JP2006339979A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】補助照明光を用いた撮影にも対応した画像合成式手ブレ補正を実現する撮像装置を提供すること。
【解決手段】撮像装置に、撮像動作を連続的に複数回実行する撮像手段である撮像素子２１２と、少なくとも撮像動作の実行中には、被写体に対して補助照明光を継続的に照射する発光手段である発光部２５２と、上記撮像動作にて取得した複数の画像データを合成することで、１つの画像データを生成する画像処理手段である画像処理コントローラ２１８と、を具備させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置に関し、特にブレのない画像を得ることができる撮像装置に関する。

従来、手ブレによる影響の無い撮像画像の画像データを得るための技術として、例えば特許文献１に記載のデジタルカメラが提案されている。このデジタルカメラでは、被写体輝度が低く、手ブレ限界積分時間以下の積分時間で撮像しなければならない条件下において、適正露光量で、かつ手ブレの無い画像データを得るために以下のような手段を用いる。

すなわち、手ブレ限界撮像時間か又はそれよりも短い撮像時間で、同一被写体を複数回撮像し、第２回目以降に撮像した画像データに対して、最初に画像を撮像してから第２回目以降に画像を撮像するまでの間にカメラが移動した移動量を補正し、最初の画像データに第２回目以降の画像データを合成することで、適正露光量の１枚の画像データを得る。
特開２０００−２２４４７０号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された技術によっても、適正露光量且つ手ブレの無い画像データを得ることができない場合がある。例えば被写体輝度が暗い場合である。このような場合には、撮像により得られる画像データが、露光量の不足により露出がアンダーな画像データとなるのを防ぐ為に、以下のような処置をとることになる。

すなわち、撮影枚数を多くするか、補助照明光としてストロボ発光を用いるかである。しかしながら、前者の処置を行う場合、撮影枚数が多くなる程、上記合成後の画像データにおけるブレが大きくなることを考慮すると、好ましい処置であるとは言えない。また、後者の処置に関しては、通常のストロボ発光が閃光発光であることを鑑みると、撮影する複数枚の画像データ間の露出に大きなムラが生じるので好ましくない処置であると言える。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、補助照明光を用いた撮影にも対応した画像合成式手ブレ補正を実現する撮像装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様による撮像装置は、撮像動作を連続的に複数回実行する撮像手段と、少なくとも上記撮像手段による撮像動作の実行中には、被写体に対して補助照明光を継続的に照射する発光手段と、上記撮像手段による撮像動作にて取得した複数の画像データを合成することで、１つの画像データを生成する画像処理手段と、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、補助照明光を用いた撮影にも対応した画像合成式手ブレ補正を実現する撮像装置を提供することができる。

［第１実施形態］
ここでは、本実施形態に係る撮像装置として、デジタル一眼レフレックスカメラを例に説明する。

以下、本実施形態に係るデジタル一眼レフレックスカメラ内部の回路構成を詳細に示したブロック図である図１を参照して、本実施形態に係るデジタル一眼レフレックスカメラのシステム構成を説明する。

レンズ鏡筒１００の各部の制御は、レンズ制御用マイクロコンピュータ（以下、Ｌｕｃｏｍと称する）１０１によって行われる。一方、カメラ本体２００の各部の制御はボディ制御用マイクロコンピュータ（以下、Ｂｕｃｏｍと称する）２０１によって行われる。ここで、カメラ本体２００にレンズ鏡筒１００が装着された際には、通信コネクタ１０１ａを介してＬｕｃｏｍ１０１とＢｕｃｏｍ２０１とが通信可能に接続される。この場合、カメラシステムとして、Ｌｕｃｏｍ１０１がＢｕｃｏｍ２０１に従属するようにして稼動するようになっている。

また、レンズ鏡筒１００の内部には、撮影光学系１０２が配設されている。ここで、同図においては、撮影光学系１０２を構成する複数の光学レンズを１つの光学レンズで代表して図示している。この撮影光学系１０２は、レンズ駆動機構１０３内に存在する図示しないＤＣモータにより、その光軸方向に駆動される。

また、撮影光学系１０２の後方には絞り１０４が設けられている。この絞り１０４は、絞り駆動機構１０５内に存在する図示しないステッピングモータによって開閉駆動される。絞り１０４の開閉が制御されることによって、撮影光学系１０２を介してカメラ本体２００に入射する被写体からの光束の光量が制御される。

ここで、レンズ駆動機構１０３内のＤＣモータの制御及び絞り駆動機構１０５内のステッピングモータの制御は、Ｂｕｃｏｍ２０１の指令を受けたＬｕｃｏｍ１０１によって行われる。

また、カメラ本体２００の内部には、メインミラー２０２ａ、ペンタプリズム２０２ｃ、接眼レンズ２０２ｄから構成されるファインダー装置が設けられている。カメラが通常状態にある場合には、上述したように、撮影光学系１０２を介して入射した被写体からの光束の一部がメインミラー２０２ａで反射される。これによって、ペンタプリズム２０２ｃ、及び接眼レンズ２０２ｄを介して観察用の像が形成される。

つまり、ペンタプリズム２０２ｃに隣接する接眼レンズ２０２ｄを介してユーザーが被写体を目視できると共に、このペンタプリズム２０２ｃを通過した光束の一部は、測光回路２０４内のホトセンサ（不図示）へ導かれ、ここで検知された光量に基づいて、Ｂｕｃｏｍ２０１により周知の測光処理が行われる。この結果は、Ｂｕｃｏｍ２０１からＬｕｃｏｍ１０１に送信される。Ｌｕｃｏｍ１０１では、Ｂｕｃｏｍ２０１から通知された露光量に基づいて絞り１０４の駆動制御が行われる。

また、メインミラー２０２ａを透過してサブミラー２０３で反射された光束は自動焦点調節処理（ＡＦ処理）を行うためのＡＦセンサユニット２０５に導かれる。ＡＦセンサユニット２０５の内部には、エリアセンサ（不図示）が設けられており、このエリアセンサに入射した光束は電気信号に変換される。このエリアセンサからの出力は、ＡＦセンサ駆動回路２０６を介してＢｕｃｏｍ２０１へ送信される。そして、Ｂｕｃｏｍ２０１において測距処理が行われ、焦点調節に必要な撮影光学系１０２の駆動量が演算される。この結果は、Ｂｕｃｏｍ２０１からＬｕｃｏｍ１０１に送信される。Ｌｕｃｏｍ１０１では、Ｂｕｃｏｍ２０１から通知された駆動量に基づいて撮影光学系１０２の駆動制御が行われる。

また、カメラが撮影動作状態にあるときには、メインミラー２０２ａが撮影光学系１０２の光軸から退避する所定のＵＰ位置に移動される。このようなメインミラー２０２ａの駆動は、ミラー駆動機構２０７によって行われる。

なお、このミラー駆動機構２０７は、メインミラー２０２ａをＵＰ位置及びＤＯＷＮ位置へ駆動するための機構である。そして、このメインミラー２０２ａがＤＯＷＮ位置にある場合は、上記撮影光学系１０２からの光束は、ＡＦセンサユニット２０５側とペンタプリズム２０２ｃ側とへ分割されて導かれる。

また、ミラー駆動機構２０７の制御は、Ｂｕｃｏｍ２０１によって行われる。ここで、メインミラー２０２ａがＵＰ位置に移動された場合には、それに伴ってサブミラー２０３が折り畳まれるようになっている。

メインミラー２０２ａがＵＰ位置に移動されることによって、撮影光学系１０２を透過した被写体からの光束はシャッター部２０８の方向に入射する。フォーカルプレーン式のシャッター部２０８を構成する先幕と後幕とを駆動するためのばね力は、シャッターチャージ機構２０９によってチャージされる。また、先幕と後幕の駆動は、シャッター制御回路２１０によって行われる。これらシャッターチャージ機構２０９及びシャッター制御回路２１０は、Ｂｕｃｏｍ２０１によって制御される。

シャッター部２０８を通過した光束は、シャッター部２０８の後方に配置された撮像ユニット２１１内部の撮像素子２１２に入射する。この撮像素子２１２は、撮像素子２１２と撮影光学系１０２との間に配設された防塵フィルター２１３によって保護されている。

また、防塵フィルター２１３の周縁部には、この防塵フィルター２１３を所定の振動周波数で振動させるための圧電素子２１４が取り付けられている。圧電素子２１４は、２つの電極を有しており、防塵フィルター駆動回路２１５によって駆動される。また、防塵フィルター駆動回路２１５の制御は、Ｂｕｃｏｍ２０１によって行われる。防塵フィルター駆動回路２１５によって圧電素子２１４を振動させることによって、防塵フィルター２１３が振動する。これによって、防塵フィルター２１３の表面に付着した塵埃が払い落とされる。

ここで、撮像素子２１２と圧電素子２１４とは、防塵フィルター２１３を一面とするケース内に一体的に収納されている。これにより、撮像素子２１２への塵埃の付着を確実に防止することができる。

また、撮像ユニット２１１の近傍には、温度測定回路２１６が設けられている。通常、温度はガラス製の物材の弾性係数に影響する。つまり、温度の変化は防塵フィルター２１３の固有振動数を変化させる要因の１つとなるため、防塵フィルター２１３を振動させる際には、常にその周辺温度が計測されるようにしている。なお、温度測定回路２１６の温度測定ポイントは防塵フィルター２１３の振動面の極近傍に設定することが好ましい。このように、温度の変化を考慮しながら防塵フィルター２１３の振動を制御することにより、常に最適な条件で防塵フィルター２１３を振動させることが可能である。

撮影時に撮像素子２１２で得られた電気信号（画像信号）は、所定タイミング毎に撮像インターフェイス回路２１７を介して読み出されてデジタル化される。撮像インターフェイス回路２１７でデジタル化されて得られた画像データは、画像処理コントローラ２１８を介してＳＤＲＡＭなどで構成されたバッファメモリ２１９に格納される。ここで、バッファメモリ２１９は、画像データなどのデータの一時保管用メモリであり、画像データに各種処理が施される際のワークエリアなどに利用される。

また、撮影終了後には、撮像インターフェイス回路２１７を介して読み出されバッファメモリ２１９に格納された上記画像データが、画像処理コントローラ２１８によって読み出される。画像処理コントローラ２１８によって読み出された画像データは、ホワイトバランス補正や、階調補正、色補正などの周知の画像処理が施された後、バッファメモリ２１９に格納される。その後、バッファメモリ２１９に格納された画像処理後の画像データが画像処理コントローラ２１８によって読み出されてビデオ信号に変換され、表示用の所定のサイズにリサイズされた後、液晶モニタ２２２に出力表示される。ユーザーは、液晶モニタ２２２に表示された画像により、撮影した画像を確認することができる。

また、画像記録時には、画像処理コントローラ２１８によって処理されバッファメモリ２１９に記録された上記画像処理後の画像データが、ＪＰＥＧ方式などの周知の圧縮方式によって圧縮される。このＪＰＥＧ圧縮によって得られたＪＰＥＧデータは、バッファメモリ２１９に格納された後、所定のヘッダ情報が付加されたＪＰＥＧファイルとしてＦｌａｓｈＲｏｍ２２０や記録メディア２２１に記録される。ここで、ＦｌａｓｈＲｏｍ２２０はカメラに内蔵のメモリを想定しており、記録メディア２２１はカメラの外部に装着され得るものを想定している。例えば記録メディア２２１としては、カメラに着脱自在に構成されたメモリーカードやハードディスクドライブなどが用いられる。

また、ＦｌａｓｈＲｏｍ２２０や記録メディア２２１に記録されたＪＰＥＧファイルから画像を再生する際には、ＦｌａｓｈＲｏｍ２２０や記録メディア２２１に記録されたＪＰＥＧデータが画像処理コントローラ２１８によって読み出されて伸長される。その後、この伸長データがビデオ信号に変換された後、表示用の所定のサイズにリサイズされ、液晶モニタ２２２に出力表示される。

また、Ｂｕｃｏｍ２０１には、カメラ制御に必要な所定の制御パラメータを記憶する不揮発性メモリ２２３がアクセス可能に接続されている。この不揮発性メモリ２２３は、例えば書き換え可能なＥＥＰＲＯＭで構成されている。

さらに、Ｂｕｃｏｍ２０１には、電源回路２２４を介して電源としての電池２２５が接続されている。電源回路２２４では、電池２２５の電圧が、当該カメラシステムの各部が必要とする電圧に変換され、当該カメラシステムの各部に供給される。

そして、Ｂｕｃｏｍ２０１には、当該カメラの動作状態を表示出力によってユーザーに告知するための動作表示用ＬＣＤ２２６と、当該カメラの各種操作部材の操作状態を検出するためのカメラ操作ＳＷ（カメラ操作ＳＷ）２２７とが接続されている。

そして、カメラ本体２００内には内蔵ストロボ部２５０が設けられている。この内蔵ストロボ部２５０は、発光部２５２及びストロボ制御回路２５４を有する。ここで、発光部２５２は、ストロボ制御回路２５４を介して、Ｂｕｃｏｍ２０１により充電及び発光等の制御が為される。また、上記ストロボ制御回路２５４は、フラット発光機能を持ち、発光部２５２に例えば６０ｆｐｓ（ｆｒａｍｅ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ；毎秒６０フレーム）に同期したフラット発光を行わせることが可能になっている。

以上、本実施形態に係るデジタル一眼レフレックスカメラのシステム構成を説明したが、上記カメラ本体２００を構成する各構成部材が、６０ｆｐｓ程度の高速連写撮影に対応可能なものとして構成されていることは勿論である。

次に、本実施形態に係るデジタル一眼レフレックスカメラにおけるレリーズに関するシーケンスを、図２に示すタイムチャートを参照して説明する。なお、ここでは一般的なシーケンスは一部省略し、本実施形態に特有の部分を中心に説明する。また、本実施形態に係るデジタル一眼レフレックスカメラの各構成部材の詳細な制御は、図１を参照して上述したので、ここでは説明の焦点を絞るために一部省略する。

なお、本実施形態に係るデジタル一眼レフレックスカメラでは、ユーザーにより、上記カメラ操作ＳＷ２２７の１つであるブレ補正モード設定ＳＷ（不図示）が操作されることで、ブレ補正モードのＯＮ又はＯＦＦを設定可能である（以降の説明は全て、ブレ補正モードがＯＮに設定されているとして説明する）。また、このブレ補正モード設定ＳＷ（不図示）は、上記カメラ操作ＳＷ２２７から独立して設けても勿論よい。さらに、上記ブレ補正モードの設定方法として、不図示のメインメニューから順次辿っていくことにより設定する方法としても勿論よい。

また、本実施形態に係るデジタル一眼レフレックスカメラでは、撮影準備動作及び露光動作を実行させるためのボタンであるレリーズボタンは、２段式の押し下げボタンとなっており、レリーズボタン（不図示）が半押し（第１段階）操作されることによってカメラ操作ＳＷ２２７の１つである第１レリーズＳＷがＯＮされ、それに応じてＢｕｃｏｍ２０１は測光処理や測距処理などの撮影準備動作を実行するようになっている。また、レリーズボタンが全押し（第２段階）操作されることによって、同じく第２レリーズＳＷがＯＮされ、それに応じてＢｕｃｏｍ２０１は露光動作を実行するようになっている。

まず、レリーズボタン（不図示）が半押し（第１段階）操作されることによって、第１レリーズＳＷがＯＮされると、測光回路２０４が測光を行い、Ｂｕｃｏｍ２０１により適正露光量の算出が行われる。また、Ｂｕｃｏｍ２０１により、ＡＦセンサユニット２０５の出力から撮影光学系１０２の焦点距離情報が求められ、それにより手ブレ限界撮像時間であるブレ限界シャッター秒時が算出され、さらに撮像素子２１２の電子シャッター秒時が、上記ブレ限界シャッター秒時より早い秒時にセットされる。そして、このセットされたブレ限界シャッター秒時での露光による撮像において適正な露光量に達する為の露光回数が、Ｂｕｃｏｍ２０１により算出される（ここでは、図２から分かるように上記露光回数は４回であるとする）。

そして、レリーズボタンが全押し（第２段階）操作されることによって、第２レリーズＳＷがＯＮされると、メインミラー２０２ａのミラーアップ動作、シャッター部２０８のシャッター開放動作、及び撮影光学系１０２のレンズ絞込みが開始される。

より具体的には、図２に示すように、メインミラー２０２ａが完全にアップ位置となった後、シャッター部２０８は、全閉状態から全開状態へと駆動される。そして、シャッター部２０８が全開状態となると、撮像素子２１２の電荷蓄積が開始される（撮像動作が開始される）。

なお、本実施形態では、撮像素子２１２の電子シャッター機能により、後述するブレ限界シャッター秒時を露光時間とする撮像動作による高速（本実施形態では６０ｆｐｓ）連写撮影が行われるとする。すなわち、該撮像動作にて取得した画像データが、６０ｆｐｓの高速ペースで、撮像インターフェイス回路２１７を介してＢｕｃｏｍ２０１により読み出される。したがって、撮像素子２１２としては、例えば、取得した画像データの読み出し時にシャッター部２０８を閉じる必要の無いＣＭＯＳセンサ等を用いるのが好ましい。

そして、その高速（６０ｆｐｓ）連写撮影の撮影ペースに同期して、ストロボ発光としてフラット発光が行われる。ここで、フラット発光とは、発光部２５２内のＸｅ管（不図示）に間欠的な点灯電流を供給して、Ｘｅ管を間欠的に点灯させる発光である。そして、このフラット発光においては、小光量の発光を間欠的に繰り返させるので、ほぼ定常光に近い発光であると見倣すことができる。なお、このフラット発光は、ストロボ制御回路２５４を介したＢｕｃｏｍ２０１の制御により行われる。図２におけるストロボ発光を示す波形は、フラット発光（連続的な微少発光）を擬似的に表現した波形である。

なお、図２のストロボ発光（変形例）に示すように、最初の撮像動作から最後の撮像動作までずっと、フラット発光を行い続けるようにしても勿論よい。

露光の１セットは、先に求めた適正な露光量に達する為の露光回数分（ここでは４回）とされ、１セット露光が終了した時点で、第２レリーズＳＷがＯＮされたままであるならば、継続してもう１セット分の露光が行われる。そして、第２レリーズＳＷがＯＦＦされるまで繰り返し行われる。また、１つのセットが終了する前に、図２に示すように第２レリーズＳＷがＯＦＦとされたとしても、そのセットが終了するまで露光が行われる。

その後、取得した画像データに対して画像合成処理が施され、露光量が適切な１枚の画像データが形成される。なお、この画像合成処理の詳細は、図４に示すフローチャートを参照して後述する。

以下、図２に示すタイムチャートをフローチャート化した図３に示すフローチャートを参照して、本実施形態に係るデジタル一眼レフレックスカメラにおけるＢｕｃｏｍ２０１による手ブレ軽減撮影の動作制御を説明する。

なお、この図３のフローチャートにおける処理は、ユーザーによってレリーズボタン（不図示）が半押しされた時点で開始される。

まず、ユーザーによってレリーズボタン（不図示）が半押しされると、カメラ操作ＳＷ２２７の第１レリーズＳＷがＯＮされる。これに応じて、Ｂｕｃｏｍ２０１は、測光回路２０４に測光処理を行わせて輝度データを生成させ、その結果を用いて上記適正露光量を演算する（ステップＳ１）。

次に、ＡＦセンサ駆動回路２０６によりＡＦセンサユニット２０５を駆動させ、そのＡＦセンサユニット２０５で検出された信号をＡＦセンサ駆動回路２０６を介して受信する。そして、それに基づいて測距処理を行って撮影光学系１０２の焦点状態を演算し、この焦点状態をＬｕｃｏｍ１０１に送信する。これにより、Ｌｕｃｏｍ１０１において焦点調節に必要な撮影光学系１０２の駆動量が演算され、その演算された駆動量に基づいて撮影光学系１０２の駆動が行われる（ステップＳ２）。

そして、上記ステップＳ１及び上記ステップＳ２における演算結果に基づき、手ブレ限界撮像時間であるブレ限界シャッター秒時を算出し、さらにブレ限界シャッター秒時での露光により上記適正露光量を達する為の露光回数（撮影回数）、及び一回の露光における露光量を算出する（ステップＳ３）。なお、後述するステップＳ９における撮像動作における露光時間は、このステップＳ３にて算出した上記ブレ限界シャッター秒時である。

その後、レリーズボタン（不図示）が全押しされたか否か、即ちユーザーによってカメラ操作ＳＷ２２７の第２レリーズＳＷがＯＮされたか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４において、第２レリーズＳＷがＯＮされていないと判定した場合には、第１レリーズＳＷがＯＮのままであるか否かを判定する（ステップＳ１９）。このステップＳ１９の判定において、第１レリーズＳＷがＯＮのままであると判定した場合には、上記ステップＳ４に戻る。一方、上記ステップＳ１９の判定において、第１レリーズＳＷがＯＦＦされたと判定した場合には、図３に示すフローチャートの処理を終了して、図示しないメインの処理に復帰する。

また、上記ステップＳ４の判定において、カメラ操作ＳＷ２２７の第２レリーズＳＷがＯＮされたと判定した場合には、ミラー駆動機構２０７によりメインミラー２０２ａをアップ位置に移動させる（ステップＳ５）。

続いて、上記ステップＳ１で演算された露光量に基づいて、Ｌｕｃｏｍ１０１に絞り駆動機構１０５を介して絞り１０４の絞り込みを行わせる（ステップＳ６）。その後、上記ステップＳ１で演算された露光量に基づいてシャッター部２０８の開駆動を、シャッターチャージ機構２０９及びシャッター制御回路２１０を介して行う（ステップＳ７）。

そして、ストロボ制御回路２５４を介して発光部２５２を発光制御し、被写体に対してフラット発光の照射を開始させる（ステップＳ８）。また同時に、撮像インターフェイス回路２１７及び画像処理コントローラ２１８を介して、撮像素子２１２の撮像動作を開始させる（ステップＳ９）。その後、ストロボ制御回路２５４を介して発光部２５２を発光制御し、被写体に対してフラット発光の照射を停止させる（ステップＳ１０）。

また、上記撮像素子２１２で得られた電気信号（画像信号）である画像データは、所定タイミング毎に（６０ｆｐｓのペースで）撮像インターフェイス回路２１７を介して読み出して、デジタル化した画像データとする。このデジタル化した画像データを、画像処理コントローラ２１８により、バッファメモリ２１９に格納させる（ステップＳ１１）。なお、バッファメモリ２１９は、高速連写によって撮影される多数の画像データを一時格納するのに十分な容量を有している。

その後、上記ステップＳ３にて求めた上記撮影回数だけ、撮像動作が行われたか否かを判断する（ステップＳ１２）。ここで、上記ステップＳ３で求めた撮影回数だけの撮像動作がまだ行われていないと判断した場合は、上記Ｓ８へリターンして以降のステップを再び辿る。

上記ステップＳ１２において、上記ステップＳ３で求めた撮影回数だけの撮像動作が既に行われたと判断した場合は、シャッターチャージ機構２０９及びシャッター制御回路２１０を介して、シャッター部２０８を閉じる（ステップＳ１３）。続いて、絞り駆動機構１０５に絞り１０４を開放させ（ステップＳ１４）、ミラー駆動機構２０７にメインミラー２０２ａをダウン位置に移動させる（ステップＳ１５）。

そして、画像処理コントローラ２１８に、取得した画像データを合成して、露光量が適切かつブレの無い１枚の画像データを形成させる（ステップＳ１６）。なお、ステップＳ１６における画像合成処理のサブルーチンは、図４に示すフローチャートを参照して後述する。

その後、上記ステップＳ１６の画像合成処理にて作成した画像データを、画像処理コントローラ２１８により、例えばメモリーカード等の記録メディア２２１に記録させる（ステップＳ１７）。

そして、レリーズボタン（不図示）が全押しされたままであるか否か、即ちユーザーによってカメラ操作ＳＷ２２７の第２レリーズＳＷがＯＮされたままであるか否かを判定する（ステップＳ１８）。このステップＳ１８において、第２レリーズＳＷがＯＮされていないと判定した場合には、図３に示すフローチャートの処理を終了して、本実施形態に係るデジタル一眼レフレックスカメラの図示しないメインの処理に復帰する。一方、上記ステップＳ１８において、第２レリーズＳＷがＯＮされたままであると判定した場合には、上記ステップＳ５へ戻って以降のステップを再び辿る。すなわち、第２レリーズＳＷがＯＦＦされるまで、連写による撮影動作が、上記ステップＳ３にて求めた上記撮影回数を１セットとして、繰り返される。

なお、前述した画像処理コントローラ２１８によるホワイトバランス補正等の画像処理は、上記画像合成処理前の各画像データに対して施しても良いが、処理時間の短縮及び画像処理による画像劣化等に鑑みて、上記画像合成処理後の各画像データに対して施すことが好ましい。

以下、図４に示すフローチャート及び図５に示す画像合成処理の概念図を参照して、上記画像合成処理を説明する。なお、この画像合成処理は、Ｂｕｃｏｍ２０１の制御により画像処理コントローラ２１８が行う処理である。

まず、連写撮影１駒目の画像データを、バッファメモリ２１９から読み出す（ステップＳ２０）。次に、連写撮影１駒目の画像データにおける画像切り出し範囲を、図５（ａ）に示すように、撮像素子２１２におけるイメージセンサーエリア（すなわち上記画像データ全体）のうちの中央部に設定する（ステップＳ２１）。そして、上記ステップＳ２１にて設定した画像切り出し範囲の画像データを基に、基準切り出し画像データを作成する（ステップＳ２２）。

その後、連写撮影における“次の画像データ”を、バッファメモリ２１９から読み出す（ステップＳ２３）。そして、上記ステップＳ２２にて作成した基準切り出し画像データを基に相関マッチングを行って、上記基準切り出し画像データとの一致した範囲を“次の画像データ”における画像切り出し範囲として、図５（ｂ）に示すように決定する（ステップＳ２４）。続いて、“次の画像データ”について上記ステップＳ２４にて決定した画像切り出し範囲を切り出す（ステップＳ２５）。そして、上記ステップＳ２５にて切り出した切り出し画像データを、バッファメモリ２１９に記録する（ステップＳ２６）。

続いて、一連の連写撮影による撮影駒数だけ、上記ステップＳ２２乃至上記ステップＳ２６の処理を行ったか否かを、Ｂｕｃｏｍ２０１が判断する（ステップＳ２７）。ここで、まだ一連の連写撮影による撮影駒数だけ、上記ステップＳ２２乃至上記ステップＳ２６の処理を行っていないと、Ｂｕｃｏｍ２０１が判断した場合は、上記ステップＳ２２にリターンして、残りの駒の画像データについても同様に処理をする（図５（ｃ），（ｄ）参照）。

上記ステップＳ２７において、一連の連写撮影による撮影駒数だけ、上記ステップＳ２２乃至上記ステップＳ２６の処理を行ったと、Ｂｕｃｏｍ２０１が判断した場合は、上記ステップＳ２６においてバッファメモリ２１９に保存した一連の連写撮影における切り出し画像データを合成して、１枚の画像データを作成し、該画像データをバッファメモリ２１９に記録する（ステップＳ２８）。そして、この記録された画像データが、図３に示すフローチャートのステップＳ１７にて、記録メディア２２１に記録される。

以上説明したように、本実施形態によれば、補助照明光を用いた撮影にも対応した画像合成式手ブレ補正を実現する撮像装置を提供することができる。具体的には、ストロボ発光としてフラット発光を用い、このフラット発光と連写撮影とを同期させるよう複数回露光させて複数の画像データを取得し、それら画像データを相関マッチングに基づき合成することで、ブレが無く且つ露光量も適当である画像データを得ることが可能な撮像装置を提供することができる。

なお、上述した構成及び動作制御により、本実施形態に係る撮像装置が、高速（６０ｆｐｓ）連写撮影にも対応していることは言うまでも無い。さらに、連写撮影のペースは、６０ｆｐｓに限らないことは勿論である。

［第２実施形態］
以下、図６及び図７を参照して本発明の第２実施形態を説明する。

上記第１実施形態と本実施形態との大きな相違点は、上記第１実施形態では基準切り出し画像データを基に相関マッチングを行って、“次の画像データ”における画像切り出し範囲を決定していたが、本実施形態では、図６に示すように、カメラ本体２００にブレ検出手段として、Ｘ軸ジャイロ３０２、Ｙ軸ジャイロ３０４、及びブレ検出回路３０６を具備させる点である。また、本実施形態では、上記第１実施形態における内蔵ストロボ部２５０の代わりに、外部ストロボ装置４００を用いる点も、上記第１実施形態との相違点である。ただし、ストロボとしては、上記第１実施形態のように内蔵型としてもよいことは勿論であるし、逆に上記第１実施形態において、本実施形態のように外部型としても勿論よい。以下、上記第１実施形態と同様の説明となる部分は省略し、上記相違点を中心に説明する。

まず、図６に示す本実施形態に係るデジタル一眼レフレックスカメラ内部の回路構成を詳細に示したブロック図を参照して、構成上の相違点を説明する。上記Ｘ軸ジャイロ３０２及びＹ軸ジャイロ３０４は、角速度センサである。具体的には、回転ブレと呼ばれるブレの最大要因であるカメラ本体２００の傾きの角度を示すブレ量情報が、上記Ｘ軸ジャイロ３０２及びＹ軸ジャイロ３０４によるセンサ出力から、ブレ検出回路３０６により検出される。また、このブレ検出回路３０６は、上記Ｂｕｃｏｍ２０１へ接続されており、上記ブレ量情報は、Ｂｕｃｏｍ２０１へ出力される。

また、上記外部ストロボ装置４００は、発光部４０２、外部ストロボ制御回路４０４、電源回路４０６、及び電池４０８を有する。また、上記外部ストロボ制御回路４０４は、上記Ｂｕｃｏｍ２０１に接続されている。そして、上記外部ストロボ制御回路４０４を介した上記Ｂｕｃｏｍ２０１の制御により、上記発光部４０２の充電制御、及び発光制御が行われる。

また、上記外部ストロボ装置４００は、カメラ本体２００における電源である電池２２５とは異なる電源である電池４０８を有している。したがって、外部ストロボ装置４００は、この電池４０８により電力を供給され、該電力は、電源回路４０６により外部ストロボ装置４００内の各構成部材へ供給される。

以下、図７に示すフローチャートを参照して、本実施形態における画像合成処理を説明する。なお、上記第１実施形態と同様、画像合成処理は、Ｂｕｃｏｍ２０１の制御により画像処理コントローラ２１８が行う処理である。ここでは、図４に示す第１実施形態における画像合成処理のフローチャートと異なる処理を行うステップ周辺のみを説明する。

すなわち、上記Ｓ２３にて、“次の画像データ”を、バッファメモリ２１９から読み出した後、上記Ｘ軸ジャイロ３０２、Ｙ軸ジャイロ３０４を用いて上記ブレ検出回路３０６により検出されたブレ量情報を基に、Ｂｕｃｏｍ２０１は、どの方向にどれだけブレているかを判断し、この判断に基づき、上記画像処理コントローラ２１８が、上記基準切り出し画像データにおける被写体が同じ位置に配置されるよう（図５（ｂ）参照）、“次の画像データ”における画像切り出し範囲を設定する（ステップＳ３０）。

なお、上記ステップＳ３０の処理を可能とするために、あらかじめＢｕｃｏｍ２０１は、シャッター部２０８が開いている間のブレ量情報を、その時間に取得した画像データと対応付けて、バッファメモリ２１９またはＦｌａｓｈＲｏｍ２２０に記録しておく。

続いて、“次の画像データ”について、上記ステップＳ２４にて設定した画像切り出し範囲を切り出す（ステップＳ３１）。

以降の処理は、上記第１実施形態で説明した図６に示すフローチャートと同様の処理を行う。

以上説明したように、本実施形態によれば、カメラ本体２００にブレ検出手段であるＸ軸ジャイロ３０２、Ｙ軸ジャイロ３０４、及びブレ検出回路３０６を具備させることで、上記第１実施形態と同様の効果を奏する撮像装置を提供することができる。

以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形及び応用が可能なことは勿論である。

さらに、上述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。

本発明の第１実施形態に係るデジタル一眼レフレックスカメラ内部の回路構成を示したブロック図。 本発明の第１実施形態に係るデジタル一眼レフレックスカメラにおけるレリーズに関するシーケンスを示すタイムチャート。 本発明の第１実施形態に係るデジタル一眼レフレックスカメラにおけるレリーズに関するシーケンスを示すフローチャート。 本発明の第１実施形態に係るデジタル一眼レフレックスカメラにおける画像合成処理を示すフローチャート。 本発明の第１実施形態に係るデジタル一眼レフレックスカメラにおける画像合成処理の概念図。 本発明の第２実施形態に係るデジタル一眼レフレックスカメラ内部の回路構成を示したブロック図。 本発明の第２実施形態に係るデジタル一眼レフレックスカメラにおける画像合成処理を示すフローチャート。

符号の説明

１００…レンズ鏡筒、 １０１…レンズ制御用マイクロコンピュータ、 １０１ａ…通信コネクタ、 １０２…撮影光学系、 ２００…カメラ本体、 ２０１…ボディ制御用マイクロコンピュータ、 ２０２ａ…メインミラー、 ２０２ｃ…ペンタプリズム、 ２０４…測光回路、 ２０５…ＡＦセンサユニット、 ２０８…シャッター部、 ２１１…撮像ユニット、 ２１２…撮像素子、 ２１７…撮像インターフェイス回路、 ２１８…画像処理コントローラ、 ２１９…バッファメモリ、 ２２１…記録メディア、 ２２２…液晶モニタ、 ２２７…カメラ操作ＳＷ、 ２５０…内蔵ストロボ部、 ２５２…発光部、 ２５４…ストロボ制御回路、 ３０２…Ｘ軸ジャイロ、 ３０４…Ｙ軸ジャイロ、 ３０６…ブレ検出回路、 ４００…外部ストロボ装置、 ４０２…発光部、 ４０４…外部ストロボ制御回路。

Claims (4)

1. 撮像動作を連続的に複数回実行する撮像手段と、
   少なくとも上記撮像手段による撮像動作の実行中には、被写体に対して補助照明光を継続的に照射する発光手段と、
   上記撮像手段による撮像動作にて取得した複数の画像データを合成することで、１つの画像データを生成する画像処理手段と、
   を具備することを特徴とする撮像装置。
2. 上記画像処理手段は、上記複数の画像データの合成の際に、上記複数の画像データにおける相関関係を検出することで、上記合成における合成位置を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 上記撮像手段による撮像動作におけるブレ状態を検出するブレ検出手段を更に具備し、上記画像処理手段は、上記ブレ検出手段にて検出された、ブレ状態を示すブレ情報に基づいて、上記合成における合成位置を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 上記発光手段は、フラット発光を行うストロボ装置であり、少なくとも上記撮像手段による撮像動作の実行中には、フラット発光により上記被写体を継続的に照射することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

Images