JP2009017043A

JP2009017043A - 撮影装置

Info

Publication number: JP2009017043A
Application number: JP2007174400A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Endo; 宏遠藤
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2007-07-02
Filing date: 2007-07-02
Publication date: 2009-01-22

Abstract

【課題】静止画撮影において電子的にぶれが補正されたときに画像の周辺光量が画像の中央の光量とほぼ同じになる画像が得られる撮影装置を提供する。
【解決手段】レリーズボタンが押されたことを受けてシステム制御部１１０はタイミング発生部１１１に指示して撮像部１２０に高速連写を行なわせて前処理部１３０を介して手ぶれ補正部１４０に次々に連写画像を出力させ手ぶれ補正部１４０に電子的に手ぶれ補正を行なわせる。システム制御部１１０は、手ぶれ補正部１４０内の相関演算部１４３からのぶれ量のデータを受けて複数の画像の撮像エリアが記録エリアを含まない状態であると判定したときには、撮像エリアに対する記録エリアの面積をより狭くして信号処理部１６０内の画像読出部１６１にその記録エリアを設定する。信号処理部１６０は、その記録エリア内の画像を切出し読み出して拡大処理を施して画素数を揃えて画像を記録再生部に出力する。
【選択図】図２

Description

本発明は、撮像素子を備え、その撮像素子上に被写体像を形成して画像信号を生成する撮影装置に関する。

最近のデジタルカメラには、手ぶれ補正機能が搭載されているものも多い。この手ぶれ補正機能を実現する構成には、レンズや撮像素子を動かすことにより手ぶれを補正する光学式のものと、連写した複数枚の画像を相互に位置があうように重ね合わせることにより手ぶれを補正する電子式のものとがある。後者の電子式のものにあっては、大抵の撮像素子のフレームレートが３０フレーム／秒であったために１／３０秒の間に起きたぶれを補正することができないという欠点を有していたが、最近になって１．２メガピクセル３００フレーム／秒という高速フレームレートの撮像素子が開発され、このような撮像素子を採用することで上記欠点を解消することができるようになってきている。

上記撮像素子を採用して電子式手ぶれ補正機能を使って手ぶれを補正するときには、一回の撮影操作で高速連写が行なわれて複数枚の画像が取得され取得された画像間の動きベクトルが検出され検出された動きベクトルに基づいて画像を重ね合わせることによりぶれが補正される。このときには、撮像素子上の撮像エリアをすべて用いることができないので、撮像エリアよりも狭い面積の記録エリアを設けその記録エリアのサイズで複数枚それぞれの画像の位置が相互にあうように各撮影画像の画像加算が行なわれる（特許文献１〜特許文献４）。

図８は、特許文献１〜特許文献４の技術を用いてぶれ補正を行なうときの状態を説明する図である。

図８には、記録エリアが、撮像素子が有する撮像エリアよりも狭い面積であることが示されている。

図８の右側に示す様に、電子的にぶれが補正される場合には一回の撮影操作で得られた複数枚の画像をぶれ量に応じてずらしながら重ね合せていくことによってぶれが補正される。このときには図８の右側に示す様に複数枚の各画像の画角がそれぞれ異なるので、例えば最初の画像をベースにして以降の各画像の位置をその最初の画像の位置にあうようにずらしながら画像の重ね合わせが行なわれた後、複数枚の画像それぞれの撮像エリアに含まれる、その撮像エリアよりも狭い面積の記録エリア内の画像が切り出され読み出されることによりぶれが補正された画像が得られる。

しかし、特許文献１から特許文献４の技術では、撮像エリアに対する記録エリアの面積比率が一定であるために画像上のぶれが大きくなってきたときには各画像の撮像エリアが記録エリアを含まなくなって記録エリア内の画像をそのまま切り出すと画像の中央部においては重ね合わせた複数枚数分の光量が得られているのに対して、画像の周辺部（右斜め下がりのハッチングの部分）においては画像の中央の光量（右下がりのハッチングと左下がりのハッチングが重なる部分）に比べて光量が低下した画像が得られてしまうという欠点を抱えている。なお以降の説明においては、画像の周辺部の光量のことを周辺光量という。

ところで、静止画用のぶれ補正技術ではないが、動画用のぶれ補正技術の中には撮像エリアを複数の領域に分けてそれぞれの領域で動きベクトルを検出することによって手ぶれと被写体ぶれを区別して動画のぶれ補正を適正に行なう技術が提案されている（特許文献５参照）。本出願人は、特許文献５の技術により得られる効果を静止画撮影において得ることができるようにするために、特願２００７−０７６８２１号等の未公開特許で被写体中の顔を検出することによって被写体ぶれと手ぶれとを区別して補正する技術を提案している。

また同じ動画用のぶれ補正技術の中には映像信号の空間周波数を分析することでぶれの状態を検知し画像上のぶれの大きさに応じて電子ズームにより記録エリアのサイズを変化させながら図８で説明した様に電子的にぶれを補正する技術が提案されている（例えば特許文献６参照）。この特許文献６の技術を静止画撮影に適用することができれば図８で説明した従来の問題点を解決することができるが、上記特許文献６の技術は動画撮影用の技術であって静止画撮影用の技術ではない。
特開平１１−２５２４４５号公報特開２０００−３４１５７７号公報特開２００６−１３０１５９号公報特開２００６−２６２２２０号公報特開平７−１２３３０９号公報

本発明は、上記の被写体ぶれの問題を解決し、静止画撮影において電子的にぶれが補正されたときに画像の周辺光量が画像の中央の光量とほぼ同じになる画像が得られる撮影装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成する本発明の撮影装置は、撮像素子上に被写体を結像させて該被写体を表わす画像を生成する撮影装置において、
一回の撮影操作で連続する複数枚の撮影画像を撮影し、画像上のぶれが補正されるように重ね合せて１枚の重ね合せ画像を生成するぶれ補正手段と、
撮影時のぶれの程度に応じてそのぶれの程度が大きいほど面積の狭い記録エリアに切り換え、上記ぶれ補正手段で生成された重ね合わせ画像から、その記録エリア内の画像を切り出して記録する画像記録手段とを備えたことを特徴とする。

上記本発明の撮影装置によれば、上記画像記録手段によってぶれの程度が大きいほど、記録エリアのサイズが面積の狭い記録エリアに切り替えられてその記録エリア内の画像が切り出されて記録される。

つまり、本発明においては撮影中のぶれが大きいほどより狭い面積の記録エリアが設定されその記録エリア内の画像が切り出されることになるので、どのような撮影においても周辺光量の低下はなくなり、中央の光量とほぼ同じ光量の画像が得られる。

ここで、上記画像記録手段は、上記重ね合わせ画像のうちの、上記記録エリア内の画像を切り出して記録するとともに、その重ね合わせ画像のうちの、記録エリアを含む記録エリアよりも面積の広い広サイズエリアの画像を記録するものであることが好ましい。

そうすると、上記画像記録手段によって上記記録エリア内の画像が切り出され記録されるとともに、その記録エリアを含む記録エリアよりも面積の広い広サイズエリアの上記画像も記録される。つまり、周辺光量の低下した画像と周辺光量の低下のない画像との２つの画像が記録されることになる。ユーザにおいては撮影場面によっては周辺光量が低下していても所定の画角の画像であった方が良いと思う場合もあるので、ユーザが２つの画像のうちのいずれかを選択することができるように、上記構成にしておくと良い。

また、上記画像記録手段は、上記記録エリア内の画像を切り出し画素数を上記広サイズエリアの画像と揃えるように拡大処理を施して記録するものであることが好ましい。

上記画像記録手段が、上記撮像エリアに対する記録エリアの内の画像を切り出す構成であると、記録エリアから切り出した画像の画素数は上記重ね合せ画像よりも少なくなってしまう。そこで、上記画像記録手段が、重ね合せ画像から切り出した記録エリア内の画像の画素数を上記広サイズエリアの画像の画素数と揃える拡大処理を行なう構成にしておくと尚良い。

また上記画像記録手段は、切り出した上記記録エリア内の画像に記録エリアのサイズの情報を付して該画像を記録するものであることが好ましい。

そうすると、画像を再生して表示画面上に表示する際に、記録エリアのサイズを表示することができる。このため、撮影者は電子的にぶれが補正されたので記録エリアのサイズが縮小されたということを表示画面上の表示により確認することができる。

さらに上記複数枚の撮影画像から動きベクトルを算出する動きベクトル算出手段を備え、
上記ぶれ補正手段は、上記複数枚の撮影画像を、上記動きベクトル算出手段で算出された動きベクトルに基づいて画像上のぶれが補正されるように重ね合せるものであっても良く、
当該撮影装置の角速度を検出する角速度センサを備え、
上記ぶれ補正手段は、上記複数枚の撮影画像を、上記角速度センサにより検出された角速度に基づいて画像上のぶれが補正されるように重ね合せるものであっても良い。

以上、説明したように、静止画撮影において電子的にぶれが補正されたときに画像の周辺光量が画像の中央の光量とほぼ同じになる画像が得られる撮影装置が実現する。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラを示す図である。

図１には本発明の一実施形態であるデジタルカメラ１００の斜視図が示されている。図１（ａ）には正面上方から見た斜視図が示されており、図１（ｂ）には背面上方から見た斜視図が示されている。

図１（ａ）に示すように、本実施形態のデジタルカメラ１００のボディ中央にはレンズ鏡胴１７０が備えられており、そのレンズ鏡胴１７０の上方にはファインダ１０５が備えられている。またそのファインダ１０５の脇には撮影補助光発光窓１６１が備えられている。

また、図１（ｂ）に示すように本実施形態のデジタルカメラ１００の背面および上面にはユーザがこのデジタルカメラ１００を使用するときにいろいろな操作を行うための操作子群１０１が備えられている。

この操作子群１０１の中にはデジタルカメラ１００を作動させるための電源スイッチ１０１ａのほか、十字キー１０１ｂ、メニュー／ＯＫキー１０１ｃ、キャンセルキー１０１ｄ、モードレバー１０１ｅなどがある。これらの操作子群１０１の中のモードレバー１０１ｅによっては、再生モードと撮影モードの切替や撮影モードの中でさらに動画モード、静止画モードの切替が行なわれる。上記モードレバー１０１ｅが撮影モードに切り替えられた状態にあるときに電源スイッチ１０１ａが投入されるとＬＣＤ１５０上に動画（以降においては撮影レンズが捉えている画像がスルーされてＬＣＤ１５０上に表示されるのでスルー画という）が表示されて、そのスルー画を見ながらシャッタチャンスにレリーズボタン１０２が押されると被写体の撮影が行なわれる。なお上記モードレバー１０１ｅが再生側に切り替えられた状態にあるときには既撮影画像がＬＣＤ１５０上に再生表示される。

なお本実施形態のデジタルカメラ１００が備えるレリーズボタン１０２は半押しと全押しの二つの操作態様を有しており、半押しされたときのタイミングで測光と測距との双方が撮影装置内で行なわれて測光値に応じた絞りおよびシャッタ秒時が設定され、さらに測距された被写体距離に合うピント位置にフォーカスレンズが配置された後、全押し操作に応じて設定されたシャッタ秒時でシャッタが駆動され撮像素子で露光が行なわれる。また本実施形態のデジタルカメラが備えるシャッタにはメカニカルシャッタと撮像素子が備える電子シャッタとの２つのシャッタがあり、シャッタ秒時が長いときにはメカニカルシャッタが用いられメカニカルシャッタでは駆動することができないくらいまでシャッタ秒時が短くなってきたときには電子シャッタが用いられる。ただし、静止画撮影においてはスミア等が発生する恐れがあるので、なるべくメカニカルシャッタが用いられる。またスルー画においてはメカニカルシャッタが用いられることもあるが主に電子シャッタが用いられる。なお、以降の説明においては、ファインダ用のスルー画と撮影画像とを区別するために、レリーズボタン１０２の全押し操作により得られる撮影画像のことをスルー画に対して本画像ということがある。

図２は、図１のデジタルカメラ１００内部の電気系統の構成ブロック図である。

図２を参照してこのデジタルカメラ１００の内部の構成および動作を簡単に説明する。

図２のデジタルカメラ１００には、光学レンズ系１７０１、タイミング発生部１１１、システム制御部１１０、絞り調節機構１７０２、撮像部１２０、前処理部１３０、手ぶれ補正部１４０、信号処理部１６０、記録再生部１８０が備えられている。なお上記メカニカルシャッタも備えられているが、本発明にはあまり関係ないので省略されている。

これら各部の構成を順次に説明する。

まず、光学レンズ系１７０１は、例えば複数枚の光学レンズ（フォーカスレンズやズームレンズといった光学レンズ等）が組み合わされ構成されている。光学レンズ系１７０１には、図示しないが光学レンズ系の中にあるズームレンズの位置を調節して焦点距離を調節するズーム機構や光学レンズ系の中にあるフォーカスレンズの位置を調節してピントを調節するＡＦ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＦｏｃｕｓ）調節機構等が含まれている。これらの機構を作動させるにあたっては、タイミング発生部１１１で生成された駆動信号が供給される。

タイミング発生部１１１には、デジタルカメラ１００のシステムクロックを発生する発信器が内蔵されており、さらにこのタイミング発生部１１１には、そのシステムクロックに同期したタイミング信号を生成するタイミング信号生成部とシステムクロックに同期した駆動信号を生成する駆動信号生成部とが備えられている。システム制御部１１０から制御信号が供給されてくると、その制御信号に応じてタイミング発生部１１１が撮像部１３０や前処理部１４０、さらにタイミング発生部１１１内の駆動信号生成部にタイミング信号を出力する。タイミング発生部１１１内の駆動信号生成部ではそのタイミング信号を受けて上記機構に駆動信号を出力する。

このタイミング発生部１１１に制御信号を供給するシステム制御部１１０には、例えばＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ：中央演算処理装置）とこのデジタルカメラ１００の動作手順が書き込まれたＲＯＭとが備えられている。システム制御部１１０では、例えばユーザの操作に伴って操作部１０１やレリーズボタン１０２から供給されてくる情報と上記ＲＯＭの情報とを用いて各部の動作を制御する制御信号が生成され、生成された制御信号が、タイミング発生部１１１、前処理部１３０、手ぶれ補正部１４０、信号処理部１６０、記録再生部１８０等に供給される。

光学レンズ系１７０１の後方に配備されている絞り調節機構１７０２は、被写体の撮影において最適な入射光の光束を撮像素子に供給することができるように入射光束断面積（すなわち、絞り開口面積）を調節する機構である。この絞り調節機構１７０２には、前述のタイミング発生部１１１から駆動信号が供給される。図示はしないが、このときの駆動信号はシステム制御部１１０が、撮像部１２０で光電変換された信号電荷を基にＡＥ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＥｘｐｏｓｕｒｅ：自動露出）処理を行なって算出した絞り・露光時間に基づくものであり、システム制御部１１０がタイミング発生部１１１にその絞り・露光時間に応じた制御信号を供給してタイミング発生部１１１内の駆動信号生成部に駆動信号を生成させている。

また撮像部１２０には、光電変換する撮像素子が備えられており、その撮像素子が撮影光学系の光軸に直交するように配置される。その撮像素子の入射側には、一体的に個々の光電変換素子に対応して色分解する色フィルタが２次元的に配列されている。タイミング発生部１１１からのタイミング信号に応じて撮像素子で光電変換が行なわれそれらの光電変換によって得られた信号電荷が所定のタイミング信号、例えば電子シャッタのオフタイミングで前処理部１３０に出力される。本実施形態の撮像素子は、図１のデジタルカメラが撮影モードにセットされると画素数を落としてスルー画用の撮影を開始し、撮影モード中にレリーズボタンが全押しされるとスルー画用の撮影を中断して記録用の本画像の撮影を行なう。なお詳細は後述するが図２の撮像素子には前述の高速フレームレートを持つ撮像素子が用いられていてシャッタ速度が所定の速度以上の場合にはレリーズボタンが全押し操作されたときにその一回の撮影操作で高速連写が行なわれて後述する手ぶれ補正部１４０で電子的に手ぶれが補正されながら本画像の撮影が行なわれる構成になっている。このため以降の説明においては、一回の撮影操作で高速連写が行なわれることを説明する際には、高速連写が行なわれて得られた画像のことを連写画像と記載し、さらにその連写画像を、連写回数に応じて一回目の連写画像、２回目の連写画像という風に記載する。この電子的にぶれの補正が行なわれるように高速連写が行なわれた場合には、連写回数分の連写が行なわれて複数枚の画像の重ね合わせが行なわれることによりぶれが補正された画像が得られる。このぶれが補正された画像が上記本画像ということになる。

また前処理部１３０には、ＣＤＳ（ＣｏｒｒｅｌａｔｅｄＤｏｕｂｌｅＳａｍｐｌｉｎｇ：相関二重サンプリング）１３１、Ａ／Ｄ１３２、ガンマ補正部１３３が備えられている。ＣＤＳ１３１には、クランプ回路とサンプルホールド回路とが備えられており、例えば撮像素子１２０に例えばＣＣＤ固体撮像素子が用いられた場合には、そのＣＣＤ固体撮像素子の動作により発生する各種のノイズがタイミング発生部１１１からのタイミング信号により上記クランプ回路と上記サンプルホールド回路とで取り除かれる。

そのノイズが取り除かれた後の信号電荷は、受光光量に対応する正確な色信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）となって後段のＡ／Ｄ１３２に供給されＡ／Ｄ１３２で所定の量子化レベルで量子化されデジタル信号に変換される。このときにはタイミング発生部１１１からのタイミング信号に応じてデジタル信号への変換が行なわれる。

さらにガンマ補正部１３３には、ガンマ補正用のルックアップテーブルが備えられており、そのルックアップテーブルによって、ルックアップテーブルに入力されたデジタル信号に対応してガンマ補正が施されたデジタル信号が出力され、デジタル信号に変換された各色信号が手ぶれ補正部１４０に供給される。

ここで図２を離れて図３を参照して手ぶれ補正部の構成を説明しておく。

図３は、手ぶれ補正部１４０の構成を示す図である。

図３に示す手ぶれ補正部１４０には、フレームメモリ１４１，フレームメモリ部１４２と、相関演算部１４３と、アドレスシフト部１４４と、合成部１４５とスイッチＳＷ１〜ＳＷ３が３つ備えられている。この例ではフレームメモリ１４１、フレームメモリ部１４２に、１フレーム分のＲ、Ｇ、Ｂの各色信号を格納することができるサイズを持ち、繰り返し読み出すことが自在な非破壊タイプのメモリが用いられている。

図３を参照して手ぶれ補正部１４０の構成を入力側から順に説明していく。

まず、スルー画時の手ぶれ補正部１４０の動作を説明する。

スルー画のときには撮像部１２０から撮像素子の画素数を落として１／３０（又は１／６０）秒ごとにスルー画を表わす画像信号が出力され前処理部１３０で前処理が施された後、前処理部１３０で処理が施された画像が、手ぶれ補正部１４０内のフレームメモリ部１４２に一旦記憶され所定の記録エリアのサイズで切り出されて信号処理部１６０に供給される。

信号処理部１６０では、スルー画を表わす画像信号に色分離部１６２とＹＣ変換部１６４で処理が施され、ＹＣＣ変換処理が施された後の画像信号が不図示の画像表示部に供給され、スルー画がＬＣＤ１５０（図１参照）上に表示される。

このスルー画が表示されている最中にレリーズボタン１０２が操作されるとシステム制御部１１０はＡＥ処理により得たシャッタ速度に基づいて撮影枚数をタイミング発生部１１１に指示して撮影枚数分のタイミング信号を連続的に供給させることにより撮像部１２０に高速連写を開始させる。そして撮像部１２０から前処理部１３０に次々と連写画像を出力させ、前処理部１３０で各回の連写画像ごとにデジタル信号への変換処理等が行なわれたら手ぶれ補正部１４０に次々と連写画像を供給させる。

図３に示す手ぶれ補正部１４０では、次々に供給される連写画像を使って電子的にぶれ補正が行なわれる。まず、１回のレリーズボタン１０２の操作で行なわれる複数回の連写のうちの１回目と２回目の連写が実施されると、相関演算部１４３に１回目の連写画像と２回目の連写画像が入力される。

このときには、スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２が双方共にａ側に切り替えられていて、それらのスイッチＳＷ１，ＳＷ２を経由してフレームメモリ１４１内に記憶されていた１回目の連写画像が相関演算部１４３とともに、フレームメモリ部１４２にも供給され記憶される。

１回目の連写画像と２回目の連写画像との双方が供給された相関演算部１４３では、それら２つの画像を用いて手ぶれを表わす動きベクトルが検出される。この相関演算部１４３で動きベクトルが検出されたら、今度はスイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２がシステム制御部１１０の制御の下に双方共にｂ側に切り替えられるとともに、その動き検出ベクトルを示す位置データ（例えば座標データｘ、ｙ）がアドレスシフト部１４４に供給される。このときにはフレームメモリ１４１の内容が１回目の連写画像から２回目の連写画像に書き換えられてそのフレームメモリ１４１内の２回目の連写画像がスイッチＳＷ１の接点ｂを経由してアドレスシフト部１４４に供給される。

フレームメモリ部１４２には、１回目の連写画像が記憶されている訳であるから、アドレスシフト部１４４でそのフレームメモリ部１４２内の１回目の連写画像の位置にあうように、２回目の連写画像の位置がオフセットされて１回目の連写画像をベースにして２回目の連写画像が加算されることによりぶれが補正され、フレームメモリ部１４２にぶれが補正された重ね合わせ画像が記憶される。

以降においては、このフレームメモリ部１４２にある１回目の連写画像の位置をベースにして３回目の連写画像、４回目の連写画像…が相関演算部１４３に供給されて、双方の画像から動きベクトルが検出され検出された動きベクトルに基づいてぶれ補正が行なわれて加算により得られた重ね合せ画像がフレームメモリ部１４２に次々に上書きされていく。

こうして１回の撮影操作を受けて複数枚の連写により得られた撮影画像どうしの重ね合わせが順次に行なわれていって所定枚数に達したら、システム制御部１１０からの切替信号によってスイッチＳＷ３が断から接に切り替えられる。

そうしたら、信号処理部１６０の画像読出部１６１によってそのフレームメモリ１４２ｂ内の重ね合わせ画像から所定の記録エリアのサイズで画像が切出し読み出される。このときには、相関演算部１４３の演算結果に基づいてシステム制御部１１０によってスルー画時の記録エリア（図８の右上参照）よりも狭い面積の記録エリア（図８の右下参照）が画像読出部１６１に設定され、画像読出部１６１によってフレームメモリ部１４２内の重ね合せ画像からその記録エリアのサイズで画像が切り出され読み出される。このシステム制御部１１０によっては、相関演算部１４３の演算結果に基づいてぶれが大きいほどより狭い面積の記録エリアが画像読出部１６１に設定される。

図２に示す信号処理部１６０によって画像が読み出されたら信号処理部１６０内の色分離部１６２によって画像を構成する各色信号が選択的に振り分けられるとともに、ある画素の色信号がその画素の周囲の画素の色信号によって補間生成される。さらに拡大処理部１６３によって拡大処理が行なわれてスルー画の記録エリアのサイズ（図８の右上参照）になるように画素数が揃えられ、画素数が揃えられた各色信号が画面ごとのプレーン信号にされて後段のＹＣ変換部１６４に供給される。

ＹＣ変換部１６４では、変換行列によりＹＣＣ信号が生成され、ＹＣＣ信号がさらに画像圧縮部１６５に供給され圧縮部１６５でＹＣＣ信号が圧縮され圧縮されたＹＣＣ信号と圧縮情報とからなる画像ファイルが記録再生部１８０によって記録媒体１８１に記録される。なおこの記録再生部１８０によっては、記録媒体１８１に記録されている画像が読み出されて画像表示部（不図示）に供給されＬＣＤ１５０上に再生画像の表示も行なわれる。

この様な構成にすると、システム制御部１１０が手ぶれ補正部１４０が備える相関演算部１４３によるぶれ量の算出結果に基づいて、撮影後に画像読出部１６１に重ね合わせ画像よりも狭い面積の記録エリア（図８右下の右下がりのハッチングと左下がりのハッチングとが交叉する部分）を設定してその記録エリア内の画像を切り出し読み出すことができる。

このため、図８で説明した様に撮像エリアが記録エリアを含まなくなるようなことがなくなって画像の周辺光量が画像の中央の光量とほぼ同じになる画像が得られるようになる。

本実施形態においては、手ぶれ補正部１４０によって本発明にいうぶれ補正手段の一例が構成され、システム制御部１１０と手ぶれ補正部１４０と信号処理部１６０と記録再生部１８０とで本発明にいう画像記録手段の一例が構成される。

ここでシステム制御部１１０が実行する撮影処理の手順を説明する。

図４（ａ）は、システム制御部１１０が実行する撮影処理の処理手順を示すフローチャートである。操作部１０１のモードレバー１０１ｅが撮影モード側に切り替えられレリーズボタンが半押しされたときにシステム制御部１１０は図４（ａ）のフローの処理を実行する。

システム制御部１１０は、ステップＳ４０１でＡＥ処理を実行して絞り値とシャッタ速度を算出し、算出したシャッタ速度が所定の速度よりも遅い場合には、タイミング発生部１１１にシャッタ速度に応じた連写回数となる撮影枚数を設定する。次のステップＳ４０２でＡＦ処理を実行してフォーカスレンズを合焦位置に配置する。ここでレリーズボタン１０２（図１参照）が全押しされたら次のステップＳ４０３でタイミング発生部１１１にタイミング信号を連続的に供給させ撮像部１２０が備える撮像素子に連写を開始させる。次のステップＳ４０４で全画素からなる画像を連写ごとに読み出し前処理部１３０に出力させ前処理部１３０が備えるＣＤＳ１３１に次々と処理を行なわせた後、ステップＳ４０５で前処理部１３０にＡ／Ｄ変換を行わせてデジタル信号の各色信号からなる画像データを手ぶれ補正部１４０に次々に出力させる。システム制御部１１０が所定枚数の撮影が終了したと判定したら、信号処理部１６０にその旨を通知するとともに手ぶれ補正部１４０内のスイッチＳＷ３を断から接に切り替える。さらにシステム制御部１１０は、相関演算部１４３によるぶれ量の算出結果に基づいて画像読出部１６１に記録エリアのサイズを設定し設定したサイズの記録エリアでフレームメモリ部１４２内の重ね合せ画像を切り出し読み出す。ステップＳ４０６で信号処理部１６０は画像読出部１６１で切り出した画像に色分離、拡大処理、ＹＣＣへの変換処理を行なってさらにステップＳ４０７で画像の圧縮処理を行なう。この一連のプロセスが終了して信号処理部１６０がプロセス終了フラグを書き換えたことを、システム制御部１１０が検知したらステップＳ４０８でシステム制御部１１０は記録再生部１８０に指示して圧縮情報と圧縮された画像とを画像ファイルにして記録媒体１８１に記録してこのフローの処理を終了する。

図４（ｂ）は、図４（ａ）のステップＳ４０８の媒体への記録処理の詳細を示すフローチャートである。

ステップＳ４０８の処理が開始されると、まずステップＳ４０８１で手ぶれ補正部１４０が備える相関演算部１４３の算出結果に基づいて複数枚の画像の撮像エリアが記録エリアを含んでいるかどうかを判定する。このステップＳ４０８１で含むと判定した場合には、ステップＳ４０８２へ進んでステップＳ４０８２でスルー画で使用していた画角と同じ画角、つまり図８の右上のハッチングにより示される広エリアサイズの記録エリアでフレームメモリ部１４２内の重ね合わせ画像を切出し読み出して記録媒体に画像ファイルの形で記録してこのフローの処理を終了する。

ステップＳ４０８１で複数枚の各画像の撮像エリアが記録エリアを含んでいないと判定した場合には、ステップＳ４０８３へ進んでステップＳ４０８３で複数の画像の撮像エリアが全て含まれる、上記広エリアサイズよりも狭いサイズの記録エリア（図８の右下の右下がりハッチングと左上がりハッチングが交差する部分）を設定してその記録エリアで画像を切出し読み出して画像ファイルの形で記録媒体に記録してこのフローの処理を終了する。

システム制御部１１０が図４（ａ）、図４（ｂ）のフローを実行すると、画像の周辺光量が画像の中央の光量とほぼ同じ画像と、周辺光量が低下した画像との２つの画像が得られる。

上記第１の実施形態では、撮影中のぶれ量を考慮してそのぶれ量が大きいほど狭いサイズの記録エリアを撮影後に設定することで画像の周辺光量が画像の中央の光量とほぼ同じになる画像を得てその画像を記録媒体に記録する構成の一例を示したが、第１実施形態の構成に加えて、周辺光量の低下した、フレームメモリ部１４２内の上記狭い記録エリアよりも広いサイズの広エリアサイズの画像も記録する構成にしておくと、ユーザは後からどちらか好きな方の画像を選択することが可能になる。

図５（ａ）、図５（ｂ）は、第２実施形態を示す図である。

この第２実施形態のデジタルカメラは、図１の外観を持ち、図２の内部構成と同じ構成を持つものとする。

なお、図５（ａ）のフローは、ステップＳ４０８の処理がステップＳ４０８Ａの処理に変更されている以外は図４（ａ）のフローの処理と同じであり、図５（ｂ）の処理は、ステップＳ４０８１Ａの処理が追加された以外は、図４（ｂ）の処理と同じである。

図５（ｂ）を参照して第１実施形態に付け加えられた処理内容をを説明する。

図５（ｂ）に示す様に、ステップＳ４０８１で複数枚の各画像の撮像エリアが記録エリアを含んでいないと判定した場合には、ステップＳ４０８１Ａへ進んでまずスルー画で使用していた画角と同じ画角つまり図８の右上のハッチングで示される記録エリア内の重ね合せ画像を切り出し読み出して画像と圧縮情報とからなる画像ファイルの形にして記録媒体に記録し、さらにステップＳ４０８３で複数の画像の撮像エリアが全て含まれるサイズ（図８の右下の右下がりのハッチングと左下がりのハッチングとが交叉する部分）の記録エリアを設定してその記録エリア内の画像をフレームメモリ内の重ね合わせ画像から切出し読み出して画像ファイルの形で記録媒体に記録してこのフローの処理を終了する。

システム制御部１１０がこのフローの処理を実行すると、画像の周辺光量が画像の中央の光量とほぼ同じになる画像が得られるとともに、撮影者が撮影しようとしていた画角の画像が周辺光量が低下した形で得られる。

このように第２実施形態の構成にすると、撮影者が周辺光量が低下した画像と、周辺光量の低下がない画像のうちのいずれかを適宜選択することができる。

図６（ａ）、図６（ｂ）、図７は、第３実施形態を示す図である。

この第３実施形態のデジタルカメラは、図１の外観を持ち、図２の内部構成と同じ構成を持つものとする。

図６（ａ）のフローは、ステップＳ４０８の処理がステップＳ４０８Ｂの処理に変更されている以外は図４（ａ）のフローと同じであり、図６（ｂ）のフローは、ステップＳ４０８４の処理が追加された以外は、図４（ｂ）の処理と同じである。また図７には、画像ファイルの一形態であるＥｘｉｆファイル内のメモリアロケーションが示されている。

画像ファイルの一形態であるＥｘｉｆファイルは、内部に図７に示す複数のメモリ領域をそれぞれ有する。複数のメモリ領域は、上からスタートコード領域、タグ領域、サムネイル画像領域、主画像領域であり、そのタグ領域には、主画像に関する情報例えば撮影日時等が記録される。そこでこのタグ領域に記録エリアのサイズを表す情報を記録して、再生時にそのタグ領域からその情報を読み出してＬＣＤ１５０上に表示することができるようにしている。

このようにしておくと、撮影者は、再生画像を見て手ぶれの補正が電子的に行なわれたことによって記録エリアのサイズがどの程度縮小されたかを表示により確認することができる。

なお、本実施形態では、手ぶれ補正部が備える相関演算部によってぶれ量が算出される例を掲げたが、角速度センサでぶれ量を検出し検出したぶれ量に応じて手ぶれ補正部が備えるアドレスシフト部１４４にぶれ量を表わす座標データが設定されてぶれが補正される構成であっても良い。

本発明の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラを示す図である。図１のデジタルカメラ１００内部の電気系統の構成ブロック図である。手ぶれ補正部１４０の構成を示す図である。システム制御部１１０が実行する撮影処理の処理手順を示すフローチャートである。図４（ａ）のステップＳ４０８の媒体への記録処理の詳細を示すフローチャートである。第２実施形態を示す図である。第２実施形態を示す図である。第３実施形態を示す図である。第３実施形態を示す図である。第３実施形態を示す図である。特許文献１〜特許文献４の技術を用いてぶれ補正を行なうときの状態を説明する図である。

符号の説明

１００デジタルカメラ
１０１操作子群
１０２レリーズボタン
１０５ファインダ
１１０システム制御部
１１１タイミング発生部
１２０撮像部
１３０前処理部
１４０手ぶれ補正部
１５０ＬＣＤ
１６０信号処理部
１７０レンズ鏡胴
１７０１レンズ光学系
１７０２絞り調節機構
１８０記録再生部
１８１記録媒体

Claims

撮像素子上に被写体を結像させて該被写体を表わす画像を生成する撮影装置において、
一回の撮影操作で連続する複数枚の撮影画像を撮影し、画像上のぶれが補正されるように重ね合せて１枚の重ね合わせ画像を生成するぶれ補正手段と、
撮影時のぶれの程度に応じて該ぶれの程度が大きいほど面積の狭い記録エリアに切り換え、前記ぶれ補正手段で生成された重ね合わせ画像から該記録エリア内の画像を切り出して記録する画像記録手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。
前記画像記録手段は、前記重ね合わせ画像のうちの、前記記録エリア内の画像を切り出して記録するとともに、該重ね合わせ画像のうちの、該記録エリアを含む該記録エリアよりも面積の広い広サイズエリアの画像を記録するものであることを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
前記画像記録手段は、前記記録エリア内の画像を切り出し画素数を前記広サイズエリアの画像と揃えるように拡大処理を施して記録するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の撮影装置。
前記画像記録手段は、切り出した前記記録エリア内の画像に記録エリアのサイズの情報を付して該画像を記録するものであることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項記載の撮影装置。
前記複数枚の撮影画像から動きベクトルを算出する動きベクトル算出手段を備え、
前記ぶれ補正手段は、前記複数枚の撮影画像を、前記動きベクトル算出手段で算出された動きベクトルに基づいて画像上のぶれが補正されるように重ね合せるものであることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１項記載の撮影装置。
当該撮影装置の角速度を検出する角速度センサを備え、
前記ぶれ補正手段は、前記複数枚の撮影画像を、前記角速度センサにより検出された角速度に基づいて画像上のぶれが補正されるように重ね合せるものであることを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１項記載の撮影装置。