(57)【要約】【課題】  従来の撮像装置は、長時間露光を必要とする天体撮影において、どの程度の露出時間で撮影すれば適正な露出で被写体を撮像できるのかがわからなかった。【解決手段】  特別バルブ撮像モードの露光中に、撮像センサ２で検出される天体からの光の強度が図２（ｂ）に示すように強度積算部７により、積算される。さらに、撮像手段により撮像される撮像画像６ａおよび強度積算部７により積算される強度の情報（図形２２、２３）がＬＣＤ制御部５により、ＬＣＤ６に表示される。このため、ユーザは、特別バルブ撮像モードの露光中に、ＬＣＤ６に表示される強度の情報および撮像画像を見ることで、撮像している天体の撮像画像の露出の程度をすぐに知ることができる。また、最適な露出に直ちにデジタルカメラ１を調整することができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体光を撮像センサによって検出して被写体像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像される撮像画像を表示する表示手段と、
露光中に前記撮像センサで検出される被写体光の強度を積算する強度積算手段と、
前記撮像手段により撮像される撮像画像および前記強度積算手段により積算される強度の情報を露光中に前記表示手段に表示させる表示制御手段と
を備える撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記表示制御手段は、前記強度積算手段により積算される強度の情報を、前記撮像センサで被写体光が得られる位置に対応する画像位置に表示させることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、
前記表示制御手段は、前記強度積算手段により積算される強度の情報を前記表示手段にグラフィック表示させることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置において、
前記撮像手段の撮像方向を動かす駆動手段と、
前記撮像センサで検出される被写体光の撮像画像上における動きを追尾する追尾手段と、
前記追尾手段により追尾される被写体光の動きに合わせて前記駆動手段を制御して被写体光を前記撮像手段により撮像される撮像画像の構図内に入れる駆動制御手段と
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置において、
前記強度積算手段により積算される強度の積算値が所定の閾値以上の場合にユーザに報知する報知手段を備え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、撮像センサによって被写体光を検出して被写体像を撮像する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の撮像装置としては、例えば、天体撮影のように光量の微量な被写体を撮影する特許文献１に開示された撮影装置がある。
【０００３】
この撮影装置では、撮影対象天体を撮影する際、まず試し撮影をし、星図と照合しながら撮影対象天体が正確に撮影装置で捉えられているかを確認する。次に、撮影対象天体が日周運動により所定時間に天球上を移動する移動量を算出手段により算出し、所定時間経過後に撮影対象天体の像が撮像素子上のどの位置にずれて投影されるかを計算する。次に、撮像素子上に結ばれる像のずれの影響を無視できる所定時間が経過し、算出手段により算出される移動量分だけ天体が移動したときに、撮像素子上におけるずれに相当する位置に撮像素子を位置決め手段により移動させる。従って、長時間露光を必要とする天体撮影において、撮影対象天体が日周運動することによって生じるずれを解消できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２８９０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の撮像装置は、長時間露光を必要とする天体撮影において、実際に撮影が完了するまで、どの程度の露出時間で撮影すれば適正な露出で被写体（撮像対象天体）を撮像できるのか、また、被写体（撮像対象天体）の構図位置がどこになるのかがわからなかった。このため、従来、本番の撮影前に何回か適当な露出時間および撮像向きで試し撮影を行い、撮影された静止画を見て露出量や構図の良し悪しを決めなければならず、最適な露出時間および構図で撮影するのに手間がかかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、
被写体光を撮像センサによって検出して被写体像を撮像する撮像手段と、
撮像手段により撮像される撮像画像を表示する表示手段と、
露光中に撮像センサで検出される被写体光の強度を積算する強度積算手段と、
撮像手段により撮像される撮像画像および強度積算手段により積算される強度の情報を露光中に表示手段に表示させる表示制御手段と
を備えて、撮像装置を構成した。
【０００７】
この構成によれば、強度積算手段により、露光中に撮像センサで検出される被写体光の強度が積算され、表示制御手段により、撮像手段により撮像される撮像画像および強度積算手段により積算される強度の情報が露光中に表示手段に表示される。このため、ユーザは、露光中に、表示手段に表示される強度の情報および撮像画像を見ることで、撮像している撮像画像の露出の程度をすぐに知ることができ、最適な露出に直ちに撮像装置を調整することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、試し撮りする労力も必要がなく、光量の微量な被写体を適正な露出で簡単に撮像することできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態によるデジタルカメラの電気回路構成の概略を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は、図１に示すデジタルカメラによるバルブ撮像中に撮像センサから強度積算部に読み出される強度の情報をＲＡＷデータとして示した図、（ｂ）は、（ａ）に示す各画素の強度値が強度積算部によって積算された積算値をＲＡＷデータとして示した図である。
【図３】図１に示すデジタルカメラによるバルブ撮像中に検出される天体の各被写体光の強度の情報がＧＵＩ表示されたＬＣＤ画面における撮像画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明による撮像装置を光量が微量な天体撮像を行うデジタルカメラに適用した場合における、本発明を実施するための一形態について説明する。
【００１１】
図１は、この一実施の形態によるデジタルカメラ１の電気回路構成の概略を示すブロック図である。
【００１２】
デジタルカメラ１は、ユーザによりレリーズボタンが半押しされると、オートフォーカス機能を作動させてレンズを移動し、レリーズボタンが全押しされると、予め設定されたシャッター速度でシャッター（図示しない）を開き、被写体像を撮像センサ２に所定時間露光させて撮像を行う。
【００１３】
被写体からの光は、レンズを介してデジタルカメラ１内に取り込まれる。デジタルカメラ１内に取り込まれた被写体光は、撮像センサ２の撮像面上に被写体像を結像する。撮像センサ２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などからなり、入射する被写体光の光量に応じた電荷を蓄積する。撮像センサ２の撮像面上に結像した被写体像は、アナログの撮像信号に変換される。変換された撮像信号は、Ａ／Ｄ変換部３においてデジタル信号のＲＡＷデータに変換される。
【００１４】
画像処理部４は、Ａ／Ｄ変換部３でデジタル信号に変換されたＲＡＷデータを取得し、取得したＲＡＷデータに対して、ホワイトバランス処理やガンマ補正などの画像処理を行い、撮像画像の画像データを生成する。画像処理部４は、被写体光を撮像センサ２によって検出して被写体像を撮像する撮像手段を構成する。画像処理部４によって生成された画像データは、圧縮処理が施されてバッファメモリに一時格納されると共に、図示しないスロットに着脱されるメモリカードに記録される。また、画像処理部４によって生成された画像データは、ＬＣＤ制御部５の表示制御によってＬＣＤ（液晶ディスプレイ）６に表示される。ＬＣＤ６は、撮像手段により撮像される撮像画像を表示する表示手段を構成する。
【００１５】
デジタルカメラ１には、シャッターを任意の時間だけ開いた状態に保って、長時間露光により被写体を撮像するバルブ撮像モードがある。本実施形態のデジタルカメラ１では、メニュー画面（不図示）を操作することにより、通常バルブ撮像モードと特別バルブ撮像モードとの２種類のバルブ撮像モードを選択することができる。通常バルブ撮像モードは、長時間露光のバルブ撮像が終了してから、撮像センサ２から蓄積電荷を読み出し、画像処理部４によって画像データを生成して、撮像画像をＬＣＤ６に表示するバルブ撮像モードである。
【００１６】
一方、特別バルブ撮像モードは、バルブ撮像中に所定単位時間、例えば１／３０秒単位で撮像センサ２から蓄積電荷を読み出し、画像処理部４によって画像データを生成して、撮像画像をＬＣＤ６に表示するバルブ撮像モードである。したがって、バルブ撮像が終了していなくとも、単位時間毎に読み出した電荷を記憶しておき、撮像途中でそれまでに読み出された電荷から画像データを生成して、撮像画像をＬＣＤ６に表示する。つまり、撮像画像が最新の画像に単位時間毎に逐次更新されながら、スルー画のようにＬＣＤ６に表示される。また、ＬＣＤ６に表示される撮像画像は、後述するように、１／３０秒単位で読み出される電荷から被写体光の強度を積算しながら表示される。
【００１７】
この特別バルブ撮像モードにおいて、強度積算部７は、Ａ／Ｄ変換部３を介して撮像センサ２からＲＡＷデータを取得し、取得したＲＡＷデータから撮像センサ２で検出された被写体光の強度を、各被写体光が検出される各検出位置毎に積算する。強度積算部７は、露光中に撮像センサ２で検出される被写体光の強度を積算する強度積算手段を構成する。強度積算部７により積算される積算値に関する強度の情報は、ＬＣＤ制御部５の制御によって後述するようにＬＣＤ６に表示される。
【００１８】
ＬＣＤ制御部５は、撮像手段により撮像される撮像画像、および強度積算部７により積算される強度の情報を、露光中にＬＣＤ６に表示させる表示制御手段を構成する。この際、表示制御手段を構成するＬＣＤ制御部５は、強度積算部７により積算される強度の情報を、撮像センサ２で被写体光が検出される位置に対応する画像位置に表示させ、また、この表示をＬＣＤ６に後述するようにＧＵＩ（Graphical User Interface）表示させて、グラフィック表示させる。また、ＬＣＤ制御部５およびＬＣＤ６は、強度積算部７により積算される強度の積算値が所定の閾値以上の場合に、これを後述するようにユーザに報知する報知手段を構成する。
【００１９】
天体位置特定部８は、強度精算部７により積算される天体からの光の強度に基づいて、撮像センサ２上での天体の位置を特定する。また、日周運動により天球を移動する天体を追尾して撮像するために、天体の位置を撮像センサ２において追尾する。天体位置特定部８は、撮像センサ２で検出される天体の位置を特定し追尾する追尾手段を構成する。
【００２０】
特別バルブ撮像モードにおいて、デジタルカメラ１は三脚の上に設置された架台に取り付けられる。架台にはモータ１０が設けられ、モータ１０は架台と共にデジタルカメラ１の撮像方向を変える。モータ１０は、撮像手段の撮像方向を変える駆動手段を構成する。駆動制御部９は、天体位置特定部８により特定された天体が常にデジタルカメラ１の画角内に入るように、モータ１０に制御信号を送信してモータ１０を駆動させデジタルカメラ１の撮像方向を変える。駆動制御部９は、追尾手段により追尾される天体の動きに合わせてモータ１０を制御して、天体を撮像手段により撮像される撮像画像の構図内に入れる駆動制御手段を構成する。
【００２１】
図２（ａ）は、特別バルブ撮像モードのバルブ撮像中に撮像センサ２から強度積算部７に読み出される強度の情報をＲＡＷデータ１１ａとして示した図である。
【００２２】
特別バルブ撮像モードでの撮像中において、撮像センサ２の撮像面に対応した各枠内のＲＡＷデータ１１ａは、同図において右を向く矢印で示す時間軸における所定時間毎、例えば１／３０［ｓｅｃ］毎に、撮像センサ２の各画素から読み込まれ、各画素に対応する位置に例えば１６ｂｉｔの階調段階の強度値として表示される。同図では簡略のため９個の画素に対応した各位置に強度値が表示されている。同図（ａ）では、右上、左下の位置にある画素で検出された天体の被写体光１２、１３の強度値が、「７」、「３」として表示され、光が検出されない画素の強度値は「０」として表示されている。
【００２３】
駆動制御部９は、天体位置特定部８で追尾される天体の被写体光１２、１３の撮像センサ２上の位置の変化に合わせて天体の被写体光１２、１３の動きと同じ速度でデジタルカメラ１の撮像方向を動かす。従って、特別バルブ撮像モードの撮像中に所定時間毎に撮像センサ２から読み出される各画素の強度値は、同図（ａ）に３つ横に時間軸に沿って並んで示す各ＲＡＷデータ１１ａのように、天体の被写体光１２、１３の検出位置が同じ位置になる。
【００２４】
同図（ｂ）は、同図（ａ）に示す各画素の強度値が強度積算部７によって積算された積算値をＲＡＷデータ１１ｂとして示した図である。
【００２５】
同図（ａ）に示すように所定時間毎に撮像センサ２から読み出される強度値は、読み出されるたびに各画素毎に加算され、積算されていく。例えば、同図（ａ）に示すＲＡＷデータ１１ａにおける右上の画素の強度値「７」は、撮像センサ２から強度積算部７に読み出される度に加算され、同図（ｂ）に示すＲＡＷデータ１１ｂのように、「７」、「１４」・・・「２８」と時間の経過に伴って積算されていく。また、同図（ａ）に示すＲＡＷデータ１１ａにおける左下の画素の強度値「３」は、撮像センサ２から強度積算部７に読み出される度に加算され、同図（ｂ）に示すＲＡＷデータ１１ｂのように、「３」、「６」・・・「１２」と時間の経過に伴って積算されていく。
【００２６】
図３は、特別バルブ撮像モードの撮像中に、図２（ｂ）に示す各画素の強度値の積算値に基づいて、天体の各被写体光１２、１３の強度の情報がＧＵＩ表示されたＬＣＤ６画面における撮像画像６ａを示す図である。なお、同図において、撮像画像６ａに表示される、被写体像である天体の被写体光１２、１３の画像の図示は省略している。
【００２７】
図２（ｂ）に示すＲＡＷデータ１１ｂにおける天体の被写体光１２、１３の積算値「７」、「３」は、ＬＣＤ制御部５の制御により、ＬＣＤ６において、図３（ａ）に示すように、検出された画素位置に対応する画像位置に、積算値の大きさに応じた直径の円形の図形２２、２３としてＧＵＩ表示される。この図形２２、２３は、所定の色、例えば青色で表示される。
【００２８】
図２（ｂ）に示すＲＡＷデータ１１ｂにおける天体の被写体光１２、１３の積算値「７」、「３」は、時間の経過に伴って「１４」、「６」と増大するので、ＬＣＤ制御部５は、図３（ｂ）に示すように、撮像画像６ａにおける円形の図形２２、２３の直径を積算値「１４」、「６」に応じて大きくＬＣＤ６に表示する。その後さらに時間が経過して、図２（ｂ）に示すＲＡＷデータ１１ｂにおける右上の画素の積算値が飽和して、１６ｂｉｔで表現し得る６５５３７の所定の閾値以上になると、ＬＣＤ制御部５は、図形２２の色を所定の色と異なる色、例えば赤色に変化させると共に、形状を図３（ｃ）に示すように円形から楕円に変化させることで、画素の強度値の積算値が飽和した旨の警告をユーザに報知する。ユーザはＬＣＤ６におけるこのＧＵＩ表示を見ることで、絞りやシャッタ速度を調節する露出制御を行う。
【００２９】
このような本実施形態によるデジタルカメラ１によれば、特別バルブ撮像モードの露光中に、撮像センサ２で検出される天体からの光の強度が図２（ｂ）に示すように強度積算部７により、積算される。さらに、撮像手段により撮像される撮像画像６ａおよび強度積算部７により積算される強度の情報が、ＬＣＤ制御部５により、ＬＣＤ６に図３に示すように表示される。このため、ユーザは、特別バルブ撮像モードの露光中に、ＬＣＤ６に表示される強度の情報および撮像画像を見ることで、撮像している天体の撮像画像の露出の程度をすぐに知ることができる。また、最適な露出に直ちにデジタルカメラ１を調整することができる。この結果、従来のように試し撮りする必要がなく、光量が微量な天体を適正な露出で簡単に撮像することできる。
【００３０】
また、本実施形態によるデジタルカメラ１によれば、強度積算部７により積算される強度の情報が、撮像センサ２で検出される天体の位置に対応する画像位置に、ＬＣＤ制御部５により、図３に示すようにＬＣＤ６表示される。このため、天体の光が弱く、ユーザが天体の撮像位置を特定しづらい場合でも、撮像センサ２で検出される天体の位置に対応する撮像画像６ａの画像位置に表示される天体からの光の強度情報を見ることで、容易に天体の位置を特定して所望の構図で撮像することができる。
【００３１】
また、本実施形態によるデジタルカメラ１によれば、ＬＣＤ制御部５により、強度積算部７により積算された強度の情報がＬＣＤ６にグラフィック表示される。このため、例えば、、積算された強度の値によってＬＣＤ６に表示させる強度情報の図形２２、２３の大きさを変化させるグラフィック表示を行うことで、露光中にユーザは視覚的に天体の露出および位置を直感的に把握できる。
【００３２】
また、本実施形態によるデジタルカメラ１によれば、天体位置特定部８により追尾される天体の被写体光１２、１３の動きに合わせて、駆動制御部９がデジタルカメラ１の撮像方向を変えることで撮像したい天体が常に撮像画像６ａの構図内に入る。このため、動く天体を長時間露光撮像するときでも撮像したい天体を構図内に収められる。
【００３３】
また、本実施形態によるデジタルカメラ１によれば、強度積算部７により積算される強度の値が所定の閾値以上の場合、図３（ｃ）に示す図形２２のように、これがＬＣＤ制御部５によりＬＣＤ６に表示されてユーザに報知される。このため、適正な露出で撮像を行うことができる。
【００３４】
なお、本実施形態では、強度の情報は、図３に示す図形２２のように、ＬＣＤ６にグラフィック表示される構成であったが、文字や数字等でＬＣＤ６に表示される構成にしてもよい。また、音で報知される構成にしてもよい。
【００３５】
また、本実施形態では、積算される強度の情報の値が所定の閾値以上の場合に、図３（ｃ）に示すように、図形２２の色や形状を変化させて報知する構成であったが、所定の文字・図形をＬＣＤ６に表示して報知したり、音やランプ等で報知したりする構成にしてもよい。
【００３６】
また、本実施形態では、複数の被写体光１２、１３の強度の情報が、図３に示す図形２２、２３のように、ＬＣＤ６にグラフィック表示される構成であったが、一番明るい天体の強度の情報のみがＬＣＤ６にグラフィック表示される構成にしてもよい。
【００３７】
また、本実施形態では、特別バルブ撮像モードにおける撮像中に天体の被写体光１２、１３の動きと同じ速度でデジタルカメラ１の撮像方向を動かし、被写体光１２、１３を点として撮像する構成であったが、天体の被写体光１２、１３から天体の動きをデジタルカメラ１が計算してデジタルカメラ１の撮像方向を動かすのではなく、地球の自転に合わせてモータ１０を駆動してデジタルカメラ１の撮像方向を日周運動に従って動かす構成にしてもよい。また、日周運動する天体の動きより遅い速度でデジタルカメラ１の撮像方向を動かし、被写体光１２、１３を線として撮像する構成にしてもよい。この場合、天体の被写体光１２、１３の動きによって撮像される線の長さは、天体の動く速度とデジタルカメラ１の撮像方向を動かす速度との差に応じて、ユーザがすぐに調整することができる。撮像中にデジタルカメラ１の撮像方向を全く動かさない構成にすると、線の長さは最大になる。
【００３８】
また、本実施形態では、光量が微量な被写体として天体を撮像する例を挙げたが、撮像する対象は天体に限らず、光量が微量な被写体、例えば蛍であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
上述した本実施形態では、撮像装置をデジタルカメラ１に適用した場合について説明したが、携帯電話機やビデオカメラ等、撮像センサを備えたその他の撮像装置に同様に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１…デジタルカメラ
２…撮像センサ
３…Ａ／Ｄ変換部
４…画像処理部
５…ＬＣＤ制御部
６…ＬＣＤ
６ａ…撮像画像
７…強度積算部
８…天体位置特定部
９…駆動制御部
１０…モータ
１２、１３…被写体光
２２、２３…図形
【図１】
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【図２】
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【図３】
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