JP4173459B2 - デジタルカメラ - Google Patents

Description

本発明は、シャッタレリーズ操作から一定時間の経過後に、撮像素子から得られた撮像信号に基づく画像データを記録するセルフタイマー撮影モードを有するデジタルカメラに関するものである。

最近の写真カメラやデジタルカメラには、撮影者が被写体として撮影フレームの中に入れるように、シャッタレリーズ操作から一定時間の経過後に撮影を行うセルフタイマー撮影モードが一般に備えられている。このセルフタイマー撮影モードを設定して撮影を行った場合、通常の撮影と同様に、被写体（人物）が撮影フレームの中央にいなかったり、２つの被写体（人物）の間に間隔があるために、撮影レンズのピントが背景に合ってしまう、いわゆる中抜けが生じることがある。このような、セルフタイマー撮影時の中抜けを防止する方法として、シャッタレリーズ操作直後に多点測距を行って被写体の状態、いわゆる撮影シーンを特定し、この撮影シーンに応じて測距対象としての被写体を特定するようにした方法が考案されている。

特許文献１に記載の方法では、シャッタレリーズ操作直後に、撮影フレームの左右及び中央の３点測距を行い、３方向の被写体距離を測定する。そして、測定された左右の被写体距離を比較し、この距離差が予め設定された距離差より大きい場合には、撮影シーンを中抜けが生じやすい中抜けシーンと特定する。中抜けシーンと特定された被写体画像に対しては、一定時間の計時を待って再度３点測距が行われ、３方向の被写体距離が測定される。この３方向の被写体距離のうち最も近い距離にある被写体を測距対象に設定する。この設定被写体でピント合わせが完了した後に、撮影は行われる。一方、非中抜けシーンと特定された被写体画像に対しては、一定時間の計時を待って、シャッタレリーズ操作直後の３方向の被写体距離のうち最も近い距離にある被写体でピント合わせが行われ、撮影が行われる。

特開平１０−２９３３４２号公報

上述のように、多点測距による被写体距離に基づいて測距対象を特定する方法では、いずれかの被写体距離が誤って測定された場合、正確に撮影シーンが特定できずに適切な測距対象が設定されない。これにより、正しいピント合わせが行われずに、撮影された被写体画像は中抜けしたものとなってしまう。

本発明は、中抜けによる撮影の失敗を防止したセルフタイマー撮影モードを有するデジタルカメラを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のデジタルカメラは、シャッタレリーズ操作後に所定の遅延処理を行い、この遅延処理の後に、撮像素子から得られた撮像信号に基づいて被写体の画像データを記録するセルフタイマー撮影モードを有するデジタルカメラであって、セルフタイマー撮影モード時に、シャッタレリーズ操作に応答して予め設定された撮像素子の所定エリアから得られる撮像信号を監視し、肌色成分の増加を検知して起動信号を出力する監視手段と、前記起動信号の出力に応答して一定時間を計時するタイマーと、前記タイマーが一定時間を計時した後に、前記所定エリアからの撮像信号に基づいて撮影レンズのピント合わせを行うオートフォーカス手段と、前記オートフォーカス手段によるピント合わせが完了した後に、前記撮像素子からの撮像信号に基づいて被写体の画像データを記録する記録制御手段と、撮像素子からの撮像信号に基づいて被写体のスルー画及び、前記所定エリアに対応する監視枠を表示する電子ビューファインダとを備え、撮影者の設定操作に応じて前記所定エリアの位置及びサイズが変更自在であるとともに、所定エリアの位置及びサイズの変更に応じて電子ビューファインダ内における監視枠の表示位置及びサイズが変更される。

請求項２に記載の発明では、前記監視手段は、所定のエリアから得られる撮像信号に基づく画像データの各画素のうち、人物の肌色を表す色相値をとる画素を抽出し、抽出した画素の面積を求めるとともに、求めた面積が所定値以上である場合に肌色成分の増加を検知したとして起動信号を出力する。

請求項３に記載の発明では、前記オートフォーカス手段は、所定時間内に撮影レンズのピント合わせが完了しないときには、撮影レンズをパンフォーカス位置に移動させてピント合わせを完了させる。

請求項４に記載の発明では、オートブラケティング機能を備え、一回のシャッタレリーズ操作が行われたときに、前記記録制御手段は、露出を段階的に変更して撮像された複数画面分の画像データを順次に記録する。請求項５に記載の発明では、ポートレート機能を備えている。請求項６に記載の発明では、夜景機能を備え、一回のシャッタレリーズ操作が行われたときに、前記記録制御手段は、露出を段階的に変更して撮像された複数画面分の画像データを順次に記録し、被写体となる人物にストロボ光を発光するストロボは、各画像データの撮像時に一定のストロボ光を発光する。

本発明によれば、撮影者によって予め設定される撮像素子の所定エリアからの撮像信号に対して肌色成分の増加を検知すると、一定時間の計時を待って、撮像素子の所定エリアからの撮像信号に基づいてピント合わせを行い、このピント合わせが完了した後に、撮像素子からの撮像信号に基づいて被写体画像データが記録されるようにしたから、撮影者自身に確実にピント合わせが行われ、失敗のない撮像を行うことができる。

オートブラケティング機能の設定時に、一回のシャッタレリーズ操作を行うと、露出を段階的に変更して複数画面を撮像し、これらを順次に記録するようにしたから、同じ構図の複数画像を取捨選択することができ、撮像時の被写体画像の未確認により撮像が失敗するのを防止することができる。

図１は、本発明を実施したデジタルカメラ１０の電気構成を示す。システムコントローラ１１は、操作部１４から入力される操作信号に応じてデジタルカメラ１０の本体各部を制御する。ＲＯＭ１２には、システムコントローラ１１によって実行される制御プログラムが格納されている。ＲＡＭ１３は、システムコントローラ１１が制御プログラムを実行する際の作業用メモリである。

操作部１４は、電源ボタン、レリーズボタン、モード切替ダイヤル、十字キー、キャンセルボタン、メニューボタンなどからなる。レリーズボタンは、２段押圧式に構成される。レリーズボタンが軽く押圧されて１段目がオンすると、オートフォーカス（ＡＦ）機構と自動露出（ＡＥ）機構とが作動して、ピント合わせと露出設定とが行われる。次いで、レリーズボタンをさらに深く押し込むと２段目がオンし、シャッタレリーズが実施される。

モード切替ダイヤルは、デジタルカメラ１０の動作モードを切り替える。動作モードには、画像を撮影する撮影モード、撮影した画像をＬＣＤ（LIquid Crystal display）１６に再生表示する再生モード、各種設定を行うセットアップモードの各種の動作モードがある。

ＬＣＤ１６は、再生モードの際に再生画像を表示する他、撮影モードの際には被写体確認用のスルー画を表示して電子ビューファインダとしても機能する。また、セットアップモードでは、各種設定を行う設定画面を表示する。十字キーは、設定画面内のカーソルを移動して設定項目の選択に使用される。

メニューボタンは、撮影シーンに応じて複数の撮影モードを選択できる。複数の撮影モードには、中央ＡＦや多点ＡＦと言ったＡＦの設定を切り替えるＡＦモード、撮影状況に合わせてストロボの設定を切り替えるストロボモード、シャッタレリーズ操作後に所定の遅延処理を行った後に撮影を行うセルフタイマー撮影モードなどがある。これら各撮影モードでは、各モード毎に予め設定された撮影条件に基づいて撮影が行われる。

システムコントローラ１１には、セルフタイマー回路１７が接続されている。セルフタイマー回路１７は、後述する肌色検出回路３５が出力する計時開始信号に応答して計時を行なう。セルフタイマー回路１７は計時が完了すると、計時完了信号をシステムコントローラ１１に送る。システムコントローラ１１は、この計時完了信号に応答して、ＣＣＤイメージセンサ２４から得られる撮像信号に基づいて被写体の画像データを記録する撮像処理を実行する。

撮影レンズは、ズームレンズ１８及びフォーカスレンズ１９から構成される。ズームレンズ１８とフォーカスレンズ１９との間には、絞り２０が配置されている。ズームレンズ１８及びフォーカスレンズ１９は、ドライバ回路を備えたズームモータ２１及びフォーカスモータ２２によって光軸方向に沿って移動される。絞り２０は、ドライバ回路を備えたアクチュエータ２３によって駆動される。

フォーカスレンズ１９の背後には、ＣＣＤイメージセンサ２４が配置されている。ＣＣＤイメージセンサ２４は、周知のように、多数の受光素子をマトリックス状に配列することにより光電面が形成されており、この光電面に結像した被写体光を光電変換する。

ＣＣＤイメージセンサ２４は、ＣＣＤドライバ２５によって駆動される。ＣＣＤイメージセンサ２４の電荷蓄積時間（露出時間）は、ＣＣＤドライバ２５から供給される電子シャッタ駆動信号に応じて決められる。そして、ＣＣＤドライバ２５から供給される垂直転送クロック及び水平転送クロックに同期して、画素毎に蓄積された電荷が１ラインずつシリアルな撮像信号として出力される。

ＣＣＤイメージセンサ２４から出力された撮像信号は、相関二重サンプリング処理によってノイズが除去されるとともにアンプ２６によって増幅された後、Ａ／Ｄコンバータ２７に入力される。Ａ／Ｄコンバータ２７は撮像信号をデジタル変換して画像データを生成し、これを順次に画像データ処理回路２８に入力する。

画像データ処理回路２８は、入力された画像データに対して、マトリックス演算処理、ホワイトバランス調節、ガンマ補正などの各種画像処理を施す。画像処理済みの画像データは、フレームメモリ２９に一時的に記憶される。このフレームメモリ２９に記憶された画像データがＬＣＤ１６にスルー画として表示される。

撮像処理が実行されると、フレームメモリ２９の記憶画像データが圧縮伸張回路３０へ送られる。圧縮伸張回路３０は、画像データに対して圧縮処理を施し、これをリードライト回路３１へ出力する。リードライト回路３１は、圧縮された画像ファイルをメモリーカード３２へ書き込む。再生モードでは、リードライト回路３１がメモリーカード３２から画像ファイルを読み出した後、圧縮伸張回路３０によって伸張処理が施され、ＬＣＤ１６に出力される。

ＡＦ回路３３は、フレームメモリ２９の、測距領域に対応する画像データに基づいて焦点距離を検出する。焦点距離検出方式としては、例えば、ピントが合った状態では画像のコントラストが高くなるという特徴を利用して焦点距離を検出するパッシブ方式が採用されている。

ＡＥ回路３４は、フレームメモリ２９の、測光領域に対応する画像データに基づいて被写体輝度を測定し、この測光値から絞り値、露出時間、図示しないストロボを発光させるか否かの露出条件を演算により求める。オートホワイトバランス（ＡＷＢ）回路３４は、撮像時のホワイトバランスを自動調整する。

ＡＦ回路３３及びＡＥ／ＡＷＢ回路３４によって求められた焦点距離、絞り値、露出時間などの撮像条件は、システムコントローラ１１によってＲＡＭ１３に書き込まれ、撮像処理を実行する際の撮像条件として設定される。システムコントローラ１１は、設定された撮影条件に基づいて各部を動作させ、撮像処理を実行する。

デジタルカメラ１０は、セルフタイマー撮影モードにおいて、測距領域を設定する手段と、設定した測距領域に対応する画像データを監視し、肌色成分の増加を検知する監視手段とを備えている。セルフタイマー撮影モードは、通常では、撮影者自身が被写体として撮影フレーム内に入り込むために使用される。撮影者は、シャッタレリーズ操作前に、撮影フレーム内の自分が入り込むエリアを測距領域として設定する。そして、設定した測距領域に被写体として入り込むことで、自分自身を測距対象とする。

図２は、被写体となる人物が撮影者Ｐ１のみである撮影シーンを示す。この図２を用いて、実際の測距領域の設定手順について説明する。メニューボタンを操作してセルフタイマー撮影モードを選択すると、スルー画４０を表示しているＬＣＤ１６の中央に、測距領域を表す監視枠４１（図中点線）が表示される（図２（Ａ）に示す状態）。この監視枠４１（測距領域）の位置は、十字キーの操作によって変更自在とする。撮影者は、監視枠４１を所望の位置、例えば図中右下に移動して測距領域を設定する。監視枠４１のサイズは、撮影者の設定操作によって変更自在とする。

図３は、被写体となる人物が撮影者Ｐ１を含めて３人である撮影シーンを示す。このように、撮影フレーム内が込み合っている場合には、監視枠４１のサイズを小さくし、監視枠４１を的確に配置するようにする。

測距領域の設定後、シャッタレリーズ操作がなされると、画像データ処理回路２８から、画像処理済みの画像データが一定時間毎に肌色検出回路３５に入力される。監視手段としての肌色検出回路３５は、入力された画像データの、監視枠４１に対応する画像データを監視する。肌色検出回路３５は、監視対象の画像データに対して肌色成分の増加を検知すると、計時開始信号をシステムコントローラ１１に送る。肌色成分の増加の検知方法としては、画像データの各画素のうち、人物の肌色を表す色相値をとる画素を抽出し、抽出された画素の面積を求める。この面積が所定の面積以上である場合に、監視枠４１内（測距領域）に撮影者Ｐ１が入り込んだと判断し（図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）に示す状態）、セルフタイマー回路１７の計時を開始する計時開始信号をシステムコントローラ１１に送る。

本実施形態では、セルフタイマー撮影モードにおいて、ＡＦ回路３３による焦点距離の検出が所定の時間内に完了しない場合には、焦点固定のパンフォーカスを設定する。これにより、撮影者Ｐ１が測距領域から外れて正しくピント合わせが行えない場合であっても、中抜けが生じないようにピント合わせを行って撮像処理を実行するようにしている。

また、本実施形態では、セルフタイマー撮影モードにおいて、露出を段階的に変更して連続撮影を行うオートブラケティング撮影を設定可能とする。セルフタイマー撮影モードにおけるオートブラケティング撮影の設定手順について説明する。図４（Ａ）に示すように、ＬＣＤ１６には、例えば「ＡＦモード」、「ストロボモード」、「セルフタイマー」と言うメニューと、各メニューを選択するためのカーソルとして機能する選択枠５０とが表示される。選択枠５０の移動は十字キーの操作によって行い、メニューの選択は、選択枠５０を所望する位置で停止させ、メニューボタンを押すことで選択できる。

「セルフタイマー」が選択された場合には、図４（Ｂ）に示すように、ＬＣＤ１６の表示が切り替えられ、「オートブラケティング撮影 オン」、「オートブラケティング撮影 オフ」と言うメニューと、選択枠５１とが表示される。選択枠５１を十字キーで移動させ、メニューボタンを押すことで、セルフタイマー撮影モードにおけるオートブラケティング撮影のオン／オフを切り替えることができる。

セルフタイマー撮影モードにおけるオートブラケティング撮影では、一回のシャッターレリーズ操作が行われると、露出（絞り値、露出時間）を、例えば、３段階に変更し、３コマ分の撮像処理を実行する。露出のずらし量、及び、撮影枚数は、撮影者によって設定可能とする。

３コマ分の撮像処理の手順を説明する。まず、撮影状況に対応した適正露出（基準露出：Ｅ＝０）で、ＣＣＤイメージセンサ２４によって撮像信号が取得される。この撮像信号をデジタル変換して生成された画像データは、各種画像処理が施された後、メモリーカード３２に記録される。次に、適正露出から、撮影者が設定するずらし量分露出を上げ（オーバー：Ｅ＝＋α）、撮像信号を取得する。この撮像信号から得られる画像データにおいても、適正露出の時と同様に、画像処理を施し、メモリーカード３２に記録する。最後に、適正露出から、同じずらし量分露出を下げ（アンダー：Ｅ＝−α）、撮像信号を取得する。この撮像信号から得られる画像データにおいても同様に、画像処理を施し、メモリーカード３２に記録する。こうして３コマ分の撮像処理が完了すると、シャッターレリーズ操作から継続して点灯されていたセルフタイマーランプ（図示せず）が消灯され、オートブラケティング撮影の完了が示される。

モード切替ダイヤルを再生モードにセットすると、図５に示すように、ＬＣＤ１６には同一構図で露出の異なる３つの画面６０ａ，６０ｂ，６０ｃが表示される。また、各画像６０ａ，６０ｂ，６０ｃには、ファイル名とともに、「標準」「オーバー」「アンダー」と言う露出の段階を表す文字が表示され、その識別が容易にされている。撮影者は、３つの画像を比較し、全ての画像データを残しておくこともできるし、消去することもできる。また、いずれかの画像データを選択して残し、その他の画像データを消去することもできる。

以下、図６のフローチャートを参照し、セルフタイマー撮影モードにおけるオートブラケティング撮影の機能について説明する。撮影者は、まず、ＬＣＤ１６にスルー画を表示し、十字キーを操作して自分が入り込むエリア（測距領域）を設定する（図２（Ａ））。測距領域を設定した後、レリーズボタンを完全に押下すると、画像処理回路２８から肌色検出回路３５へ、一定時間毎に画像データが入力される。肌色検出回路３５は、入力された画像データの、測距領域に対応する画像データを監視する。測距領域に撮影者が入り込み（図２（Ｂ））、肌色検出回路３５によって肌色成分の増加が検知されると、計時開始信号がシステムコントローラ１１に送られる。

システムコントローラ１１は計時開始信号を受けて、セルフタイマー回路１７を作動させ、一定時間の計時を行う。一定時間の計時が完了すると、ＡＦ回路３３及びＡＥ／ＡＷＢ回路３４によって焦点距離、絞り値、露出時間などの撮像条件が求められる。ＡＦ回路３３は、測距領域に対応する画像データに基づいて焦点距離の検出を行う。この焦点距離の検出が所定時間内に完了しない場合には、パンフォーカスが設定される。

撮像条件が全て得られると、システムコントローラ１１は、この撮像条件に基づいて撮像処理を実行する。この撮像処理では、同一構図で露出を３段階に変更した３コマ分の画像データがメモリーカード３２に記録される。モード切替ダイヤルを再生モードにセットすると、これら３つの画像６０ａ，６０ｂ，６０ｃがＬＣＤ１６に表示される（図５）。

上記実施形態では、測距領域に対応する、画像処理済みの画像データに基づいて、肌色成分の増加の検出、及び、焦点位置の検出を行ったが、必ずしも画像処理済みの画像データを使用する必要はなく、ＣＣＤイメージセンサ２４から得られる撮像信号を直接に使用しても良い。

上記実施形態では、肌色成分の増加を検知する際に、画像データの各画素の色相値を比較の要素として用いたが、比較の要素は色相値に限定されない。例えば、ＡＥ回路３４によって測定される被写体輝度を利用しても良い。

上記実施形態では、肌色成分の増加が検知されない限り、撮像処理を実行しない構成になっているが、強制的に撮像処理を実行するようにしても良い。例えば、レリーズボタンの押下から一定時間の計時後に、所定領域の画像データに対して肌色成分の検出を一度だけ行う。肌色成分の増加が検知された場合、所定領域に基づく焦点距離を検出し、撮像処理を実行する。一方、肌色成分の増加が検知されない場合には、パンフォーカスを設定し、撮像処理を実行する。

上記実施形態では、肌色成分の検出において時間的な制限を設けていないが、撮影者によって設定可能な時間的制限を設けても良い。この場合、所定時間内に肌色成分の増加が検知されないと、この後の処理を禁止しても良いし、パンフォーカスを設定して撮像処理を実行しても良い。

上記実施形態では、セルフタイマー撮影モードにおいてオートブラケティング撮影を設定可能としたが、このオートブラケティング撮影の他に、人物撮影に適したポートレートモードや、夜景撮影に適した夜景モードを設定可能とする。

ポートレートモードが設定されている場合には、被写体となる人物をより目立たせ、背景をぼかすように撮像条件が設定される。また、画像処理においては、肌色を綺麗に見せるように肌色の色補正が重点的に行われる。

また、夜景モードが設定されている場合には、オートブラケティング撮影を設定した場合と同様に、一回のシャッターレリーズ操作が行われると、露出を段階的に変更して複数コマ分の撮像処理を実行する。この夜景モード設定時の撮像条件には、被写体となる人物に一定のストロボ光を発光するようにストロボの設定がなされる。

デジタルカメラの構成を示すブロック図である。 被写体となる人物が１人の撮影シーンにおける測距領域の説明図である。 被写体となる人物が３人の撮影シーンにおける測距領域の説明図である。 セルフタイマー撮影モードにおけるオートブラケティング撮影を設定する際のＬＣＤの表示内容の説明図である。 セルフタイマー撮影モードにおけるオートブラケティング撮影で得られた画像を再生表示したＬＣＤの表示内容の説明図である。 セルフタイマー撮影モードにおけるオートブラケティング撮影のフローチャートである。

符号の説明

１０ デジタルカメラ
１１ システムコントローラ
１４ 操作部
１６ ＬＣＤ
１７ セルフタイマー回路
２４ ＣＣＤイメージセンサ
３３ ＡＦ回路
３５ 肌色検出回路

Claims (6)

1. シャッタレリーズ操作後に所定の遅延処理を行い、この遅延処理の後に、撮像素子から得られた撮像信号に基づいて被写体の画像データを記録するセルフタイマー撮影モードを有するデジタルカメラにおいて、
   セルフタイマー撮影モード時に、シャッタレリーズ操作に応答して予め設定された撮像素子の所定エリアから得られる撮像信号を監視し、肌色成分の増加を検知して起動信号を出力する監視手段と、
   前記起動信号の出力に応答して一定時間を計時するタイマーと、
   前記タイマーが一定時間を計時した後に、前記所定エリアからの撮像信号に基づいて撮影レンズのピント合わせを行うオートフォーカス手段と、
   前記オートフォーカス手段によるピント合わせが完了した後に、前記撮像素子からの撮像信号に基づいて被写体の画像データを記録する記録制御手段と、
   撮像素子からの撮像信号に基づいて被写体のスルー画及び、前記所定エリアに対応する監視枠を表示する電子ビューファインダとを備え、
   撮影者の設定操作に応じて前記所定エリアの位置及びサイズが変更自在であるとともに、所定エリアの位置及びサイズの変更に応じて電子ビューファインダ内における監視枠の表示位置及びサイズが変更されることを特徴とするデジタルカメラ。
2. 前記監視手段は、所定のエリアから得られる撮像信号に基づく画像データの各画素のうち、人物の肌色を表す色相値をとる画素を抽出し、抽出した画素の面積を求めるとともに、求めた面積が所定値以上である場合に肌色成分の増加を検知したとして起動信号を出力することを特徴とする請求項１記載のデジタルカメラ。
3. 前記オートフォーカス手段は、所定時間内に撮影レンズのピント合わせが完了しないときには、撮影レンズをパンフォーカス位置に移動させてピント合わせを完了させることを特徴とする請求項１又は２記載のデジタルカメラ。
4. オートブラケティング機能を備え、一回のシャッタレリーズ操作が行われたときに、前記記録制御手段は、露出を段階的に変更して撮像された複数画面分の画像データを順次に記録することを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載のデジタルカメラ。
5. ポートレート機能を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載のデジタルカメラ。
6. 夜景機能を備え、一回のシャッタレリーズ操作が行われたときに、前記記録制御手段は、露出を段階的に変更して撮像された複数画面分の画像データを順次に記録し、被写体となる人物にストロボ光を発光するストロボは、各画像データの撮像時に一定のストロボ光を発光することを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載のデジタルカメラ。

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