JP2007282134A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画角確認用のリアルタイム画像を露光中に表示し得る撮像装置を提供する。
【解決手段】露光時間を演算し、演算した露光時間を複数に分割して時分割露光時間を算出する分割露光制御部３１ｂと、この時分割露光時間で露光した時分割画像を生成する撮像素子２と、撮像素子２により生成された時分割画像を増感する信号増幅部３ａおよびデジタル増感部３２ｂと、増感した時分割画像を撮像素子２により露光を開始してから露光時間が経過するまでの間に表示するＴＦＴパネル１０と、撮像素子２により生成された時分割画像を加算して通常露光画像を生成する画像加算部３２ａと、を備えた撮像装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置、より詳しくは、時分割画像を生成し得る撮像装置に関する。

光学ファインダを備えていないデジタルカメラは、撮像素子により被写体を撮影（露光）している間は、画角確認用のリアルタイム映像を表示することができない。この課題は、撮影時のシャッタ速度が遅くなるほど（つまり、露光時間が長くなるほど）顕著な課題として現れる。例えば、長時間露光を行っている間に、ターゲットとする被写体が画角から外れてしまう可能性が大きくなるなどの課題が発生する。

また、連続撮影、いわゆる連写を行う場合には、１枚の撮影画像を露光し終える毎に画角確認用の画像の露光を行えば、間欠的ではあるものの（つまり、フレームレートが極めて低いものの）画角の確認を幾らかは行うことができる。しかし、連写はトータルの露光時間（すなわち、連写を始めてから連写をし終わるまでの時間）が長いために、特に被写体の移動速度が早い場合などにフレームレートが低い画角確認用画像を見るだけでは、意図する構図の画像を撮り続けるのは困難である。さらに、連写においては、１秒当たりの撮影枚数が多いことが望まれるが、連写速度をなるべく上げようとすると、画角確認用の画像の露光時間を短くせざるを得ず、表示画像の品質が低下してしまう。

このような観点に基づいて、露光中にも画角確認用の画像を表示することができるようにする技術が、従来より提案されている。

例えば、特開２００４−４８２４２号公報には、露光中に読み出し可能な補助画素を撮像デバイスに設け、露光中はこの補助画素から得られる画像をモニタに表示させる技術が記載されている。そして、このような技術を用いることにより、長時間露光中であってもモニタがブラックアウトするのを防止することができ、常に撮影画像を確認することができるとしている。

また、特開２００５−３５４１６６号公報には、撮影者の一度の撮影指示で複数の画像を撮影して保持しておき、これら複数の画像を加算することによって新しい画像を得る画像処理装置において、複数回撮影された画像をそれぞれの撮影直後に逐次加算し、その加算した結果の画像を逐次表示するようにする技術が記載されている。また、この画像処理装置は、複数回の撮影中の任意の時点で撮影者が撮影を終了させた後に、複数の画像の中から幾つかの画像を任意に選択して加算することにより完成画像を生成し、この完成画像を保存するようにしたものとなっている。このような技術を採用することにより、露光中に光が取り込まれて撮像手段に画像が浮かび上がってくる様子をリアルタイムで観察することができ、露光を打ち切る時点を撮影者が観測することができるものとなっている。
特開２００４−４８２４２号公報 特開２００５−３５４１６６号公報

しかしながら、上記特開２００４−４８２４２号公報に記載されたものでは、撮像素子に補助画素を設ける構成であるために、本露光用の画素の開口率が低くなって感度の低下を招くと共に、撮像素子の構成が複雑化してコストが高くなってしまう。加えて、補助画素の開口率は本露光用の画素の開口率よりもさらに低いために、補助画素により撮影する際には感度が低くなり、かつ本露光よりも短い露光時間で露光するために表示画質が低下してしまう。

また、上記特開２００５−３５４１６６号公報に記載されたものは、露光途中に画像が形成されていく様子をモニタするものであるために、撮影開始時に表示される画像は極めて暗く、画質も良いとはいえない。そして、標準的な露光状態で画像を観察することができるのは、露光を終了する間際となってしまう。従って、該公報に記載の技術は、露光中に画角を確認するのに適しているとはいえない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、画角確認用のリアルタイム画像を露光中に表示し得る撮像装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、第１の発明による撮像装置は、露光時間を演算する露光時間演算手段と、上記露光時間を複数に分割した時分割露光時間で露光した時分割画像を生成する撮像手段と、上記時分割画像を増感する増感手段と、上記増感手段により増感した時分割画像に基づく画像を上記撮像手段により露光を開始してから上記露光時間が経過するまでの間に表示する表示手段と、を具備したものである。

また、第２の発明による撮像装置は、上記第１の発明による撮像装置において、上記時分割画像を加算することにより、上記撮像手段により上記露光時間の露光を行って得られる画像に相当する画像を生成する画像加算手段をさらに具備したものである。

さらに、第３の発明による撮像装置は、上記第１の発明による撮像装置において、上記増感手段が、上記撮像手段を構成する画素の内の、近接する複数画素の信号を加算することにより、上記増感を行うものである。

第４の発明による撮像装置は、上記第３の発明による撮像装置において、上記撮像手段が、カラー画像を撮像可能なものであって、上記増感手段は、近接する同一色に係る複数画素の信号を加算することにより、上記増感を行うものである。

第５の発明による撮像装置は、上記第３の発明による撮像装置において、上記撮像手段が、カラー画像を撮像可能なものであって、カラー画像として得られる上記時分割画像をモノクロ化するためのモノクロ画像生成手段をさらに具備し、上記増感手段は、上記モノクロ画像生成手段によりモノクロ化された時分割画像における近接する複数画素の信号を加算することにより、上記増感を行うものである。

第６の発明による撮像装置は、上記第１の発明による撮像装置において、上記増感手段が、複数の上記時分割画像を加算することにより、上記増感を行うものである。

第７の発明による撮像装置は、上記第２の発明による撮像装置において、上記複数の時分割画像の相互のぶれを補正するぶれ補正手段をさらに具備し、上記画像加算手段は、上記ぶれ補正手段によりぶれを補正された上記時分割画像を加算することにより、上記撮像手段により上記露光時間の露光を行って得られる画像に相当する画像を生成するものである。

本発明の撮像装置によれば、画角確認用のリアルタイム画像を露光中に表示することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

［実施形態１］
図１および図２は本発明の実施形態１を示したものであり、図１は撮像装置の構成を示すブロック図である。

この撮像装置は、例えば、デジタルカメラとして構成されたものとなっている。

すなわち、この撮像装置は、図１に示すように、レンズ１と、撮像素子２と、撮像回路３と、Ａ／Ｄ変換器４と、信号処理回路５と、フレームメモリ６と、ＦＩＦＯメモリ７と、オンスクリーン回路８と、ＴＦＴ液晶駆動回路９と、ＴＦＴパネル１０と、バックライトユニット１１と、ビデオ出力回路１２と、ビデオ出力端子１３と、記録バッファ１４と、記録媒体インタフェース（記録媒体Ｉ／Ｆ）１５と、記録媒体１６と、アクチュエータ１７と、アクチュエータ駆動回路１８と、ＥＥＰＲＯＭ１９と、ぶれ検出部２１と、外部データインタフェース（外部データＩ／Ｆ）２２と、キーマトリクス２３と、ＬＣＤ表示回路２４と、ＬＣＤパネル２５と、電池２６と、電源回路２７と、バックアップ電源２８と、電池状態検出回路２９と、第１ＣＰＵ３１と、第２ＣＰＵ３２と、を有して構成されている。

レンズ１は、光学的な被写体像を撮像素子２へ結像するためのものである。

撮像素子２は、レンズ１により結像された光学的な被写体像を光電変換して、電気的な映像信号を出力する撮像手段である。なお、撮像素子２は、高速読み出しを行うことができるタイプのものであれば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ、あるいはその他のタイプの撮像素子の何れを用いても構わない。

撮像回路３は、撮像素子２からの出力に各種のアナログ信号処理を行うものであり、映像信号のアナログ的な増幅（いわゆる増感）を行うための増感手段たる信号増幅部３ａを備えて構成されている。

Ａ／Ｄ変換器４は、撮像回路３から出力されるアナログの映像信号をデジタルの映像信号に変換するためのものである。

信号処理回路５は、Ａ／Ｄ変換器４から出力された映像信号に各種のデジタル的な信号処理を行うためのものである。

フレームメモリ６は、信号処理回路５により処理された映像信号をフレーム単位で記憶するための記憶手段である。

ＦＩＦＯメモリ７は、リアルタイム映像を表示したり出力したりする際にバッファリングを行うためのメモリである。

オンスクリーン回路８は、ＦＩＦＯメモリ７から出力される映像信号に、文字データやその他のオンスクリーンデータを重畳するための回路である。このオンスクリーン回路８により重畳するデータは、第１ＣＰＵ３１から出力されるようになっている。

ＴＦＴ液晶駆動回路９は、オンスクリーン回路８から出力される映像信号に基づき、ＴＦＴパネル１０を制御するものである。

ＴＦＴパネル１０は、カラー表示可能なものであって、ＴＦＴ液晶駆動回路９の制御に基づき、リアルタイム映像やこの撮像装置に係る各種の情報等を表示したりするための表示手段である。

バックライトユニット１１は、ＴＦＴパネル１０の背面側に設けられていて、ＴＦＴパネル１０を背面側から照明するためのものである。

ビデオ出力回路１２は、オンスクリーン回路８からの映像信号を、ビデオ出力端子１３を介して外部へ出力するためのものである。

ビデオ出力端子１３は、外部のビデオケーブル等を接続するための接続端子である。

記録バッファ１４は、フレームメモリ６に記憶されている映像信号を、記録媒体１６に記録する際に、バッファリングを行うものである。また、記録バッファ１４は、記録媒体１６から読み出される信号のバッファリングも行うようになっている。

記録媒体インタフェース１５は、記録媒体１６へのデータの記録や、記録媒体１６からのデータの読み出しを制御するためのものである。

記録媒体１６は、画像データやその他の各種データを記録するための不揮発性の記録媒体であり、この撮像装置に対して例えば着脱自在に構成されたものとなっている。

アクチュエータ１７は、レンズ１を駆動して、オートフォーカスを行ったり、あるいは自動ズーム機能が備えられている場合には自動ズームを行ったりするための駆動源である。

アクチュエータ駆動回路１８は、第１ＣＰＵ３１の制御に基づいて、アクチュエータ１７を制御し駆動するものである。

ＥＥＰＲＯＭ１９は、この撮像装置に係る各種のデータや、第１ＣＰＵ３１あるいは第２ＣＰＵ３２により実行される処理プログラム等を保存するための不揮発性の記憶媒体である。

ぶれ検出部２１は、例えばジャイロセンサ等を含んで構成されていて、この撮像装置に生じているヨー方向およびピッチ方向の角速度を検出し、検出した角速度に基づき撮像装置のぶれを検出するためのぶれ検出手段である。

外部データインタフェース２２は、例えばＵＳＢ等で構成されていて、外部の機器とデータの送受信を行うためのインタフェースである。

キーマトリクス２３は、この撮像装置に設けられている各種の操作スイッチや操作ボタン等を含む操作入力手段の総称である。このキーマトリクス２３は、具体例としては、この撮像装置の電源をオンするための電源スイッチや、撮影動作を入力するためのレリーズボタン、露光中のスルー画（リアルタイム画像）を表示するか否かを設定するボタン、露光中のスルー画表示をカラーにより行うかまたはモノクロにより行うかを設定するためのボタン、ぶれ補正を行うか否かを設定するためのボタン、ぶれ補正を行う際の補正段数を設定するためのボタン等を含んでいる。そして、このキーマトリクス２３が操作されることにより発生した信号は、第１ＣＰＵ３１に入力されるようになっている。

ＬＣＤ表示回路２４は、第１ＣＰＵ３１の制御に基づき、ＬＣＤパネル２５を制御して各種の表示を行わせるための回路である。

ＬＣＤパネル２５は、例えばモノクロＬＣＤを含んで構成されていて、この撮像装置に設定されている撮影モード等の動作モードや、記録媒体１６に記録可能な画像の枚数、撮影時のシャッタ速度や絞り値などの情報を表示するための表示手段である。

電池２６は、この撮像装置のメイン電源である。

バックアップ電源２８は、この撮像装置における日付表示用の電源を供給するための電源である。

電源回路２７は、第１ＣＰＵ３１の指令に基づいて、電池２６およびバックアップ電源２８の電源を、この撮像装置内の各回路へ供給する制御を行う回路である。

電池状態検出回路２９は、電池２６の電圧等を検出して、電池２６の電池残量等を算出し、その結果を第１ＣＰＵ３１へ出力するものである。

第１ＣＰＵ３１は、メインＣＰＵであって、この撮像装置の各回路を統括的に制御するための制御手段である。この第１ＣＰＵ３１は、この撮像装置のシステムをコントロールするためのシステムコントロール部３１ａを備えており、このシステムコントロール部３１ａ内には、分割露光制御部３１ｂ、ぶれ補正制御部３１ｃ、リアルタイム画像生成制御部３１ｄ、モノクロ画像生成制御部３１ｅが備えられている。

ここに、分割露光制御部３１ｂは、測光データ等に基づき画像の露光時間（シャッタ時間）を演算し、さらにこの露光時間を複数に時分割して、複数枚の時分割画像を露光するように制御するものであり、露光時間演算手段を兼ねたものとなっている。

また、ぶれ補正制御部３１ｃは、ぶれ検出部２１からの出力に基づいて、上述した分割露光制御部３１ｂにより制御されて撮影された複数枚の時分割画像の位置関係（ぶれ状態）を把握し、第２ＣＰＵ３２の後述する画像加算部３２ａにより画像加算を行う際のぶれ補正量を制御するぶれ補正手段である。

リアルタイム画像生成制御部３１ｄは、ＴＦＴパネル１０に表示したりビデオ出力端子１３から出力したりするためのリアルタイム画像の生成を制御するものである。このリアルタイム画像生成制御部３１ｄは、画像を、上述した分割露光制御部３１ｂの制御により時分割を行って露光している場合には、１枚の画像（この画像は、時分割画像ではなく、複数枚の時分割画像に基づき最終的に生成される画像を指す）に係る露光が終了するまで、撮影された時分割画像に基づいてリアルタイム画像を生成するように制御する。そして、このリアルタイム画像生成制御部３１ｄは、時分割画像の露光量が不足する場合（１枚の画像を時分割露光した場合には、各時分割画像の露光量は一般的に不足すると考えられる）には、上述した撮像回路３内の信号増幅部３ａや、第２ＣＰＵ３２内の後述するデジタル増感部３２ｂを制御して、適切な明るさの画像に増感させるようになっている。さらに、リアルタイム画像生成制御部３１ｄは、次に説明するモノクロ画像生成制御部３１ｅの制御も行うようになっている。

モノクロ画像生成制御部３１ｅは、画像を時分割露光により撮影する際に、露光中のリアルタイム画像をモノクロ画像とする設定がなされているときに、リアルタイム画像生成制御部３１ｄの制御に基づき、時分割画像を用いてモノクロのリアルタイム画像を生成するように第２ＣＰＵ３２を制御するモノクロ画像生成手段である。

こうして、第１ＣＰＵ３１は主に制御を行い、画像データを扱う処理に関しては主に第２ＣＰＵ３２が行うようになっている。

すなわち、第２ＣＰＵ３２は、フレームメモリ６に記憶されている画像データを処理するものであり、増感手段、モノクロ画像生成手段を兼ねたものとなっている。この第２ＣＰＵ３２は、画像加算部３２ａと、デジタル増感部３２ｂと、画像圧縮伸張部３２ｃと、記録媒体アクセス部３２ｄと、を有して構成されている。

画像加算部３２ａは、ぶれ補正制御部３１ｃの制御に基づき各時分割画像の位置合わせを行った後に、分割露光制御部３１ｂの制御に基づき各時分割画像を加算して、通常の露光画像（撮像素子２により通常の露光を行って得られる画像に相当する画像）を生成するものであり、画像加算手段、ぶれ補正手段を兼ねたものとなっている。

デジタル増感部３２ｂは、リアルタイム画像生成制御部３１ｄの制御に基づいて、露光が不足している時分割画像の増感をデジタル的に行う増感手段である。

画像圧縮伸張部３２ｃは、フレームメモリ６に記憶されている画像データを、例えばＪＰＥＧ圧縮等したり、あるいは記録媒体１６から読み出された圧縮されている画像データを伸張したりする処理を行うものである。

記録媒体アクセス部３２ｄは、記録媒体インタフェース１５による記録媒体１６のアクセスを制御するためのものである。

次に、図２は、撮像装置による撮影動作の処理を示すフローチャートである。

キーマトリクス２３に含まれるレリーズボタンが操作されると、この撮影動作が開始されるようになっている。

この処理を開始すると、まず、ＡＥ動作を行って、露光時間を算出する（ステップＳ１）。

次に、この露光時間の画像を最終的に得るために行う時分割露光の回数と、各時分割露光の露光時間と、を算出する（ステップＳ２）。

このステップＳ２における処理の具体的な第１の例としては、手ぶれ限界秒時の露光時間に基づいて、時分割露光の回数を算出することが考えられる。すなわち、手ぶれ限界秒時の露光時間は、例えばレンズ１の焦点距離に基づいて算出される。仮に、ステップＳ１において算出された露光時間が１／２秒であって、手ぶれ限界秒時の露光時間が１／６０秒として算出されたものとすると、時分割露光回数は３０回となる。

また、ステップＳ２における処理の第２の例としては、リアルタイム画像を表示するためのビデオレートに基づいて、時分割露光時間と時分割露光回数とを算出することが考えられる。すなわち、ビデオレートが例えば１／３０秒であるとすると、時分割露光時間もこの１／３０秒に設定され、ステップＳ１において算出された露光時間が１／２秒である場合には、時分割露光回数が１５回として算出される。

さらに、時分割露光時間と時分割露光回数とを算出する際に、ぶれ補正に基づく例も考えられるが、これはぶれ補正を前提とした撮影動作に係る図５を参照しながら後の実施形態で説明する。

続いて、設定された時分割露光時間により、時分割露光を行い（ステップＳ３）、１回の時分割露光が終了する毎に時分割露光データを読み出す（ステップＳ４）。

そして、露光中のスルー画を表示する設定がなされているか否かを判定する（ステップＳ５）。

ここで、露光中のスルー画を表示する設定がなされている場合には、時分割露光により得られたデータを感度アップ処理するとともに表示用の画素数調整等を行って表示用データを生成する（ステップＳ６）。この感度アップ処理は、リアルタイム画像生成制御部３１ｄの制御に基づき、デジタル増感部３２ｂと、信号増幅部３ａと、の少なくとも一方により行われる。また、表示用データは、増感前の画像データとは独立してフレームメモリ６に記憶される。

そして、生成した表示用データをＴＦＴパネル１０に表示する（ステップＳ７）。

このステップＳ７の処理が行われた後、またはステップＳ５において露光中のスルー画を表示する設定がなされていない場合には、増感前の時分割露光データを加算処理する（ステップＳ８）。このとき、増感が信号増幅部３ａによりアナログ的に行われた場合には、その増感分を元の信号値に戻す処理を行ってから、この加算処理を行うことになる。

その後、ステップＳ２で算出された回数の時分割露光が終了したか否かを判定する（ステップＳ９）。

ここで、所定回数の時分割露光がまだ終了していない場合には、ステップＳ３へ戻って、上述したような処理を繰り返して行う。

一方、ステップＳ９の処理が終了した場合には、加算して得られた通常露光の画像を記録媒体インタフェース１５を介して記録媒体１６へ記録する処理を行い（ステップＳ１０）、その後に、この一連の撮影動作を終了する。

なお、上述したデジタル増感部３２ｂによるデジタル的な増感としては、種々の手段が考えられる。例えば、時分割画像の平均輝度値がダイナミックレンジの中央になるように演算する処理によって、増感を行うようにしても良い。ただし、このときにはノイズも増幅されてしまい、Ｓ／Ｎが低下すると考えられる。そこで、撮像素子２により撮影される画像の画素数は、一般的に、ＴＦＴパネル１０に表示するリアルタイム画像の画素数よりも多いことを利用して、同一色に係る近傍の画素同士を加算することにより、デジタル的な増感を行うようにしても良い。

このような実施形態１によれば、露光動作を時分割露光により行うとともに、この時分割露光により得られた時分割画像をスルー画の表示に用いるようにしたために、画像の露光中であってもスルー画による観察をリアルタイムで行うことが可能となる。

そして、時分割画像を感度アップ処理してからスルー画を表示しているために、適正な明るさの見易いスルー画を観察することが可能となる。

このとき、感度アップ処理を、複数画素を加算することにより行う場合には、ノイズの影響を低減し、よりＳ／Ｎの高いスルー画を生成することが可能となる。

また、時分割露光時間や時分割露光回数を、手ぶれ限界秒時の露光時間に基づき算出した場合には、１フレーム内のぶれが少ないスルー画を観察することが可能となる。

一方、時分割露光時間や時分割露光回数を、ビデオレートに基づき算出した場合には、非露光時とフレームレートが変わらないスルー画を、露光時にも観察することが可能となる。

［実施形態２］
図３は本発明の実施形態２を示したものであり、図２のステップＳ６における露光データ感度アップ処理の詳細を示すフローチャートである。この実施形態２において、上述の実施形態１と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

本実施形態は、露光データ感度アップ処理を画像をモノクロ化することにより行うようにしたものである。また、撮像装置の構成は、上述した実施形態１の図１に示したものと同様である。さらに、撮像装置の撮影動作の流れは、実施形態１の図２に示したものと同様である。

まず、図１に示したキーマトリクス２３により、スルー画をモノクロ化する設定がなされているものとする。

すると、上述した図２のステップＳ６における露光データ感度アップ処理が開始されたところで、まず、撮像素子２から得られるカラー画像のモノクロ化を行う（ステップＳ２１）。このモノクロ化は、画像を構成する各画素について、例えば輝度信号を算出することにより行われる。

そして、モノクロ化された画像を４画素単位（あるいは９画素単位など）として、この単位内で画素加算を行い、さらに表示用の画素数調整等を必要に応じて行って表示用データを生成する（ステップＳ２２）。その後、このステップＳ２２の処理が終了したら、図２の処理へ復帰する。

なお、上述では、４画素あるいは９画素単位で画素加算を行っているが、加算する画素数は、撮像素子２の画素数と、ＴＦＴパネル１０の画素数と、の両方に基づいて最適なものを設定すれば良く、これらに限るものではない。

このような実施形態２によれば、上述した実施形態１とほぼ同様の効果を奏するとともに、表示用データを生成する場合に、モノクロ化された複数画素を加算すれば良いために、カラー画像におけるような各色同士を選択しての画素加算が不要となり、処理を簡単にすることができる。そして、演算量が少なくて済むために、高速なプロセッサ等が不要となり、コストを削減することが可能となる。

［実施形態３］
図４は本発明の実施形態３を示したものであり、撮像装置による撮影動作の処理を示すフローチャートである。この実施形態３において、上述の実施形態１，２と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

上述した実施形態１においては、１枚の時分割画像から１フレームのスルー画を生成していたが、この実施形態３は、複数枚の時分割画像から１フレームのスルー画を生成するようにしたものとなっている。なお、撮像装置の構成は、上述した実施形態１の図１に示したものと同様である。

撮影動作を開始してからのステップＳ３１およびステップＳ３２の処理は、実施形態１の図２に示したステップＳ１およびステップＳ２の処理と同様である。

その後、表示用加算データの加算数を示す変数ｎに０を代入する（ステップＳ３３）。ここに、表示用加算データは、ＴＦＴパネルに表示するための表示用データを生成する途中の、時分割画像を加算している状態のデータである。

そして、上述したステップＳ３〜Ｓ５と同様に、ステップＳ３４〜Ｓ３６の処理を行う。

ステップＳ３６において、露光中のスルー画を表示する設定がなされている場合には、まず、変数ｎが３であるか否かを判定する（ステップＳ３７）。

ここで、ｎが３でないと判定された場合には、現在の表示用加算データに、ステップＳ３５で読み出した新たな時分割露光データを加算し、変数ｎをインクリメントする（ステップＳ３８）。

そして、再び変数ｎが３であるか否かを判定し（ステップＳ３９）、変数ｎが３である場合には表示用加算データを表示用データに変換してから（ステップＳ４０）、また変数ｎが３でない場合にはそのまま、表示用データをＴＦＴパネル１０に表示する（ステップＳ４１）。

一方、ステップＳ３７において、変数ｎが３であると判定された場合には、変数ｎを０にリセットしてから（ステップＳ４２）、表示用加算データをクリアする（ステップＳ４３）。その後は、ステップＳ３８へ行って、上述したような処理を行う。

こうして、ステップＳ４１の処理が終了するか、またはステップＳ３６において露光中のスルー画を表示する設定がなされていない場合には、ステップＳ４４〜Ｓ４６の処理を行うが、これらは図２のステップＳ８〜Ｓ１０に示した処理と同様である。なお、ステップＳ４５において時分割露光が終了していないと判定されたときには、ステップＳ３４へ戻って上述したような処理を繰り返して行うことになる。

なお、上述では表示用データを生成するために時分割画像を３枚加算しているが、加算数はこれに限るものでないことはもちろんであり、２枚加算であっても良いし、４枚以上を加算しても構わない。

そして、時分割画像の加算だけでは露光量がまだ不足すると考えられる場合には、信号増幅部３ａやデジタル増感部３２ｂによる増感を合わせて行うようにすると良い。

あるいは、複数枚の時分割画像を加算して表示用データを生成する際に、図２を参照して説明したような同一色画素同士の画素加算、あるいは図３を参照して説明したようなモノクロ化を行ってからの画素加算、を組み合わせて行うようにしても構わない。

さらに、上述の例では、時分割画像を３枚加算する毎に表示用データを生成する構成であって、例えば、１２枚の時分割画像から４フレーム分の表示用データが生成されるものであった。しかし、この場合にはフレームレートが低下してしまうために、異なる加算法を用いるようにすることも考えられる。

例えば、１２枚の時分割画像Ｄ１〜Ｄ１２がこの順に時分割撮影されるものとする。このとき、時分割画像Ｄ１〜Ｄ３を用いて１つのフレームの表示用データを生成し、時分割画像Ｄ２〜Ｄ４を用いて次のフレームの表示用データを生成し、等を行うことにより、複数枚加算で表示用データを生成する際にもフレームレートが低下するのを防止することが可能となる。なお、このときには、最初の時分割画像Ｄ１と２番目の時分割画像Ｄ２とが撮影された時点では、３枚の加算を行うことができない。従って、最初の時分割画像Ｄ１が撮影された時点では３倍に増感し、２番目の時分割画像Ｄ２が撮影された時点では、時分割画像Ｄ１と時分割画像Ｄ２とを加算してさらにそれを１．５倍に増感することにより、露光の全期間において一定のフレームレートのスルー画を表示すると良い。

このような実施形態３によれば、上述した実施形態１，２とほぼ同様の効果を奏するとともに、複数枚の時分割画像を加算することによって、よりＳ／Ｎの高い適正な明るさの見易いスルー画を表示することが可能となる。

［実施形態４］
図５は本発明の実施形態４を示したものであり、撮像装置による撮影動作の処理を示すフローチャートである。この実施形態４において、上述の実施形態１〜３と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

本実施形態は、複数枚の時分割画像を加算して通常露光の画像を生成する際に、ぶれ補正を行うようにしたものとなっている。なお、撮像装置の構成は、上述した実施形態１の図１に示したものと同様である。

すなわち、この撮影動作を開始してからのステップＳ５１の処理は、図２のステップＳ１に示した処理と同様である。

次に、キーマトリクス２３の操作により、ぶれ補正がオンに設定されているか否かを判定する（ステップＳ５２）。

ここで、ぶれ補正がオンに設定されていると判定された場合には、ぶれ補正を前提にした時分割露光回数と各時分割露光の露光時間とを算出する（ステップＳ５３）。ここに、ぶれ補正の機能がオンになっているときには、さらに、ぶれ補正を、露出値の何段分行うかをキーマトリクス２３により設定することができるようになっている。そして、ｍ（ｍは０以上の整数）段分のぶれ補正を行う設定となっている場合には、時分割露光回数は２のｍ乗に設定される。例えば、露出値２段分のぶれ補正を行う設定となっている場合には、時分割露光回数は４回である。このときに、ステップＳ５１の処理により露光時間が１／１５秒と算出されていれば、時分割露光時間は１／６０秒となる。そして、ぶれ補正をより高精度に行いたい場合には、キーマトリクス２３を操作して、ぶれ補正の段数を上げるように設定すれば良い。

また、ステップＳ５２において、ぶれ補正がオンに設定されていないと判定された場合には、ステップＳ５４の処理を行うが、これは図２のステップＳ２に示した処理と同様である。

このステップＳ５３またはステップＳ５４の処理が終了したら、次に、ぶれ補正制御部３１ｃが、ぶれ検出部２１からぶれデータを取得する（ステップＳ５５）。

そして、ステップＳ５６〜Ｓ６０の処理を行うが、これらの処理は図２のステップＳ３〜Ｓ７に示した処理と同様である。

その後、ステップＳ５８において露光中のスルー画を表示する設定がなされていない場合、またはステップＳ６０の処理が終了した場合には、ぶれ補正がオンに設定されているか否かを再度判定する（ステップＳ６１）。

そして、ぶれ補正がオンに設定されていると判定された場合には、ステップＳ５５で取得したぶれデータに基づき、ステップＳ５７で読み出した時分割画像を何ピクセルずらせばそれまでに加算された時分割画像に重なるかを示すぶれ補正データを算出し、算出したぶれ補正データに基づいてステップＳ５７で読み出した時分割画像のピクセルをずらす（ステップＳ６２）。

このステップＳ６２の処理が終了するか、またはステップＳ６１においてぶれ補正がオンに設定されていないと判定された場合には、ステップＳ６３〜Ｓ６５の処理を行うが、これらの処理は図２に示したステップＳ８〜Ｓ１０の処理と同様である。なお、ステップＳ６４において時分割露光が終了していないと判定された場合には、ステップＳ５５へ戻って上述したような処理を繰り返して行う。

このような実施形態４によれば、上述した実施形態１〜３とほぼ同様の効果を奏するとともに、ぶれが補正された通常露光の画像を得ることが可能となる。

［実施形態５］
図６は本発明の実施形態５を示したものであり、時分割露光による連写を通常の連写と比較して示すタイミングチャートである。この実施形態５において、上述の実施形態１〜４と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

なお、この実施形態の撮像装置の構成は、上述した実施形態１の図１に示したものと同様である。

まず、通常の露光により連写を行いながら、画角も確認することができるようにする場合には、図６（Ａ）に示すように行う。すなわち、撮影用露光Ｐ１を行い、その後に画角確認用露光Ｃ１を行い、２枚目の撮影用露光Ｐ２を行い、画角確認用露光Ｃ２を行い、といった手順となる。

これに対して、実施形態１から実施形態４に示したような技術を用いれば、画角確認用露光を別途行わなくても、露光中の画角を確認することが可能となるために、図６（Ｂ）に示すような露光を行えば良い。すなわち、撮影用露光Ｐ１の露光時間を時分割した時分割露光Ｄ１−１〜Ｄ１−５を行い（ただし、時分割露光回数が５であるときを例に挙げている。）、撮影用露光Ｐ２の露光時間を時分割した時分割露光Ｄ２−１〜Ｄ２−５を行い、といった手順となる。

このような実施形態５によれば、上述した実施形態１〜４とほぼ同様の効果を奏するとともに、画角確認用露光Ｃ１を行わなくて済むために、連写時のトータルの撮影時間を短縮して、連写性能を向上することが可能となる。

さらに、時分割露光による連写を行う場合には、通常の露光による連写の時よりも高いフレームレート（図６に示す例では５倍のフレームレートなど）のスルー画を表示することが可能であるために、より確実に主要被写体を見失うことなく確実に捉えることが可能となる。

また、この実施形態５に示したような連写時にも、ぶれ補正を行うことが可能であるために、ぶれのないより美しい画像を連写時に撮影することが可能となる。

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、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。

本発明は、時分割画像を生成し得る撮像装置に好適に利用することができる。

本発明の実施形態１における撮像装置の構成を示すブロック図。 上記実施形態１の撮像装置による撮影動作の処理を示すフローチャート。 本発明の実施形態２において、図２のステップＳ６における露光データ感度アップ処理の詳細を示すフローチャート。 本発明の実施形態３の撮像装置による撮影動作の処理を示すフローチャート。 本発明の実施形態４の撮像装置による撮影動作の処理を示すフローチャート。 本発明の実施形態５における時分割露光による連写を、通常の連写と比較して示すタイミングチャート。

符号の説明

１…レンズ
２…撮像素子（撮像手段）
３…撮像回路
３ａ…信号増幅部（増感手段）
４…Ａ／Ｄ変換器
５…信号処理回路
６…フレームメモリ
７…ＦＩＦＯメモリ
８…オンスクリーン回路
９…ＴＦＴ液晶駆動回路
１０…ＴＦＴパネル（表示手段）
１１…バックライトユニット
１２…ビデオ出力回路
１３…ビデオ出力端子
１４…記録バッファ
１５…記録媒体インタフェース（記録媒体Ｉ／Ｆ）
１６…記録媒体
１７…アクチュエータ
１８…アクチュエータ駆動回路
１９…ＥＥＰＲＯＭ
２１…ぶれ検出部
２２…外部データインタフェース（外部データＩ／Ｆ）
２３…キーマトリクス
２４…ＬＣＤ表示回路
２５…ＬＣＤパネル
２６…電池
２７…電源回路
２８…バックアップ電源
２９…電池状態検出回路
３１…第１ＣＰＵ
３１ａ…システムコントロール部
３１ｂ…分割露光制御部（露光時間演算手段）
３１ｃ…ぶれ補正制御部（ぶれ補正手段）
３１ｄ…リアルタイム画像生成制御部
３１ｅ…モノクロ画像生成制御部（モノクロ画像生成手段）
３２…第２ＣＰＵ（増感手段、モノクロ画像生成手段）
３２ａ…画像加算部（画像加算手段、ぶれ補正手段）
３２ｂ…デジタル増感部（増感手段）
３２ｃ…画像圧縮伸張部
３２ｄ…記録媒体アクセス部

Claims (7)

1. 露光時間を演算する露光時間演算手段と、
   上記露光時間を複数に分割した時分割露光時間で露光した時分割画像を生成する撮像手段と、
   上記時分割画像を増感する増感手段と、
   上記増感手段により増感した時分割画像に基づく画像を、上記撮像手段により露光を開始してから上記露光時間が経過するまでの間に表示する表示手段と、
   を具備したことを特徴とする撮像装置。
2. 上記時分割画像を加算することにより、上記撮像手段により上記露光時間の露光を行って得られる画像に相当する画像を生成する画像加算手段をさらに具備したことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 上記増感手段は、上記撮像手段を構成する画素の内の、近接する複数画素の信号を加算することにより、上記増感を行うものであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 上記撮像手段は、カラー画像を撮像可能なものであって、
   上記増感手段は、近接する同一色に係る複数画素の信号を加算することにより、上記増感を行うものであることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 上記撮像手段は、カラー画像を撮像可能なものであって、
   カラー画像として得られる上記時分割画像をモノクロ化するためのモノクロ画像生成手段をさらに具備し、
   上記増感手段は、上記モノクロ画像生成手段によりモノクロ化された時分割画像における近接する複数画素の信号を加算することにより、上記増感を行うものであることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
6. 上記増感手段は、複数の上記時分割画像を加算することにより、上記増感を行うものであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
7. 上記複数の時分割画像の相互のぶれを補正するぶれ補正手段をさらに具備し、
   上記画像加算手段は、上記ぶれ補正手段によりぶれを補正された上記時分割画像を加算することにより、上記撮像手段により上記露光時間の露光を行って得られる画像に相当する画像を生成するものであることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。

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