JP7008513B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置に関する。

従来、動画像を撮影する撮像装置が知られている。ユーザは、撮影対象を変更する場合等に、撮像装置の向きを変える。撮像装置の向きを変える動作として、たとえば、左右方向に振るパン、および垂直方向に振るチルトを挙げることができる。

特開２００５－３０３４９２号公報（特許文献１）には、高速なパンあるいはチルトを、撮像装置に搭載された加速度センサによって検知して、高速動作中に撮影されたぶれ画像を静止画像に切り替える撮像装置が開示されている。ぶれ画像が表示されないため、動画像の視聴者の不快感を軽減することができる。

特開２００５－３０３４９２号公報

特許文献１に開示されている撮像装置においては、撮影された動画像に対して、ガンマ処理、ニー圧縮処理、およびノイズ除去等の高画質化処理が行なわれる。当該処理は、ユーザが撮影対象を変更する場合等、撮像装置の向きを急に変えた場合に撮影されたぶれ画像に対しても行なわれる。しかし、当該ぶれ画像は静止画像に切り替えられて表示されないため、ぶれ画像に対する高画質化処理は不要である。特許文献１に開示されている撮像装置においては、ぶれ画像に対する高画質化処理によって不要な電力が消費されている。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、動画の視聴者の不快感を軽減しながら、撮像装置を省電力化することである。

本発明に係る撮像装置は、被写体の光学像の光電変換によって得られた静止画を撮像時間間隔毎に表示することによって、被写体の動画像を表示する。撮像装置は、撮像素子と、画像処理部と、表示部と、制御部とを備える。撮像素子は、光学像の光電変換によって得られた第１画像データを出力する。画像処理部は、第１画像データにノイズ除去処理を行なった第２画像データを出力する。表示部は、第２画像データを表示する。制御部は、撮像素子に撮像時間間隔を指示する。制御部は、撮像装置の加速度が閾値を超えた場合、画像処理部に切替信号を出力する。画像処理部は、切替信号を受けた場合、現在の時間間隔においてノイズ除去処理を停止して、予め用意された画像データを表示部に出力する。

本発明に係る撮像装置によれば、撮像装置の加速度が閾値を超えた場合に画像処理部によるノイズ除去処理が行なわれずに、予め用意された画像データが表示部に表示されるため、動画の視聴者の不快感を軽減しながら、撮像装置の省電力化を実現することができる。

実施の形態１に係る撮像装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 図１の撮像装置をユーザが高速に移動させた様子を示す図である。 図１の撮像装置における基本動作の一例を示すタイミング図ある。 実施の形態２に係る撮像装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 図４の撮像装置の基本動作の一例を示すタイミング図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則として繰り返さない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る撮像装置１００の機能構成の一例を示すブロック図である。図１に示されるように、撮像装置１００は、撮像素子１と、画像処理部２と、画像表示部３と、制御部４とを備える。制御部４は、タイミングジェネレータ４１と、動作状態判定回路４２と、加速度センサ４３とを含む。撮像装置１００は、被写体の光学像の光電変換によって得られた静止画を撮像時間間隔（フレーム）毎に表示することによって、被写体の動画像を画像表示部３に表示する。

タイミングジェネレータ４１は、撮像素子１にフレームを指示する駆動パルスを出力する。撮像素子１は、被写体の光学像を光電変換し、得られた電荷を蓄積する。撮像素子１は、タイミングジェネレータ４１からの駆動パルスに同期して、フレーム毎に蓄積している電荷を読み出し、動画像Ｍ１（第１画像データ）を画像処理部２に出力する。

タイミングジェネレータ４１は、画像処理部２に水平基準信号および垂直基準信号を出力する。画像処理部２は、水平基準信号および垂直基準信号を用いて動画像Ｍ１の画素の位置を求める。画像処理部２は、動画像Ｍ１に対して、ダーク補正等のノイズ除去処理を含む高画質化処理を行ない、動画像Ｍ２（第２画像データ）を生成する。画像処理部２は、動画像Ｍ２を画像表示部３に出力する。

動作状態判定回路４２は、加速度センサ４３から出力された電圧値を受ける。当該電圧値が閾値以上の値になった場合、動作状態判定回路４２は、電子シャッタ制御信号をタイミングジェネレータ４１に出力する。タイミングジェネレータ４１は、電子シャッタ制御信号を受けた場合、駆動パルスとは関係なく、撮像素子１に電子シャッタパルスを出力する。また、タイミングジェネレータ４１は、画像処理部２に電子シャッタ制御通知信号（切替信号）を出力する。

撮像素子１は、電子シャッタパルスを受けた場合、蓄積した電荷を放電し、動画像Ｍ１の出力を停止する。撮像素子１が電子シャッタパルスを受けた場合に、撮像素子１が動画像Ｍ１を出力中であった場合、動画像Ｍ１が上部あるいは下部だけの画像になる。そのような動画像Ｍ１に対して高画質化処理を行なう必要はないため、画像処理部２は、電子シャッタ制御通知信号を受けた場合、動画像Ｍ１を破棄して動画像Ｍ１に対して高画質化処理を行なわず、予め用意された画像データを動画像Ｍ２として画像表示部３に出力する。

図２は、図１の撮像装置１００をユーザが高速に移動させた様子を示す図である。撮像装置１００を高速に移動させる場合としては、たとえばユーザが撮影対象を変更するために撮像装置１００の向きを急に変える場合を挙げることができる。図２に示されるような場合に撮影されるぶれ画像は、撮像装置１００においては予め用意された画像に切り替えられて表示されないため、当該ぶれ画像に対する画像処理部２による高画質化処理は不要である。

撮像装置１００においては、撮像装置１００が高速に移動された場合を加速度センサ４３の出力値が閾値を超えた場合として検知し、画像処理部２による高画質化処理が停止される。さらに、撮像装置１００が高速に移動された場合に撮像素子１に対して電子シャッタ制御を行なって蓄積された電荷を放電させて、動画像Ｍ１の出力が停止される。

撮像装置１００によれば、撮像装置１００が高速に移動された場合に、画像処理部２の高画質化処理の停止および撮像素子１からの動画像Ｍ１の出力の停止によって、動画の視聴者の不快感を低減しながら、撮像装置１００の省電力化を実現することができる。

図３は、図１の撮像装置１００における基本動作の一例を示すタイミング図ある。図３においては、連続するフレームＦ１～Ｆ５における動作が示されている。図３に示される垂直基準信号、電子シャッタ制御信号、電子シャッタパルス、動画像Ｍ１、および動画像Ｍ２は、図１の垂直基準信号、電子シャッタ制御信号、電子シャッタパルス、動画像Ｍ１、および動画像Ｍ２にそれぞれ対応する。垂直走査は、撮像素子１の各行を順次選択し、電荷の読み出し、放電が行なわれる様子を示している。

図３を参照しながら、まず、撮像装置１００が高速に移動されていない場合の撮像装置１００の動作について説明する。撮像装置１００が高速に移動されていない場合、加速度センサ４３からの電圧値は、閾値未満である。撮像装置１００が高速に移動されていないフレームは、フレームＦ１，フレームＦ４，フレームＦ５である。フレームＦ１においては、撮像素子１から読み出された画像データＡが、画像処理部２による高画質化処理が行なわれた後、画像表示部３に表示される。フレームＦ４においては、撮像素子１から読み出された画像データＣが、画像処理部２による高画質化処理が行なわれた後、画像表示部３に表示される。フレームＦ５においては、撮像素子１から読み出された画像データＤが、画像処理部２による高画質化処理が行なわれた後、画像表示部３に表示される。

次に、撮像装置１００が高速に移動された場合の撮像装置１００の動作について説明する。撮像装置１００が高速に移動された場合、加速度センサ４３からの電圧値が閾値以上である。撮像装置１００が高速に移動されたフレームは、フレームＦ２およびフレームＦ３である。フレームＦ２にて加速度センサ４３からの電圧値が閾値以上になった場合、動作状態判定回路４２から電子シャッタ制御信号がタイミングジェネレータ４１に出力される。タイミングジェネレータ４１は、垂直基準信号とは関係なく、撮像素子１に電子シャッタパルスを出力する。撮像素子１においては、電荷を放電させる垂直走査が行われる。フレームＦ２において撮像素子１から出力されていた画像データＢは電子シャッタ制御により撮像素子１からフレームＦ２の途中から出力されなくなる。フレームＦ２およびフレームＦ３において画像処理部２は、予め用意していた画像を画像表示部３に出力する。

実施の形態１に係る撮像装置によれば、高速な移動動作が行われた場合でも、ぶれ画像が表示されず、予め用意された画像が表示されるため、視聴者の不快感を低減することができる。また、高画質化処理の停止および撮像素子からの画像データの出力の停止によって、撮像装置の省電力を実現することができる。

実施の形態２．
図４は、実施の形態２に係る撮像装置２００の機能構成の一例を示すブロック図である。図４に示されるよう撮像装置２００の構成は、図１の撮像装置１００の構成にメモリ５１およびメモリ５２が加えられるとともに、画像処理部２が画像処理部２２に置き換えられた構成である。これら以外の構成は同様であるため、説明を繰り返さない。

画像処理部２２は、フレーム毎に、メモリ５１（第１メモリ）あるいはメモリ５２（第２メモリ）に、動画像Ｍ１を交互に保存する。直前のフレームにおける動画像Ｍ１は、現在のフレームにおいて動画像Ｍ１が保存されるメモリとは異なるメモリに保存されている。画像処理部２２は、動画像Ｍ１に対して高画質化処理を行なった画像データを、フレーム毎にメモリ５１あるいはメモリ５２に交互に保存してもよい。

図５は、図４の撮像装置２００の基本動作の一例を示すタイミング図である。図５を参照しながら、まず、撮像装置２００が高速に移動されていない場合の撮像装置２００の動作について説明する。撮像装置２００が高速に移動されていないフレームは、フレームＦ１，フレームＦ４，フレームＦ５である。フレームＦ１においては、撮像素子１から読み出された動画像Ｍ１の画像データＡは、メモリ５１に格納され、次のフレームＦ２にて動画像Ｍ２として画像処理部２２から画像表示部３に出力される。フレームＦ４においては、撮像素子１から読み出された動画像Ｍ１の画像データＣは、メモリ５１に格納され、次のフレームＦ５にて動画像Ｍ２として画像処理部２２から画像表示部３に出力される。フレームＦ５においては、撮像素子１から読み出された動画像Ｍ１の画像データＤは、メモリ５２に格納され、次のフレームにて動画像Ｍ２として画像処理部２２から画像表示部３に出力される。

次に、撮像装置１００が高速に移動された場合の撮像装置２００の動作について説明する。撮像装置２００が高速に移動されたフレームは、フレームＦ２およびフレームＦ３である。タイミングジェネレータ４１から撮像素子１に電子シャッタパルスが出力されると、撮像素子１においては電荷を放電させる垂直走査が行われる。フレームＦ２において撮像素子１から出力されていた画像データＢは、電子シャッタ制御によりフレームＦ２の途中から出力されなくなる。電子シャッタ制御が行なわれるまでに出力された画像データＢは、メモリ５２に保存される。

画像処理部２２では、現在のフレーム（フレームＦ３およびフレームＦ４）より前のフレーム（フレームＦ１およびフレームＦ３）で電子シャッタパルスが出力された場合、現在のフレームの画像データの出力を行わず、予め用意された画像データを画像表示部３に出力する。あるいは、電子シャッタパルスが出力される前にメモリ５１あるいはメモリ５２に保存されている画像データを予め用意された画像データとして画像表示部３に出力してもよい。この場合、フレームＦ２～Ｆ４までは、同一の画像データＡが画像表示部３に表示されるため、画像表示部３に画像データＡの静止画像が表示される。

画像表示部３では、実施の形態１と異なり、途中で途切れた画像（たとえば画像データＢ）は表示されない。そのため、実施の形態１よりも視聴者の不快感を低減することができる。

以上、実施の形態２に係る撮像装置によれば、高速な移動動作が行われた場合でも、ぶれ画像が表示されず、予め用意された画像が表示されるため、視聴者の不快感を低減することができる。また、高画質化処理の停止および撮像素子からの画像データの出力の停止によって、撮像装置の省電力を実現することができる。

今回開示された各実施の形態は、矛盾しない範囲で適宜組み合わせて実施することも予定されている。今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 撮像素子、２，２２ 画像処理部、３ 画像表示部、４ 制御部、４１ タイミングジェネレータ、４２ 動作状態判定回路、４３ 加速度センサ、５１，５２ メモリ、１００，２００ 撮像装置。

Claims (5)

1. 被写体の光学像の光電変換によって得られた静止画を撮像時間間隔毎に表示することによって、前記被写体の動画像を表示する撮像装置であって、
   前記光学像の光電変換によって得られた第１画像データを出力する撮像素子と、
   前記第１画像データにノイズ除去処理を行なった第２画像データを出力する画像処理部と、
   前記第２画像データを表示する表示部と、
   前記撮像素子に前記撮像時間間隔を指示する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記撮像装置の加速度が閾値を超えた場合、前記画像処理部に切替信号を出力し、
   前記画像処理部は、前記切替信号を受けた場合、現在の時間間隔において前記ノイズ除去処理を停止して、予め用意された画像データを前記表示部に出力し、前記制御部からの前記切替信号の出力が停止した場合、次の時間間隔から前記ノイズ除去処理を再開する、撮像装置。
2. 前記制御部は、前記加速度が前記閾値を超えた場合、さらに、前記撮像素子に蓄積された電荷を放電させる電子シャッタパルスを出力し、
   前記撮像素子は、前記電子シャッタパルスを受けた場合、前記第１画像データの出力を停止する、請求項１に記載の撮像装置。
3. 第１メモリおよび第２メモリをさらに備え、
   前記画像処理部は、前記撮像時間間隔毎に前記撮像素子から受けた第１画像データを前記第１メモリまたは前記第２メモリに交互に保存し、現在の撮像時間間隔において、１つ前の撮像時間間隔において前記第１メモリまたは前記第２メモリに保存された第１画像データから生成された前記第２画像データを出力する、請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記画像処理部は、前記切替信号を受けた場合、前記第１メモリまたは前記第２メモリに保存されている第１画像データを、前記予め用意された画像データとして出力する、請求項３に記載の撮像装置。
5. 被写体の光学像の光電変換によって得られた静止画を撮像時間間隔毎に表示することによって、前記被写体の動画像を表示する撮像装置であって、
   前記光学像の光電変換によって得られた第１画像データを出力する撮像素子と、
   前記第１画像データにノイズ除去処理を行なった第２画像データを出力する画像処理部と、
   前記第２画像データを表示する表示部と、
   前記撮像素子に前記撮像時間間隔を指示する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記撮像装置の加速度が閾値を超えた場合、前記画像処理部に切替信号を出力し、
   前記画像処理部は、前記切替信号を受けた場合、現在の時間間隔において前記ノイズ除去処理を停止して、予め用意された画像データを前記表示部に出力し、
   前記制御部は、前記加速度が前記閾値を超えた場合、さらに、前記撮像素子に蓄積された電荷を放電させる電子シャッタパルスを出力し、
   前記撮像素子は、前記電子シャッタパルスを受けた場合、前記第１画像データの出力を停止する、撮像装置。

Images