JP2003032540A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
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- JP2003032540A JP2003032540A JP2001212613A JP2001212613A JP2003032540A JP 2003032540 A JP2003032540 A JP 2003032540A JP 2001212613 A JP2001212613 A JP 2001212613A JP 2001212613 A JP2001212613 A JP 2001212613A JP 2003032540 A JP2003032540 A JP 2003032540A
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- Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成により必要最小限の演算量でぶれ
のない画像を得ることが可能な撮像装置を提供する。 【解決手段】 電子カメラにおいて、撮影レンズによっ
て結像された被写体像を光電変換し電気信号に変換する
ＣＣＤ撮像素子１２と、露光開始からの装置本体のぶれ
量を検出するためのぶれ量検出回路６２と、このぶれ量
検出回路６２による露光開始からのぶれ量が所定量に達
すると撮像素子１２から画像信号を読み出すという露光
動作を、当初の露光動作の露光開始からの露光時間が所
定の時間に達するまで繰り返し行う露光制御回路６３
と、読み出された複数の画像信号の相互の位置ずれを補
正する補正回路６６と、この補正回路６６により補正さ
れた画像信号の対応する画素同士の画像信号を加算する
加算回路６７と、この加算回路６７により加算された画
像を記録する記録媒体３２とを備えた。
のない画像を得ることが可能な撮像装置を提供する。 【解決手段】 電子カメラにおいて、撮影レンズによっ
て結像された被写体像を光電変換し電気信号に変換する
ＣＣＤ撮像素子１２と、露光開始からの装置本体のぶれ
量を検出するためのぶれ量検出回路６２と、このぶれ量
検出回路６２による露光開始からのぶれ量が所定量に達
すると撮像素子１２から画像信号を読み出すという露光
動作を、当初の露光動作の露光開始からの露光時間が所
定の時間に達するまで繰り返し行う露光制御回路６３
と、読み出された複数の画像信号の相互の位置ずれを補
正する補正回路６６と、この補正回路６６により補正さ
れた画像信号の対応する画素同士の画像信号を加算する
加算回路６７と、この加算回路６７により加算された画
像を記録する記録媒体３２とを備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子カメラ（デジ
タルスチルカメラ）などの撮像装置に係わり、特にぶれ
補正機能を備えた撮像装置に関する。
タルスチルカメラ）などの撮像装置に係わり、特にぶれ
補正機能を備えた撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子カメラ等の撮像装置における静止画
撮像に関して、長時間撮像を行う場合の手ぶれや被写体
の動きによって、像にぶれを生じることは広く知られて
いる。この像の「ぶれ」は、１次元（曲線状も含む）の
像ぼけであるため「ぼけ」と称される場合もあるが、本
明細書においては「ぶれ」と表現することとする。像ぶ
れは、流し取りなど撮影術に積極的に応用される場合も
あるが、通常は画質の劣化と見なされ、これを防止する
ことが必須となっている。その代表的方法の一つは、三
脚等を用いてカメラを安定に固定することであり、他の
一つは短時間露出（高速シャッタ）の使用であるが、何
れも状況が許さないと適用できず、手持ちの低照度撮影
には適用不可能である。
撮像に関して、長時間撮像を行う場合の手ぶれや被写体
の動きによって、像にぶれを生じることは広く知られて
いる。この像の「ぶれ」は、１次元（曲線状も含む）の
像ぼけであるため「ぼけ」と称される場合もあるが、本
明細書においては「ぶれ」と表現することとする。像ぶ
れは、流し取りなど撮影術に積極的に応用される場合も
あるが、通常は画質の劣化と見なされ、これを防止する
ことが必須となっている。その代表的方法の一つは、三
脚等を用いてカメラを安定に固定することであり、他の
一つは短時間露出（高速シャッタ）の使用であるが、何
れも状況が許さないと適用できず、手持ちの低照度撮影
には適用不可能である。
【０００３】このような場合でも利用可能な技術とし
て、例えば特開平１０−３３６５１０号公報記載のもの
がある。即ち、撮像面に対する被写体像の相対的な動き
を事前に検出し、その情報を基に撮像時において結像画
像をシフトさせる光学系（「光学系＋撮像素子」として
捕らえれば撮像ブロック）を駆動し、撮像面に対して被
写体像を相対的に静止させるものである。また、この公
開公報には公知の従来技術として、特に動画を対象とし
た「手ぶれ補正制御手段」についても記載があり、補正
手段として光学式（上記のような結像画像をシフトさせ
る光学系を用いるもの）と電子式（メモリや撮像素子駆
動によって、全撮像可能領域から抜き出す画枠を移動さ
せるもの）が挙げられている。また、「手ぶれ検出方
法」としても、画像処理で被写体の移動量と方向を検出
する動きベクトル検出と、角速度センサによってカメラ
本体の揺れを直接検出する角速度検出とが挙げられてい
る。
て、例えば特開平１０−３３６５１０号公報記載のもの
がある。即ち、撮像面に対する被写体像の相対的な動き
を事前に検出し、その情報を基に撮像時において結像画
像をシフトさせる光学系（「光学系＋撮像素子」として
捕らえれば撮像ブロック）を駆動し、撮像面に対して被
写体像を相対的に静止させるものである。また、この公
開公報には公知の従来技術として、特に動画を対象とし
た「手ぶれ補正制御手段」についても記載があり、補正
手段として光学式（上記のような結像画像をシフトさせ
る光学系を用いるもの）と電子式（メモリや撮像素子駆
動によって、全撮像可能領域から抜き出す画枠を移動さ
せるもの）が挙げられている。また、「手ぶれ検出方
法」としても、画像処理で被写体の移動量と方向を検出
する動きベクトル検出と、角速度センサによってカメラ
本体の揺れを直接検出する角速度検出とが挙げられてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
開公報における指摘を待つまでもなく、従来の動画を対
象とした手ぶれ補正技術では、静止画撮像における長時
間撮影の一画像中の像ぶれを解消することはできない。
そして、上記公開公報開示の技術に関しては、以下の２
つの問題点を有するものである。即ち、 (1) 結像画像をシフトさせる特殊な光学系（撮像ブロッ
ク）が必要であるから、装置の形状・消費電力・コスト
の増大を来たし、更に特殊光学系の採用による結像性能
の低下が生じる。 (2) 撮像に先立つ事前情報に基づいて補正を行うから、
像の動きに変化があった場合は誤補正となり、却って画
質が劣化してしまう。
開公報における指摘を待つまでもなく、従来の動画を対
象とした手ぶれ補正技術では、静止画撮像における長時
間撮影の一画像中の像ぶれを解消することはできない。
そして、上記公開公報開示の技術に関しては、以下の２
つの問題点を有するものである。即ち、 (1) 結像画像をシフトさせる特殊な光学系（撮像ブロッ
ク）が必要であるから、装置の形状・消費電力・コスト
の増大を来たし、更に特殊光学系の採用による結像性能
の低下が生じる。 (2) 撮像に先立つ事前情報に基づいて補正を行うから、
像の動きに変化があった場合は誤補正となり、却って画
質が劣化してしまう。
【０００５】また、本出願人による特願２０００−２１
３８９４号では、所定値よりも長い露光時間が設定され
た場合に、露光時間が所定値以下になるように複数回の
連続した露光時間に分割して露光する手法を提示してい
る。そして、この分割された露光時間として、一般的な
撮影者がカメラを手持ち撮影した場合を想定し、撮影動
作に伴う手ぶれによって生じる記録画像の像ぶれが、許
容限界以下に収まるような限界の値に設定している。し
かしながら、手ぶれの大きさと時間の関係は一様ではな
いため、全ての撮影者に対してぶれのない画像を提供し
ようとすると、上記分割する露出時間の値をかなり短い
値に設定する必要があった。この場合、繰り返し露光さ
れる画像信号を記憶するメモリの容量が増大したり、動
き補償の演算などに長時間を要するという問題があっ
た。
３８９４号では、所定値よりも長い露光時間が設定され
た場合に、露光時間が所定値以下になるように複数回の
連続した露光時間に分割して露光する手法を提示してい
る。そして、この分割された露光時間として、一般的な
撮影者がカメラを手持ち撮影した場合を想定し、撮影動
作に伴う手ぶれによって生じる記録画像の像ぶれが、許
容限界以下に収まるような限界の値に設定している。し
かしながら、手ぶれの大きさと時間の関係は一様ではな
いため、全ての撮影者に対してぶれのない画像を提供し
ようとすると、上記分割する露出時間の値をかなり短い
値に設定する必要があった。この場合、繰り返し露光さ
れる画像信号を記憶するメモリの容量が増大したり、動
き補償の演算などに長時間を要するという問題があっ
た。
【０００６】本発明は、上記事情を考慮して成されたも
ので、その目的とするところは、簡単な構成により必要
最小限の演算量でぶれのない画像を得ることが可能な撮
像装置を提供することにある。
ので、その目的とするところは、簡単な構成により必要
最小限の演算量でぶれのない画像を得ることが可能な撮
像装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】（構成）上記課題を解決
するために本発明は次のような構成を採用している。
するために本発明は次のような構成を採用している。
【０００８】即ち本発明は、電子カメラなどの撮像装置
において、撮影レンズによって結像された被写体像を光
電変換し電気信号に変換する撮像素子と、露光開始から
の装置本体のぶれ量を検出するためのぶれ量検出手段
と、該ぶれ量検出手段による露光開始からのぶれ量が所
定量に達すると前記撮像素子から画像信号を読み出すと
いう露光動作を、当初の露光動作の露光開始からの露光
時間が所定の時間に達するまで繰り返し行う露光制御手
段と、前記読み出された複数の画像信号の相互の位置ず
れを補正する補正手段と、該補正手段により補正された
画像信号の対応する画素同士の画像信号を加算する加算
手段と、該加算手段により加算された画像を記録する記
録媒体と、を有することを特徴とする。
において、撮影レンズによって結像された被写体像を光
電変換し電気信号に変換する撮像素子と、露光開始から
の装置本体のぶれ量を検出するためのぶれ量検出手段
と、該ぶれ量検出手段による露光開始からのぶれ量が所
定量に達すると前記撮像素子から画像信号を読み出すと
いう露光動作を、当初の露光動作の露光開始からの露光
時間が所定の時間に達するまで繰り返し行う露光制御手
段と、前記読み出された複数の画像信号の相互の位置ず
れを補正する補正手段と、該補正手段により補正された
画像信号の対応する画素同士の画像信号を加算する加算
手段と、該加算手段により加算された画像を記録する記
録媒体と、を有することを特徴とする。
【０００９】また本発明は、電子カメラなどの撮像装置
において、撮影レンズによって結像された被写体像を光
電変換し電気信号に変換する撮像素子と、該撮像素子の
適正露光を得るために必要な露光時間を演算する露光時
間演算手段と、該露光時間演算手段により演算された露
光時間が所定の時間より長時間であると判断したとき、
前記撮影レンズの絞り開口の大きさを大きくする絞り制
御手段と、露光開始からの装置本体のぶれ量を検出する
ためのぶれ量検出手段と、該ぶれ量検出手段による露光
開始からのぶれ量が所定量に達すると前記撮像素子から
画像信号を読み出すという露光動作を、当初の露光動作
の露光開始からの露光時間が所定の時間に達するまで繰
り返し行う露光制御手段と、前記読み出された複数の画
像信号の相互の位置ずれを補正する補正手段と、該補正
手段により補正された画像信号の対応する画素同士の画
像信号を加算する加算手段と、該加算手段により加算さ
れた画像を記録する記録媒体と、を有することを特徴と
する。
において、撮影レンズによって結像された被写体像を光
電変換し電気信号に変換する撮像素子と、該撮像素子の
適正露光を得るために必要な露光時間を演算する露光時
間演算手段と、該露光時間演算手段により演算された露
光時間が所定の時間より長時間であると判断したとき、
前記撮影レンズの絞り開口の大きさを大きくする絞り制
御手段と、露光開始からの装置本体のぶれ量を検出する
ためのぶれ量検出手段と、該ぶれ量検出手段による露光
開始からのぶれ量が所定量に達すると前記撮像素子から
画像信号を読み出すという露光動作を、当初の露光動作
の露光開始からの露光時間が所定の時間に達するまで繰
り返し行う露光制御手段と、前記読み出された複数の画
像信号の相互の位置ずれを補正する補正手段と、該補正
手段により補正された画像信号の対応する画素同士の画
像信号を加算する加算手段と、該加算手段により加算さ
れた画像を記録する記録媒体と、を有することを特徴と
する。
【００１０】ここで、本発明の望ましい実施態様として
は次のものが挙げられる。 (1) 補正手段は、ぶれ量検出手段の出力信号に基づいて
補正するものであること。 (2) 補正手段は、相互の画像の位置ずれを画像処理によ
って求めて補正するものであること。 (3) ぶれ量検出手段は、装置本体に設けられた角度セン
サの出力に基づいて該装置本体のぶれ量を検出するもの
であること。
は次のものが挙げられる。 (1) 補正手段は、ぶれ量検出手段の出力信号に基づいて
補正するものであること。 (2) 補正手段は、相互の画像の位置ずれを画像処理によ
って求めて補正するものであること。 (3) ぶれ量検出手段は、装置本体に設けられた角度セン
サの出力に基づいて該装置本体のぶれ量を検出するもの
であること。
【００１１】（作用）本発明によれば、露光開始からの
装置本体のぶれ量を検出するためのぶれ量検出手段を設
け、このぶれ量検出手段による露光開始からのぶれ量が
所定量に達したことを検知して撮像素子から画像信号を
読み出すという動作を、当初の露光開始からの露光時間
が所定の時間に達するまで繰り返し行い、この繰り返し
読み出された画像信号を加算することにより一つの画像
信号を得ている。ここで、分割した各々の画像信号同士
にはぶれに伴う位置ずれがあるが、これは補正手段によ
り補正することができ、従って加算して得られる画像信
号においてぶれを許容範囲内に収めることができる。
装置本体のぶれ量を検出するためのぶれ量検出手段を設
け、このぶれ量検出手段による露光開始からのぶれ量が
所定量に達したことを検知して撮像素子から画像信号を
読み出すという動作を、当初の露光開始からの露光時間
が所定の時間に達するまで繰り返し行い、この繰り返し
読み出された画像信号を加算することにより一つの画像
信号を得ている。ここで、分割した各々の画像信号同士
にはぶれに伴う位置ずれがあるが、これは補正手段によ
り補正することができ、従って加算して得られる画像信
号においてぶれを許容範囲内に収めることができる。
【００１２】即ち、ぶれが大きい一つの画像信号を得る
代わりに、ぶれが少ない複数の画像信号を得てこれらを
ずれ補正して加算することにより、ぶれが少ない一つの
画像信号を得ることができる。そしてこの場合、特殊な
光学系を要することはなく、像の動きに変化があった場
合にも対応できる。しかも、ぶれ量検出手段によるぶれ
量に基づいて分割する露出時間の値を定めているため、
該露出時間の値を比較的長い値にすることができ、メモ
リ容量の増大や動き補償の演算などを最小限に抑えるこ
とができる。従って、簡単な構成により必要最小限の演
算量でぶれのない画像を得ることが可能となる。
代わりに、ぶれが少ない複数の画像信号を得てこれらを
ずれ補正して加算することにより、ぶれが少ない一つの
画像信号を得ることができる。そしてこの場合、特殊な
光学系を要することはなく、像の動きに変化があった場
合にも対応できる。しかも、ぶれ量検出手段によるぶれ
量に基づいて分割する露出時間の値を定めているため、
該露出時間の値を比較的長い値にすることができ、メモ
リ容量の増大や動き補償の演算などを最小限に抑えるこ
とができる。従って、簡単な構成により必要最小限の演
算量でぶれのない画像を得ることが可能となる。
【００１３】また、低輝度の被写体においては露光時間
が長くなる。この場合、ぶれ量が許容限界に達した時点
で一の露光を終了すると、撮像素子に蓄積される電荷が
少なくなるため、あとで複数回の露光動作により読み出
された画像信号を加算しＳ／Ｎの向上は図れるにして
も、読み出しや加算処理に伴う誤差が伴うために全体と
してのＳ／Ｎは期待よりも低いものである。そこで、露
光時間が所定より長くなると予測した場合は、絞りの開
口の大きさを大きくし、ぶれ量が許容限界に達する露光
時間での撮像素子の電荷蓄積量をなるべく大きくするこ
とにより、ぶれのないしかもＳ／Ｎの良好な画像を得る
ことが可能となる。
が長くなる。この場合、ぶれ量が許容限界に達した時点
で一の露光を終了すると、撮像素子に蓄積される電荷が
少なくなるため、あとで複数回の露光動作により読み出
された画像信号を加算しＳ／Ｎの向上は図れるにして
も、読み出しや加算処理に伴う誤差が伴うために全体と
してのＳ／Ｎは期待よりも低いものである。そこで、露
光時間が所定より長くなると予測した場合は、絞りの開
口の大きさを大きくし、ぶれ量が許容限界に達する露光
時間での撮像素子の電荷蓄積量をなるべく大きくするこ
とにより、ぶれのないしかもＳ／Ｎの良好な画像を得る
ことが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図示の実施
形態によって説明する。
形態によって説明する。
【００１５】図１は、本発明の一実施形態に係わる電子
カメラの回路構成を示すブロック図である。
カメラの回路構成を示すブロック図である。
【００１６】図中の１２は被写体像を撮像するためのＣ
ＣＤイメージセンサ、１４は相関二重サンプリング回路
（ＣＤＳ）、１６はゲインコントロールアンプ（ＡＭ
Ｐ）、１８はＡ／Ｄ変換器、２０はタイミングジェネレ
ータ（ＴＧ）、２２はシグナルジェネレータ（ＳＧ）、
２４はＣＰＵ、２６は情報処理部、２８はＤＲＡＭ、３
０は圧縮伸張回路、３２は記録媒体、３４は液晶表示
部、３６はインターフェース部、３８はレンズ駆動系、
４０はレンズ、４２は絞り駆動系、４４は絞り、５０，
５１は角度センサ、５２，５３はＡ／Ｄ変換器を示して
いる。
ＣＤイメージセンサ、１４は相関二重サンプリング回路
（ＣＤＳ）、１６はゲインコントロールアンプ（ＡＭ
Ｐ）、１８はＡ／Ｄ変換器、２０はタイミングジェネレ
ータ（ＴＧ）、２２はシグナルジェネレータ（ＳＧ）、
２４はＣＰＵ、２６は情報処理部、２８はＤＲＡＭ、３
０は圧縮伸張回路、３２は記録媒体、３４は液晶表示
部、３６はインターフェース部、３８はレンズ駆動系、
４０はレンズ、４２は絞り駆動系、４４は絞り、５０，
５１は角度センサ、５２，５３はＡ／Ｄ変換器を示して
いる。
【００１７】ＣＣＤイメージセンサ１２は、例えば１０
０万を越える画素を有するインターライン型のＣＣＤイ
メージセンサであり、線順次走査による全画素読み出し
に適したベイヤー配列の色フィルタを有している。そし
て、ＴＧ２０から供給される転送パルスに従って駆動さ
れる。ＣＤＳ１４は、ＴＧ２０から供給されるサンプル
ホールドパルスに従って駆動される。ＴＧ２０は、ＳＧ
２２で生成される同期信号に従って互いに同期して駆動
する。
０万を越える画素を有するインターライン型のＣＣＤイ
メージセンサであり、線順次走査による全画素読み出し
に適したベイヤー配列の色フィルタを有している。そし
て、ＴＧ２０から供給される転送パルスに従って駆動さ
れる。ＣＤＳ１４は、ＴＧ２０から供給されるサンプル
ホールドパルスに従って駆動される。ＴＧ２０は、ＳＧ
２２で生成される同期信号に従って互いに同期して駆動
する。
【００１８】情報処理部２６は、Ａ／Ｄ変換器１８から
供給される画素信号を処理して画像を形成する。ＤＲＡ
Ｍ２８は情報処理部２６から供給される画像データを一
時的に記憶し、圧縮伸張回路３０はＤＲＡＭ２８に記憶
されている画像データを圧縮し、記録媒体３２は圧縮伸
張回路３０から供給される圧縮された画像データを記録
する。また、圧縮伸張回路３０は記録媒体３２に記録さ
れている圧縮された画像データを伸張し、ＤＲＡＭ２８
は圧縮伸張回路３０から供給される伸張された画像デー
タを一時的に記録する。
供給される画素信号を処理して画像を形成する。ＤＲＡ
Ｍ２８は情報処理部２６から供給される画像データを一
時的に記憶し、圧縮伸張回路３０はＤＲＡＭ２８に記憶
されている画像データを圧縮し、記録媒体３２は圧縮伸
張回路３０から供給される圧縮された画像データを記録
する。また、圧縮伸張回路３０は記録媒体３２に記録さ
れている圧縮された画像データを伸張し、ＤＲＡＭ２８
は圧縮伸張回路３０から供給される伸張された画像デー
タを一時的に記録する。
【００１９】インターフェース部３６は、モニタ，パソ
コン等の外部装置とのデータのやりとりを可能とする端
子であり、情報処理部２６或いはＤＲＡＭ２８から供給
される画像データを外部装置へ出力することを可能と
し、或いは場合によっては外部装置から画像データを装
置内に取り込むことを可能にする。
コン等の外部装置とのデータのやりとりを可能とする端
子であり、情報処理部２６或いはＤＲＡＭ２８から供給
される画像データを外部装置へ出力することを可能と
し、或いは場合によっては外部装置から画像データを装
置内に取り込むことを可能にする。
【００２０】液晶表示部３４は、情報処理部２６から供
給される画像データ或いはＤＲＡＭ２８から供給される
伸張された画像データを表示する。ＣＰＵ２４は、ＴＧ
２０，ＳＧ２２，レンズ駆動系３８，及び絞り駆動系４
２の制御を行う。具体的には、静止画像の取り込みを指
示するトリガー４６からの指令に従ってＣＣＤイメージ
センサ１２の駆動モードの切り換えを行ったり、ＤＲＡ
Ｍ２８から供給される画像データに基づいてレンズ４０
を駆動させるオートフォーカス制御や絞り４４の開口を
変更する制御やＣＣＤイメージセンサ１２の露光量の制
御などを行う。
給される画像データ或いはＤＲＡＭ２８から供給される
伸張された画像データを表示する。ＣＰＵ２４は、ＴＧ
２０，ＳＧ２２，レンズ駆動系３８，及び絞り駆動系４
２の制御を行う。具体的には、静止画像の取り込みを指
示するトリガー４６からの指令に従ってＣＣＤイメージ
センサ１２の駆動モードの切り換えを行ったり、ＤＲＡ
Ｍ２８から供給される画像データに基づいてレンズ４０
を駆動させるオートフォーカス制御や絞り４４の開口を
変更する制御やＣＣＤイメージセンサ１２の露光量の制
御などを行う。
【００２１】角度センサ５０は、カメラから被写体を見
たとき、左右の方向であるＸ軸方向を回転中心としてカ
メラを回転したときの角速度を検出するためのものであ
る。角度センサ５０により検出された角速度を表すアナ
ログ信号は、Ａ／Ｄ変換器５２により所定の時間間隔で
デジタル信号に変換され、該変換されたデジタル信号は
ＣＰＵ２４により時間積分される。時間積分されたデジ
タル信号は、カメラ本体の上記Ｘ軸を回転中心とする回
転量に相当する。また、角速度センサ５０のアナログ出
力信号の正又は負により回転方向が判別される。
たとき、左右の方向であるＸ軸方向を回転中心としてカ
メラを回転したときの角速度を検出するためのものであ
る。角度センサ５０により検出された角速度を表すアナ
ログ信号は、Ａ／Ｄ変換器５２により所定の時間間隔で
デジタル信号に変換され、該変換されたデジタル信号は
ＣＰＵ２４により時間積分される。時間積分されたデジ
タル信号は、カメラ本体の上記Ｘ軸を回転中心とする回
転量に相当する。また、角速度センサ５０のアナログ出
力信号の正又は負により回転方向が判別される。
【００２２】一方、角速度センサ５１は、カメラの上下
方向をＹ軸方向としたとき、Ｙ軸方向を回転中心として
カメラを回転したときの角速度を検出するためのもので
ある。この角速度センサ５１により検出された角速度を
表すアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器５３により所定の時
間間隔でデジタル信号に変換され、該変換されたデジタ
ル信号はＣＰＵ２４により時間積分される。時間積分さ
れたデジタル信号は、カメラ本体の上記Ｙ軸を回転中心
とする回転量に相当する。また、角速度センサ５１のア
ナログ出力信号の正又は負により回転方向が判別され
る。
方向をＹ軸方向としたとき、Ｙ軸方向を回転中心として
カメラを回転したときの角速度を検出するためのもので
ある。この角速度センサ５１により検出された角速度を
表すアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器５３により所定の時
間間隔でデジタル信号に変換され、該変換されたデジタ
ル信号はＣＰＵ２４により時間積分される。時間積分さ
れたデジタル信号は、カメラ本体の上記Ｙ軸を回転中心
とする回転量に相当する。また、角速度センサ５１のア
ナログ出力信号の正又は負により回転方向が判別され
る。
【００２３】図２は、本実施形態においてぶれ補正を行
うための機能に関する回路構成を示す機能ブロック図で
ある。
うための機能に関する回路構成を示す機能ブロック図で
ある。
【００２４】撮影レンズによって結像された被写体像
は、前記撮像素子１２により光電変換される。露光開始
からのカメラ本体のぶれ量は、前記角度センサ５０，５
１及びＣＰＵ２４等から構成されるぶれ量検出回路６２
により検出される。そして、ぶれ量検出回路６２の出力
を基に露光量制御回路６３では、露光開始からのぶれ量
が所定量に達すると撮像素子１２から画像信号を読み出
すという露光動作を、当初の露光動作の露光開始からの
露光時間が所定の時間に達するまで繰り返し行うように
なっている。なお、露光量制御回路６３は、前記ＴＧ２
０，ＳＧ２２及びＣＰＵ２４等から構成されるものであ
る。
は、前記撮像素子１２により光電変換される。露光開始
からのカメラ本体のぶれ量は、前記角度センサ５０，５
１及びＣＰＵ２４等から構成されるぶれ量検出回路６２
により検出される。そして、ぶれ量検出回路６２の出力
を基に露光量制御回路６３では、露光開始からのぶれ量
が所定量に達すると撮像素子１２から画像信号を読み出
すという露光動作を、当初の露光動作の露光開始からの
露光時間が所定の時間に達するまで繰り返し行うように
なっている。なお、露光量制御回路６３は、前記ＴＧ２
０，ＳＧ２２及びＣＰＵ２４等から構成されるものであ
る。
【００２５】露光量制御回路６３の制御の下に撮像素子
１２から順次読み出された画像信号は、前記ＣＤＳ１
４，ＡＭＰ１６，Ａ／Ｄ１８，情報処理部２６等から構
成される信号処理回路６４で処理された後に、複数のフ
レームメモリを備えたメモリ６５に記憶される。なお、
メモリ６５は、前記ＤＲＡＭ２８でも良いし、複数画像
の一時記憶専用に特別に設けたものであってもよい。
１２から順次読み出された画像信号は、前記ＣＤＳ１
４，ＡＭＰ１６，Ａ／Ｄ１８，情報処理部２６等から構
成される信号処理回路６４で処理された後に、複数のフ
レームメモリを備えたメモリ６５に記憶される。なお、
メモリ６５は、前記ＤＲＡＭ２８でも良いし、複数画像
の一時記憶専用に特別に設けたものであってもよい。
【００２６】一方、ぶれ量検出回路３２の出力信号に基
づいて補正回路６６では、メモリ６５に各々記憶された
画像信号の相互の位置ずれが補正される。具体的には、
各フレーム毎にずれ量に応じてアドレスをシフトさせ
る、又は各フレーム毎にアドレスをシフトすべき量を設
定する。そして、この補正回路６６により補正された画
像信号の対応する画素同士の画像信号が加算回路６７に
より加算されて、１つの画像信号が得られる。そして、
この加算された画像信号が前記記録媒体３２に記録され
るようになっている。
づいて補正回路６６では、メモリ６５に各々記憶された
画像信号の相互の位置ずれが補正される。具体的には、
各フレーム毎にずれ量に応じてアドレスをシフトさせ
る、又は各フレーム毎にアドレスをシフトすべき量を設
定する。そして、この補正回路６６により補正された画
像信号の対応する画素同士の画像信号が加算回路６７に
より加算されて、１つの画像信号が得られる。そして、
この加算された画像信号が前記記録媒体３２に記録され
るようになっている。
【００２７】図３及び図４は、本実施形態における全体
の動作の流れを説明するためのフローチャートである。
の動作の流れを説明するためのフローチャートである。
【００２８】Ｓ１００においてスタートする。この動作
は、カメラの電源投入や、図示しない動作開始スイッチ
を操作することなどにより起動するものとする。Ｓ１０
１において、レリーズ操作により第１レリーズスイッチ
（図１のＳＷ１）が閉じたかどうかを判断する。ＳＷ１
が閉じていない場合は、Ｊ１００に分岐し同様の動作を
繰り返す。実際はＪ１００とＳ１０１の動作の間に、表
示やその他の図示しないキー入力の状態を検出するなど
の動作をするのであるが、本発明とは直接関係ないため
簡単のために、図２においてはＳＷ１の状態の検出を繰
り返すものとする。
は、カメラの電源投入や、図示しない動作開始スイッチ
を操作することなどにより起動するものとする。Ｓ１０
１において、レリーズ操作により第１レリーズスイッチ
（図１のＳＷ１）が閉じたかどうかを判断する。ＳＷ１
が閉じていない場合は、Ｊ１００に分岐し同様の動作を
繰り返す。実際はＪ１００とＳ１０１の動作の間に、表
示やその他の図示しないキー入力の状態を検出するなど
の動作をするのであるが、本発明とは直接関係ないため
簡単のために、図２においてはＳＷ１の状態の検出を繰
り返すものとする。
【００２９】Ｓ１０１においてＳＷ１が閉じていると、
次にＳ１０２において測光を行う。この測光は、ＣＣＤ
撮像素子１２から繰り返し出力される画像信号のレベル
をモニタすることにより、適正露光を得るための絞りや
シャッター速度を演算するためのものである。即ち、Ｃ
ＣＤ撮像素子１２から読み出された画像信号はＡ／Ｄ変
換回路１８でデジタル値に変換され、ＤＲＡＭ２８に一
時的に記憶される。この記憶された画像信号のうち、全
体画像の中の中央付近の所定領域の画像信号がＣＰＵ２
４により読み出され、そのレベルの加算平均値が求めら
れ、その値に基づいて適正露光を得るに必要なシャッタ
ー速度や絞り値を計算する。
次にＳ１０２において測光を行う。この測光は、ＣＣＤ
撮像素子１２から繰り返し出力される画像信号のレベル
をモニタすることにより、適正露光を得るための絞りや
シャッター速度を演算するためのものである。即ち、Ｃ
ＣＤ撮像素子１２から読み出された画像信号はＡ／Ｄ変
換回路１８でデジタル値に変換され、ＤＲＡＭ２８に一
時的に記憶される。この記憶された画像信号のうち、全
体画像の中の中央付近の所定領域の画像信号がＣＰＵ２
４により読み出され、そのレベルの加算平均値が求めら
れ、その値に基づいて適正露光を得るに必要なシャッタ
ー速度や絞り値を計算する。
【００３０】次に、Ｓ１０３において、上記のようにし
て求められた適正露光を得るに必要なシャッター速度が
所定時間ｔL よりも長時間であると判定された場合は、
Ｓ１０４において絞り４４の開口を大きくし、ＣＣＤ撮
像素子１２に入射する光の強さを大きくする。これは、
後述するように手ぶれが発生しない所定の手ぶれ限界露
光時間ｔB で複数回の露光を行う場合、被写体の明るさ
が暗いと上記手ぶれ限界露光時間ｔB では十分な画像信
号が得られずＳ／Ｎが悪くなるが、これを防止するため
に光量を増やすためである。そして、Ｓ１０５におい
て、前記Ｓ１０２における測光値、及び上記Ｓ１０４で
再設定した絞り値を基に、改めて露光時間ｔE を演算す
る。なお、Ｓ１０３でシャッター速度がｔL 以上の高速
のときはＪ１０１に分岐し、Ｓ１０２で求めたシャッタ
ー速度そのものが露光時間ｔE となる。
て求められた適正露光を得るに必要なシャッター速度が
所定時間ｔL よりも長時間であると判定された場合は、
Ｓ１０４において絞り４４の開口を大きくし、ＣＣＤ撮
像素子１２に入射する光の強さを大きくする。これは、
後述するように手ぶれが発生しない所定の手ぶれ限界露
光時間ｔB で複数回の露光を行う場合、被写体の明るさ
が暗いと上記手ぶれ限界露光時間ｔB では十分な画像信
号が得られずＳ／Ｎが悪くなるが、これを防止するため
に光量を増やすためである。そして、Ｓ１０５におい
て、前記Ｓ１０２における測光値、及び上記Ｓ１０４で
再設定した絞り値を基に、改めて露光時間ｔE を演算す
る。なお、Ｓ１０３でシャッター速度がｔL 以上の高速
のときはＪ１０１に分岐し、Ｓ１０２で求めたシャッタ
ー速度そのものが露光時間ｔE となる。
【００３１】次に、Ｓ１０６において第２レリーズスイ
ッチＳＷ２が閉じているか否かを検出する。ＳＷ２が閉
じていれば、Ｓ１０７においてぶれの発生するぶれ限界
露光時間ｔB による露光を行った回数を記憶するメモリ
ｎに初期値０を入力する。そして、Ｓ１０８で露光を開
始する。なお、露光開始はＣＣＤ撮像素子１２の電荷蓄
積部の電荷を排出することにより開始する。これについ
ては周知の技術であるので、ここでは詳述しない。
ッチＳＷ２が閉じているか否かを検出する。ＳＷ２が閉
じていれば、Ｓ１０７においてぶれの発生するぶれ限界
露光時間ｔB による露光を行った回数を記憶するメモリ
ｎに初期値０を入力する。そして、Ｓ１０８で露光を開
始する。なお、露光開始はＣＣＤ撮像素子１２の電荷蓄
積部の電荷を排出することにより開始する。これについ
ては周知の技術であるので、ここでは詳述しない。
【００３２】次に、ぶれ検出用の角速度センサ５０，５
１の検出出力に基づき、露光開始からのカメラのＸ軸，
Ｙ軸周りの回転量から、画像の水平方向及び垂直方向の
像のぶれ量が演算される。このぶれ量は逐次一定の時間
間隔で求められるものであるが、演算の遅れや角速度セ
ンサ５０，５１の応答遅れなどに起因して、演算の結果
求められるぶれ量は実際よりも若干遅れる。従って、特
開平５−２０４０１２号公報等で公知の予測演算を行う
ことによりこの応答遅れを補償する。そして、Ｓ１０９
において、露光開始からのぶれ量が許容限界のぶれ量に
達するぶれ限界露光時間ｔB を求める。
１の検出出力に基づき、露光開始からのカメラのＸ軸，
Ｙ軸周りの回転量から、画像の水平方向及び垂直方向の
像のぶれ量が演算される。このぶれ量は逐次一定の時間
間隔で求められるものであるが、演算の遅れや角速度セ
ンサ５０，５１の応答遅れなどに起因して、演算の結果
求められるぶれ量は実際よりも若干遅れる。従って、特
開平５−２０４０１２号公報等で公知の予測演算を行う
ことによりこの応答遅れを補償する。そして、Ｓ１０９
において、露光開始からのぶれ量が許容限界のぶれ量に
達するぶれ限界露光時間ｔB を求める。
【００３３】次に、Ｓ１１０において、上記Ｓ１０９で
求めたぶれ限界露光時間ｔB と上記Ｓ１０７で得られた
ｎとの積ｎｔB と、上記Ｓ１０５で求めた露光時間ｔE
との差（以下この差を「未露光時間」とよぶ。）を求
め、この未露光時間が上記ぶれ限界露光時間ｔB より長
いか否かを判定する。未露光時間がぶれ限界露光時間ｔ
B よりも長い時間であるときは、次にＳ１１１で上記Ｓ
１０８からの露光時間がぶれ限界露光時間ｔB に達して
いるかどうかを判断し、もし露光が終了しておれば、次
にＳ１１２で画像信号を読み出し、Ｓ１１３でこの読み
出された画像信号を一時的にＤＲＡＭ２８に記憶し、Ｓ
１１４でｎに１を加えてＪ１０２に分岐する。
求めたぶれ限界露光時間ｔB と上記Ｓ１０７で得られた
ｎとの積ｎｔB と、上記Ｓ１０５で求めた露光時間ｔE
との差（以下この差を「未露光時間」とよぶ。）を求
め、この未露光時間が上記ぶれ限界露光時間ｔB より長
いか否かを判定する。未露光時間がぶれ限界露光時間ｔ
B よりも長い時間であるときは、次にＳ１１１で上記Ｓ
１０８からの露光時間がぶれ限界露光時間ｔB に達して
いるかどうかを判断し、もし露光が終了しておれば、次
にＳ１１２で画像信号を読み出し、Ｓ１１３でこの読み
出された画像信号を一時的にＤＲＡＭ２８に記憶し、Ｓ
１１４でｎに１を加えてＪ１０２に分岐する。
【００３４】ｎ回の上記ぶれ限界露光時間ｔB による露
光を行った後、上記Ｓ１１０において上記未露光時間が
上記ぶれ限界露光時間ｔB 以下の短い時間であるとき
は、Ｓ１１５において露光が終了したかどうかを判断す
る。露光終了と判断すると、Ｓ１１６において画像信号
を読み出し、Ｓ１１７でこの読み出された画像信号を一
時的にＤＲＡＭ２８に記憶する。次に、Ｓ１１８におい
て、ｎ回の手ぶれ限界露光時間による露光による画像信
号と、最後に手ぶれ限界露光時間以下の露光時間で露光
され読み出された画像信号の位置合わせを行う。この位
置合わせを行うのは、各々のぶれ限界露光時間で露光し
読み出された画像はぶれてはいないものの、各画像は相
対的にはぶれ限界以上にぶれている可能性があり、後述
する画像信号を加算する前に各画像間の相対的な位置ず
れを補正する必要があるからである。この位置合わせは
公知の画像処理により行うことも可能であり、また上記
角速度センサーの出力により求めた画像のずれ量を用い
て行うこともできる。
光を行った後、上記Ｓ１１０において上記未露光時間が
上記ぶれ限界露光時間ｔB 以下の短い時間であるとき
は、Ｓ１１５において露光が終了したかどうかを判断す
る。露光終了と判断すると、Ｓ１１６において画像信号
を読み出し、Ｓ１１７でこの読み出された画像信号を一
時的にＤＲＡＭ２８に記憶する。次に、Ｓ１１８におい
て、ｎ回の手ぶれ限界露光時間による露光による画像信
号と、最後に手ぶれ限界露光時間以下の露光時間で露光
され読み出された画像信号の位置合わせを行う。この位
置合わせを行うのは、各々のぶれ限界露光時間で露光し
読み出された画像はぶれてはいないものの、各画像は相
対的にはぶれ限界以上にぶれている可能性があり、後述
する画像信号を加算する前に各画像間の相対的な位置ず
れを補正する必要があるからである。この位置合わせは
公知の画像処理により行うことも可能であり、また上記
角速度センサーの出力により求めた画像のずれ量を用い
て行うこともできる。
【００３５】次に、Ｓ１１９において上記位置合わせさ
れた複数の画像信号を加算し、Ｓ１２０においてこの加
算された画像信号を画像圧縮したのち記録媒体３２に記
録して終了する。
れた複数の画像信号を加算し、Ｓ１２０においてこの加
算された画像信号を画像圧縮したのち記録媒体３２に記
録して終了する。
【００３６】このように本実施形態によれば、カメラ本
体のぶれ量に応じて露光時間を分割し、分割して得られ
た複数の画像信号に対し位置ずれを補正し、位置ずれ補
正された各画像信号を加算することにより、ぶれの少な
い一つの画像信号を得ることができる。そしてこの場
合、特殊な光学系を要することはなく、像の動きに変化
があった場合にも対応できる。しかも、ぶれ量検出回路
６２によるぶれ量に基づいて分割する露出時間の値を定
めているため、該露出時間の値を比較的長い値にするこ
とができ、メモリ容量の増大や動き補償の演算などを最
小限に抑えることができる。また、低輝度の被写体にお
いては絞り開口の大きさを大きくし、ぶれ量が許容限界
に達する露光時間での撮像素子の電荷蓄積量をなるべく
大きくすることにより、ぶれのないしかもＳ／Ｎの良好
な画像を得ることが可能となる。
体のぶれ量に応じて露光時間を分割し、分割して得られ
た複数の画像信号に対し位置ずれを補正し、位置ずれ補
正された各画像信号を加算することにより、ぶれの少な
い一つの画像信号を得ることができる。そしてこの場
合、特殊な光学系を要することはなく、像の動きに変化
があった場合にも対応できる。しかも、ぶれ量検出回路
６２によるぶれ量に基づいて分割する露出時間の値を定
めているため、該露出時間の値を比較的長い値にするこ
とができ、メモリ容量の増大や動き補償の演算などを最
小限に抑えることができる。また、低輝度の被写体にお
いては絞り開口の大きさを大きくし、ぶれ量が許容限界
に達する露光時間での撮像素子の電荷蓄積量をなるべく
大きくすることにより、ぶれのないしかもＳ／Ｎの良好
な画像を得ることが可能となる。
【００３７】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々
変形して実施することができる。
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々
変形して実施することができる。
【００３８】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、露
光開始からの装置本体のぶれ量が許容限界以上になった
時間で撮像素子の電荷を露光量が適正になるまで繰り返
し読み出し、その読み出された画像の位置ずれを補正し
たのちに加算するようにしているので、簡単な構成によ
り必要最小限の演算量でぶれのない画像を得ることが可
能となる。
光開始からの装置本体のぶれ量が許容限界以上になった
時間で撮像素子の電荷を露光量が適正になるまで繰り返
し読み出し、その読み出された画像の位置ずれを補正し
たのちに加算するようにしているので、簡単な構成によ
り必要最小限の演算量でぶれのない画像を得ることが可
能となる。
【図１】本発明の一実施形態に係わる電子カメラの回路
構成を示すブロック図。
構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態においてぶれ補正を行うための回路
構成を示す機能ブロック図。
構成を示す機能ブロック図。
【図３】同実施形態における全体の動作の流れを説明す
るためのフローチャート。
るためのフローチャート。
【図４】同実施形態における全体の動作の流れを説明す
るためのフローチャート。
るためのフローチャート。
１２…ＣＣＤ撮像素子
１４…相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）
１６…ゲインコントロールアンプ（ＡＭＰ）
１８，５２，５３…Ａ／Ｄ変換器
２０…タイミングジェネレータ（ＴＧ）
２２…シグナルジェネレータ（ＳＧ）
２４…ＣＰＵ
２６…情報処理部
２８…ＤＲＡＭ
３０…圧縮伸張回路
３２…記録媒体
３４…液晶表示部
３６…インターフェース部
３８…レンズ駆動系
４０…レンズ
４２…絞り駆動系
４４…絞り
５０，５１…角度センサ
６２…ぶれ量検出回路
６３…露光量制御回路
６４…信号処理回路
６５…メモリ
６６…補正回路
６７…加算回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
// Ｈ０４Ｎ 101:00 Ｈ０４Ｎ 101:00
Claims (5)
- 【請求項１】撮影レンズによって結像された被写体像を
光電変換し電気信号に変換する撮像素子と、 露光開始からの装置本体のぶれ量を検出するためのぶれ
量検出手段と、 該ぶれ量検出手段による露光開始からのぶれ量が所定量
に達すると前記撮像素子から画像信号を読み出すという
露光動作を、当初の露光動作の露光開始からの露光時間
が所定の時間に達するまで繰り返し行う露光制御手段
と、 前記読み出された複数の画像信号の相互の位置ずれを補
正する補正手段と、 該補正手段により補正された画像信号の対応する画素同
士の画像信号を加算する加算手段と、 該加算手段により加算された画像を記録する記録媒体
と、 を有することを特徴とする撮像装置。 - 【請求項２】撮影レンズによって結像された被写体像を
光電変換し電気信号に変換する撮像素子と、 該撮像素子の適正露光を得るために必要な露光時間を演
算する露光時間演算手段と、 該露光時間演算手段により演算された露光時間が所定の
時間より長時間であると判断したとき、前記撮影レンズ
の絞り開口の大きさを大きくする絞り制御手段と、 露光開始からの装置本体のぶれ量を検出するためのぶれ
量検出手段と、 該ぶれ量検出手段による露光開始からのぶれ量が所定量
に達すると前記撮像素子から画像信号を読み出すという
露光動作を、当初の露光動作の露光開始からの露光時間
が所定の時間に達するまで繰り返し行う露光制御手段
と、 前記読み出された複数の画像信号の相互の位置ずれを補
正する補正手段と、 該補正手段により補正された画像信号の対応する画素同
士の画像信号を加算する加算手段と、 該加算手段により加算された画像を記録する記録媒体
と、 を有することを特徴とする撮像装置。 - 【請求項３】前記補正手段は、前記ぶれ量検出手段の出
力信号に基づいて補正するものであることを特徴とする
請求項１又は２に記載の撮像装置。 - 【請求項４】前記補正手段は、相互の画像の位置ずれを
画像処理によって求めて補正するものであることを特徴
とする請求項１又は２に記載の撮像装置。 - 【請求項５】前記ぶれ量検出手段は、前記装置本体に設
けられた角度センサの出力に基づいて該装置本体のぶれ
量を検出するものであることを特徴とする請求項１又は
２に記載の撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001212613A JP4094253B2 (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001212613A JP4094253B2 (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 撮像装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003032540A true JP2003032540A (ja) | 2003-01-31 |
| JP2003032540A5 JP2003032540A5 (ja) | 2005-10-20 |
| JP4094253B2 JP4094253B2 (ja) | 2008-06-04 |
Family
ID=19047748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001212613A Expired - Fee Related JP4094253B2 (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4094253B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005328213A (ja) * | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Sony Corp | 固体撮像装置および固体撮像装置の駆動方法 |
| JP2007189472A (ja) * | 2006-01-13 | 2007-07-26 | Hitachi Ltd | 撮像装置および撮像素子 |
| CN100438576C (zh) * | 2004-12-27 | 2008-11-26 | 佳能株式会社 | 摄像装置和控制方法 |
| US7463285B2 (en) | 2003-10-23 | 2008-12-09 | Sony Corporation | Image pickup apparatus and camera-shake correcting method therefor |
| JP2009508425A (ja) * | 2005-09-14 | 2009-02-26 | ノキア コーポレイション | 動き主導のマルチショット画像安定化を実現するためのシステム及び方法 |
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| CN101594464B (zh) * | 2008-05-26 | 2011-06-22 | 奥林巴斯映像株式会社 | 成像设备和成像方法 |
| US8081220B2 (en) | 2007-07-03 | 2011-12-20 | Fujifilm Corporation | Digital still camera and method of controlling image combination |
| WO2021088669A1 (zh) * | 2019-11-05 | 2021-05-14 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 控制装置、摄像装置、控制方法以及程序 |
-
2001
- 2001-07-12 JP JP2001212613A patent/JP4094253B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| WO2021088669A1 (zh) * | 2019-11-05 | 2021-05-14 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 控制装置、摄像装置、控制方法以及程序 |
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|---|---|
| JP4094253B2 (ja) | 2008-06-04 |
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