部材１９を用いた所定の操作が行われると、撮像装置１の動作モードが第２ライブビュー表示モードに変化する。撮像装置１が第２ライブビュー表示モードのとき、画像処理部１３は、シャッタスピードによる画像効果が付加されたスルー画像を生成する。
【００１４】
ＲＡＭ１４は、リングバッファ１４０を有する。リングバッファ１４０は、表示部１５にスルー画像を表示するときに用いられ、撮像素子１２から読み出された画像信号が記憶される。
【００１５】
表示部１５は、例えば撮像装置１の背面に設けられた表示モニタである。表示部１５には、撮像装置１のメニュー画面、スルー画像、シャッタスピードによる画像効果が付加されたスルー画像、記録媒体１６に記録された画像データの再生画像などが表示される。表示部１５に表示されるスルー画像は、所定のフレームレートＦ（例えば６０ｆｐｓ）で更新される。
【００１６】
記録媒体１６は、不揮発性の記憶媒体であって、例えばフラッシュメモリなどである。操作部材１９は、撮影者により操作されるスイッチ、レバー、タッチパネルなどである。図１には、操作部材１９の一例として、レリーズスイッチ１９０とシャッタスピード設定部材１９１が図示されている。レリーズスイッチ１９０は、撮影者による半押しレリーズ操作と全押しレリーズ操作とを受け付ける。レリーズスイッチ１９０が全押しレリーズ操作されると、撮影動作を開始する。シャッタスピード設定部材１９１は、表示部１５の周囲に設けられた操作スイッチなどであって、撮影者によるシャッタスピードＴ１の設定を受け付ける。
【００１７】
図２は、撮像装置１を用いて被写体像を撮像するための動作に関するフローチャートである。図２に示す動作を開始するとき、撮像装置１は、第２ライブビュー表示モードにあるものとする。ステップＳ２００では、ＣＰＵ１７は、シャッタスピード設定部材１９１によるシャッタスピードＴ１の設定を受け付ける。なお、撮影者は、ステップＳ２００以降にもシャッタスピードＴ１の設定を変更することができる。
【００１８】
ステップＳ２０１では、ＣＰＵ１７は、レリーズスイッチ１９０を用いて半押しレリーズ操作が行われたか否かを判定する。ＣＰＵ１７は、ステップＳ２０１が否定判定されている間ステップＳ２０１に留まり、ステップＳ２０１が肯定判定されたときステップＳ２０２に処理を進める。
【００１９】
ステップＳ２０２では、ＣＰＵ１７は、自動露出制御により絞り１１の絞り開口を自動設定する。
ステップＳ２０３では、ＣＰＵ１７は、ステップＳ２００で設定されたシャッタスピードＴ１に基づいて、表示部１５へのスルー画像の表示制御を行う。ステップＳ２０３では、詳細を後述する処理により、ステップＳ２００で設定されたシャッタスピードＴ１による画像効果を有するスルー画像が表示部１５に表示される。
【００２０】
ステップＳ２０４では、ＣＰＵ１７は、シャッタスピードＴ１の設定が変更されたか否かを判定する。ＣＰＵ１７は、シャッタスピードＴ１の設定が変更された場合ステップＳ２０２に処理を進め、シャッタスピードＴ１の設定が変更されていない場合ステップＳ２０５に処理を進める。表示部１５に表示されたスルー画像を見た撮影者は、シャッタスピード設定部材１９１を用いてシャッタスピードＴ１を再度調整することによりスルー画像に表れる画像効果等を調整する。
【００２１】
ステップＳ２０５では、ＣＰＵ１７は、レリーズスイッチ１９０を用いて全押しレリーズ操作が行われたか否かを判定する。ＣＰＵ１７は、ステップＳ２０５が否定判定された場合ステップＳ２０２に処理を進め、ステップＳ２０５が肯定判定された場合ステップＳ２０６に処理を進める。
【００２２】
ステップＳ２０６では、ＣＰＵ１７がシャッタスピードＴ１に基づいて、撮像動作を行う。ステップＳ２０６で行われる撮像動作では、そのシャッタスピードＴ１に基づいて撮像素子１２を露光させて、その撮像素子１２から出力された画像信号に基づいた被写体像を撮像する。撮像された画像は、画像処理部１３でホワイトバランスの調整やＪＰＥＧ形式などへの画像圧縮処理などの画像処理が施される。ステップＳ２０７では、ＣＰＵ１７は、ステップＳ２０６で撮像された画像を記録媒体１６へ記録する。
【００２３】
図２のステップＳ２０３で実行される制御について説明する。ステップＳ２０３におけるスルー画像の表示方法は、設定されたシャッタスピードＴ１に基づいて変更される。以下は、シャッタスピードＴ１とスルー画像の表示方法との関係の一例を示す。
〔１〕シャッタスピードＴ１が所定の閾値Ｔｔｈ以上の場合（Ｔ１≧Ｔｔｈ）
〔２〕シャッタスピードＴ１が、１フレームあたりの表示時間（以後、「表示時間」とする）Ｔｆ以上であり、所定の閾値Ｔｔｈより短い場合（Ｔｆ≦Ｔ１＜Ｔｔｈ）
〔３〕シャッタスピードＴ１が表示時間Ｔｆより短い場合（Ｔ１＜Ｔｆ）
【００２４】
〔１〕シャッタスピードＴ１が、所定の閾値Ｔｔｈ以上の場合（Ｔ１≧Ｔｔｈ）
シャッタスピードＴ１が所定の閾値Ｔｔｈ（例えば、１／１５ｓｅｃ）以上の場合、ＣＰＵ１７は、画像処理部１３による後述する画像合成処理を実行して複数個の画像信号を合成することにより、シャッタスピードＴ１に対応する画像を生成する。そして、ＣＰＵ１７は、その合成画像をスルー画像として表示部１５に表示させる。
【００２５】
図３（ａ）および（ｂ）は、画像合成処理について説明するための図である。図３（ａ）および（ｂ）にはそれぞれ異なる画像合成処理が図示されている。図３（ａ）に図示された画像合成処理と図３（ｂ）に図示された画像合成処理とを併用することにしてもよいし、図３（ａ）または図３（ｂ）に示すどちらか一方の画像合成処理のみを用いることにしてもよい。また、図３（ａ）および（ｂ）に図示する画像合成処理は、あくまで例示に過ぎず、他の画像合成処理を用いることにしてもよい。
【００２６】
図３（ａ）および（ｂ）は共にシャッタスピードＴ１が１／１０ｓｅｃに設定されている。図３（ａ）では、フレームレートＦ＝６０ｆｐｓで撮像素子１２から画像信号ｆ１〜ｆ６が読み出されて、それらの画像信号ｆ１〜ｆ６がリングバッファ１４０に記憶される。
【００２７】
ＣＰＵ１７は、リングバッファ１４０に記憶されたＴ１／Ｔｆ個の画像信号（図３（ａ）では、６フレーム）を、画像合成処理により合成して合成画像ｓ１を生成する。生成された合成画像ｓ１は、ＲＡＭ１４に記憶される。
【００２８】
画像合成処理では、ＣＰＵ１７は、例えばリングバッファ１４０に記憶されたＴ１／Ｔｆ個の画像信号ｆ１〜ｆ６にゲインＧ＝Ｔｆ／Ｔ１（図３（ａ）では、１／６）を乗じて、その後ゲインＧを乗じたＴ１／Ｔｆ個（図３（ａ）では、６フレーム）の画像信号の総和を算出することにより、合成画像ｓ１を生成する。生成された合成画像ｓ１は、ＲＡＭ１４に一時記憶されて、表示部１５にスルー画像として表示される。
【００２９】
合成画像は、リングバッファ１４０に新たな画像信号が記憶されるごとに生成されて、ＲＡＭ１４に一時記憶される。図３（ａ）に示された画像合成処理は、半押し操作中にシャッタスピードＴ１が大きく変化してゲインＧが大きく変化した場合であっても、適切に合成画像を生成することができる。
【００３０】
また、図３（ａ）の画像合成処理では、ＣＰＵ１７の処理負荷低減のために、合成画像ｓ１の生成における各加算結果をＲＡＭ１４に残すことができる。例えば、撮像素子１２から新たに画像信号ｆ７が読み出されたとき、ＲＡＭ１４に残された画像信号ｆ２〜ｆ６の総和に画像信号ｆ７を加算することで容易に画像信号ｆ２〜ｆ７の総和を算出することができる。
【００３１】
図３（ｂ）に示す画像合成処理は、次フレームに撮像素子１２から新たに画像信号ｆ７が読み出されたとき、ＣＰＵ１７は、リングバッファ１４０に記憶されている画像信号のうち最も古い画像信号ｆ１にゲインＧを乗じた後に合成画像ｓ１から減じて、ゲインＧを乗じた画像信号ｆ７を加算することにより、合成画像ｓ２を生成する。図３（ｂ）に示される合成画像処理は、ゲインＧが大きく変化していない場合には、撮像素子１２から新たな画像信号が読み出されるたびに図３（ａ）の画像合成処理を実行するよりも、ＣＰＵ１７の処理負荷を低減することができる。また、演算により生成した合成画像（図３（ｂ）では合成画像ｓ１）と各画像信号（図３（ｂ）では画像信号ｆ１〜ｆ７）とがＲＡＭ１４に記憶されていれば合成画像処理を行うことができ、ＲＡＭ１４の使用領域も図３（ａ）の画像合成処理よりも少ない。なお、図３（ｂ）に示される合成画像処理は、ゲインＧが大きく変化した場合は、図３（ａ）の合成画像処理と同様の処理を行うことが望ましい。
【００３２】
図４は、画像処理部１３が生成する合成画像の一例である。図４には、図５（ａ）〜（ｆ）にそれぞれ例示される画像を合成した合成画像が図示されている。図５（ａ）〜（ｆ）の画像は、図３（ａ）の画像信号ｆ１〜ｆ６にそれぞれ対応している。
【００３３】
図５（ａ）〜（ｆ）の各画像には、走行中の車両１００ａ〜１００ｆと植物１０１と道路１０２とが図示されている。図４の合成画像１１０は、車両１００ａ〜１００ｆを合成した画像であって、長秒時撮影の効果により車両の動きが表現されており、シャッタスピードの画像効果を有するスルー画像となっている。図４の合成画像１１１および１１２は、それぞれ図５（ａ）〜（ｆ）の植物１０１および道路１０２を合成した画像である。
【００３４】
〔２〕シャッタスピードＴ１が、表示時間Ｔｆ以上であり、所定の閾値Ｔｔｈより短い場合（Ｔｆ≦Ｔ１＜Ｔｔｈ）
シャッタスピードＴ１が表示時間Ｔｆ以上であり所定の閾値Ｔｔｈより短い場合、ＣＰＵ１７は、フレームレートＦを１／Ｔ１に変更して、撮像素子１２から画像信号を読み出して、それと同期して表示部１５へのスルー画像の表示を行う。この場合も、撮影者がシャッタスピード設定部材１９１を用いて設定したシャッタスピードＴ１の画像効果を有するスルー画像を表示することができる。
【００３５】
〔３〕シャッタスピードＴ１が表示時間Ｔｆより短い場合（Ｔ１＜Ｔｆ）
シャッタスピードＴ１が表示時間Ｔｆより短い場合、ＣＰＵ１７は、シャッタスピードＴ１に基づいて露光させた撮像素子１２から出力された画像信号に基づいた画像を、スルー画像として表示部１５に表示する。このとき、表示部１５におけるスルー画像表示は、フレームレートＦで更新される。この場合も、撮影者がシャッタスピード設定部材１９１を用いて設定したシャッタスピードＴ１の画像効果を有するスルー画像を表示することができる。
【００３６】
以上で説明した実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。
本発明による撮像装置１では、撮像素子１２とレリーズスイッチ１９０とシャッタスピード設定部材１９１と画像処理部１３と表示部１５とＣＰＵ１７とを備える。撮像素子１２は、ＣＰＵ１７の制御により、撮像光学系１０の通過光束を露光した露光量に応じた画像信号を出力する。撮像装置１は、レリーズスイッチ１９０を用いたレリーズ操作により撮影処理を行う。換言すると、レリーズスイッチ１９０は、撮像装置１に撮影処理を開始させる、すなわち撮影処理を処理せしめる。シャッタスピード設定部材１９１が操作されると、ＣＰＵ１７は、シャッタスピードＴ１を設定する。画像処理部１３は、ＣＰＵ１７の制御により、撮像素子１２から出力される画像信号を用いてシャッタスピードＴ１による画像効果を有するスルー画像を生成する。表示部１５は、ＣＰＵ１７の制御により、そのスルー画像をフレームごとに表示する。そして、ＣＰＵ１７は、撮像素子１２をシャッタスピードＴ１に基づいて露光させて、そのときの画像信号に基づいた撮像画像を記録媒体１６へ記録する（図２のステップＳ２０６およびＳ２０７）ことで、シャッタスピードＴ１の光学的効果を有する写真を記録する。
このようにすることで、撮像装置１は、シャッタスピードＴ１による画像効果を有する合成画像を表示部１５に表示するだけでなく、実際に撮像装置で撮影した写真を記録媒体１６に記録することができる。
【００３７】
以上で説明した実施の形態は、以下のように変形して実施できる。
（変形例１）上記の実施の形態では、ＣＰＵ１７は、シャッタスピードＴ１の設定を受け付けてそのシャッタスピードＴ１に基づいてスルー画像の表示制御を行ったが、絞り開口径の設定を受け付けてその絞り開口径に基づいてスルー画像の表示制御を行うことにしてもよい。絞り開口径の設定を受け付けてその絞り開口径に基づいてスルー画像の表示制御を行う場合、ＣＰＵ１７は、その絞り開口径に合わせて、適正露出となるようなシャッタスピードＴ１を設定する。また、ＣＰＵ１７は、露出補正の強度や明暗差調整の強度の設定を受け付けてそれらの強度に基づいてスルー画像の表示制御を行うことにしてもよい。露出補正とは、自動露出制御により定めた適正露出から露出を変更して、画像の明るさを変更することである。明暗差調整とは、画像信号が表す画像のハイライト部の白とびを抑え、シャドー部の黒つぶれを軽減するための画像処理である。
【００３８】
（変形例２）上記の実施の形態では、ＣＰＵ１７は、画像の合成を行う際に、シャッタスピードＴ１が所定の閾値Ｔｔｈ以上の場合、撮像素子１２から読み出されたＴ１／Ｔｆ個の画像信号にＴｆ／Ｔ１倍のゲインＧを乗じて、その後Ｔｆ／Ｔ１倍されたＴ１／Ｔｆ個の画像信号の総和を算出した。しかし、Ｔｆ／Ｔ１倍のゲインを乗じる代わりに絞り１１の絞り開口径を調整して、撮像素子１２の露光量をＴｆ／Ｔ１に絞ることにしてもよい。
【００３９】
（変形例３）ステップＳ２０１およびステップＳ２０５の各レリーズ操作は、撮像装置１のレリーズスイッチ１９０によるものでなくてもよい。例えば、撮像装置１を遠隔操作する遠隔操作手段と、スルー画像を表示する表示手段とを備えるリモコンや情報端末などの電子機器を用いてレリーズ操作を行い、撮像装置１に対して撮影処理を処理せしめてもよい。ここでいう情報端末は、携帯端末やノート型ＰＣなどの可搬式のコンピュータであって、不揮発性の記憶媒体に撮像装置１の操作プログラムが記憶されており、そのプログラムを実行可能であることが好ましい。
（変形例４）シャッタスピード設定部材１９１は、表示部１５の周囲に設けられた操作スイッチとしたが、図６に示すようにタッチパネルを設けた表示部１５にスルー画像と共に表示されたスライドバー１９２などでもよい。
（変形例５）上記の撮像装置１の画像処理部１３により生成された合成画像は、フレームごとに生成されるため、長秒時効果を有する動画像を記録する用途に用いることができる。
【００４０】
以上で説明した実施の形態や変形例はあくまで例示に過ぎず、発明の特徴が損なわれない限り本発明はこれらの内容に限定されない。また、以上で説明した実施の形態や変形例は発明の特徴が損なわれない限り組み合わせて実行してもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１：撮像装置，１０：撮像光学系，１１：絞り，１２：撮像素子，１３：画像処理部，１４：ＲＡＭ，１５：表示部，１６：記録媒体，１７：ＣＰＵ，１８：絞り駆動部，１９：操作部材，１９１：シャッタスピード設定部材
【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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