JP2006157342A - カメラモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】長時間露光時や画素ずらし等の画像合成を伴う場合において、撮影者が撮影終了を認知できず、必要以上にカメラを保持したり、撮影終了前に不用意にカメラを動かしたりして画質が劣化してしまう。
【解決手段】撮影開始指令入力手段と、前記撮影開始指令入力手段に入力された撮像開始指令に基づいて撮影を行う撮影手段と、前記撮影手段により得られた画像情報を処理する画像処理手段と、前記撮影手段による撮影の終了をユーザに通知する合図発生手段とを有する撮像装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、ユーザ通知機能により、ユーザの負荷を軽減し、画質の低下を防止する機能を有する撮像装置に関するものである。

カメラなどの撮影装置には、ユーザにさまざまな合図を行い、操作性を向上させる工夫がされている。その中のひとつに、撮影したことを撮影者に示すため、光を発したり、撮影音を鳴らしたりする撮影合図機能がある。この合図は、撮影が正常に行われたことをユーザに知らせたり、撮影が行われたことを周囲の人に認知できるようにし、不正な撮影を抑制したりするものであり、撮影した画像の画質を向上させるものではない。

一般に撮影装置では、高精細な撮影を行う為に、撮影中は静的に保持することが必要である。これは、被写体像を光学系により撮像素子上に結像して光電変換行う（露光）際に、被写体像と撮像素子の位置関係が動くと、画像がぶれる現象（いわゆる手ブレ）が生じるからである。この手ブレは、周辺光が暗い場合や光学系の開口が小さい場合など、撮像素子に到達する光量が少なく撮像時間（露光時間）が長く必要な場合において顕著に表れる。

また、撮影光学系により撮像素子上に結像した被写体像を、撮像素子に対して時系列的に動かしながら複数フレームの画像情報を取り込み、それらの複数フレームの画像情報を合成して、より高解像度の画像を得る技術（いわゆる画素ずらし）がある（特許文献１）。この画素ずらしの技術を用いる場合、複数フレームの画像を互いに撮像素子の画素間を補完するように撮影するため、手ぶれを防止する場合と同様に、撮影中にカメラが動かないように保持する必要がある。
特開平１０−３０４２３５号公報

上記したように、従来の撮影装置における撮影合図機能は、ユーザおよびその周囲の人に撮影を知らせることを目的としている。したがって、このような合図では、ユーザは、いつ撮影が始まって、いつ撮影が終わったかを知ることができない。したがって、ユーザは、必要以上に長い時間カメラを固定することになる。また、撮影中にカメラを動かしてしまい、画質が劣化する可能性も高くなる。特に画素ずらしの技術を用いた場合には、通常の撮影に比べて撮影時間が長くなるため、まだ撮影が終わっていないことにユーザが気付かず、カメラを動かしてしまって画質が劣化するという失敗が多く発生する。

上記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、撮影開始指令入力手段と、前記撮影開始指令入力手段に入力された撮像開始指令に基づいて撮影を行う撮影手段と、前記撮影手段により得られた画像情報を処理する画像処理手段と、前記撮影手段による撮影の終了をユーザに通知する合図発生手段とを有する。

また、本発明の撮像装置は、撮影開始指令入力手段と、前記撮影開始指令入力手段に入力された撮像開始指令に基づいて撮影を行う撮影手段と、前記撮影手段により得られた画像情報を処理する画像処理手段と、前記撮影手段による撮像の開始をユーザに通知する第１の合図発生手段と、前記撮影手段による撮像の終了をユーザに通知する第２の合図発生手段とを有する。

また、本発明の撮像装置は、撮影開始指令入力手段と、前記撮影開始指令入力手段に入力された撮像開始指令に基づいて撮影を行う撮影手段と、前記撮影手段により得られた画像情報を処理する画像処理手段と、前記撮影手段による撮像の実行中であることをユーザに通知する合図発生手段とを有する。

上記各構成により、ユーザは、カメラを保持すべき時間であることを明確に認知することが可能となり、不要にカメラを保持する労力を省くことができる。また、撮影終了前にカメラを動かしてしまうことによる画像劣化を防止することができる。

また、前記撮影手段による撮像時間は３０分の１秒以上であることが好ましい。撮像時間が３０分の１秒以上の場合において本発明は特に有効である。

また、前記撮影手段は複数フレームの画像情報を取り込み、前記画像処理手段は前記複数フレームの画像情報を合成することが好ましい。さらに、被写体像と撮像素子の相対位置を変化させる画素ずらし手段を有し、前記撮影手段は、前記画素ずらし手段により被写体像と撮像素子の相対位置をずらして前記複数フレームの画像情報を取り込むことが好ましい。画素ずらしを用いた場合には複数フレームの画像を撮影する必要があるため撮影時間が長くなり、本発明が特に有効である。

本発明の撮影装置によると、撮影終了の合図をユーザに行うことにより、ユーザに必要以上にカメラを保持する負荷を軽減することができるとともに、ユーザの不用意な操作による画質の劣化を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は本実施の形態の撮影装置の構成を示すブロック図である。１００は、撮影装置のシステム全体を制御する手段としてのＣＰＵであり、撮影開始指令入力手段１０１からの信号を受けて、撮影手段１０２、画像処理手段１０３、合図発生手段１０４を制御する。

撮影手段１０２は、撮影光学系によって被写体像を撮像素子上に結像させ、光電変換により撮像素子上の被写体像を画像情報（画像データ）に変換する。光電変換には所定の露光時間が必要であり、その間に、被写体とカメラの位置関係が動くと手ブレなど画質の劣化が生じる。この露光時間は、周辺光や撮像素子の感度、レンズの光学特性によって最適な時間が決まるため、照度センサーなどを組み込んだセンサー群からの情報を利用して設定を行う。撮像素子は多数の画素が並んだ構成をしており、それぞれの画素上にＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルターをベイヤー配列で設けることによって、カラー画像を取り込む構成とした。

画像処理手段１０３は、撮影手段により撮影した被写体の画像情報に対して、ホワイトバランスやノイズ除去処理などの画像処理を行い、画質を調整する。なお、画像処理としては上記したものに限らず、ユーザの要求に合わせて、画像のサイズを調整したり、色情報を変換したりする処理であっても良い。

合図発生手段１０４は、上記撮影手段による撮影が終了した時点で、その終了をユーザに認知させるための合図を発生する手段であり、例えば音声や光等を発し合図を行う。撮影手段により１フレームの画像情報のみを取り込む場合には、露光が終了した後は被写体と撮像素子の位置関係が動いても画質に影響を与えないため、露光が終了した時点で撮像終了の合図を行う。

なお、合図は、音や光に限る必要はなく、振動や電気的な刺激などユーザに認知できるものであれば良い。また、撮影終了の合図だけでなく、撮影開始の合図などと共通に利用しても良い。

（実施例１）
本実施例では、撮影手段の撮像素子に、画素ピッチが２．５μｍの１００万画素のカラーＣＣＤを用い、撮像光学系には、見かけのＦナンバーが３．２の３枚のレンズを組み合わせたレンズ群を用いた。ノイズの発生を抑制するために、撮影手段のＩＳＯ感度は５０に設定した。合図発生手段として内蔵のスピーカーを用い、電子音を発生させた。なお、ユーザが合図を認識できるように、合図発生の指示を受けてから３０ｍｓの間、電子音を継続するようにした。また、本実施例では、撮影開始指令入力手段としてシャッターボタンを用いた。

図２は、本実施例における露光と露光終了の合図との関係を示すタイミングチャートである。本実施例では、露光の終了時点と撮影終了の合図の終了時点とが一致するように制御した。

図３は、本実施例のシステム制御手段であるCPUにおける処理の流れを示すフローチャートである。まず、ステップ301では、シャッターボタンからの撮影開始指令を受け、処理が開始する。次に、ステップ302において、センサー群から周辺の明るさなどの情報を取り込む、そして、ステップ303において、露光時間を計算する。その後、ステップ304において、撮影手段に露光開始の指示を行う。次に露光の終了時点と露光終了の合図の終了時点とが一致するように、ステップ305において、露光終了時点の３０ｍｓ前に合図発生手段に露光終了合図の発生の指示を行い、その３０ｍｓ後に、ステップ306において、撮影手段に露光終了の指示を行う。

露光終了後、ステップ307において、撮像素子から画像情報（画像データ）を取り出し、ステップ308において画像処理を行った後、最後にステップ309において処理後の画像情報を出力する。

なお、本実施例では、合図発生手段が合図を発生する時間を３０ｍｓとしたが、これに限るものではなく、撮影者が認知できれば、より短い時間や長い時間でもかまわない。この場合、システム制御手段による合図開始指示のタイミングを、合図を発生する時間に合わせたタイミングで行えばよい。

（実施例２）
本実施例と実施例１の違いは、露光終了の合図の発生のタイミングである。本実施例では、図４に示すタイミングチャートのように露光終了の合図の発生中に露光が終了するようにした。このようなタイミングで露光の終了と合図の発生が行われるように、システム制御手段により露光終了の合図の発生のタイミングを遅らせた。これにより、撮影者が撮影終了を見越してカメラを持つ手の力を抜いてしまい手ブレ量が増加することを防止できる。

（実施例３）
本実施例と実施例１の違いは、露光終了の合図の発生のタイミングである。本実施例では、図５に示すタイミングチャートのように露光終了合図の発生開始時点と露光の終了時点とが一致するようにした。このようなタイミングで露光の終了と同時に撮影終了合図が開始されるように、システム制御手段により撮影終了の合図の発生開始のタイミングを遅らせた。これにより、撮影者が撮影終了を見越すことによる手ブレをさらに減じることができる。

（実施例４）
本実施例と実施例１の違いは、露光終了の合図の発生のタイミングである。本実施例では、図６に示すタイミングチャートのように、露光が終了した後、所定の時間（２０ｍｓ）間を空けた後、露光終了の合図を開始するようにしたものである。そして、このようなタイミングで露光の終了と露光終了の合図の発生が行われるようにシステム制御手段により露光終了の合図のタイミングを遅らせた。これにより、撮影者が撮影終了を見越すことによる手ブレをさらに減じることができる。

（実施例５）
本実施例と実施例１の違いは、露光終了の合図の発生のタイミングである。本実施例は、カメラの保持時間を減少させる検討を行うために、合図の終了を撮影者が知覚するまでに必要な時間遅れ（知覚時間）を考慮して、図７に示すタイミングチャートのように、合図が終了した後、所定の時間（２０ｍｓ）間を空けた後、露光が終了するようにしたものである。このようなタイミングで露光の終了と合図が行われるようにシステム制御手段により合図発生を行った。これにより、撮影者が、必要以上にカメラを保持する負荷を軽減することができる。

（実施の形態２）
本実施の形態と実施の形態１との違いは、合図発生手段により、露光開始の合図を行う構成にしたことである。露光を開始する前に、露光時間の算出などセンサー群から情報を収集し計算するなどの処理が発生する。この処理中にカメラを保持する必要はないことから、シャッターによる入力とは別に露光開始の合図を発生することにより、ユーザの負担を軽減することができる。以下に具体的に実施した例を示す。なお、露光終了の合図は実施例１の露光の終了と合図の終了が一致する場合について行ったが、上記実施例２から実施例５に示す他のタイミングで合図を行っても問題はない。

（実施例６）
本実施例と実施例１の違いは、シャッターにより撮影指令開始が入力された後、この露光の開始を合図発生手段によりユーザに認知させる機能が付いていることである。これにより、撮影を複数行った場合の撮影条件のばらつきを低減させることができる。図８は露光と、露光開始の合図、露光終了の合図との関係を示すタイミングチャートである。本実施例では、露光開始と露光開始の合図が同時に行われるように、システム制御を行った。露光終了の合図は、露光の終了と合図の終了が一致するように行った。これにより、撮影者はカメラを固定すべき時間を知ることができ、不必要なカメラの保持時間を軽減して撮影者の負荷を軽減できる。

（実施例７）
本実施例と実施例６の違いは、露光開始の合図発生のタイミングである。図９に示すタイミングチャートのように、露光開始の合図中に、露光が開始するように制御した。

（実施例８）
本実施例と実施例６の違いは、露光開始の合図発生のタイミングである。図１０に示すタイミングチャートのように、露光開始の合図の終了した後、露光が開始するように制御した。

（実施例９）
本実施例と実施例６の違いは、露光開始の合図発生のタイミングである。図１１に示すタイミングチャートのように、露光開始の合図の終了した後、一定の時間（１０ｍｓ）経過した後、露光が開始するように制御した。これら実施例７〜９とすることにより、撮影者は前もって露光の開始を知ることができるため、カメラを確実に固定することができる。

（実施の形態３）
本実施の形態と実施の形態１、実施の形態２との違いは、ユーザに露光中を認識させる合図の発生方法である。本実施例では、合図発生手段の発生時間を可変できるようにし、露光の間中ずっと、ユーザに合図し続けるようにしたものである。これにより、露光の開始の合図及び終了の合図といった複数回の合図を聞き分ける必要がないため、撮影者は安定してカメラを保持することができる。

以下に具体的に実施した例を示す。

（実施例１０）
本実施例と実施例１の違いは、合図発生手段を開始信号により信号音の出力が始まり、終了信号により信号音の出力が停止する装置にしたことであり、この信号音発生装置をシステム制御手段により制御するようにした。図１２は本実施例の露光と合図発生の関係を示すタイミングチャートである。露光の開始と合図発生の開始、露光の終了と合図の終了が一致するように制御を行った。これにより、撮影者は信号音の発生している間ずっとカメラを固定しておけばよく、安定してカメラを保持することができる。

（実施例１１）
本実施例と実施例１０の違いは、露光と信号音による合図手段のタイミングである。図１３に本実施例の露光と合図発生のタイミングチャートを示す。露光の開始と合図発生の開始が一致し、露光の終了した後、２０ｍｓ後に合図が終了するように制御を行った。これにより、撮影者が撮影終了を見越すことによる手ブレをさらに減じることができる。

（実施例１２）
本実施例と実施例１０の違いは、露光と信号音による合図手段のタイミングである。図１４に本実施例の露光と合図発生のタイミングチャートを示す。露光の開始と合図発生の開始が一致し、合図が終了する１０ｍｓ前に露光が終了するように制御を行った。これにより、撮影者が、必要以上にカメラを保持する負荷を軽減することができる。

（実施例１３）
本実施例と実施例１０の違いは、露光と信号音による合図手段のタイミングである。図１５に本実施例の露光と合図発生のタイミングチャートを示す。合図が開始した後３０ｍｓ後に、露光が開始し、露光の終了と合図の終了が一致するように制御を行った。

（実施例１４）
本実施例と実施例１０の違いは、露光と信号音による合図手段のタイミングである。図１６に本実施例の露光と合図発生のタイミングチャートを示す。合図が開始した後３０ｍｓ後に、露光が開始し、露光の終了した後、２０ｍｓ後に合図が終了するように制御を行った。

（実施例１５）
本実施例と実施例１０の違いは、露光と信号音による合図手段のタイミングである。図１７に本実施例の露光と合図発生のタイミングチャートを示す。合図が開始した後３０ｍｓ後に、露光が開始し、合図が終了した後、２０ｍｓ後に露光が終了するように制御を行った。これら実施例１３〜１５とすることにより、撮影者は前もって露光の開始を知ることができるため、カメラを確実に固定することができる。

（実施の形態４）
本実施の形態と実施の形態１、実施の形態２及び実施の形態３との違いは、撮影手段において、複数の画像を取り込み合成することである。撮像素子の感度が同じであれば、周囲の環境が暗い場合は、撮像素子に入射する光量が少なく、電子的に増幅するとバックグラウンドのノイズが顕著になる為、露光時間を長くし、ノイズを低減する必要がある。露光時間が長いと手ぶれが起きる可能性が高く、高精細な画像を撮影が難しい。この手ぶれを補正する方法として、短い露光時間で手ブレが生じないようにして、複数の画像を撮影し、撮影した複数画像の一致する部分が重なるように画像合成する方法がある。このように画像を合成すると、露光時間の不足を補正することができる。

また、撮影しようとする場面に、明るい部分と暗い部分がある場合、どちらかの明るさに合わせて、露光時間を設定すると、明るい部分にあわせると、暗い部分が暗くなりすぎ、暗い部分に合わせると明るい部分が、明るくなりすぎる問題がある。このようば場合、複数の画像を撮影し、合成することによって解決できる。たとえば、撮影を行う場合、均一である必要はなく、露光時間を暗い部分に合わせて調整して撮影した画像と、明るい部分に合わせて調整して撮影した画像から、それぞれの明るさの部分を切り出して、合成することによって、暗い部分と明るい部分の両方が鮮明な画像を得ることができる。また、短い露光時間で複数の画像を撮影し、合成する際に、明るい部分は、一部の画像のみを用い、暗い部分は撮影した複数の画像すべてのデータを重ねることにより、暗い部分と明るい部分の両方が鮮明な画像を得ることができる。

これらの方法は、撮影を行った後、随時画像を画像メモリに転送する必要があるため、通常よりカメラを保持する時間を長く要する。このように、長くカメラを保持する必要があるが、本発明の撮影終了の合図を行う手段を設けることにより、撮影者に過度の負担を強いることなく、周辺光が暗い場所や明るい部分と暗い部分が混在する場面でも、鮮明で、手ブレのすくない画像を撮影することができる。

（実施例１６）
本実施例では、実施例８を元に1/100秒の露光時間で３回の撮影を行うようにしたものである。すわなち、図１８に示すように、撮影開始の合図が終了すると同時に、１回目の露光を開始し、露光終了後、画像データの転送を行う。そして、３枚目の画像の露光の終了と、撮影終了の合図が一致するようにした。最後に、撮影した３枚の画像を重ね合わせた画像を生成する。これにより、周辺光が暗い環境において撮影した画像を、電子的に増幅した際に顕著に現れるバックうラウンドのノイズが平均化され、鮮明な画像を得ることができる。また、画像を重ね合わせる際に、1枚目の画像の所定領域を選択し、その領域が、2枚目、３枚目の画像のどの位置に移動したかを調べることにより、撮影時刻の間の手ブレ量を算出することができ、この手ブレ量に基づいて、画像の位置を補正しながら、合成することにより、さらに鮮明な画像を得ることができる。

以下に、画像の比較による手ブレ量算出方法を示す。撮像素子で撮影した画像は、画素に対応する光の強度の集合であるので、画像の左上を原点とし、水平方向の右向きにｘ番目、垂直方向下向きにｙ番目の画素の光の強度をI(x,y)と表すことができ、画像は、この光の強度の分布と考えることができる。

図１９に比較元領域1901と評価領域1902の位置関係を示す。比較元領域の左上の画素の位置が（x1,y1）であり、右下の位置が（x2,y2）となるような長方形の形に設定すると、比較元領域から右方向にｍ画素、下方向にｎ画素移動した評価領域は，左上の画素が（x1+m,y1+n）で，右下の位置が（x2+m,y2+n）となる領域で表すことができる。この評価領域と比較元領域の相関（どれだけ似ているか）を表す評価値R(m,n)は、下記、（数１）に示す各画素における光の強度の差分の絶対値総和によって表される。

この評価値は、比較元領域と評価領域の光の強度分布（画像）の相関が大きい（似ている）ほど小さい値を示すことになる。

したがって，ｍ、ｎの値を変化させて、評価値が比較元領域と一番似ている評価領域を探索することになる。手ブレや被写体の移動は特定方向に限定されないので、ｍ、ｎの値は負の値（左方向や上方向に移動した領域の評価）を含めて検討を行う必要がある。比較先画像の全ての範囲を評価できるようにｍ、ｎを変化させてもよいが，手ブレなどで大きく被写体の結像が移動し，撮像素子の受光範囲から外れると画像として合成できないので，一般的に，所定の範囲にｍ、ｎを限定し，計算時間を短縮する。このようにして，見つけだした評価値R(m,n)が最小値となるｍ，ｎの組合せが，比較元領域に対応する比較先画像の領域の位置を示すブレ量となる。

なお，参照領域は,長方形に限る必要はなく，任意形状を設定することが可能である。また，評価値の算出は，光の強度の差分の絶対値総和に限る必要はなく，各領域で正規化してから相関を求めるなど、相関を示す関数であれば、どのような関数を用いて、評価値を算出しても問題はない。

（実施例１７）
本実施例では、実施例８を元に1/400秒の露光時間露で撮影した後、1/100秒の露光時間で撮影した。すなわち、撮影開始の合図が終了すると同時に、１回目の露光を開始し、露光終了後、画像データの転送を行う。そして、２枚目の画像の露光の終了と、撮影終了の合図が一致するようにした。図２０に、本実施例における画像合成方法を示す。たとえば、夜間において、フラッシュ撮影を行うと近くの人物は、明るくなるため、短い露光時間で十分であるが、背景となる夜景は、暗いため、長い露光時間が必要である。このような場合、通常の撮影方法では、近くの明るい人物を移した場合は、背景の明るさが足りなく、不鮮明な画像（図２０（ａ））となり、逆に、背景の露光時間に合わせた場合、近くの人物は、撮像素子が飽和してしまい、白く飛んだ画像（図２０（ｂ））となる。このように、通常の撮影では、どちらかの被写体しか撮影ができない。一方、本実施例の撮影方法では、背景と人物に合わせた露光時間で２枚撮影し、その画像の中から、適切な露光時間で撮影されている部分を選び出し、合成を行う。適切な露光時間で撮影されているかどうかを判定する方法として、本実施例では、図２０（ｃ）、（ｄ）のように撮影した２枚の画像を１６×１６画素のブロックに分割し、それぞれのブロックのコントラストを計算し、２枚の画像のコントラストの大きい場合が、適正な露光時間により撮影されているとした。図中では、コントラストが高いと判断された領域をＴ、低いと判断された領域をＦとして表示してある。これにより、明るい部分と暗い部分が混在する場面においても、鮮明な画像（図２０（ｅ））を得ることができた。

（実施例１８）
本実施例では、実施例８を元に1/400秒の露光時間で４回の撮影を行うようにしたものである。すわなち、撮影開始の合図が終了すると同時に、１回目の露光を開始し、露光終了後、画像データの転送を行う。そして、４枚目の画像の露光の終了と、撮影終了の合図が一致するようにした。図２１に本実施例の画像合成方法を示す。実施例１７と同様に、フラッシュを用いて、夜間撮影を行った場合について説明する。図２１（ａ）は、撮影した1枚目の画像であり、図２１（ｂ）は、その画像を８×８画素のブロックに分割し、そのブロックのコントラストを計算したものである。計算したコントラストの値が、ある値以下であった場合をＦ，コントラストが所定の値を超えている場合をＴで表している。近くの人物は、短い露光時間で十分であり、コントラストが高く、Ｔで表され、背景部分は、露光時間が不足していると判断されＦで示される。この露光不足を補うために、このＦで示される領域に対応する画像を2枚目に撮影した画像から選び出し、重ねあわせる。重ね合わせた画像が図２１（ｃ）である。この重ね合わせた画像について、再び、コントラストの計算を行い。露光時間が適切かどうかを、ブロックごとに判定する（図２１（ｄ））。この露光時間が適切かどうかの判定と、露光時間が不足している領域の画像のみを合成する作業を繰り返すことにより、明るい部分と暗い部分が混在する場面においても、鮮明な画像（図２１（ｅ））を得ることができた。

（実施の形態５）
本実施の形態と実施の形態４の違いは、複数の画像を取り込む際に、画素ずらし手段によって、撮像素子を画素ピッチの半分ずつずらしながら撮影を行い、その画像を合成して、高解像度の画像を得るものである。この手法においては、撮影する間にカメラと被写体の関係が大きく変化すると本来、互いに補完しあう部分が、一致しなくなり、画質が劣化する。そのため、撮影者は、撮影を行っている間、カメラを保持する必要がある。このような場合、本発明の撮影終了の合図を送る手段を設けることにより、撮影者に過度の負担を強いることなく、高解像度画像を得ることができる。

（実施例１９）
本実施例は、実施例８を元に露光時間の間に４回の撮影と、撮影の間に画素ずらし手段によって、撮像素子を画素の半分X方向とY方向に順に微動させるようにしたものである。図２２は、圧電素子を用いた画素ずらし手段を撮像素子の上面から見たものである。積層型の圧電素子2200a、2200bによって撮像素子を図中のX軸方向に微動し、撮像素子固定枠2201を積層型の圧電素子2202a,2202b、2202c、2203dによって図中のY軸方向に微動することによって、撮像素子の水平面内で直交する2軸方向に独立に微動する構成とした。この画素ずらし機構を用いて、図２３に示すタイミングチャートに従い、撮影開始の合図終了時に、１回目の露光を開始し、１回目に撮影した画像のデータを転送している間に、画素ずらし手段により、次の位置に撮像素子を移動し、次の露光を行うようにした。順次、露光と転送，画素ずらしを行い、４回目の露光が終了と撮影終了の合図の終了が一致するように合図の発生を行った。

なお、本実施例では、実施例８の場合の合図方法を用いたが、その他の実施例の方法を用いても、１回の露光時間の代わりに、４回の撮影を行うようにすれば、同様に効果を得ることができる。

本実施例の撮影装置を用いて，撮影を行うと縦方向と横方向の解像度が2倍の画像を撮影することができた。本発明の合図手段がない場合に比べ，手ブレ量を減少させることができ，画質の劣化も低減することができた。

また、本実施例では、４枚の画像を取り込み，解像度を水平・垂直方向でそれぞれ2倍にする例について示したが、これに限るものではなく、任意の枚数の取り込みを行い、取り込み枚数に応じて最適な画素ずらしの移動量に調整すれば、画素ずらしにより高精細画像を合成することができる。

さらに，撮像素子をX方向、Y方向に順次移動させたが、この順番に限るものではなく、任意の順番でそれぞれの撮影位置に移動させて、画像の取り込みを行ってもよい。

また、本実施例では、圧電素子を用いて、撮像素子を移動することによって画素ずらしをおこなったが、この方法に限る必要はなく、光学系により撮像素子上に結像した被写体と撮像素子の相対位置を変化させればよく、撮影レンズ前面に取り付けられた可変頂角プリズムの角度を変えて、光軸を変更する方式やレンズ郡をシフトして光軸偏向する方式、光学系レンズを圧電素子などのアクチュエータにより撮像素子と平行に微動させて光軸を変更する方式などがある。十分な応答速度があれば、どの方式を用いても同様に効果を得ることができる。

（実施の形態６）
本実施の形態と実施の形態４の違いは、撮像素子に白黒の撮像素子を用い、カラーフィルターを切り替えながら、順次画像を取り込み、その画像を合成して、高解像度の画像を得るものである。この手法においては、撮影する間にカメラと被写体の関係が大きく変化すると各色の画像が重なり合わなくなり、画質が劣化する。そのため、撮影者は、撮影を行っている間、カメラを保持する必要がある。このような場合、本発明の撮影終了の合図を送る手段を設けることにより、撮影者に過度の負担を強いることなく、高解像度画像を得ることができる。

（実施例２０）
本実施の形態の構成を図２４に示す。図中のRは赤色を中心にした光を透過するカラーフィルター、Gは緑色を中心にした光を透過するカラーフィルター、Bは、青色を中心にした光を透過するカラーフィルターであり、それらが回転する板に取り付けられおり、１回の撮影で、このフィルターを回転させながら、順次、赤、緑、青の画像を取り込み、それを合成する。本実施例では、この撮像装置を用い、実施例８の露光時間の間に、フィルターの回転と撮影を行い。カラー画像を合成した。

なお、本実施例では、実施例８の場合の合図方法を用いたが、その他の実施例の方法を用いても、１回の露光時間の代わりに、カラーフィルターの回転と３回の撮影を行うようにすれば、同様に効果を得ることができる。

本発明は、撮像装置、特に手ブレ補正や画素ずらしによる高解像度化を行う撮像装置に適用できる。

本発明にかかる撮影装置の構成を示すブロック図 実施例１における露光と撮影終了合図の関係を示すタイミングチャート 実施例１におけるシステム制御手段の処理の流れを示すフローチャート 実施例２における露光と撮影終了合図の関係を示すタイミングチャート 実施例３における露光と撮影終了合図の関係を示すタイミングチャート 実施例４における露光と撮影終了合図の関係を示すタイミングチャート 実施例５における露光と撮影終了合図の関係を示すタイミングチャート 実施例６における露光と撮影開始合図と撮影終了合図の関係を示すタイミングチャート 実施例７における露光と撮影開始合図と撮影終了合図の関係を示すタイミングチャート 実施例８における露光と撮影開始合図と撮影終了合図の関係を示すタイミングチャート 実施例９における露光と撮影開始合図と撮影終了合図の関係を示すタイミングチャート 実施例１０における露光と撮影開始合図と撮影終了合図の関係を示すタイミングチャート 実施例１１における露光と撮影合図の関係を示すタイミングチャート 実施例１２における露光と撮影合図の関係を示すタイミングチャート 実施例１３における露光と撮影合図の関係を示すタイミングチャート 実施例１４における露光と撮影合図の関係を示すタイミングチャート 実施例１５における露光と撮影合図の関係を示すタイミングチャート 実施例１６における露光と撮影合図の関係を示すタイミングチャート 実施例１６における手ブレ量算出方法の説明図 実施例１７における画像合成方法の説明図 実施例１８における画像合成方法の説明図 実施例１９における画素ずらし手段の構成図 実施例１９における露光と撮影合図、画素ずらしの関係を示すタイミングチャート 実施例２０における撮影装置の構成図

符号の説明

１００ システム制御手段
１０１ 撮像開始指令入力手段
１０２ 撮影手段
１０３ 画像処理手段
１０４ 合図発生手段

Claims (6)

1. 撮影開始指令入力手段と、
   前記撮影開始指令入力手段に入力された撮像開始指令に基づいて撮影を行う撮影手段と、
   前記撮影手段により得られた画像情報を処理する画像処理手段と、
   前記撮影手段による撮影の終了をユーザに通知する合図発生手段と、を有する撮影装置。
2. 撮影開始指令入力手段と、
   前記撮影開始指令入力手段に入力された撮像開始指令に基づいて撮影を行う撮影手段と、
   前記撮影手段により得られた画像情報を処理する画像処理手段と、
   前記撮影手段による撮像の開始をユーザに通知する第１の合図発生手段と、
   前記撮影手段による撮像の終了をユーザに通知する第２の合図発生手段と、を有する撮影装置。
3. 撮影開始指令入力手段と、
   前記撮影開始指令入力手段に入力された撮像開始指令に基づいて撮影を行う撮影手段と、
   前記撮影手段により得られた画像情報を処理する画像処理手段と、
   前記撮影手段による撮像の実行中であることをユーザに通知する合図発生手段と、を有する撮影装置。
4. 前記撮影手段による撮像時間が３０分の１秒以上である、請求項１〜３のいずれかに記載の撮影装置。
5. 前記撮影手段は複数フレームの画像情報を取り込み、
   前記画像処理手段は前記複数フレームの画像情報を合成する、請求項１〜３のいずれかに記載の撮影装置。
6. 被写体像と撮像素子の相対位置を変化させる画素ずらし手段を有し、
   前記撮影手段は、前記画素ずらし手段により被写体像と撮像素子の相対位置をずらして前記複数フレームの画像情報を取り込む、請求項５に記載の撮影装置。

Images