JP5002931B2 - 撮像装置及びそのプログラム - Google Patents
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Description
また更に、前記分光手段は、被写体の光の光量を非対称に分光させるので、ダイナミックレンジの広い静止画像データを記録することができる。
また更に、画素加算駆動させても飽和状態になりにくく、且つ、フレームレートを上げることができるとともに、画素加算駆動させても、飽和状態になりにくいので、露光時間を短くさせる必要もなく、それにより、自然な滑らかなスルー画像を表示させることができる。
また、被写体の光量が多い場合には、投影される光量の少ない撮像素子を画素加算駆動させても飽和状態となりにくく、且つ、フレームレートを上げることができる。
また、被写体の光量が少ない場合には、投影される光量の多い撮像素子を画素加算駆動させることにより、光量不足でない動画像を撮像することができ、フレームレートを上げることができる。
[実施の形態]
A.デジタルカメラの構成
図1は、本発明の撮像装置を実現するデジタルカメラ1の電気的な概略構成を示すブロック図である。
デジタルカメラ1は、撮影レンズ2、絞り兼用シャッタ3、CCD5、CCD6、垂直ドライバ7、TG(timing generator)8、ユニット回路9、ユニット回路10、画像生成部11、DMAコントローラ12、DRAM13、ビデオエンコーダ14、表示部15、合成部16、CPU17、メモリ18、キー入力部19、フラッシュメモリ20、バス21を備えている。
絞りとは、撮影レンズ2から入ってくる光の量を制御する機構のことをいい、シャッタとは、CCD5、CCD6に光を当てる時間を制御する機構のことをいい、CCDに光を当てる時間は、シャッタの開閉の速度(シャッタ速度)によって変わってくる。露出は、この絞りとシャッタ速度によって定めることができる。
DRAM13は、書き換え可能な半導体の一種であり、CCD5、CCD6によって撮像された画像データ(画像生成部で生成されたYUVデータ)を一時記憶しておくバッファメモリであるとともに、CPU17のワーキングメモリとしても利用される。
表示部15は、カラーLCDとその駆動回路を含み、撮影モード時にはCCDによって撮像された画像データを表示させ、再生時にはフラッシュメモリ20から読み出され伸張された画像データを表示させる。
メモリ18には、CPU17の各部の制御に必要な制御プログラム、必要なデータが記録されており、CPU17は、該制御プログラムにしたがって動作する。
フラッシュメモリ20は、CCDによって撮像された画像データ(静止画像データ、動画データ)等を保存しておく記録媒体である。
実施の形態におけるデジタルカメラ1の動作を図2のフローチャートにしたがって説明する。
ユーザのキー入力部19のモード切替キーの操作により撮影モードに設定されると、CPU17は、TG8を介して垂直ドライバ7を制御することにより、入射光の光量の少ないCCD6を画素加算駆動させることによりCCD6の駆動を開始させる(ステップS1)。
ここで、CCD6に投影される被写体の光の光量は、分光手段によって1/5(分光手段に入射された光の光量より1/5)になるので、画素加算駆動により画像データを読み出しても、画素の電荷が飽和状態になりにくく、且つ、フレームレートを上げることができる。
ステップS3で、シャッタボタンが押下されていないと判断すると、CPU17は、録画を開始するか否かの判断を行う(ステップS4)。この判断は、録画ボタンの押下に対応する操作信号がキー入力部19から送られてきたか否かにより判断を行う。
ステップ4で、録画を開始しないと判断するとステップS3に戻る。
この合成部16によって、光量の多い静止画像データ(CCD5により得られた静止画像データ)と、光量の少ない静止画像データ(CCD6により得られた静止画像データ)とが合成されるのでダイナミックレンジの広い画像データを得ることができる。
ステップS8で、シャッタボタンが押下されていないと判断すると、録画を終了するか否かの判断を行い(ステップS9)、録画を終了しないと判断するとステップS8に戻る。この録画を終了するか否かの判断は、録画ボタンの押下に対応する操作信号がキー入力部19から送られてきたか否かにより判断を行う。つまり、録画を行なっていない場合に録画ボタンが押下されると録画を開始すると判断し、録画を行なっている場合に録画ボタンが押下されると録画を終了すると判断することとなる。
なお、CCD5に基づく静止画撮影・記録処理中も、CCD6の画素加算駆動により読み出された画像データ(動画データ)は、表示部15に表示されるとともに、フラッシュメモリ20に記録されている。
また、画素加算駆動させても飽和状態になりにくいので、露光時間を短くさせる必要もなく、自然な滑らかなスルー画像(動画像)を表示させることができる。
また、スルー画像表示時、動画記録時には、片方のCCDのみを駆動させるため消費電力を軽減することができる。
また、静止画撮影・記録時には、投影される光量の大きい方のCCDと、投影される光量の少ない方のCCDとを用いて静止画撮影を行ない、光量の大きい方のCCDにより得られた静止画像データと、光量の少ない方のCCDにより得られた画像データを合成して記録するので、ダイナミックレンジの広い画像データを記録することができる。
D.上記実施の形態は、以下のような変形例も可能である。
変形例においては、撮影レンズ2に入射される被写体の光量が十分にあるときは(多い場合は)、光量が少ない方の撮像素子を画素加算駆動させることにより、被写体の動画像(スルー画像を含む)を撮像させ、撮影レンズ2に入射される被写体の光量が不十分であるときには(少ない場合には)、光量が多い方の撮像素子を画素加算駆動させることにより被写体の動画像を撮像させるというものである。
図2のステップS3でシャッタボタンが押下されていないと判断すると、又は、ステップS8でシャッタボタンが押下されていないと判断すると、図3のステップS51に進み、CPU17は、撮影レンズ2に入射されている被写体の光量Hを判定する。この光量Hの判定は、CCD5又はCCD6に蓄積された電荷量に基づいて判定し、現在CCD5を駆動させている場合には、CCD5から読み出された画像データに基づいて被写体の光量Hの判定を行い、現在CCD6を駆動させている場合には、CCD6から読み出された画像データに基づいて被写体の光量Hの判定を行なう。
また、CCD6から読み出された画像データに基づいて被写体の光量Hを判定する場合には、CCD6に投影される光量Qは撮影レンズ2に入射される被写体の光量の1/5の光量なので、これを加味して光量Hの判定を行なう。つまり、判定される光量Hは、光量Q×5/1ということになる。
ステップS52で、該判定した光量Hが閾値Iより小さいと判断されると、撮影レンズ2に入射されている光量が少ないと判断し、CPU17は、現在CCD6を画素加算駆動により駆動させているか否かの判断を行う(ステップS53)。
ステップS53で、現在CCD6を画素加算駆動により駆動させていると判断すると、CCD6の駆動を停止させ、CCD5を画素加算駆動させることによりCCD5の駆動を開始させて(ステップS54)、図2のステップS4、又は、ステップS9に進む。
これにより、被写体の光量Hが少ない場合には、投影される光量の多いCCD5を画素加算駆動させるので、光量不足でない動画像を得ることが可能となり、且つ、フレームレートを上げることができる。また、被写体の光量Hがもともと少ないので、投影される光量が多い方のCCD5を画素加算駆動させたとしても、飽和状態となりにくい。
ステップS55で、現在CCD5を画素加算駆動により駆動させていると判断すると、CCD5の駆動を停止させ、CCD6を画素加算駆動させることによりCCD6の駆動を開始させて(ステップS56)、図2のステップS4、又は、ステップS9に進む。
一方、ステップS55で、現在CCD5を画素加算駆動させていないと判断すると、CCD6を画素加算駆動させていると判断し、そのまま図2のステップS4、又はステップS9に進む。
これにより、被写体の光量Hが多い場合には、投影される光量の少ないCCD6を画素加算駆動させるので、飽和状態となりにくく、且つ、フレームレートを上げることができる。
このように、被写体の光量Hが閾値Iより多いか、少ないかにより(被写体の光量が十分か不十分かにより)駆動させるCCDを切り替えることにより、飽和状態を避けつつ、フレームレートを上げることができ、適度な露光量を有する動画像を得ることができる。
また、図2のステップS5の静止画撮影処理においては、両方のCCDを用いて行なうようにしたが、動画の撮像(スルー画像の撮像)に使われていない他方のCCDのみを用いて静止画撮影処理を行うようにしてもよい。この場合には、ステップS5、ステップS6の処理に替えて、ステップS10の処理と同様の処理を行うことになる。
また、動画記録処理を行っている場合は、被写体の静止画撮影を行なわないようにしてもよい。つまり、図2のステップS8、ステップS10を削除し、ステップS7で動画記録処理を開始するとそのままステップS9に進むようにする。
例えば、CCDの駆動をCCD6からCCD5に切り替える場合には、被写体の光量Hが閾値I−所定値Jより少なくなったときにCCD6からCCD5に切り替え、CCDの駆動をCCD5からCCD6に切り替える場合には、被写体の光量Hが閾値I+所定値Jより多くなったときにCCD5からCCD6に切り替えるようにする。
また、変形例において、動画記録処理中にシャッタボタンが押下された場合は(図2のステップS8でYに分岐)、画素加算駆動させていないCCDを用いて静止画撮影を行なうようにしてもよいし、動画記録処理中には、静止画撮影を行なうことができないようにしてもよい。
2 撮影レンズ
3 絞り兼用シャッタ
4 分光手段
5 CCD
6 CCD
7 垂直ドライバ
8 TG
9 ユニット回路
10 ユニット回路
11 画像生成部
12 DMAコントローラ
13 DRAM
14 ビデオエンコーダ
15 表示部
16 合成部
17 CPU
18 メモリ
19 キー入力部
20 フラッシュメモリ
21 バス
Claims (7)
- 被写体の光の光量を非対称に分光させる分光手段と、
前記分光手段により分光された一方の被写体の光を画像データに変換する第1の撮像素子と、
前記分光手段により分光された他方の被写体の光を画像データに変換する第2の撮像素子と、
前記第1の撮像素子及び前記第2の撮像素子のうち、前記分光手段によって分光された光量の少ない方の被写体の光を画像データに変換する撮像素子を画素加算駆動させて、被写体の動画の撮像を行う動画撮像制御手段と、
前記第1の撮像素子及び前記第2の撮像素子を用いて被写体の静止画撮影を行なう静止画撮影制御手段と、
前記静止画撮影制御手段による前記第1の撮像素子により得られた静止画像データと前記第2の撮像素子により得られた静止画像データとを合成して1枚の静止画像データを生成し、該生成した1枚の静止画像データを記録手段に記録する第1の記録制御手段と、
閾値に基づいて、被写体の光の光量が多いか否かを判断する判断手段と、を備え、
前記動画撮像制御手段は、
前記判断手段により被写体の光の光量が多いと判断された場合は、前記分光手段により分光された光のうち、光量の少ない方の被写体の光を画像データに変換する撮像素子を画素加算駆動させて、被写体の動画の撮像を行なうとともに、前記判断手段により被写体の光の光量が多くないと判断された場合には、前記分光手段により分光された光のうち、光量の多い方の光を画像データに変換する撮像素子を画素加算駆動させて、被写体の動画の撮像を行なうことを特徴とする撮像装置。 - 前記動画撮像制御手段は、
前記静止画撮影制御手段による被写体の静止画撮影を行なう場合は、動画の撮像を禁止する手段を含むことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記動画撮像制御手段により得られた動画データを表示手段に表示させる表示制御手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至2の何れかに記載の撮像装置。
- 前記動画撮像制御手段により得られた動画データを前記記録手段に記録する第2の記録制御手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の撮像装置。
- 前記動画撮像制御手段による動画の撮像が行なわれているときに、動画の撮像に用いられていない他方の撮像素子を用いて被写体の静止画撮影を行ない、該他方の撮像素子により得られた静止画像データを前記記録手段に記録させる静止画撮影記録制御手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の撮像装置。
- 前記静止画撮影記録制御手段は、
前記第2の記録制御手段により前記動画撮像制御手段により得られた動画データが前記記録手段に記録されている場合に、動画の撮像に用いられていない他方の撮像素子を用いて被写体の静止画撮影を行ない、該他方の撮像素子により得られた静止画像データを前記記録手段に記録させることを特徴とする請求項4記載の撮像装置。 - 被写体の光の光量を非対称に分光させる分光手段と、前記分光手段により分光された一方の被写体の光を画像データに変換する第1の撮像素子と、前記分光手段により分光された他方の被写体の光を画像データに変換する第2の撮像素子と、を備えた撮像装置を実行させるためのプログラムであって、
前記第1の撮像素子及び前記第2の撮像素子のうち、前記分光手段によって分光された光量の少ない方の被写体の光を画像データに変換する撮像素子を画素加算駆動させて、被写体の動画の撮像を行なう動画撮像処理と、
前記第1の撮像素子及び前記第2の撮像素子を用いて被写体の静止画撮影を行なう静止画撮影処理と、
前記静止画撮影処理による前記第1の撮像素子により得られた静止画像データと前記第2の撮像素子により得られた静止画像データとを合成して1枚の静止画像データを生成し、該生成した1枚の静止画像データを記録媒体に記録する記録処理と、
閾値に基づいて、被写体の光の光量が多いか否かを判断する判断処理と、を備え、
前記動画撮像処理は、
前記判断手段により被写体の光の光量が多いと判断された場合は、前記分光手段により分光された光のうち、光量の少ない方の被写体の光を画像データに変換する撮像素子を画素加算駆動させて、被写体の動画の撮像を行なう処理と、前記判断手段により被写体の光の光量が多くないと判断された場合には、前記分光手段により分光された光のうち、光量の多い方の光を画像データに変換する撮像素子を画素加算駆動させて、被写体の動画の撮像を行なう処理と
を含むことを特徴とするプログラム。
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