(57)【要約】【課題】発光撮影時の画像のブレを低減する撮像装置を提供する。【解決手段】被写体光を撮像する撮像素子６と、被写体に対して照明光を発光する照明装置３４と、手振れの検出を行う手振れ検出部４８と、前記手振れ検出部により検出された手振れ量に基づいて、前記照明装置の発光に同調させるシャッター３８の同調秒時を決定する同調秒時決定部４と、前記同調秒時決定部により決定された同調秒時に基づいて、前記撮像素子から画像データを読み出す際の間引き率を決定する間引き率決定部４と、前記同調秒時決定部により決定された同調秒時に同調させて前記照明装置を発光させ、前記間引き率決定部により決定された間引き率により前記撮像素子により間引き画像発光撮影を行う撮影制御部４と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体光を撮像する撮像素子と、
被写体に対して照明光を発光する照明装置と、
手振れの検出を行う手振れ検出部と、
前記手振れ検出部により検出された手振れ量に基づいて、前記照明装置の発光に同調させるシャッターの同調秒時を決定する同調秒時決定部と、
前記同調秒時決定部により決定された同調秒時に基づいて、前記撮像素子から画像データを読み出す際の間引き率を決定する間引き率決定部と、
前記同調秒時決定部により決定された同調秒時に同調させて前記照明装置を発光させ、前記間引き率決定部により決定された間引き率により前記撮像素子により間引き画像発光撮影を行う撮影制御部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記同調秒時決定部により決定された同調秒時が、所定の値よりも速い場合には、前記撮像素子により撮像する範囲を縮小することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記間引き画像発光撮影により間引かれた画像データの補完を行う画像補完部を備えることを特徴とする請求項１または２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮影制御部は、前記撮像素子から出力される動画像データを構成するフレーム画像の画像データを、前記間引き率決定部により決定された間引き率により間引くことにより間引き動画像発光撮影を行うことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明光（発光）を伴う撮影（照明撮影）を行う撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、逆光撮影時に露出オーバーになるのを防ぐために、画素数を間引いて照明光の発光と同調させて撮影を行う際の同調秒時を高速にする撮像装置が存在する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３３３４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、水中は陸上に比べて暗いため、照明光を発光させる発光（照明）撮影を行う場合がある。しかし発光撮影は、シャッターが全開になったタイミングで照明光を発光して画面全体に照明光を当てるため（いわゆるフラッシュ同調速度での撮影の場合）、シャッタースピードが早すぎると画面内に照明光が十分行きわたらないエリアができていた。また水中での撮影は、水に浮いた状態や波の影響により撮像装置を固定できないため、シャッター秒時を高速にできない発光撮影では撮影した画像がブレやすいという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、発光撮影時の画像のブレを低減する撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の撮像装置は、被写体光を撮像する撮像素子と、被写体に対して照明光を発光する照明装置と、手振れの検出を行う手振れ検出部と、前記手振れ検出部により検出された手振れ量に基づいて、前記照明装置の発光に同調させるシャッターの同調秒時を決定する同調秒時決定部と、前記同調秒時決定部により決定された同調秒時に基づいて、前記撮像素子から画像データを読み出す際の間引き率を決定する間引き率決定部と、前記同調秒時決定部により決定された同調秒時に同調させて前記照明装置を発光させ、前記間引き率決定部により決定された間引き率により前記撮像素子により間引き画像発光撮影を行う撮影制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、発光（照明）撮影時の画像のブレを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態に係るデジタルカメラのシステム構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係るデジタルカメラによる間引き画像発光撮影処理を示すフローチャートである。
【図３】実施の形態に係るデジタルカメラのシャッターの開閉と照明光の発光との関係を示す図である。
【図４】実施の形態に係る同調秒時の制限に対応する間引き率を示す図である。
【図５】実施の形態における間引き画像発光撮影を行ったときの照明光の発光と受光エリアを示す図である。
【図６】実施の形態における撮影範囲を縮小して間引き画像発光撮影を行ったときの照明光の発光と受光エリアを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る撮像装置としてのデジタルカメラについて説明する。図１は実施の形態に係るデジタルカメラ２のシステム構成を示すブロック図である。図１に示すように、デジタルカメラ２は、マイクロプロセッサ等により構成され、デジタルカメラ２の各部を統括的に制御する制御部４を備えている。制御部４には、撮像素子６、画像処理部８、バッファメモリ１０、操作部１２、外部記憶部１４、表示部１６、駆動部１８、発光制御部２０、圧力センサ２２、間引き判断部２４、ＡＦ制御部２６、露出制御部２８、調光制御部３０、記憶部３１及び通信部３２が接続されている。
【００１０】
撮像素子６は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ等により構成され、撮影レンズ４２を介した被写体光を撮像して撮像信号を制御部４に対して出力する。画像処理部８は、撮像信号に基づく画像データにホワイトバランス調整、輪郭補償、ガンマ補正、リサイズ処理等の画像処理を行う。また画像処理部８は、撮像素子６により画素間引きを行った撮像信号が読み出された場合に、間引いた画素を補間する補間処理を行う。バッファメモリ１０は、撮像素子６から出力された撮像信号に基づく画像データを一時的に記憶する。操作部１２は、デジタルカメラ２の電源をオンオフする電源スイッチ、撮影モードボタン、レリーズボタン等を含んで構成されている。
【００１１】
外部記憶部１４は、デジタルカメラ２に設けられたカードスロット（図示せず）に着脱可能に装着されるメモリカード等であって、バッファメモリ１０に記憶された画像データ及び撮像に関する情報等を関連づけて記憶する。表示部１６は、ＬＣＤ等により構成され、撮像素子６からの撮像信号に基づくスルー画像、外部記憶部１４に記憶されている画像データに基づく画像及び各種設定を行う際のメニュー画面等を表示する。駆動部１８は、レリーズ操作に応じてシャッター３８を開閉する。
【００１２】
なお、シャッター３８は遮光部材としての先幕及び後幕を有するメカニカルシャッターであって、撮影時には、先幕が撮像素子６の受光エリアを遮蔽している状態から該撮像面を開放する状態となるように走行し、予め設定されたシャッター秒時に相当する時間の経過後に、後幕が受光エリアを開放している状態から受光エリアを遮蔽する状態となるように走行する。
【００１３】
発光制御部２０は、被写体を照明する照明光を発光する照明装置３４の発光タイミングを制御部４からの指示に基づいて制御する。圧力センサ２２は、デジタルカメラ２に作用する水圧等を検出する。間引き判断部２４は、圧力センサ２２による検出結果に基づく、水中で使用されているか否かの判断結果により画素間引きを行うか否かを判断する。
【００１４】
ＡＦ制御部２６は、位相差ＡＦ方式またはコントラストＡＦ方式により、適正な目標位置にフォーカスレンズを移動させるための制御信号をレンズユニット４０に送信する。露出制御部２８は、不図示の測光センサにより計測した被写体の明るさに基づいて、被写体を適正露出で撮影できるようにシャッター秒時、絞り値及びＩＳＯ感度を決定する。調光制御部３０は、照明装置３４による照明光の発光量を制御する。
【００１５】
記憶部３１は、照明装置３４の発光に同調させるシャッター３４の同調秒時に応じて撮像素子６から画素間引きを行って撮像信号を読み出す際の間引き率を決定するためのテーブルを記憶している。
【００１６】
通信部３２は、制御部４からの指示に従い、レンズユニット４０に対して制御信号等を送信し、また、レンズユニット４０のレンズ通信部５０から送信される各種データ等を受信し、受信した各種データ等を制御部４に対して出力する。
【００１７】
デジタルカメラ２は、レンズユニット４０を着脱可能なレンズ装着部（不図示）を有し、レンズユニット４０は、デジタルカメラ２のレンズ装着部に装着されている。レンズユニット４０は、撮影レンズ４２を備えると共に、マイクロプロセッサ等により構成されレンズユニット４０の各部を統括的に制御するレンズ制御部４４を備えている。レンズ制御部４４には、駆動部４６、手振れ検出部４８及びレンズ通信部５０が接続されている。
【００１８】
駆動部４６は、レンズ制御部４４からの指示に従い、撮像素子６に入射する光量を調整するための絞り５４の開口量を調整する。手振れ検出部４８は、ジャイロセンサ等により構成され、手振れの有無や手振れ量を検出する。なお、レンズ制御部４４は、レンズ通信部５０を介してデジタルカメラ２との間で通信を行う。
【００１９】
以下、図２のフローチャートを参照し、実施の形態に係るデジタルカメラ２による水中で静止画像を撮影する際の間引き画像発光撮影処理について説明する。
【００２０】
撮影者が、操作部１２を用いて照明装置３４を発光させて撮影を行う発光（照明）撮影モードを設定すると、制御部４は発光撮影モードに移行し、発光（照明）撮影処理を開始する。即ち、レリーズボタンが押下されると、制御部４は、圧力センサ２２によってデジタルカメラ２に作用する圧力を検出し、検出結果から水中で使用されているか否かを判断する（ステップＳ１）。制御部４は、水中で使用されていると判断した場合（ステップＳ１、Ｙｅｓ）、通信部３２を介してレンズユニット４０から手振れの有無を示す手振れ情報を取得する。具体的には、レンズ制御部４４は、手振れ検出部４８によって手振れの有無及び手振れ量を検出し、手振れが無い場合は手振れが無い旨の手振れ情報をレンズ通信部５０を介してデジタルカメラ２に送信し、手振れが有る場合は手振れ量を付加した手振れ情報をレンズ通信部５０を介してデジタルカメラ２に送信する。これによって制御部４は、手振れ情報を取得する。
【００２１】
制御部４は、取得した手振れ情報が手振れ無しを示すものである場合（ステップＳ２、Ｎｏ）、又はステップＳ１において陸上で使用されていると判断した場合（ステップＳ１、Ｎｏ）、露出制御部２８によってＡＰＥＸ演算（同調秒時制限有）を行い（ステップＳ３）、適正露出となるシャッター秒時（ＴＶ値）、絞り値（ＡＶ値）及びＩＳＯ感度（ＳＶ値）を決定する。ＡＰＥＸ演算（同調秒時制限有）では、シャッター秒時を照明装置３４の発光に同調させる同調秒時（１／６０秒）以上なるように決定する。
【００２２】
制御部４は、決定されたシャッター秒時（ＴＶ値）、絞り値（ＡＶ値）及びＩＳＯ感度（ＳＶ値）に基づいて、シャッター秒時、絞り値及びＩＳＯ感度を設定して、照明装置３４を発光させ撮像素子６により撮像を行う通常発光撮影を実行する（ステップＳ４）。なお制御部４は、発光撮影を行うための処理開始時に発光制御部２０を制御し照明装置３４によるモニタ発光を行い、このとき撮像素子６に入射した光量に基づいて調光制御部３０を制御して照明装置３４による本発光時の発光量を決定する。
【００２３】
通常発光撮影においては、図３に示すようにシャッター３８の先幕が開いて後幕が走行する前の撮像素子６の受光エリア全域が開放されたタイミングで照明装置３４を発光するので、全体に照明光が当たった撮影画像が撮像される。制御部４は、撮像素子６から読み出し、バッファメモリ１０に記憶している画像データを外部記憶部１４に記憶する（ステップＳ５）。
【００２４】
一方、制御部４は、ステップＳ２において取得した手振れ情報に手振れ量が付加されている、即ち手振れ情報が手振れ有りを示すものである場合（ステップＳ２、Ｙｅｓ）、露出制御部２８によってＡＰＥＸ演算（可変同調秒時制限）を行い（ステップＳ６）。シャッター秒時（ＴＶ値）、絞り値（ＡＶ値）及びＩＳＯ感度（ＳＶ値）を決定する。
【００２５】
ここで、可変同調秒時制限とは、手振れ量に応じてシャッター秒時を１／６０秒よりも高速に設定可能とするために同調秒時の制限を変更することであり、同調秒時の制限は例えば１／１２５秒、１／２５０秒、１／５００秒、１／１０００秒に変更される。従って制御部４は、ステップＳ６において、手振れを無くすことができるシャッター秒時（ＴＶ値）が決定できるように同調秒時の制限を変更し、ＡＰＥＸ演算を行って適正露出となるシャッター秒時（ＴＶ値）、絞り値（ＡＶ値）及びＩＳＯ感度（ＳＶ値）を決定する。
【００２６】
次に制御部４は、記憶部３１に記憶しているテーブルを参照し、変更した同調秒時の制限に対応する画像データの間引き率を決定する（ステップＳ７）。図４は記憶部３１に記憶されているテーブルを示し、同調秒時の制限が１／６０秒のときは間引きなし、同調秒時の制限が１／１２５秒のときの間引き率は３／４（４ラインの画素の内、１ラインの画素を間引く）、同調秒時の制限が１／２５０秒のときの間引き率は２／３（３ラインの画素の内、１ラインの画素を間引く）、同調秒時の制限が１／５００秒のときの間引き率は１／２（２ラインの画素の内、１ラインの画素を間引く）である。また同調秒時の制限が１／１０００秒のときの間引き率は１／２である。これは間引き率が大きくなりすぎると画像データの補間処理が困難になるためである。
【００２７】
制御部４は、決定した間引き率が３／４の場合（ステップＳ８、小）、照明装置３４を発光し、ステップＳ６で決定したシャッター秒時で、間引き率３／４の間引き画像を撮像する間引き画像発光撮影（間引き率小）を実行する（ステップＳ９）。この場合には、同調秒時の制限が１／１２５秒に変更されているが、間引き率を３／４にすることにより図５に示すように撮像素子６の受光エリア全域に照明光を当てた撮影を行うことができる。
【００２８】
制御部４は、決定した間引き率が２／３の場合（ステップＳ８、中）、照明装置３４を発光し、ステップＳ６で決定したシャッター秒時で、間引き率２／３の間引き画像を撮像する間引き画像発光撮影（間引き率中）を実行する（ステップＳ１０）。この場合には同調秒時の制限が１／２５０秒に変更されているが、間引き率を２／３にすることにより撮像素子６の受光エリア全域に照明光を当てた撮影を行うことができる。
【００２９】
制御部４は、決定した間引き率が１／２の場合（ステップＳ８、大）、同調秒時の制限が１／５００秒であるか否かにより、撮像素子６による撮影範囲を縮小するか否かを判断する（ステップＳ１１）。制御部４は、例えば同調秒時の制限が１／５００秒である場合には、撮影範囲を変更しないと判断する（ステップＳ１１、Ｎｏ）。
【００３０】
また制御部４は、同調秒時の制限が１／１０００秒である場合には、撮影範囲を縮小すると判断し（ステップＳ１１、Ｙｅｓ）、図６に示すように縮小した撮影範囲（受光エリア）を設定する（ステップＳ１２）。即ち、同調秒時の制限が１／１０００秒で間引き率が１／２の間引き画像発光撮影を行った場合においても撮像素子６の縮小した撮影範囲の全域に照明光が当たるように受光エリアを縮小する。
【００３１】
制御部４は、同調秒時の制限が１／５００秒であって撮影範囲を変更しないと判断した場合（ステップＳ１１、Ｎｏ）、又はステップＳ１２において撮影範囲を設定した後、照明装置３４を発光し、ステップＳ６で決定したシャッター秒時で、間引き率１／２の間引き画像を撮像する間引き画像発光撮影（間引き率大）を実行する（ステップＳ１３）。間引き画像発光撮影（間引き率大）において、同調秒時の制限が１／５００秒の場合は間引き率を１／２にすることにより撮像素子６の受光エリア全域に照明光を当てた撮影を行うことができる。また同調秒時の制限が１／１０００秒の場合は、撮影範囲を縮小することにより、手振れを無くすことができるシャッター秒時で、図６に示すように撮像素子６の受光エリア全域に照明光を当てた撮影を行うことができる。即ち、間引き率１／２で１／５００秒の同調秒時の制限により間引き画像の撮像を行ったとした場合に、手振れが残っている場合には撮影範囲を縮小することにより、１／５００秒よりも高速な同調秒時の制限を可能としている。
【００３２】
制御部４は、画像処理部８によって、間引き画像発光撮影によって間引かれた画像データを補間するための補間処理を行う（ステップＳ１４）。制御部４は、補間処理を行った画像データを外部記憶部１４に記憶する（ステップＳ５）。
【００３３】
この実施の形態に係るデジタルカメラ２によれば、水中で使用する際の手振れ量に応じて画素の間引き率を決定して間引き画像発光撮影を行うので、撮影時の画像のブレを低減した発光撮影を行うことができる。
【００３４】
なお、上述した実施の形態においては、水中で間引き画像発光撮影を行った場合を例に説明したが、デジタルカメラ２を陸上で使用する場合、例えば車で移動中に外の景色を撮影する場合等に上述の実施の形態に係る間引き画像発光撮影を行ってもよく、上記と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
また、上述の実施の形態においては、間引き画像発光撮影によって静止画像の撮影を行う場合を例に説明したが、間引き画像発光撮影によって動画像の撮影を行う場合に適用してもよい。この場合、手振れ量に基づいて同調秒時の制限と間引き率を決定し、同調秒時の制限に対応する撮像素子６における電荷蓄積時間を設定する。これにより水中で照明装置３４を連続発光させて動画像の撮影を行う場合でも、フレーム画像毎に画像全体に照明光を当てることができ、またフレーム画像毎の画像のブレを低減することができる。
【符号の説明】
【００３６】
２…デジタルカメラ、４…制御部、６…撮像素子、８…画像処理部、１４…外部記憶部、２０…発光制御部、２２…圧力センサ、２４…間引き判断部、２８…露出制御部、３１…記憶部、３４…照明装置、３８…シャッター、４０…レンズユニット、４４…レンズ制御部、４８…手振れ検出部。
【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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