JP2009010521A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】露光をどの時点で終了するかの決め易さを損なうことなく、ノイズが少ない高品質な画像を、低消費電力を図りながら得ることが可能な撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像素子を含む撮像部２２と、前回画像データを読み出したときからの時間間隔が次第に長くなるようなタイミングで撮像素子から次の画像データを読み出す処理を繰り返して行うように撮像部２２を制御するカメラ制御部２７と、撮像素子から画像データを読み出す毎に、露光を開始した時点から画像データを読み出した時点までの露光時間の画像データに対応する表示用画像を生成する画像処理部２３と、画像処理部２３により表示用画像が生成される毎に、表示用画像を更新して表示する表示部２４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、撮像素子への露光を行っている最中に画像を表示し得る撮像装置に関する。

撮像装置により撮像を行う際に、被写体の輝度が低い場合には、一般に露光時間が長くなる。このような長時間露光を行っているときに、どのような画像が撮影されつつあるかを確認したいという要望は強く、各種の提案がなされている。

例えば、特開２００５−１１７３９５号公報には、バルブ撮影を行っているとき、または露光時間が長秒時に設定されて撮影を行っているときに、露光している画像データを所定時間間隔で読み出して、読み出した画像を逐次加算して画像表示部に表示する技術が記載されている。

この特開２００５−１１７３９５号公報に記載されたような、所定時間間隔で画像データを読み出すときの露光時間と取り込み回数との関係を図６に示す。図６は、従来における露光時間と取り込み回数との関係を示す線図である。なお、この図６は両対数グラフとなっている。図６に示すように、一定の時間間隔で画像データを読み出すと、露光時間に比例して画像データの取り込み回数が増加することになり、例えば１秒に１回画像データを読み出す場合には、露光時間が１分のときに６０回、露光時間が１時間のときに３６００回、画像データの取り込みを行うことになる。

また、該公報には、画像データを読み出す所定時間間隔を一定にする技術だけでなく、可変にする技術も記載されている。この技術の具体的な一例としては、設定された露光時間が長いほど、読み出しの所定時間間隔を長くする技術があり、これにより、暗電流の発生を抑制したり、消費電力の低減を図ったりするものとなっている（該公報の段落番号［００９０］および［００９１］等参照）。また、上記技術の他の具体的な例としては、露光時間が後半になるほど（露光時間の終盤に近付くほど）、読み出しの所定時間間隔を短くする技術があり、これにより、露光量をより正確に把握して露光誤差の縮小化を図るものとなっている（該公報の段落番号［００９２］等参照）。

ところで、撮像素子には、画像データを読み出すと撮像素子内の画像データが消失する破壊読出型と、画像データを読み出しても撮像素子内の画像データが保存されている非破壊読出型と、がある。これらの内の後者の例としては、特開昭５９−１０８４６２号公報に記載されたような静電誘導トランジスタを具える固体撮像素子や、ＣＭＤ（Charge Modulation Device）等が挙げられる。
特開２００５−１１７３９５号公報 特開昭５９−１０８４６２号公報

ところで、バルブ撮影は、撮影者がレリーズボタン等を操作して露光の開始を入力した後に、撮影者が再びレリーズボタン等を操作して露光の終了を入力することにより行われるものであるが、撮影者が露光の終了を入力するタイミングは任意であり、バルブ撮影の露光時間を前もって知ることはできない。これに対して、上記特開２００５−１１７３９５号公報に記載されたような読み出しの所定時間間隔を可変にする技術は、露光時間が予め分かっていることを前提とした技術であるために、そのままではバルブ撮影に対応するのは困難である。

また、近年の高画素化された撮像素子は、多数の画素データをなるべく短時間で読み出すことができるように高クロックの駆動信号により駆動されており、画像データの読み出しを行うと撮像素子の温度が上昇することが知られている。ところが、上記特開２００５−１１７３９５号公報に記載されたような、一定時間間隔で読み出す技術や、露光時間の後半になるほど読み出しの所定時間間隔を短くする技術では、温度が上昇するのを防ぐことは困難である。そして、撮像素子の温度が上昇すると、暗電流によるノイズが増加することが知られており、被写体の輝度が低い長時間露光を行う場合に、このようなノイズが増加すると、画質の低下につながってしまう。

さらに、設定された露光時間が例えば１時間であるとして、露光時間の終盤近くになって１／１０秒の時間間隔で画像データを読み出したとしても、全体の露出量に対する影響は極めて僅かであり、この場合には徒に読み出しを繰り返すことになって、上述したノイズの増加を招くだけでなく、電池を消耗することにもつながってしまう。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、露光をどの時点で終了するかの決め易さを損なうことなく、ノイズが少ない高品質な画像を、低消費電力を図りながら得ることが可能な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、撮像素子への露光を行っている最中に該撮像素子から所定のタイミングで画像データを繰り返し読み出し読み出した画像データに基づいて画像を更新しながら表示し得る撮像装置であって、被写体光像を光電変換して画像データを生成する撮像素子と、前回画像データを読み出したときからの時間間隔が次第に長くなるようなタイミングで上記撮像素子から次の画像データを読み出す処理を繰り返して行う画像読出部と、上記画像読出部により上記画像データを読み出す毎に露光を開始した時点から該画像データを読み出した時点までの露光時間の画像データに対応する表示用画像を生成する画像処理部と、上記画像処理部により表示用画像が生成される毎に該表示用画像を更新して表示する表示部と、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、上記撮像素子が上記画像データを破壊読み出しにより出力するものであり、上記画像処理部は、上記画像読出部により上記画像データを読み出す毎に、それまでに読み出した画像データを逐次加算することにより、露光を開始した時点から該画像データを読み出した時点までの露光時間の画像データに対応する表示用画像を生成するものである。

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、上記露光の開始タイミングと終了タイミングとを入力するためのレリーズ入力部をさらに具備し、上記露光は、上記レリーズ入力部からの上記開始タイミングの入力により開始され、該レリーズ入力部からの上記終了タイミングの入力により終了されるバルブ撮影の露光である。

第４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、上記画像読出部が、露光を開始した時点からの時間が所定時間未満である場合には、前回画像データを読み出したときからの時間間隔が次第に長くなるようなタイミングで上記撮像素子から次の画像データを読み出す処理を繰り返して行い、露光を開始した時点からの時間が所定時間以上である場合には、前回画像データを読み出したときからの時間間隔がそれ以前の時間間隔と同等以上の等間隔時間になるようなタイミングで上記撮像素子から次の画像データを読み出す処理を繰り返して行うものである。

第５の発明による撮像装置は、上記第４の発明による撮像装置において、上記等間隔時間が、画像データの読み出しにより発熱した撮像素子が略環境温度まで冷却されるに要する時間である。

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、上記撮像素子が、上記画像データを非破壊読み出しにより出力するものであり、上記画像処理部は、上記画像読出部により上記画像データを読み出す毎に、該読み出した画像データを用いて、露光を開始した時点から該画像データを読み出した時点までの露光時間の画像データに対応する表示用画像を生成するものである。

本発明の撮像装置によれば、露光をどの時点で終了するかの決め易さを損なうことなく、ノイズが少ない高品質な画像を、低消費電力を図りながら得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から図４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、図２は画像処理部の構成を示すブロック図、図３は露光時間と取り込み回数との関係を示す線図、図４は撮像装置の作用を示すフローチャートである。

図１に示すように、この撮像装置１は、撮像装置本体３と、この撮像装置本体３に対して着脱可能な交換レンズ２と、該撮像装置本体３に対して着脱可能なレリーズ入力部たるレリーズケーブル４と、を有して構成されている。

交換レンズ２は、被写体光像を結像するための撮像光学系１１と、この撮像光学系１１内を通過する光束の光量を制御するための絞り１２と、この絞り１２を駆動するための絞り駆動部１４と、この絞り駆動部１４を制御するとともに撮像光学系１１のフォーカス制御等を行うためのレンズ制御部１３と、を有して構成されている。

撮像装置本体３は、シャッタ２１と、画像読出部たる撮像部２２と、画像処理部２３と、表示部２４と、記録部２５と、外部Ｉ／Ｆ（外部インタフェース）２６と、画像読出部たるカメラ制御部２７と、を備えている。

シャッタ２１は、カメラ制御部２７の制御に基づき、撮像光学系１１および絞り１２からの光束の通過時間を制御するためのものである。

撮像部２２は、シャッタ２１を介して結像される被写体光像を光電変換して画像データを生成し出力する撮像素子と、この撮像素子から出力されるアナログの画像信号をデジタルの画像データに変換するためのＡ／Ｄ変換部と、を含んで構成されている。この撮像部２２の動作は、カメラ制御部２７により制御されるようになっている。なお、本実施形態においては、撮像素子が破壊読出型の撮像素子であること、すなわち、画像データを読み出すと、撮像素子からは読み出された画像データが消失することを想定している。さらに、本実施形態においては、撮像素子がＲＧＢベイヤー配列型の単板撮像素子であることを想定している。

画像処理部２３は、後で図２を参照して詳細に説明するように、カメラ制御部２７の制御に基づき、撮像部２２から得られた画像データに対して、表示部２４に表示するためのライブビュー時画像処理を行うと共に、記録部２５に記録するための記録時画像処理を行うものである。

表示部２４は、表示用ＬＣＤ等を含んで構成されていて、画像処理部２３により処理された画像データを表示するものである。この表示部２４による表示の例としては、被写体像の露光を行う前に構図等を確認するために行うライブビュー表示と、バルブ撮影時または長時間露光時に露光の最中の画像の様子を示すために行うリアルタイムライブビュー表示と、記録部２５に既に記録されている画像を再生して表示する再生表示と、が挙げられる。

記録部２５は、画像処理部２３により処理された画像データを記録して不揮発性に保持するためのものであり、メモリカード等の記録媒体を含んで構成されている。

外部Ｉ／Ｆ２６は、この撮像装置１に対する各種の操作入力を行うためのものであり、例えば、電源のオン／オフを行うための電源ボタン、レリーズ操作を行うためのレリーズ入力部たるレリーズボタン、撮影モードを設定するための撮影モードボタン等を含んで構成されている。この外部Ｉ／Ｆ２６には、レリーズケーブル４を接続するための接続部も設けられている。

カメラ制御部２７は、この撮像装置１に含まれる各部と双方向に接続されていてこれらを統合的に制御するためのものである。このカメラ制御部２７は、さらに、交換レンズ２に含まれるレンズ制御部１３とも双方向に接続されていて、このレンズ制御部１３を介して交換レンズ２の制御も行うようになっている。加えて、カメラ制御部２７は、レリーズケーブル４が撮像装置本体３に接続されているときには、外部Ｉ／Ｆ２６を介してこのレリーズケーブル４とも接続されるようになっていて、レリーズケーブル４からの入力に基づいて撮像装置１に係る制御を行うようになっている。

レリーズケーブル４は、有線または無線を介して撮像装置本体３と接続されており、撮像装置１による露光開始（露光の開始タイミング）および露光終了（露光の終了タイミング）を入力するためのものである。撮像装置本体３の外部Ｉ／Ｆ２６には、上述したようにレリーズボタンが設けられているが、このレリーズボタンは一般に押圧式のボタンスイッチとして構成されている。そして、このレリーズボタンを押圧操作すると、撮像装置１が微小に動いてしまい、撮像される画像がぶれてしまう場合がある。そこで、このような撮像装置１のぶれを防止するために接続可能となっているのが、このレリーズケーブル４である。

次に、このような撮像装置１の作用は、次のようになっている。

電源ボタンが操作されてこの撮像装置１の電源がオンされると、交換レンズ２により結像された被写体像が撮像部２２の撮像素子により光電変換され、該撮像部２２から出力されて画像処理部２３へ出力される。カメラ制御部２７は、画像処理部２３に入力された画像データに基づき、被写体輝度の検出や被写体距離の検出を行い、これらの検出結果に基づき、レンズ制御部１３、シャッタ２１、撮像部２２を制御して、被写体に合焦した適切な露光量の画像データが得られるように調整する。

こうして得られた画像データは、画像処理部２３により処理されて、ライブビュー画像として表示部２４に表示される。

次に、外部Ｉ／Ｆ２６のレリーズボタン、またはレリーズケーブル４から露光開始の入力があると、撮像部２２により記録用の露光が開始される。

ここで、リアルタイムライブビューが設定されている場合には、この露光を行っている最中に、カメラ制御部２７が画像データを撮像部２２から適時のタイミングで繰り返し読み出させて、画像処理部２３へ転送させる。画像処理部２３は、繰り返し読み出される画像データを記憶すると共に、記憶された画像データに基づきリアルタイムライブビュー時画像処理を行い、処理後の画像データを表示部２４へ出力する。表示部２４は、画像処理部２３からの画像データを表示する。これにより、ユーザは、露光を行っている最中にも、露光中の画像を表示部２４を介して観察することが可能となる。

また、リアルタイムライブビューが設定されていない場合には、露光が終了した後に初めて撮像部２２から画像データが読み出される通常撮影の処理が行われることになる。

そして、露光終了後には、画像処理部２３は、記憶された画像データに基づき後述するような記録時画像処理を行い、処理後の画像データを記録部２５へ出力する。これにより、記録部２５は、画像データをメモリカード等に記録して保存する。

次に、図２に示すように、画像処理部２３は、撮像部２２に接続されている１次メモリ３１と、この１次メモリ３１に接続されている２次メモリ３２と、この２次メモリ３２に接続されている補間処理部３３と、この補間処理部３３に接続されているＷＢ，γ処理部３４と、を有して構成されている。

１次メモリ３１は、撮像部２２からの画像データを記憶するためのものであり、後述するようなバルブ撮影時または長時間露光時に、露光期間中に複数回に渡って読み出される複数枚分の画像データを記憶し得るものとなっている。また、この１次メモリ３１には、撮像部２２への入射光が遮断された状態（シャッタ２１が閉じられた状態）において取得される画像データである暗時データも記憶され得るようになっている。

後述するようなバルブ撮影時または長時間露光時において、この１次メモリ３１に記憶されている画像データに対しては、リアルタイムライブビュー時と記録時とで異なる処理が行われ、処理後の画像データが２次メモリ３２に記憶される。

まず、露光期間中に撮像素子から繰り返し読み出される画像データは、読み出される毎に１次メモリ３１に追加して記憶される。このとき、リアルタイムライブビュー時には、まず最初の１枚目の画像データが１次メモリ３１に記憶されると、この画像データが１次メモリ３１から読み出されて表示部２４に表示するための画素構成にほぼ一致するように間引きされ、２次メモリ３２に記憶される（なお、ここでは、間引き後の画素配列もベイヤー配列になることを想定しているが、もちろんこれに限るものではない）。その後、２枚目、もしくはそれ以降の画像データが１次メモリ３１に追加して記憶されると、この画像データが１次メモリ３１から読み出されて表示部２４に表示するための画素構成にほぼ一致するように間引きされた後に、２次メモリ３２に既に記憶されている画像データに加算され、この２次メモリ３２に上書きして記録される（すなわち、逐次加算して記録される）。

補間処理部３３は、２次メモリ３２から画像データを読み出して、各画素位置において欠落している色成分（例えば単板カラー撮像素子においては、Ｒ画素位置においてＧ，Ｂ色成分が欠落し、Ｇ画素位置においてＲ，Ｂ色成分が欠落し、Ｂ画素位置においてＲ，Ｇ色成分が欠落している）を補間する処理を行う。

ＷＢ，γ処理部３４は、補間処理部３３による補間後の画像データに、公知のホワイトバランス処理（ＷＢ処理）を行い、さらに階調変換処理（γ処理）を行う。ここに、ＷＢ，γ処理部３４は、リアルタイムライブビューを含むライブビュー時には、画像データが表示部２４に表示するための画素構成に一致するようにさらに間引き処理等を行う。また、このＷＢ，γ処理部３４によりリアルタイムライブビューを含むライブビュー時に行われる各処理は、表示部２４の表示特性に合わせた処理となっている。

こうしてＷＢ，γ処理部３４により処理された画像データは、露光を開始した時点から画像データを読み出した時点までの露光時間の画像データに対応する表示用画像のデータとなり、リアルタイムライブビューを含むライブビュー時には表示部２４へ出力され、該表示部２４により更新して表示される。

リアルタイムライブビューを行いながらの上述したような撮像処理を露光開始から露光終了まで行うと、露光期間中に撮像素子から複数回に渡って読み出された複数の画像データが、１次メモリ３１に記憶されることになる。

この露光期間が終了した後に、シャッタ２１を閉じた状態で撮像部２２から上記暗時データを取得し、取得された暗時データが１次メモリ３１にさらに記憶される。

その後、記録時画像処理において、１次メモリ３１に記憶されている複数枚の画像データから暗時データが各々の露光時間を勘案して減算され、暗時データ減算後の複数枚の画像データが加算された後に、２次メモリ３２に記録される。

続いて、この２次メモリ３２に記憶されている画像データに対して、補間処理部３３による処理とＷＢ，γ処理部３４による処理とが、上述とほぼ同様に行われる。ただし、ＷＢ，γ処理部３４により行われる処理は、表示部２４の表示特性に対応する必要はないために、一般的な映像機器に対応する処理となる。

こうしてＷＢ，γ処理部３４により処理された画像データは、この記録時には記録部２５へ出力される。

次に、本実施形態の撮像装置においては、露光を開始してからの露光時間と、撮像部２２の撮像素子からの画像データの取り込み回数と、の関係は、図３に示すようになっている。なお、この図３は片対数グラフとなっている。

すなわち、本実施形態においては、例えば、露光が開始されてから１秒後に第１回目の画像データの取り込みが行われ、同様に、露光開始の、２秒後に第２回目、４秒後に第３回目、８秒後に第４回目、…、の画像データの取り込みが行われるようになっている。すなわち、この図３に示す例では、露光開始からの時間が２のべき乗となる秒数のときに、画像データの取り込みが行われる。従って、トータルの露光時間が１分のときには画像データの取り込みが７回行われ、トータルの露光時間が１時間のときには画像データの取り込みが１３回行われることになる。これは、図６に示した従来例において、露光時間が１分のときに６０回、露光時間が１時間のときに３６００回、画像データの取り込みを行っていたのに比して、露光時間が長いほど、取り込み回数を大幅に減少することができていることになり、消費電力も大幅に削減することが可能となっている。

そして、上述したような露光開始からの取り込みタイミングを２のべき乗とする場合には、新たに取り込まれた画像に基づく表示が行われる毎に、それ以前に表示されていた画像の２倍の明るさになる（露出値が１ＥＶだけ異なる）ことになり、どの時点で露光を終了するかの目処を容易に付けることが可能となる。例えば、表示部２４に表示されている画像よりも＋１／２ＥＶだけ露出補正した画像を取得したい場合には、露光開始から最後に画像データが取り込まれたときまでの時間の半分の時間だけさらに露出を行って、そこで露出を終了すれば良いことになる。

加えて、撮像部２２の撮像素子は、通常の外気温の環境下では、画像データの取り込みを行った後に例えば３０秒〜２分程度の時間があれば、ノイズレベルに影響がない程度まで温度が冷却されると考えることができる。図３に示した例においては、６回目と７回目の画像取り込みの時間間隔が３０秒であり、８回目と９回目の画像取り込みの時間間隔が２分であるために、７〜９回目以降の画像取り込みにおいては、ノイズレベルに対する影響を十分に軽減することが可能となる。

次に、図４を参照して、撮像装置の作用について説明する。

この処理を開始して、リアルタイムライブビューの設定が行われると（ステップＳ１）、続いて、撮影モードがバルブ撮影に設定されているか否かが判定される（ステップＳ２）。

ここでバルブ撮影に設定されていると判定された場合には、レリーズ操作が行われるのを待機する（ステップＳ３）。

そして、レリーズ操作が行われた場合には、シャッタ２１を開くことにより、露光が開始される（ステップＳ４）。

その後、露光が開始されてからの画像データの取り込みタイミングを示す時間ｔを、１秒に設定する（ステップＳ５）。

次に、露光が開始されてからの時間が時間ｔに達するのを待機して（ステップＳ６）、時間ｔに達したところで、撮像部２２の撮像素子の電子シャッタにより画像データを読み出す（ステップＳ７）。なお、上述したように、ここでは撮像素子が破壊読出型であることを想定しているために、読み出し後には撮像素子に蓄積されている電荷が消失し、新たに電荷の蓄積が行われることになる。

続いて、撮像部２２から読み出された画像データに、上述したようなリアルタイムライブビュー時の画像処理を行い、処理された画像を表示部２４に表示する（ステップＳ８）。

そして、バルブ撮影の終了を示すレリーズ終了操作がなされたか否かを判定する（ステップＳ９）。

ここで、レリーズ終了操作がまだなされていない場合には、時間ｔとして設定されている時間を２倍した時間を、新たな時間ｔに設定してから（ステップＳ１０）、ステップＳ６へ戻って上述したような処理を繰り返して行う。

また、ステップＳ２において、バルブ撮影に設定されていないと判定された場合には、次に、撮影モードが長秒時、例えば露光時間が２秒以上の長秒時に設定されているか否かを判定する（ステップＳ１１）。

このステップＳ１１において、２秒以上の長秒時に設定されていると判定された場合には、上述したステップＳ３と同様に、レリーズ操作が行われるのを待機する（ステップＳ１２）。

そして、レリーズ操作が行われた場合には、シャッタ２１を開くことにより、露光が開始される（ステップＳ１３）。

その後、露光が開始されてからの画像データの取り込みタイミングを示す時間ｔを、１秒に設定する（ステップＳ１４）。

次に、露光が開始されてからの時間が時間ｔに達するのを待機して（ステップＳ１５）、時間ｔに達したところで、撮像部２２の撮像素子の電子シャッタにより画像データを読み出す（ステップＳ１６）。

続いて、撮像部２２から読み出された画像データに、上述したようなリアルタイムライブビュー時の画像処理を行い、処理された画像を表示部２４に表示する（ステップＳ１７）。

そして、ユーザにより設定された露光時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１８）。

ここで、設定された露光時間がまだ経過していない場合には、時間ｔとして設定されている時間を２倍した時間を、新たな時間ｔに設定してから（ステップＳ１９）、ステップＳ１５へ戻って上述したような処理を繰り返して行う。

ステップＳ９においてレリーズ終了操作が行われたと判定されるか、またはステップＳ１８において設定された露光時間が経過したと判定された場合には、ステップＳ４またはステップＳ１３で開いたシャッタ２１を閉じる処理を行う（ステップＳ２０）。

その後、シャッタ２１を閉じた状態において、最後に得られた画像データの露光時間と同じ露光時間の暗データ（暗時データ）の取得を行う（ステップＳ２１）。

そして、上述したような記録時画像処理を行い、処理した画像データを記録部２５に記録する（ステップＳ２２）。

一方、ステップＳ１１において、２秒以上の長秒時に設定されていないと判定された場合には、露光開始から露光終了に至るまでは画像データの取り込みを行わず、露光終了後に初めて画像データの取り込みを行う通常撮影を実行する（ステップＳ２３）。

こうして、ステップＳ２２の処理、またはステップＳ２３の処理が終了したら、この処理を終了する。

なお、上述では、２のべき乗の秒数で画像データの読み出しを行ったが、これはもちろん単なる一例である。例えば、第１回目の画像データの読み出しを露光開始後１秒にするに限るものではなく、より短い時間、あるいはより長い時間で読み出しても構わないし、所望に設定可能としても良い。さらに、画像データの読み出し間隔をもう少し細かく設定したい場合には、最初の読み出し時間に２よりも小さい数（一例を挙げれば、２の平方根である「１．４１４」など）のべき乗を乗算した時間で各読み出しを行うようにしても構わない。加えて、読み出し時間の時間間隔が次第に長くなっていくのを、べき乗に比例して行うに限るものでもない。

また、上述では撮像素子が破壊読出型であることを想定したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上述したような非破壊読出型の撮像素子であっても構わない。

このような実施形態１によれば、画像データを読み出す時間間隔を次第に長くするようにしているために、読出回数が露光時間に比例して多くなることはなく、長時間露光であっても消費電流の徒に増加させることなく露光中の画像を表示することができる。これにより、読出時に撮像素子から発生する熱量を低減することができ、暗い被写体を撮影することが多い長時間露光において、ノイズの少ない高品質な画像を得ることが可能となる。そして、上述した処理は、全露光時間が予め分かっている必要がないために、バルブ撮影に対しても良好に適用することができる。加えて、バルブ撮影中であっても画像が表示されるために、ユーザは表示されている画像を見ながら、最適な露光の画像を撮影することが可能となる。

こうして、露光をどの時点で終了するかの決め易さを損なうことなく、ノイズが少ない高品質な画像を、低消費電力を図りながら得ることが可能となる。

［実施形態２］
図５は本発明の実施形態２を示したものであり、撮像装置の作用の一部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。

この実施形態２の撮像装置１の構成は図１に示したものと同様であり、画像処理部２３の構成も図２に示したものと同様である。本実施形態は、リアルタイムライブビュー時に画像データを読み出す時間間隔に上限を設けた点が異なっている。これについて、図５を参照して説明する。なお、この図５は、図４に示した処理において、撮影モードがバルブ撮影に設定されているときの処理の一部に対応した部分のみを図示したものとなっている。

すなわち、上述したようなステップＳ１〜Ｓ９の処理を行った後に、ステップＳ９においてレリーズ終了操作がなされていないと判定された場合には、露光開始から２分以上が経過しているか否かを判定する（ステップＳ３１）。ここで、２分以上が経過していない場合には上述したステップＳ１０の処理へ進む。

一方、ステップＳ３１において、露光開始から２分以上が経過していると判定された場合には、時間ｔとして設定されている時間に１２０秒（つまり２分）を加算した時間を、新たな時間ｔに設定してから（ステップＳ３２）、ステップＳ６へ戻って上述したような処理を繰り返して行う。

このような処理を行うことにより、撮像部２２の撮像素子から画像データを読み出す時間間隔に、２分の上限を設定することが可能となる。

なお、この図５には、ステップＳ２において撮影モードとしてバルブ撮影が設定されているときの例のみを図示したが、ステップＳ１１において長秒時であると判定されたときにも、この図５に示したのと同様の処理を行うことになる。

また、本実施形態において例示した読み出し時間間隔の上限である２分は、上述したように、通常の環境温度下において、画像データの読み出しにより発熱した撮像素子が、略環境温度まで冷却されるに要すると期待される等間隔時間である。そして、ここでは、上限を２分としたが、この上限を設定することができるようにしても良い。ここに、設定は、ユーザが所望の時間を設定するようにしても良いし、撮像装置に環境温度を測定するための温度センサ等を設けて、温度センサにより検出された温度に応じて、読み出し時間間隔の上限を自動的に設定する（つまり、検出された温度が高ければ上限を長くし、検出された温度が低ければ上限を短くする）ようにしても構わない。あるいは、撮像装置に、撮像素子自体の温度を検出する温度センサを設けて、この温度センサにより検出された温度に応じて、読み出し時間間隔を動的に補正するようにしても構わない。

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、撮像素子が冷却される時間を確保することによりノイズの増加を有効に抑制しながら、表示部の表示が適度の時間間隔で更新されるようにすることができる。そして、消費電流の低減を図ることと、表示が適度の時間間隔で更新され露光の状況をユーザが知ることができるメリットと、のバランスを取ることができる。

なお、上述では、暗時データを取得して、各画像データの露光時間を勘案し該画像データから暗時データを各々減算していたが、これに限るものではない。例えば、実施形態２に示したような最長時間を、撮像素子の温度を考慮した暗時データの減算を行わなくても良いレベルの時間（つまり、各画像データにおける暗ノイズの影響をほぼ無視し得る程度の時間）に設定することにより、暗時データの取得を行うことなく、各画像データの加算のみにより画像を生成するようにしても構わない。このように構成することにより、暗時データの取得に要する時間を削減することができるとともに、その後の減算処理等の処理時間を削減することができるために、１枚の画像の撮像が完了するまでの時間を短縮することが可能となって、次の画像の撮影により短い時間で移行することが可能となる。

また、バルブ撮影時には、最終的な露光時間を予測することが不可能であるために、複数の画像データを記憶する１次メモリのメモリ容量が不足する可能性がある。このようなメモリ容量の不足が懸念される場合には、カメラに装着されている着脱式のメモリカード等の未使用領域を、上述した１次メモリの記憶容量を補うために使用するようにしても良い。このように構成することにより、１次メモリの容量をむやみに大きくすることなく、上述した各実施形態の構成を実現することが可能となる。

さらに、予め長秒時の露光時間が設定されている場合には、設定されている露光時間の長さに応じて、各画像データを取得するための露光時間を調整し設定するようにしても良い。このように構成することにより、１次メモリの容量をむやみに大きくすることなく、上述した各実施形態の構成を実現することが可能となる。

加えて、暗時データは、複数の画像データに各係る露光時間中の最長時間と同等の時間により取得して、最長時間の画像データについてはそのまま画像データから暗時データを減算し、最長時間よりも露光時間の短い画像データについては各画像データから各々の露光時間を勘案して暗時データを減算する（すなわち、最長時間に対する各露光時間の比を暗時データに乗算したものを減算する）ようにすると良い。このように構成することにより、露光時間を勘案した暗時データの減算処理に要する時間を短縮することができると共に、暗時データの精度が向上するために、より画質の高い画像を得ることができる。

なお、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。このように、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、撮像素子への露光を行っている最中に画像を表示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における画像処理部の構成を示すブロック図。 上記実施形態１において、露光時間と取り込み回数との関係を示す線図。 上記実施形態１における撮像装置の作用を示すフローチャート。 本発明の実施形態２における撮像装置の作用の一部を示すフローチャート。 従来における露光時間と取り込み回数との関係を示す線図。

符号の説明

１…撮像装置
２…交換レンズ
３…撮像装置本体
４…レリーズケーブル（レリーズ入力部）
１１…撮像光学系
１２…絞り
１３…レンズ制御部
１４…絞り駆動部
２１…シャッタ
２２…撮像部（撮像素子を含む、画像読出部）
２３…画像処理部
２４…表示部
２５…記録部
２６…外部Ｉ／Ｆ（レリーズ入力部としてのレリーズボタンを含む）
２７…カメラ制御部（画像読出部）
３１…１次メモリ
３２…２次メモリ
３３…補間処理部
３４…ＷＢ，γ処理部

Claims (6)

1. 撮像素子への露光を行っている最中に、該撮像素子から所定のタイミングで画像データを繰り返し読み出し、読み出した画像データに基づいて画像を更新しながら表示し得る撮像装置であって、
   被写体光像を光電変換して画像データを生成する撮像素子と、
   前回画像データを読み出したときからの時間間隔が次第に長くなるようなタイミングで上記撮像素子から次の画像データを読み出す処理、を繰り返して行う画像読出部と、
   上記画像読出部により上記画像データを読み出す毎に、露光を開始した時点から該画像データを読み出した時点までの露光時間の画像データに対応する表示用画像を生成する画像処理部と、
   上記画像処理部により表示用画像が生成される毎に、該表示用画像を更新して表示する表示部と、
   を具備したことを特徴とする撮像装置。
2. 上記撮像素子は、上記画像データを破壊読み出しにより出力するものであり、
   上記画像処理部は、上記画像読出部により上記画像データを読み出す毎に、それまでに読み出した画像データを逐次加算することにより、露光を開始した時点から該画像データを読み出した時点までの露光時間の画像データに対応する表示用画像を生成する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。
3. 上記露光の開始タイミングと終了タイミングとを入力するためのレリーズ入力部をさらに具備し、
   上記露光は、上記レリーズ入力部からの上記開始タイミングの入力により開始され、該レリーズ入力部からの上記終了タイミングの入力により終了されるバルブ撮影の露光であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 上記画像読出部は、露光を開始した時点からの時間が所定時間未満である場合には、前回画像データを読み出したときからの時間間隔が次第に長くなるようなタイミングで上記撮像素子から次の画像データを読み出す処理を繰り返して行い、露光を開始した時点からの時間が所定時間以上である場合には、前回画像データを読み出したときからの時間間隔がそれ以前の時間間隔と同等以上の等間隔時間になるようなタイミングで上記撮像素子から次の画像データを読み出す処理を繰り返して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。
5. 上記等間隔時間は、画像データの読み出しにより発熱した撮像素子が、略環境温度まで冷却されるに要する時間であることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 上記撮像素子は、上記画像データを非破壊読み出しにより出力するものであり、
   上記画像処理部は、上記画像読出部により上記画像データを読み出す毎に、該読み出した画像データを用いて、露光を開始した時点から該画像データを読み出した時点までの露光時間の画像データに対応する表示用画像を生成する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。

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