JP4901069B2 - 電子カメラ - Google Patents

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Description

本発明は高画質で高速連続撮影が可能な電子スチルカメラに関する。
撮像素子の全領域から画像信号を読み出す通常撮影に対して連写時には撮像素子の一部の領域の画像信号のみを読み出すことにより、通常撮影では高画質を維持しながら高速連写えるようにした電子カメラが知られている(例えば、特許文献1)。
また、撮像素子のすべての画素から画像データを読み出す単写、連写、マルチ連写および高速連写に対して、超高速連写時には撮像素子の一部の画素からのみ画像データを読み出す高速読み出し、いわゆる間引き読み出しを行うことにより、撮像素子からの画像データの読み出し時間を短縮して超高速連続撮影を可能にするカメラが知られている(例えば、特許文献2)。
この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
特開平08−037634号公報 特開2001−94855号公報
しかしながら、連写速度が一定である特許文献1の電子カメラに特許文献2の電子カメラの技術を適用して、複数の連写速度による撮影を可能とした場合、撮像素子に一定の読み出し領域を設定し、連写時にはこの一定の読み出し領域の画像信号のみを読み出す構成となっているので、連写時の毎秒当たりの撮影コマ数が少ない場合は高画質な画像が得られるが、コマ数が多い場合には画質が悪くなるという問題がある。
(1) 請求項1の発明は、被写体像を撮像し、撮像した画像の内の任意の領域内の画像を読み出し可能な撮像素子と、複数の連続撮影速度のうちのいずれかを設定する速度設定操作部材と、速度設定操作部材により設定された連続撮影速度で撮像素子から撮像画像を読み出し可能な最大の画像読み出し領域を演算する領域演算手段と、連続撮影時に撮像素子から速度設定操作部材により設定された連続撮影速度で領域演算手段により自動的に演算された画像読み出し領域の撮像画像を読み出す画像読み出し手段と、前記領域演算手段により演算された画像読み出し領域を示す枠を、連続撮影を開始する前のファインダー画像上に重畳して表示する領域表示手段とを備える。
(2) 請求項2の発明は、被写体像を撮像し、撮像した画像の内の任意の領域内の画像を読み出し可能な撮像素子と、複数の連続撮影速度のうちのいずれかを設定する速度設定操作部材と、速度設定操作部材により設定された連続撮影速度で撮像素子から撮像画像を読み出し可能な最大の画像読み出し領域を演算する領域演算手段と、連続撮影時に撮像素子から速度設定操作部材により設定された連続撮影速度で領域演算手段により自動的に演算された画像読み出し領域の撮像画像を読み出す画像読み出し手段と、連続撮影を開始する前のファインダーに、領域演算手段により演算された画像読み出し領域内の撮像画像のみを表示するようにしたものである。
(3) 請求項3の発明は、被写体像を撮像し、撮像した画像の内の任意の領域内の画像を読み出し可能な撮像素子と、撮像素子により撮像された画像の中から画像を読み出す領域を設定する領域設定操作部材と、撮像素子による撮像画像の内の領域設定操作部材により設定された画像読み出し領域から読み出し可能な最高の連続撮影速度を演算する速度演算手段と、連続撮影時に撮像素子の領域設定操作部材により設定された画像読み出し領域から速度演算手段により自動的に演算された連続撮影速度で撮像画像を読み出す画像読み出し手段と、速度演算手段により演算された連続撮影速度をファインダーに表示する速度表示手段とを備える。
(1) 請求項1の発明によれば、設定した連写速度に応じた最大の画像読み出し領域を自動的に設定することができ、高画質を維持して広い領域の画像を高速連続撮影することができる。
(2) 請求項4の発明によれば、設定した画像読み出し領域に応じた最高の連写速度を自動的に設定することができ、高画質を維持して広い領域の画像を高速連続撮影することができる。
(3) 請求項8の発明によれば、連写速度を優先するのか、画像読み出し領域を優先するのかを任意に選択することができる。
《発明の第1の実施の形態》
図1は、第1の実施の形態のデジタルカメラの正面斜視図(a)と背面斜視図(b)である。第1の実施の形態のデジタルカメラは、カメラボディ1に撮影レンズ鏡筒2が装着されている。なお、この第1の実施の形態ではカメラボディに撮影レンズ鏡筒を装着する一眼レフ・デジタルカメラを例に上げて説明するが、撮影レンズをカメラボディに内蔵した、いわゆるコンパクト・デジタルカメラに対しても本願発明を適用することができる。
カメラボディ1の上面にはシャッターレリーズボタン3、液晶表示器4、モードダイヤル5、サブコマンドダイヤル6などが設けられている。また、カメラボディ1の背面にはメインコマンドダイヤル7、マルチセレクター8、液晶モニター9、メニューボタン10などが設けられている。
カメラボディ上面の液晶表示器4は、バッテリー残量、シャッター速度(1/125)またはISO(撮像感度)、絞り(F5.6)、撮影モード(M)、QUAL(画質、FINE)、ホワイトバランス(WB)、AFエリア、撮影枚数(35)、露出補正値などの表示セグメントを備えている。
モードダイヤル5は、プログラム撮影モードP、シャッター速度優先撮影モードS、絞り優先撮影モードA、マニュアル撮影モードMの他に、撮影中に操作する頻度が高いISO(撮像感度)設定モード、WB(ホワイトバランス)設定モード、QUAL(画質)設定モードを選択するためのダイヤル式の操作部材である。サブコマンドダイヤル6およびメインコマンドダイヤル7は、露出値、連写速度(毎秒当たりのコマ数)、画像読み出し領域などの撮影に関する情報を設定するダイヤル式の操作部材である。
マルチセレクター8は上下左右の押しボタン式方向キーから構成され、液晶モニター9のメニュー画面上においてカーソルを上下左右に移動させる。メニューにはホワイトバランス、測光方式、連写、連写時の画像読み出し領域、ISO、輪郭強調、階調補正などがあり、マルチセレクター8の上下方向キーにより選択し、左右方向キーにより設定する。メニューボタン10は、液晶モニター9に種々の情報設定項目や情報のメニュー画面を表示させるためのスイッチである。
図2は第1の実施の形態のデジタルカメラの構成を示す。撮像素子11は撮影レンズ(不図示)により結像された被写体像を撮像するCMOSなどの撮像素子であり、被写体像のアナログ画像信号を出力する。この撮像素子は、撮像した画像の内の任意に設定した領域内の画像のみを読み出すことができる。入力回路12は、撮像素子11からのアナログ画像信号に対して撮像感度の変更(ゲイン調整)などの処理を行った後、A/D変換し、設定された記録画素数(画像サイズ)への変更、階調補正(ガンマ補正)、エッジ強調、ホワイトバランス調整などの画像処理を行い、原画像データとして出力する。圧縮/伸長回路13は、設定された圧縮率(画質モード)にしたがって原画像データを圧縮するとともに、圧縮画像データをもとの原画像データに伸長する。測距装置14は被写体までの撮影距離を検出する。この測距結果に応じてレンズ駆動装置15により撮影レンズを合焦駆動する。
シャッターボタンスイッチ3aは、シャッターボタン3の操作に応じた信号を出力する。モードダイヤルスイッチ5aは、モードダイヤル5の設定位置(設定モード)に応じた信号を出力する。また、メインコマンドダイヤルスイッチ7aはメインコマンドダイヤル7の右方向回転および左方向回転の1クリックごとに信号を出力し、サブコマンドダイヤルスイッチ6aはサブコマンドダイヤル6の右方向回転および左方向回転の1クリックごとに信号を出力する。マルチセレクタースイッチ8aは、マルチセレクター8の上下左右の押しボタン式方向キーが操作されたときに各方向キーに応じた信号を出力する。メニューボタンスイッチ10aは、メニューボタン10が操作されると信号を出力する。
レンズ駆動装置15は、測距装置14の測距結果に応じて撮影レンズを合焦駆動する。バッファーメモリ16は撮影後の原画像データおよび圧縮後の圧縮画像データを一時的に記憶するメモリであり、SRAM、VRAM、SDRAMなどを用いることができる。モニター画像生成回路17は、撮影モード設定時には撮像素子1により撮像した原画像データから表示用画像データを生成して液晶モニター9に表示するとともに、再生モード設定時にはメモリカード19から読み出した圧縮画像データを圧縮/伸長回路13により伸長し、モニター画像生成回路17により表示用画像データを生成して表示する。表示駆動回路18は、液晶表示器4の各表示セグメントを駆動して各種情報を表示する。メモリカード19は取り外し可能な画像記録媒体であり、フラッシュメモリなどを用いることができる。
コントローラー20はCPU20aとメモリ20bなどの周辺部品から構成され、デジタルカメラの各種演算とシーケンス制御を実行するとともに、後述する連続撮影処理を行う。表示駆動回路21はファインダー表示器22を駆動し、撮影モード、露出値、撮影コマ数などの他に、連続撮影(連写)時の画像の読み出し領域を示す枠(詳細後述)を表示する。
ここで、第1の実施の形態の連続撮影時における毎秒当たりの撮影コマ数(この明細書では連続撮影速度または連写速度という)と、撮像素子11からの画像信号の読み出し領域(この明細書では画像読み出し領域という)との関係について説明する。この第1の実施の形態では連写速度に応じて画像読み出し領域を設定し、高画質と高速連写を両立させる。つまり、連写速度が速いほど、すなわち毎秒当たりの連写コマ数が多いほど、画像読み出し領域を狭くして画質を落とさずに高速連写を実現にする。
図3および図4は第1の実施の形態の連写時のファインダー画面を示す図である。この第1の実施の形態では、連写速度が3コマ/秒までは撮像素子11の全領域から画像信号を読み出すことができるものとする。連写速度が3コマ/秒までの場合には、図3(a)に示すようにファインダー表示器22に画像読み出し領域を示す枠を表示せず、被写体像の全領域をファインダー画面全体に表示する。したがって、撮影者は撮像画像の全領域を読み出すことを認識できる。
連写速度が4コマ/秒を超えた場合には、撮像素子11の全領域から画像信号を読み出すことができないので、撮像素子11の画像読み出し領域を連写速度に応じて制限する。図3(b)は連写速度が5コマ/秒の場合のファインダー表示器22の画像表示例を示す。この場合には、連写速度が3コマ/秒までの場合と同様な画質を維持しながら、5コマ/秒の連写速度で読み出し可能な最大の画像読み出し領域を演算し、連続撮影を開始する前に画像読み出し領域を示す枠23aを被写体像上に重畳して表示する。これにより、撮影者は5コマ/秒の連写速度では撮像画像の内の枠23a内の画像しか読み出せないことを認識できる。この場合、連続撮影を開始する前に、図4(a)に示すように読み出し領域内の被写体像のみをファインダー表示器22に表示するようにしてもよい。これは、ファインダー表示器22の表面に配置した液晶パネルを表示駆動回路21により駆動し、画像読み出し領域外の画像を透過できないようにすれば実現できる。同様に、モニター画像生成回路17によりモニター9を駆動し、連続撮影を開始する前のモニター9に画像読み出し領域内の撮像画像のみを表示してもよい。
図3(c)は連写速度が10コマ/秒の場合のファインダー表示器22の画像表示例を示す。この場合には、連写速度が3コマ/秒までの場合と同様な画質を維持しながら、10コマ/秒の連写速度で読み出し可能な最大の画像読み出し領域を演算し、連続撮影を開始する前に画像読み出し領域を示す枠23bを被写体像上に重畳して表示する。これにより、撮影者は10コマ/秒の連写速度では撮像画像の内の枠23b内の画像しか読み出せないことを認識できる。この場合、連続撮影を開始する前に、図4(b)に示すように画像読み出し領域内の被写体像のみをファインダー表示器22およびモニター9に表示するようにしてもよい。
なお、上述した図3(a)〜(c)に示す例では、連写速度が速くなった場合(毎秒当たりの連写コマ数が多くなった場合)に画像読み出し領域を撮像画像の中央部に制限するようにしたが、主要被写体が必ずしも撮像画像の中央に存在するとは限らず、そのような場合には連写速度が速くなると主要被写体が画像読み出し領域から外れてしまうことがある。また、仮に主要被写体が撮像画像の中央にいたとしても、図3(c)に示すように主要被写体の一部が画像読み出し領域からはみ出してしまうことがある。このような問題を防止するために、公知の顔認識手法や被写体認識手法を用いて撮像画像内の主要被写体の存在位置を検出し、図3(d)および図4(c)に示すように主要被写体が画像読み出し領域からはみ出さないように画像読み出し領域を設定することが望ましい。
連写速度、すなわち毎秒当たりの連写コマ数は、メニューボタン10の操作によりモニター9に表示されたメニューの中からマルチセレクター8により連写(連続撮影)モードを選択し、メインコマンドダイヤル7により設定する。
図5は第1の実施の形態の連写時の処理を示すフローチャートである。このフローチャートにより、第1の実施の形態の動作を説明する。コントローラー20のマイクロコンピューター20aは、メニュー画面により連写モードが選択されるとこの処理を実行する。
ステップ1においてメインコマンドダイヤル7により設定された連写速度、すなわち毎秒当たりの連写コマ数を読み込む。続くステップ2で、設定された連写速度において撮像素子11の全画素を読み出すことが可能な否かを確認する。設定された連写速度において撮像素子11による撮像画像の全領域を読み出すことができない場合はステップ3へ進み、設定された連写速度で撮像素子11による撮像画像から読み出し可能な領域を演算する。ステップ4において表示駆動回路21を制御してファインダー表示器22の被写体像上に撮像画像の読み出し領域を示す枠を表示する。一方、設定された連写速度において撮像素子11による撮像画像の全領域を読み出せる場合にはステップ5へ進む。
ステップ5においてシャッターボタンスイッチ5aによりシャッターボタン5が操作されたかどうかを確認し、シャッターがレリーズされたらステップ6へ進み、撮像素子11により撮像を行う。続くステップ7で入力回路12により撮像素子11の撮像画像の内の読み出し領域内の画素から画像信号を読み出し、バッファーメモリ16に記憶する。ステップ8ではバッファーメモリ16から原画像を読み出し、圧縮/伸長回路13により予め設定された画質とファイルサイズに応じて画像の圧縮を行い、圧縮画像をふたたびバッファーメモリ16に記憶する。
ステップ10においてシャッターボタンスイッチ5aによりシャッターボタン5が操作されたままか否かを確認し、シャッターボタン5が操作されたままであればステップ6へ戻って上述したように連写処理を継続し、シャッターボタン5が解放されていたら連写処理を終了してステップ11へ進む。ステップ11ではバッファーメモリ16に記憶されている圧縮画像をメモリカード19へ転送して記録し、連写処理を終了する。
このように、第1の実施の形態によれば、設定された連写速度で撮像素子11から撮像画像を読み出し可能な最大の画像読み出し領域を演算し、連続撮影時に撮像素子11から設定連写速度で最大の画像読み出し領域の撮像画像を読み出すようにしたので、設定した連写速度に応じた最大の画像読み出し領域を自動的に設定することができ、高画質を維持して広い領域の画像を高速連続撮影することができる。
また、第1の実施の形態によれば、演算された最大の画像読み出し領域を示す枠を、連続撮影を開始する前のファインダー画像上に重畳して表示するようにしたので、ファインダー上で設定連写速度に応じた画像読み出し領域を確認することができる。
さらに、第1の実施の形態によれば、連続撮影を開始する前のファインダーに演算結果の最大画像読み出し領域内の撮像画像のみを表示するようにしたので、ファインダー上で設定連写速度に応じた連写時の読み出し画像を確認することができる。
《発明の第2の実施の形態》
上述した第1の実施の形態では連写速度に応じて画像読み出し領域を設定する例を示したが、撮像画像の読み出し領域に応じた連写速度を設定する第2の実施の形態を説明する。なお、この第2の実施の形態の構成は図1および図2に示す構成と同様であり、説明を省略する。
図6は第2の実施の形態の連写時の処理を示すフローチャートである。このフローチャートにより、第2の実施の形態の動作を説明する。コントローラー20のマイクロコンピューター20aは、メニュー画面により連写モードが選択されるとこの処理を実行する。なお、図5に示す処理と同様な処理を行うステップに対しては同一のステップ番号を付して相違点を中心に説明する。
ステップ21においてメインコマンドダイヤル7により設定された画像読み出し領域を読み込む。画像読み出し領域は、液晶モニター9に表示されたメニュー画面の中からマルチセレクター8により画像読み出し領域設定モードを選択し、メインコマンドダイヤル7の1クリックごとに設定された撮像画像の中央の領域(図3(b)、(c)参照)のいずれかを選択する。ファインダー表示器22には、図3(b)、(c)に示すように画像読み出し領域を示す枠23a、23bが被写体像に重畳して表示されるので、メインコマンドダイヤル7を回して任意の画像読み出し領域を選択することができる。なお、マルチセレクター8の上下左右の方向キーによりファインダー画像上でカーソルを移動し、任意の画像読み出し領域を設定するようにしてもよい。
次に、ステップ22において画像読み出し領域に応じた連写速度、すなわち毎秒当たりの連写コマ数を演算する。この連写速度は、3コマ/秒までの連写速度の場合と同様な画質を維持しながら、設定した読み出し領域から撮像画像を読み出し可能な最大の速度である。演算した連写コマ数をファインダー表示器22およびモニター9に表示してステップ5へ進む。なお、ステップ5〜ステップ11の処理は図5に示す処理と同様であるから説明を省略する。
このように、第2の実施の形態によれば、撮像素子11による撮像画像の内の設定した画像読み出し領域から読み出し可能な最高の連続撮影速度を演算し、連続撮影時に撮像素子11の画像読み出し領域から演算結果の最高の連続撮影速度で撮像画像を読み出すようにしたので、設定した画像読み出し領域に応じた最高の連写速度を自動的に設定することができ、高画質を維持して広い領域の画像を高速連続撮影することができる。
また、第2の実施の形態によれば、設定された画像読み出し領域から撮像画像を読み出す演算結果の最高の連続撮影速度をファインダーに表示するようにしたので、ファインダー上で設定画像読み出し領域に応じた最高連写速度を確認することができる。
さらに、第2の実施の形態によれば、設定された画像読み出し領域を示す枠を、連続撮影を開始する前のファインダー画像上に重畳して表示するようにしたので、ファインダー上で設定画像読み出し領域を確認することができる。
さらにまた、第2の実施の形態によれば、連続撮影を開始する前のファインダーに、設定された画像読み出し領域内の撮像画像のみを表示するようにしたので、ファインダー上で連写時の読み出し画像を確認することができる。
《一実施の形態の変形例》
メニュー画面において連写速度優先撮影モードと画像読み出し領域優先撮影モードの内のいずれかを選択可能に構成し、連写速度優先撮影モードが選択されている場合には、設定された連写速度で読み出し可能な最大の領域よりも広い画像読み出し領域が設定されたときには、読み出し可能な最大の領域に制限し、一方、画像読み出し領域優先撮影モードが選択されている場合には、設定された画像読み出し領域から読み出し可能な最大の連写速度よりも速い連写速度が設定されたときには、読み出し可能な最大の連写速度に制限する。これにより、連写速度を優先するのか、画像読み出し領域を優先するのかを任意に選択することができる。
なお、撮像画像の解像度を落としても設定した連写速度で設定した画像読み出し領域の画像を読み出したい場合もある。そこで、メニュー画面において連写速度の設定と画像読み出し領域の設定とを同時に有効とする速度/領域設定撮影モードを選択可能に構成し、この速度/領域設定撮影モードが選択された場合に、設定した連写速度で設定した画像読み出し領域の画像を読み出すことができない場合には、自動的に公知の画素加算読み出しモードに移行し、隣接する画素どうしを1個の画素として扱い、それらの画素値を加算して1つの画素値として読み出す。このようにすれば、上述した連写速度優先設定と画像読み出し領域優先設定に加え、連写速度および画像読み出し領域優先設定が可能になり、連写撮影の機能を拡大することができる。
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。一実施の形態ではメインコマンドダイヤル7が速度設定操作部材および領域設定操作部材を構成する例を示したが、例えばサブコマンドダイヤル6あるいはマルチセレクター8によって構成してもよい。また、コントローラー20が領域演算手段、速度演算手段および領域/速度演算手段を構成し、入力回路12およびコントローラー20が画像読み出し手段を構成する。さらに、表示駆動回路21およびファインダー表示器22が領域表示手段および速度表示手段を構成し、表示駆動回路21がファインダー表示制御手段を構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
第1の実施の形態のデジタルカメラの正面斜視図(a)と背面斜視図(b)である。 第1の実施の形態のデジタルカメラの構成を示す図である。 第1の実施の形態の連続撮影時のファインダー画面を示す図である。 第1の実施の形態の連続撮影時の他のファインダー画面例を示す図である。 第1の実施の形態の連続撮影時の処理を示すフローチャートである。 第2の実施の形態の連続撮影時の処理を示すフローチャートである。
符号の説明
1 カメラボディ
2 撮影レンズ鏡筒
3 シャッターボタン
3a シャッターボタンスイッチ
4 液晶表示器
5 モードダイヤル
5a モードダイヤルスイッチ
6 サブコマンドダイヤル
6a サブコマンドダイヤルスイッチ
7 メインコマンドダイヤル
7a メインコマンドダイヤルスイッチ
8 マルチセレクター
8a マルチセレクタースイッチ
9 液晶モニター
10 メニューボタン
10a メニューボタンスイッチ
11 撮像素子
12 入力回路
13 圧縮/伸張回路
14 測距装置
15 レンズ駆動装置
16 バッファーメモリ
17 モニター画像生成回路
18 表示駆動回路
19 メモリカード
20 コントローラー
20a CPU
20b メモリ
21 表示駆動回路
22 ファインダー表示器
23 画像読み出し領域枠

Claims (3)

  1. 被写体像を撮像し、撮像した画像の内の任意の領域内の画像を読み出し可能な撮像素子と、
    複数の連続撮影速度のうちのいずれかを設定する速度設定操作部材と、
    前記速度設定操作部材により設定された連続撮影速度で前記撮像素子から撮像画像を読み出し可能な最大の画像読み出し領域を演算する領域演算手段と、
    連続撮影時に前記撮像素子から前記速度設定操作部材により設定された連続撮影速度で前記領域演算手段により自動的に演算された画像読み出し領域の撮像画像を読み出す画像読み出し手段と
    前記領域演算手段により演算された画像読み出し領域を示す枠を、連続撮影を開始する前のファインダー画像上に重畳して表示する領域表示手段とを備えることを特徴とする電子カメラ。
  2. 被写体像を撮像し、撮像した画像の内の任意の領域内の画像を読み出し可能な撮像素子と、
    複数の連続撮影速度のうちのいずれかを設定する速度設定操作部材と、
    前記速度設定操作部材により設定された連続撮影速度で前記撮像素子から撮像画像を読み出し可能な最大の画像読み出し領域を演算する領域演算手段と、
    連続撮影時に前記撮像素子から前記速度設定操作部材により設定された連続撮影速度で前記領域演算手段により自動的に演算された画像読み出し領域の撮像画像を読み出す画像読み出し手段と、
    連続撮影を開始する前のファインダーに、前記領域演算手段により演算された画像読み出し領域内の撮像画像のみを表示するファインダー表示制御手段を備えることを特徴とする電子カメラ。
  3. 被写体像を撮像し、撮像した画像の内の任意の領域内の画像を読み出し可能な撮像素子と、
    前記撮像素子により撮像された画像の中から画像を読み出す領域を設定する領域設定操作部材と、
    前記撮像素子による撮像画像の内の前記領域設定操作部材により設定された画像読み出し領域から読み出し可能な最高の連続撮影速度を演算する速度演算手段と、
    連続撮影時に前記撮像素子の前記領域設定操作部材により設定された画像読み出し領域から前記速度演算手段により自動的に演算された連続撮影速度で撮像画像を読み出す画像読み出し手段と、
    前記速度演算手段により演算された連続撮影速度をファインダーに表示する速度表示手段とを備えることを特徴とする電子カメラ。
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