JP2010114611A - デジタルスチルカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、安価な構成でありながら、手ぶれの少ない撮影画像を得ることが可能なデジタルスチルカメラを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係るデジタルスチルカメラは、被写体の光学像を電気的な撮像データとして出力する撮像部１１と；前記撮像データを不揮発的に保存する記憶部１２と；半押しと全押しの２段階に押し込むことが可能なシャッタボタン１３１などを備えて、ユーザ操作を受け付ける操作部１３と；シャッタボタン１３１が半押しされたときに、撮像部１１の間欠撮影処理を開始させて、以後、最新の撮像データを所定枚数分だけ一時的に格納しておき、シャッタボタン１３１が全押しされたときに、一時的に格納しておいた撮像データのいずれか一を記憶部１２に保存する制御部１５と；を有して成る。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルスチルカメラ（カメラ機能を備えた携帯端末を含む）に関するものであり、特に、その手ぶれ防止技術に関するものである。

近年、デジタルスチルカメラの多くは、手ぶれによる撮影画像の劣化（ピンボケ）を防止する機能を備えている。なお、手ぶれ防止機能を実現するための従来手法としては、振動センサで手ぶれを検出し、その検出結果に応じて光学レンズや固体撮像素子を移動させることにより、光軸の調整を行う光学式手ぶれ補正や、１回のシャッタ押下で複数枚の撮影画像を連続的に取得し、これらを比較して所定の演算処理を施すことにより、見かけ上手ぶれの少ない撮影画像を合成するデジタル式手ぶれ補正が主として採用されている。

なお、上記に関連する従来技術の一例としては、特許文献１を挙げることができる。
特開２００５−２８５５６７号公報

確かに、上記従来のデジタルスチルカメラであれば、上記の手ぶれ防止機能を活用することによって、手ぶれの少ない良好な撮影画像を得ることが可能である。

しかしながら、上記従来のデジタルスチルカメラにおいて、光学式手ぶれ補正を採用した場合には、振動センサや光軸調整装置（光軸補正用の光学レンズやこれを移動させるためのサーボ機構など）が必要となり、また、デジタル式手ぶれ補正を採用した場合には、高速な演算処理装置が必要となるため、コストアップが課題となっていた。

なお、特許文献１に記載された従来技術は、あくまで、手ぶれ補正領域を付加した固体撮像素子を具備し、動画撮影モードで手ぶれ補正機能を実行するビデオカメラにおいて、静止画モードが設定された際に高解像度の表示画像を得るための技術であり、上記課題を解決し得るものではなかった。

本発明は、上記の問題点に鑑み、安価な構成でありながら、手ぶれの少ない撮影画像を得ることが可能なデジタルスチルカメラを提供することを主たる目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係るデジタルスチルカメラは、被写体の光学像を電気的な撮像データとして出力する撮像部と；前記撮像データを不揮発的に保存する記憶部と；半押しと全押しの２段階に押し込むことが可能なシャッタボタンなどを備えて、ユーザ操作を受け付ける操作部と；前記シャッタボタンが半押しされたときに、前記撮像部の間欠撮影処理を開始させて、以後、最新の撮像データを所定枚数分だけ一時的に格納しておき、前記シャッタボタンが全押しされたときに、一時的に格納しておいた撮像データのいずれか一を前記記憶部に保存する制御部と；を有して成る構成（第１の構成）とされている。

なお、上記第１の構成から成るデジタルスチルカメラにおいて、前記制御部は、前記シャッタボタンが半押しされたときに、オートフォーカスのロック処理を実行する構成（第２の構成）にするとよい。

また、上記第１または第２の構成から成るデジタルスチルカメラにて、前記制御部は、前記シャッタボタンが全押しされたとき、一時的に格納しておいた撮像データの中で最も新しいものを自動的に選択して前記記憶部に保存する構成（第２の構成）にするとよい。

また、上記第１または第２の構成から成るデジタルスチルカメラにて、前記制御部は、前記シャッタボタンが全押しされたとき、一時的に格納しておいた撮像データの中からユーザによって選択されたものを前記記憶部に保存する構成（第３の構成）にするとよい。

本発明に係るデジタルスチルカメラであれば、安価な構成でありながら、手ぶれの少ない撮影画像を得ることが可能となる。

図１は、本発明に係るデジタルスチルカメラの一実施形態を示すブロック図である。本実施形態のデジタルスチルカメラ１０は、撮像部１１と、記憶部１２と、操作部１３と、表示部１４と、制御部１５と、を有して成る。

撮像部１１は、被写体の光学像を電気的な撮像データとして出力する手段であり、レンズ群や固体撮像素子（ＣＭＯＳ［Complementary Metal Oxide Semiconductor］やＣＣＤ［Charge Coupled Devices］など）を備えたカメラ部と、前記カメラ部で得られた撮像信号に所定の画像処理（アナログ／デジタル変換処理、ノイズ除去処理、色補正処理、画像圧縮処理など）を施し、これを撮像データとして制御部１５に出力する画像処理部と、を有して成る。また、撮像部１１は、制御部１５からの指示に基づいて、フォーカス補正や露出補正、ホワイトバランス調整などを自動的に行う機能を具備している。

記憶部１２は、撮像部１１で得られた撮像データを不揮発的に保存する手段であり、フラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭ［Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory］などの半導体メモリ、若しくは、ハードディスクドライブなどの大容量記憶デバイスを好適に用いることができる。

操作部１３は、ユーザ操作を受け付ける手段であり、シャッタボタン１３１のほかに、電源ボタン、ズームボタン、動作モード切替ボタン、カーソルキー、タッチパネルなどを具備して成る。シャッタボタン１３１は、半押しと全押しの２段階に押し込むことが可能なボタンであり、ユーザの撮影動作に際して、シャッタボタン１３１が半押しされたときには、制御部１５によってオートフォーカスのロック処理（以下、ＡＦ［Auto-Focus］ロック処理と呼ぶ）が実行され、シャッタボタン１３１が全押しされたときには、制御部１５によってレリーズ処理（撮像データの記憶処理）が実行される。なお、本実施形態のデジタルスチルカメラ１０において、機器の動作設定により手ぶれ防止機能がオンとされている場合には、シャッタボタン１３１が半押しされたときに、制御部１５によって撮像部１１の間欠撮影処理、並びに、撮像データの一時格納処理が開始され、シャッタボタン１３１が全押しされたときに、一時格納されている撮像データの選択処理、並びに、記憶部１２への転送・保存処理が実行されるが、これらの手ぶれ防止動作については後述する。

表示部１４は、撮像部１１で得られた撮像データや、記憶部１２から読み出された撮像データ、若しくは、デジタルスチルカメラ１０の動作設定や動作状態などに関する種々の情報を表示する手段であり、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイを備えて成る。

制御部１５は、デジタルスチルカメラ１０の全体動作を統括的に制御する手段であり、ＣＰＵ［Central Processing Unit］やＤＳＰ［Digital Signal Processor］などの演算手段のほかに、ＲＯＭ［Read Only Memory］やＲＡＭ［Random Access Memory］などの記憶領域１５１を有して成る。なお、記憶領域１５１を形成するＲＯＭは、ＣＰＵによって実行されるプログラムなどの格納領域として使用される。また、記憶領域１５１を形成するＲＡＭは、ＣＰＵの作業領域として使用されるほか、撮像データを所定枚数分（数枚〜数十枚）だけ一時的に格納しておくバッファ領域としても使用される。なお、撮像データのバッファに際して、上記のＲＡＭは、その容量に空きがある限り、新しい撮像データを順次保存していき、その容量が足りなくなったときには、最も古い撮像データから順次削除していくことにより、常に最新の撮像データを所定枚数分だけ一時的に格納する構成とされている。ただし、記憶領域１５１は、制御部１５に内蔵することなく、別途独立して設けても構わない。

次に、上記構成から成るデジタルスチルカメラ１０に特有の手ぶれ防止動作を説明するに先立ち、ユーザの撮影動作に伴う手ぶれ量の時間変化について、図２を参照しながら考察する。図２は、手ぶれ量の時間変化を模式的に示す図である。なお、図２の縦軸は手ぶれ量を示しており、横軸は時間の経過を示している。

時刻ｔ１以前は、ユーザが構図を模索している段階であるため、手ぶれ量の大きい状態が続いている。その後、時刻ｔ１において、撮影すべき構図が確定されると、手ぶれ量は一旦小さくなるが、時刻ｔ２において、シャッタボタンが全押しされる際には、シャッタボタンを押そうとする動作に起因して、ユーザの押下動作の直前から手ぶれ量が一時的に増大している。特に、コンパクトタイプのデジタルスチルカメラやカメラ機能を備えた携帯端末では、本体が非常に小型・軽薄であるために、シャッタボタンの押下時に手ぶれが生じやすくなっている。

一方、時刻ｔ２においてシャッタボタンが全押しされてから、実際にレリーズ処理が行われる時刻ｔ３までの間には、デジタルスチルカメラの動作原理上、少なからずレリーズタイムラグ（数［ｍｓ］〜数十［ｍｓ］）が生じる。すなわち、時刻ｔ３で生成・保存される撮像データは、シャッタボタンの押下時に生じた手ぶれの影響を受けたものとなる。

逆に言えば、シャッタボタンが全押しされる前（時刻ｔ２よりも前）、すなわち、ユーザが最も撮りたい構図で、ピントが合っており、かつ、手ぶれのない撮像データを保存することができれば、シャッタボタンの押下時に生じる手ぶれの影響を受けずに済むことが可能であると考えられる。

本発明は、上記の考察に着想を得て創作されたものであり、以下では、本実施形態のデジタルスチルカメラ１０に特有の手ぶれ防止動作について、図３を参照しながら詳細に説明する。図３は、手ぶれ防止機能が有効とされている場合の撮影動作を示すフローチャートであり、全てのステップＳ１〜Ｓ７は、制御部１５を主体として実行・制御される。

まず、ステップＳ１では、シャッタボタン１３１が半押しされているか否かの判定が行われる。ここで、シャッタボタン１３１が半押しされていると判定された場合には、フローがステップＳ２に進められ、半押しされていないと判定された場合には、ステップＳ１での判定動作が継続される。

ステップＳ１において、シャッタボタン１３１が半押しされていると判定された場合、ステップＳ２では、撮像部１１のＡＦロック処理が実行され、その後、フローがステップＳ３に進められる。ステップＳ３では、撮像部１１の間欠撮影処理が開始されると共に、撮像部１１で得られた撮像データの一時格納処理が合わせて実行される。

このように、撮像部１１の間欠撮影処理、並びに、撮像データの一時格納処理を開始させるためのトリガとして、シャッタボタン１３１の半押し操作を採用した構成であれば、ユーザが撮影すべき構図を確定し、ＡＦロック処理を実行するためにシャッタボタン１３１を半押しした時点で、何ら追加の操作を行うことなく、撮像部１１の間欠撮影処理、並びに、撮像データの一時格納処理を開始させることが可能となる。すなわち、本構成を採用することにより、ユーザに煩雑な操作を強いることなく、手ぶれ量が小さくなると推測される構図確定期間（図２の時刻ｔ１〜ｔ２）において、撮像部１１の間欠撮影処理、並びに、撮像データの一時格納処理を実行させることが可能となる。

なお、先にも述べたが、制御部１５の格納領域１５１を形成するＲＡＭは、その容量に空きがある限り、新しい撮像データを順次保存していき、その容量が足りなくなったときには、最も古い撮像データから順次削除していくことにより、常に最新の撮像データを所定枚数分だけ一時的に格納する構成とされている。このような構成とすることにより、制御部１５の格納領域１５１を不必要に大容量化する必要がなくなる。

また、デジタルビデオカメラでは、滑らかな動画像を得るために、高いフレームレート（３０〜６０［ｆｐｓ］）で被写体の連続撮影が行われるが、上記した撮像部１１の間欠撮影処理は、動画像の取得を目的とするものではないので、そのフレームレートを不必要に高く設定する必要はない。ただし、フレームレートを低く設定し過ぎると、シャッタボタン１３１の全押しタイミングと、その直前の間欠撮影タイミングとのタイムラグが大きくなり、ユーザの意図した撮像データを得ることができなくなるおそれがあるので、留意が必要である。

また、本フローチャートでは、撮像部１１の間欠撮影処理がステップＳ３で開始される旨の説明を行ったが、表示部１４にプレビュー画面を表示して、ファインダ代わりに用いている場合には、シャッタボタン１３１を何ら押下していない状態でも、撮像部１１による撮影処理は実行されているので、ステップＳ３では、撮像データの一時格納処理のみが開始されることになる。

その後、ステップＳ４では、シャッタボタン１３１が全押しされているか否かの判定が行われる。ここで、シャッタボタン１３１が全押しされていると判定された場合には、フローがステップＳ５に進められ、全押しされていないと判定された場合には、フローがステップＳ７に進められる。

ステップＳ４において、シャッタボタン１３１が全押しされていると判定された場合、ステップＳ５では、制御部１５の記憶領域１５１（ＲＡＭ）に一時格納されている撮像データのうち、記憶部１２に保存すべき撮像データの選択処理が実行される。そして、続くステップＳ６では、ステップＳ５で選択された撮像データが制御部１５の記憶領域１５１から記憶部１２に転送・保存され、上記一連のフローが終了される。

なお、ステップＳ５における画像選択処理の一例としては、記憶領域１５１に一時的に格納しておいた撮像データの中で最も新しいもの（図２の例で言えば、時刻ｔ２の直前に撮影された撮像データ）を自動的に選択して、記憶部１２に保存することが考えられる。このような構成であれば、ユーザ操作を要することなく、ステップＳ５の画像選択処理を自動的に完了することが可能となる。

また、ステップＳ５における画像選択処理の別の一例としては、記憶領域１５１に一時的に格納しておいた撮像データの中からユーザによって選択されたものを記憶部１２に保存することも考えられる。このような構成であれば、ユーザの意図した構図ないしタイミングで撮影された撮像データを記憶部１２に保存することが可能となる。なお、撮像データの選択に際しては、記憶領域１５１に一時的に格納しておいた撮像データを表示部１４に順次表示または一覧表示し、操作部１３でユーザの選択操作を受け付ければよい。

一方、ステップＳ４において、シャッタボタン１３１が全押しされていないと判定された場合、ステップＳ７では、シャッタボタン１３１が解放されているか否かの判定が行われる。ここで、シャッタボタン１３１が解放されていないと判定された場合には、フローがステップＳ３に戻されて、撮像部１１の間欠撮影処理、並びに、撮像データの一時格納処理が継続される。逆に、ステップＳ７にて、シャッタボタン１３１が解放されていると判定された場合には、構図確定状態が解消されたという判断の下、上記一連のフローが終了される。

上記したように、本実施形態のデジタルスチルカメラ１０は、手ぶれに伴う光軸ばらつきを事前に補正したり、手ぶれの影響を受けた撮像データを事後的にデジタル補正する従来構成と異なり、手ぶれ量が小さくなると推測される構図確定期間中（図２の時刻ｔ１〜ｔ２）に、予め被写体の間欠撮影を始めておき、シャッタボタン１３１の押下直前に得られた撮像データを記憶部１２に保存する構成、言い換えれば、シャッタボタン１３１の押下時に生じる手ぶれの影響を受けていない撮像データ（或いは手ぶれの影響の少ない撮像データ）を記憶部１２に保存する構成とされている。このような構成とすることにより、安価な構成でありながら、手ぶれの少ない撮影画像を得ることが可能となる。

なお、図３のフローチャートでは、本発明の手ぶれ防止動作を説明するために、機器の動作設定によって手ぶれ防止機能がオンとされている場合を例示したが、手ぶれ防止機能がオフされている場合には、ステップＳ３がスキップされるとともに、ステップＳ５が通常のレリーズ処理に置き換えられる。このように、手ぶれ防止機能のオン／オフ操作を受け付ける構成であれば、ユーザの意図を反映した撮影動作を行うことが可能となる。

また、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。

本発明は、デジタルスチルカメラの手ぶれ防止技術として好適に利用可能であり、さらに別の観点から見ると、レリーズタイムラグの解消にも寄与するものであると言える。

は、本発明に係るデジタルスチルカメラの一実施形態を示す図である。 は、手ぶれ量の時間変化を模式的に示す図である。 は、手ぶれ防止機能が有効とされている場合の撮影動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ デジタルスチルカメラ
１１ 撮像部
１２ 記憶部
１３ 操作部
１３１ シャッタボタン
１４ 表示部
１５ 制御部
１５１ 記憶領域

Claims (4)

1. 被写体の光学像を電気的な撮像データとして出力する撮像部と；
   前記撮像データを不揮発的に保存する記憶部と；
   半押しと全押しの２段階に押し込むことが可能なシャッタボタンなどを備えて、ユーザ操作を受け付ける操作部と；
   前記シャッタボタンが半押しされたときに、前記撮像部の間欠撮影処理を開始させて、以後、最新の撮像データを所定枚数分だけ一時的に格納しておき、前記シャッタボタンが全押しされたときに、一時的に格納しておいた撮像データのいずれか一を前記記憶部に保存する制御部と；
   を有して成ることを特徴とするデジタルスチルカメラ。
2. 前記制御部は、前記シャッタボタンが半押しされたときに、オートフォーカスのロック処理を実行することを特徴とする請求項１に記載のデジタルスチルカメラ。
3. 前記制御部は、前記シャッタボタンが全押しされたときに、一時的に格納しておいた撮像データの中で最も新しいものを自動的に選択して前記記憶部に保存することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデジタルスチルカメラ。
4. 前記制御部は、前記シャッタボタンが全押しされたときに、一時的に格納しておいた撮像データの中からユーザによって選択されたものを前記記憶部に保存することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデジタルスチルカメラ。

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