JPH1146319A

JPH1146319A - 画像入力装置

Info

Publication number: JPH1146319A
Application number: JP10131921A
Authority: JP
Inventors: Saburo Sasaki; 三郎佐々木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-05-27
Filing date: 1998-05-14
Publication date: 1999-02-16
Anticipated expiration: 2018-05-14
Also published as: US6657671B1; JP3934786B2

Abstract

(57)【要約】【課題】連続撮像時に、被写体が暗い場合でも、高画
質・高解像度の画像を得ることが可能な画像入力装置を
提供すること。【解決手段】システムコントローラ３０により、スト
ロボ光を発光させて連続撮像を行う際に、１回目の撮像
によって得られた画像データを撮像素子２３から読み出
すタイミングで２回目の撮像を制御し、その２回目の撮
像後、２回目の撮像によって得られた画像データを撮像
素子２３から読み出すタイミングよりも前のタイミング
で遮光動作を制御して、撮像素子２３をシャッタ機構２
２により遮光し、また、２回目の撮像開始から２回目の
ストロボ光を発光させるタイミングを、一回目の撮像開
始から１回目のストロボ光を発光させるタイミングより
も短い間隔でストロボ回路４のストロボ発光動作を制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画像入力装置に
関し、より詳細には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device
）撮像素子等の固体撮像素子を用いて被写体を撮像し
て得られる画像データを入力するデジタルスチルカメ
ラ、デジタルビデオカメラ等の画像入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像入力装置では、連続撮像を
行うため、露光毎に画像データを読み出してメモリに蓄
える必要があり、固体撮像素子に与えられた画素数に応
じてその読み出しに必要な時間は相違する。特に、高画
質な画像を得る場合には、固体撮像素子の画素数が多く
設定されるので、読み出し時間は長くなる。このため、
近年、少ない画素数で高画質化を図るための画素ずらし
技術が提案されている。

【０００３】ここで、従来の高画質化手法について説明
する。図１１は従来例による画素ずらしタイミングを説
明するタイミングチャートである。図１１に示した画素
ずらしタイミングでは、ＣＣＤ撮像素子から画像データ
を読み出す読み出し時間（ＴＲ）が例えば１／６０〜１
／１５秒の範囲に設定されるので、１回目と２回目の露
光時間を一定にした場合の電子シャッタを切る時間間
隔、すなわち画像データの読み出しを開始するタイミン
グの時間間隔は読み出し時間（ＴＲ）に画素ずらし時間
（ＴＳ）を加えた時間となる。この画素ずらし時間（Ｔ
Ｓ）は、フォトダイオードから垂直ＣＣＤに電荷を転送
する時間（ＴＦ）後に実施される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように従来例による画像入力装置および画像入力シス
テムでは、画像データの読み出しを開始するタイミング
の時間間隔でしか電子シャッタを切って撮像することが
できないので、手振れ撮像を考慮した上で高速での連続
撮像が必要となる動的被写体の撮像や手持ち撮像には不
適となり、撮像条件が静的被写体を撮像対象とした静止
画撮像に限定されることから、撮像能力を十分発揮でき
ないという問題点があった。

【０００５】また、連続撮像を行う場合に、暗い被写体
の場合には、手振れが起きるため、ぶれた画像になると
いう問題点もあった。

【０００６】本発明は、上述の問題点に鑑み、連続撮像
時に、被写体が暗い場合でも、高画質・高解像度の画像
を得ることが可能な画像入力装置を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、請求項１の発明に係る画像入力装置は、連続撮像
可能な画像入力装置において、被写体像を撮像して一定
画素数分の画像データを得る撮像素子と、前記撮像素子
に対して遮光状態を形成する遮光手段と、前記撮像素子
による撮像が行われているときにストロボ光を発光する
ストロボ光発光手段と、前記撮像素子による連続撮像の
内の第１の撮像によって得られた画像データを前記撮像
素子から読み出すタイミングで前記撮像素子による連続
撮像の内の第２の撮像を制御し、前記第２の撮像後、前
記第２の撮像によって得られた画像データを前記撮像素
子から読み出すタイミングよりも前のタイミングで前記
遮光手段による遮光動作を制御する第１制御手段と、前
記第２の撮像開始から第２のストロボ光を発光させるま
での間隔を、前記第１の撮像開始から第１のストロボ光
を発光させるまでの間隔よりも短くなるように前記スト
ロボ光発光手段によるストロボ発光動作を制御する第２
制御手段と、を備えたものである。

【０００８】また、請求項２の発明に係る画像入力装置
は、連続撮像可能な画像入力装置において、被写体像を
撮像して一定画素数分の画像データを得る撮像素子と、
前記撮像素子による被写体の撮影範囲を変更する変更手
段と、前記撮像素子に対して遮光状態を形成する遮光手
段と、前記撮像素子による撮像が行われているときにス
トロボ光を発光するストロボ光発光手段と、前記撮像素
子による連続撮像の内の第１の撮像後に前記変更手段に
よる前記撮像範囲の変更を制御し、前記第１の撮像によ
って得られた画像データを前記撮像素子から読み出すタ
イミングで前記撮像素子による連続撮像の内の第２の撮
像を制御し、前記第２の撮像後、前記第２の撮像によっ
て得られた画像データを前記撮像素子から読み出すタイ
ミングよりも前のタイミングで前記遮光手段による遮光
動作を制御する第１制御手段と、前記第２の撮像開始か
ら第２のストロボ光を発光させるまでの間隔を、前記第
１の撮像開始から第１のストロボ光を発光させるまでの
間隔よりも短くなるように前記ストロボ光発光手段によ
るストロボ発光動作を制御する第２制御手段と、を備え
たものである。

【０００９】また、請求項３の発明に係る画像入力装置
は、連続撮像可能な画像入力装置において、被写体を撮
像して一定画素数分の画像データを得る撮像素子と、前
記撮像素子から読み出された画像データを記憶する記憶
手段と、前記撮像素子に対して遮光状態を形成する遮光
手段と、前記撮像素子による撮像が行われているときに
ストロボ光を発光するストロボ光発光手段と、前記撮像
素子による連続撮像の内の第１の撮像によって得られた
第１画像データを前記撮像素子から読み出すタイミング
で前記撮像素子による連続撮像の内の第２の撮像を制御
し、前記第２の撮像後、前記第２の撮像によって得られ
た第２画像データを前記撮像素子から読み出すタイミン
グよりも前のタイミングで前記遮光手段による遮光動作
を制御する第１制御手段と、前記第２の撮像開始から第
２のストロボ光を発光させるまでの間隔を、前記第１の
撮像開始から第１のストロボ光を発光させるまでの間隔
よりも短くなるように前記ストロボ光発光手段によるス
トロボ発光動作を制御する第２制御手段と、前記第１制
御手段の制御で前記撮像素子から読み出されて前記記憶
手段に記憶された第１画像データと第２画像データとを
合成する画像合成手段と、を備えたものである。

【００１０】また、請求項４の発明に係る画像入力装置
は、連続撮像可能な画像入力装置において、被写体を撮
像して一定画素数分の画像データを得る撮像素子と、前
記撮像素子による被写体の撮像範囲を変更する変更手段
と、前記撮像素子から読み出された画像データを記憶す
る記憶手段と、前記撮像素子に対して遮光状態を形成す
る遮光手段と、前記撮像素子による撮像が行われている
ときにストロボ光を発光するストロボ光発光手段と、前
記撮像素子による連続撮像の内の第１の撮像後に前記変
更手段による撮像範囲の変更を制御し、前記第１の撮像
によって得られた第１画像データを前記撮像素子から読
み出すタイミングで前記撮像素子による連続撮像の内の
第２の撮像を制御し、前記第２の撮像後、前記第２の撮
像によって得られた第２画像データを前記撮像素子から
読み出すタイミングよりも前のタイミングで前記遮光手
段による遮光動作を制御する第１制御手段と、前記第２
の撮像開始から第２のストロボ光を発光させるまでの間
隔を、前記第１の撮像開始から第１のストロボ光を発光
させるまでの間隔よりも短くなるように前記ストロボ光
発光手段によるストロボ発光動作を制御する第２制御手
段と、前記第１制御手段の制御で前記撮像素子から読み
出されて前記記憶手段に記憶さた第１画像データと第２
画像データとを合成する画像合成手段と、を備えたもの
である。

【００１１】また、請求項５の発明に係る画像入力装置
は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の発明におい
て、前記ストロボ発光手段が、複数のストロボコンデン
サを備えているものである。

【００１２】また、請求項６の発明に係る画像入力装置
は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の発明におい
て、前記ストロボ発光手段が、単一のストロボコンデン
サを備えているものである。

【００１３】また、請求項７の発明に係る画像入力装置
は、請求項１〜６のいずれか一つに記載の画像入力装置
において、前記第１制御手段は、少なくとも、前記スト
ロボ光を発光させて連続撮像を行うための第１モード
と、前記ストロボ光を発光させないで連続撮像を行うた
めの第２モードとを有し、撮像素子による測光値に基づ
いて得られる露光時間と予め設定された手振れ時間との
比較結果に基づいて前記第１モードを実行するか、若し
くは、前記第２モードを実行するかを判断するものであ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明に係る画像入力装置の好適な実施の形態を詳細に説
明する。

【００１５】図１はこの発明に係る画像入力装置の一実
施の形態を示すブロック図であり、同図において、１は
画像入力装置の一例であるデジタルスチルカメラ（以下
にデジタルカメラと称する）を示している。図１に示し
たデジタルカメラ１は、主要な構成を大別すると、被写
体を撮像してアナログ画像データを得る撮像ブロック２
と、この撮像ブロック２で得られたアナログ画像データ
をデジタル化したデジタル画像データを処理して外部に
出力する信号処理ブロック３とを備えている。

【００１６】このデジタルカメラ１において、撮像ブロ
ック２と信号処理ブロック３間には、画像データをアナ
ログ・デジタル変換するＡ／Ｄ変換部５が設けられ、信
号処理ブロック３には、図示せぬモードスイッチ等の操
作に応じて信号を発生して信号処理ブロック３にその信
号を出力する信号発生器６が接続されている。

【００１７】撮像ブロック２は、光学レンズ２０、信号
処理ブロック３の制御に従って移動可能に設けられた撮
像部２１等を有している。撮像部２１は、レンズ２０に
入射された光を光学的機構で遮光するシャッタ機構２２
と、レンズ２０に入射された光を受光するＣＣＤ２３
と、このＣＣＤ２３を支持してＣＣＤ２３の受光面を結
像面との間で平行に移動させ同一被写体の撮像範囲を変
更して画素ずらしを行う圧電素子２４とを有している。
ＣＣＤ２３の出力はＡ／Ｄ変換部５に供給される。

【００１８】信号処理ブロック３は、例えば、システム
コントローラ３０、センサーデータ出力部３１、複数枚
のメモリよりなるメモリ群３２、画素ずらし処理部３３
等を有している。システムコントローラ３０は、撮像ブ
ロック２の撮像部２１、ストロボ回路４，Ａ／Ｄ変換部
５、センサーデータ出力部３１、メモリ群３２、画素ず
らし処理部３３、信号発生器６等の各ユニットに結合さ
れ、撮像動作、ストロボ発光動作、Ａ／Ｄ変換、メモリ
のリード／ライト、画素ずらし、キー入力に応じた動作
等を制御する。

【００１９】なお、システムコントローラ３０は、マイ
クロコンピュータ等で構成され、ＲＯＭに予め記憶して
おいた各種プログラム（例えば図８や図９に示したフロ
ーチャートに従う処理を実行させるためのプログラム）
に従ってマイクロコンピュータを作動させることで、各
ユニットの制御や演算処理を実行する。

【００２０】センサーデータ出力部３１は、Ａ／Ｄ変換
部５の出力に結合されデジタル画像データを入力すると
共に、システムコントローラ３０の制御に従って後段の
メモリ群３２の内のいずれかのメモリに入力デジタル画
像データを出力する。メモリ群３２は、複数枚のメモリ
を有し、システムコントローラ３０の制御に従って、撮
像１回当たりにひとつのメモリを画像データ格納用に使
用したり、一メモリからデジタル画像データを読み出し
て後段の画素ずらし処理部３３に供給する。

【００２１】画素ずらし処理部３３は、メモリ群３２か
ら供給されるデジタル画像データに基づいて画素ずらし
処理を施すものであり、具体的には、圧電素子２４によ
り撮像範囲を変更したときの画素ずれ量（例えば、画素
１／２ピッチ）に応じて同一被写体における高画質化を
行い、最終的に一枚分の画像データを得る。この画素ず
らし処理部３３の出力は図示せぬ外部端子に接続され、
パーソナルコンピュータ等の外部機器に接続することで
送出することができる。

【００２２】ストロボ回路４は、システムコントローラ
３０の制御によりストロボ発光を行うための回路であ
り、反射鏡や放電管等を備えたストロボ発光を行うスト
ロボ発光部４１，ストロボコンデンサー４２，およびス
トロボコンデンサー４３等を有している。ストロボコン
デンサー４２およびストロボコンデンサー４３の２つの
コンデンサを備えているのは連続ストロボ発光に対応す
るためである。

【００２３】図２は、図１示したストロボ回路４のスト
ロボコンデンサ４２、４３が、単一のストロボコンデン
サ４５に置き代わったものである。このように単一のス
トロボコンデンサ４５によりストロボ発光部４１に対す
るパワー供給を行うと、ストロボコンデンサ４５が単一
であるがゆえに、そのコンデンサ容量を制御するのが容
易になり、連続するストロボ発光の発光量の均一化を図
ることができる。その結果、ストロボ発光の発光量の不
均一に起因する撮像むらを抑制できる。図２のその他の
構成は、図１に示したものと同じであるので、その説明
は省略する。

【００２４】信号発生器６は電子シャッタやシャッタ機
構２２を作動させて撮像を行うためのスイッチや各種モ
ードを設定するためのモードスイッチ等を具備してい
る。例えばモードスイッチについては、例えば、モード
１からモードＮ（Ｎは３以上の整数）までのＮ種類用意
されている。

【００２５】モード１は、高速連続撮像、画素ずらし、
およびストロボ発光処理（後述の図７参照）を行うため
のモードであり、モード２は高速連続撮像および画素ず
らし処理（後述の図６参照）を行うためのモードであ
り、モード３は、通常のスピードで１回だけ撮像する通
常１回撮像処理（後述の図５参照）を行うためのモード
である。

【００２６】つぎに、撮像素子２３について説明する。
図３は撮像ブロック２内の撮像素子２３の構成例を示す
回路図である。撮像素子２３はＣＣＤ部２３１と信号検
出部２３２とを有している。ＣＣＤ部２３１はマトリク
ス状に配置されたフォトダイオードＰＤ…、フォトダイ
オードＰＤ…の垂直方向の電荷を転送するＶＣＣＤ、お
よびフォトダイオードＰＤ…の水平方向の電荷を転送す
るＨＣＣＤを有している。

【００２７】フォトダイオードＰＤ…は光学レンズ２０
に入射された光を受光して光電変換を行ってＶＣＣＤ，
ＨＣＣＤに電荷を転送する。ＶＣＣＤ，ＨＣＣＤは転送
された電荷を信号検出部２３２に出力する。信号検出部
２３２は入力された電荷を電圧に変換してこれを画像信
号（アナログ画像信号）としてＡ／Ｄ変換部５に出力す
る。なお、本実施の形態では、撮像素子２３の画素読み
出しタイプとして全画素読み出しを採用する。

【００２８】つぎに、圧電素子２４について説明する。
図４は撮像ブロック２内の圧電素子２４の取付構造を示
す概略構成図である。積層タイプの圧電素子２４は、一
端が基板２６Ａに接続され、他端で撮像素子２３を取り
付けた素子ホルダ２５を支持している。素子ホルダ２５
は圧電素子２４の作動によって矢印Ｍ方向に移動する。
この圧電素子２４は、撮像ブロック２内における取付角
度に従って、水平、垂直、対角のいずれかの方向に対し
て撮像範囲の変更（圧電素子２４の画素ずらし動作）を
実施する。

【００２９】つぎに、モード１〜３の動作について説明
する。先ず、モード３について説明する。図５は全画素
読み出しタイプにおける画素読み出しタイミングを示す
タイミングチャートであり、同図において、Ｔ１は電子
シャッタによる露光時間を示している。

【００３０】図５に示したモード３は、電子シャッタの
み使用してシャッタ機構２２を使用しないモードであ
る。このモード３では、全画素読み出しの読み出し信号
は全画素読み出しのための垂直同期信号に同期して発生
するため、連写時間は従前の間隔を採用することから、
通常の静的被写体の撮像に適する。フォトダイオード制
御信号は読み出し信号が出力された後にフォトダイオー
ドＰＤに蓄えられた電荷を取り除くために発生する（図
５中、フォトダイオード制御信号の縦線を並記した部
分）。このフォトダイオード制御信号によりフォトダイ
オードＰＤ…から電荷が取り除かれた後、つぎの読み出
し信号が発生するまでの間（露光時間Ｔ１）に電子シャ
ッタが作動して露光が行われる。

【００３１】続いて、モード２について説明する。図６
は全画素読み出しタイプにおける高速連続撮像および画
素ずらしによる画素読み出しタイミングを示すタイミン
グチャートであり、同図において、Ｔ２は電子シャッタ
による露光時間を示している。図６において、メカシャ
ッタ信号はシャッタ機構２２を作動させる制御信号であ
り、画素ずらし信号は圧電素子２４を作動させ画素を例
えば１／２ピッチずらすために使用される制御信号であ
る。

【００３２】このモード２でも、読み出し信号は垂直同
期信号に同期して発生するが、このモード２では、１回
目の撮像による露光が露光時間Ｔ２の経過で終了した
後、読み出し信号の発生で撮像素子２３における転送が
行われる。その転送のタイミングで画素ずらし信号が発
生し、圧電素子２４により撮像素子２３の画素ずらしが
行われる。この画素ずらし動作は、転送後に完了するも
のである。また、この転送後には、画像データはシステ
ムコントローラ３０の制御に従ってメモリ群３２におけ
る１回目の撮像用のメモリに書き込まれる。

【００３３】そして、画素ずらし完了後、続いて２回目
の撮像による露光が開始される。その際、連写タイミン
グは例えば１２〜３２ｍｓｅｃの間隔となる。この２回
目の撮像の場合にも露光時間はＴ２であり、１回目と同
じ露光時間で同じ露光量が取得される。露光時間Ｔ２が
経過すると、そのタイミングでメカシャッタ信号が発生
してシャッタ機構２２が作動する。このシャッタ機構２
２の光学的機構によって撮像素子２３は遮光される。２
回目の撮像で得られた画像データについては、つぎの読
み出し信号が発生したときに１回目の撮像のときと同様
に転送が行われ、その後に１回目の撮像で書き込んだメ
モリとは異なるメモリに書き込みが制御される。

【００３４】モード１について説明する。図７は全画素
読み出しタイプにおける高速連続撮像、画素ずらし、お
よびストロボ発光による画素読み出しタイミングを示す
タイミングチャートであり、同図において、Ｔ３は電子
シャッタによる露光時間を示している。

【００３５】図６において、メカシャッタ信号はシャッ
タ機構２２を作動させる制御信号であり、画素ずらし信
号は圧電素子２４を作動させ画素を例えば１／２ピッチ
ずらすために使用される制御信号であり、ストロボ発光
信号はストロボ回路４を作動させる制御信号である。

【００３６】このモード１でも、読み出し信号は垂直同
期信号に同期して発生するが、このモード１では、１回
目の撮像による露光が開始してからＴＳ１時間経過後、
１回目のストロボ発光信号（）が発生し、ストロボ回
路４で１回目のストロボ発光が行われる。そして、１回
目の撮像による露光が露光時間Ｔの経過で終了した後、
読み出し信号の発生で撮像素子２３における転送が行わ
れる。その転送のタイミングで画素ずらし信号が発生
し、圧電素子２４により撮像素子２３の画素ずらしが行
われる。この画素ずらし動作は、転送後に完了するもの
である。また、この転送後には、画像データはシステム
コントローラ３０の制御に従ってメモリ群３２における
１回目の撮像用のメモリに書き込まれる。

【００３７】そして、画素ずらし完了後、続いて２回目
の撮像による露光が開始される。その際、連写タイミン
グは例えば１２〜３２ｍｓｅｃの間隔となる。この２回
目の撮像の場合にも露光時間はＴ３であり、１回目と同
じ露光時間で同じ露光量が取得される。２回目の撮像に
よる露光が開始してからＴＳ２（ＴＳ２≦ＴＳ１）時間
経過後、２回目のストロボ発光信号（）が発生し、ス
トロボ回路４で２回目のストロボ発光が行われる。露光
時間Ｔ３が経過すると、そのタイミングでメカシャッタ
信号が発生してシャッタ機構２２が作動する。このシャ
ッタ機構２２の光学的機構によって撮像素子２３は遮光
される。

【００３８】２回目の撮像で得られた画像データについ
ては、つぎの読み出し信号が発生したときに１回目の撮
像のときと同様に転送が行われ、その後に１回目の撮像
で書き込んだメモリとは異なるメモリに書き込みが制御
される。

【００３９】上記モード１によれば、１回目のストロボ
発光タイミングはできるだけ１回目の露光完了時間側へ
シフトして発光するように設定されており、また、２回
目のストロボ発光タイミングはできるだけ２回目の露光
開始側で発光するように設定されている。換言すると、
２回目の撮像開始から２回目のストロボ光を発光させる
タイミングを、１回目の撮像開始から１回目のストロボ
光を発光させるタイミングよりも短く制御するようにし
て（ＴＳ１≧ＴＳ２）、ストロボ発光動作を行ってい
る。これにより、ストロボによる露光間隔が短くなり、
ぶれのない連続した画像が得られることになる。但し、
電子シャッタ露光時間とストロボ発光時間が同じような
明るいところでの連写の場合は、発光タイミングは同じ
となる。なお、２回目のストロボ発光は、２回目の露光
開始と同時に行っても良い。

【００４０】つぎに、システムコントローラ３０による
動作について説明する。まず、モード選択について説明
する。図８はモード選択処理を説明するフローチャート
である。このモード選択処理では、図示せぬモードスイ
ッチの操作に応じて信号発生器６により発生する操作信
号に従ってモード判定が行われる。すなわち、システム
コントローラ３０では、操作信号が入力されると、その
操作信号に基づいてモードＮｏ．（番号）が判別される
（ステップＳ１）。

【００４１】その判別の結果、モードＮｏ．が「１」で
あれば、処理はステップＳ２に移行してモード１による
高速連続撮像、画素ずらし、およびストロボ発光処理が
実行される。また、モードＮｏ．が「２」であれば、処
理はステップＳ３に移行してモード２による高速連続撮
像および画素ずらし処理が実行される。また、モードＮ
ｏ．が「３」であれば、処理はステップＳ４に移行して
モード３による通常の１回撮影処理が行われる。また、
モードＮｏ．が「１」〜「３」以外であれば、ステップ
５に移行してモードＮo ．に応じた他の撮影処理が実行
される。

【００４２】続いて、モード２（高速連続撮像および画
素ずらし処理）について説明する。図９はモード２の実
行前に実施される測光値処理を説明するフローチャート
であり、図１０は測光値−露光補正値ΔＴｖの対応関係
をグラフ化して示す図である。この測光値処理では、ま
ず、初期露出（Ｅｖ０）が絞り値（Ａｖ０）と露光値
（Ｔｖ０）との加算により求められる（ステップＳ２
１）。そして、撮像素子２３において測光値が取り込ま
れ（ステップＳ２２）、その測光値に基づいて露光補正
値ΔＴｖが求められる（ステップＳ２３）。

【００４３】このステップＳ２３において、測光値から
露光補正値ΔＴｖを求める場合、テーブル参照により求
める方法がある。テーブルは図１０に示した測光値−露
光補正値ΔＴｖの曲線データを測光値と露光補正値ΔＴ
ｖとが対応するようにデータ化してシステムコントロー
ラ３０に記憶しておけばよい。ステップＳ２４では、Ａ
Ｅ（自動露出）を決定するため、露出（Ｅｖ）が、絞り
値（Ａｖ０）、露光値（Ｔｖ０）、および露光補正値
（ΔＴｖ）の加算によって得られ、続くステップＳ２５
では、露光値（Ｔｖ０）と露光補正値（ΔＴｖ）との加
算によって１回の撮像にかかる秒時（Ｔ）が求められ
る。

【００４４】手振れを起こすまでの時間は手振れ秒時と
してシステムコントローラ３０に予め登録されている。
つぎのステップＳ２６では、１回分の秒時（Ｔ）を２倍
して、その値（Ｔ×２）が手振れ秒時よりも小さけれ
ば、ステップＳ２７において、モードスイッチで設定し
た通りにモード２（高速連続撮像および画素ずらし処
理）の処理が実行され、大きければ、ステップＳ２８に
おいて、モード設定がモード１（高速連続撮像、画素ず
らし、およびストロボ発光処理）に切り替わり、モード
１の処理が実行される。

【００４５】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、ストロボを発光させて高速連続撮像（上記モード
１）を行う際に、１回目の撮像によって得られた画像デ
ータを撮像素子２３から読み出すタイミングで２回目の
撮像を制御し、その２回目の撮像後、２回目の撮像によ
って得られた画像データを撮像素子２３から読み出すタ
イミングよりも前のタイミングで遮光動作を制御して、
撮像素子２３をシャッタ機構２２により遮光し、また、
２回目の撮像開始から２回目のストロボ光を発光させる
タイミングを、１回目の撮像開始から１回目のストロボ
光を発光させるタイミングよりも短い間隔（ＴＳ１≧Ｔ
Ｓ２）でストロボ回路４のストロボ発光動作を制御する
構成であるので、２回目の撮像制御が、撮像素子２３か
ら画像データを読み出すタイミングに制約されず、１回
目の撮像によって得られた画像データを読み出すタイミ
ングで直ちに実施され、また、１回目の撮像と２回目の
撮像のストロボ発光間隔が短くなる。

【００４６】その結果、撮像タイミングの間隔が短縮さ
れて連続撮像が高速化されるので、撮像条件が静的被写
体の撮像だけに制約されず動的被写体の撮像や手持ち撮
像も可能である。また、ストロボ発光間隔が短縮される
ので、暗い被写体の場合にも、連続ストロボ撮影が可能
となり、ぶれのない高画質・高解像度の画像を得ること
ができる。

【００４７】また、連続撮像（モード１およびモード
２）の際に、１回目の撮像後に撮像範囲の変更を制御す
るようにしたので、１回目、２回目の撮像で異なる撮像
範囲を採用することができ、これによって、連続撮像に
より撮像範囲の相違する複数枚の画像データが得られる
ので、画素ピッチのずれを利用して画像の高画質化を図
る場合に有効性がある。

【００４８】また、連続撮像（モード１およびモード
２）の際に、１回目の撮像によって得られた第１画像デ
ータと２回目の撮像によって得られた第２画像データと
を合成して画像１枚分の画像データを得るようにしたの
で、第１、第２画像データを合成することで装置上で画
像１枚分の画像データを得ることができ、これによっ
て、連続撮像による複数枚の画像データによる高画質化
を図ることが可能である。

【００４９】また、連続撮像（モード１およびモード
２）の際に、１回目の撮像後に撮像範囲の変更を制御
し、１回目の撮像によって得られた第１画像データと２
回目の撮像によって得られた第２画像データとを合成し
て画像１枚分の画像データを得るようにしたので、撮像
範囲の異なる第１、第２画像データを合成することで装
置上で画像１枚分の画像データを得ることができ、これ
によって、連続撮像により撮像範囲の相違する複数枚の
画像データが得られるので、画素ピッチのずれを利用し
て画像の高画質化を図ることが可能である。

【００５０】また、圧電素子２４を作動させて被写体の
撮像範囲を変更することで撮像素子２３の画素ずらしを
行うようにしたので、構成が簡略化され、コンパクト、
かつ安価な構成で高画質化・高解像度化を実現すること
が可能である。

【００５１】また、ストロボ光を発光させて高速連続撮
像を行うためのモード１と、ストロボ光を発光させない
で連続撮像を行うためのモード２とを有し、撮像素子２
３による測光値に基づいて得られる露光時間と予め設定
された手振れ時間との比較結果に基づいてモード２を実
行するか、それともモード１を実行するかを判断するよ
うにしたので、撮像時に手振れの生じない時間内に撮像
が可能であればモード２を実行し、時間外であればモー
ド１で対処することができ、これによって、連続撮像す
る場合に、撮像時の状況に応じて適宜最適の撮像を実施
することができ、常時（明るい時から暗いときまで）、
高画質・高解像度の画像を得ることが可能となる。ま
た、通常モードと画素ずらしモードとの切替が不要なた
め、光学ローパスフィルタの切替が不要となる。

【００５２】なお、上記した実施の形態では、圧電素子
２４の移動方向（Ｍ）が１方向のみであったが、これに
限定されず、垂直、水平のいずれの方向にも移動可能に
複数の圧電素子を用いてもよい。また、モード１および
モード２では、１回目の撮像と２回目の撮像に同一露光
時間を採用していたが、これに限定されず、１回目より
も２回目の露光時間を長く設定してもよい。

【００５３】このように、１回目の撮像と２回目の撮像
との間で異なる露光時間を使用することにより、同一被
写体について複数回の撮像により露光量の異なる複数枚
の画像が得られ、その複数枚の画像の合成により高解像
度、かつ広ダイナミックレンジの高画質画像を取得する
ことが可能である。

【００５４】また、前述の実施の形態では、全画素読み
出しタイプの撮像素子２３を使用した場合について説明
していたが、これに限定されず、フィールド読み出しタ
イプの撮像素子を用いて全画素読み出しを行うようにし
てもよい。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る画
像入力装置によれば、連続撮像の際に、第１の撮像によ
って得られた画像データを撮像素子から読み出すタイミ
ングで第２の撮像を制御し、その第２の撮像後、第２の
撮像によって得られた画像データを撮像素子から読み出
すタイミングよりも前のタイミングで遮光動作を制御し
て、撮像素子を遮光するようにし、また、第２の撮像開
始から第２のストロボ光を発光させるまでの間隔を、第
１の撮像開始から第１のストロボ光を発光させるまでの
間隔よりも短くなるようにストロボ発光動作を制御する
する構成であるので、第２の撮像制御が、撮像素子から
画像データを読み出すタイミングに制約されず、第１の
撮像によって得られた画像データを読み出すタイミング
で直ちに実施され、また、第１の撮像と第２の撮像のス
トロボ発光間隔が短くなる。

【００５６】その結果、撮像タイミングの間隔が短縮さ
れて連続撮像が高速化されるので、撮像条件が静的被写
体の撮像だけに制約されず動的被写体の撮像や手持ち撮
像も可能である。また、ストロボ発光間隔が短縮される
ので、暗い被写体の場合にも、連続ストロボ撮影が可能
となり、ぶれのない高画質・高解像度の画像を得ること
ができる。

【００５７】また、請求項２の発明に係る画像入力装置
によれば、連続撮像の際に、第１の撮像後に撮像範囲の
変更を制御し、第１の撮像によって得られた画像データ
を撮像素子から読み出すタイミングで第２の撮像を制御
し、第２の撮像後、第２の撮像によって得られた画像デ
ータを撮像素子から読み出すタイミングよりも前のタイ
ミングで遮光動作を制御して、撮像素子を遮光するよう
にし、また、第２の撮像開始から第２のストロボ光を発
光させるまでの間隔を、第１の撮像開始から第１のスト
ロボ光を発光させるまでの間隔よりも短くなるようにス
トロボ発光動作を制御する構成であるので、第２の撮像
制御が、画像データを撮像素子から読み出すタイミング
に制約されず、第１の撮像によって得られた画像データ
を読み出すタイミングで直ちに実施され、その際、第
１、第２の撮像で異なる撮像範囲を採用することがで
き、また、第１の撮像と第２の撮像のストロボ発光間隔
が短くなる。

【００５８】その結果、撮像タイミングの間隔が短縮さ
れて連続撮像が高速化されるので、撮像条件の制約を受
けずに動的被写体の撮像や手持ち撮像が可能であると共
に、同一被写体の連続撮像により撮像範囲の相違する複
数枚の画像データが得られるので、画素ピッチのずれを
利用して画像の高画質化を図る場合に有効性がある。ま
た、ストロボ発光間隔が短縮されるので、暗い被写体の
場合にも、連続ストロボ撮影が可能となり、ぶれのない
高画質・高解像度の画像を得ることができる。

【００５９】また、請求項３の発明に係る画像入力装置
によれば、連続撮像の際に、第１の撮像によって得られ
た第１画像データを撮像素子から読み出すタイミングで
第２の撮像を制御し、その第２の撮像後、第２の撮像に
よって得られた第２画像データを撮像素子から読み出す
タイミングよりも前のタイミングで遮光動作を制御し、
第１、第２画像データをそれぞれの読み出しタイミング
に従って読み出して記憶した後には第１、第２画像デー
タを合成し、また、第２の撮像開始から第２のストロボ
光を発光させるまでの間隔を、第１の撮像開始から第１
のストロボ光を発光させるまでの間隔よりも短くなるよ
うにストロボ発光動作を制御する構成であるので、第２
の撮像制御が、撮像素子から画像データを読み出すタイ
ミングに制約されず、第１の撮像によって得られた画像
データを読み出すタイミングで直ちに実施されると共
に、第１、第２画像データを合成することで装置上で画
像１枚分の画像データを得ることができ、また、第１の
撮像と第２の撮像のストロボ発光間隔が短くなる。

【００６０】その結果、撮像タイミングの間隔が短縮さ
れて連続撮像が高速化されるので、撮像条件の制約を受
けずに動的被写体の撮像や手持ち撮像が可能であると共
に、同一被写体の連続撮像による複数枚の画像に基づく
合成から１枚分の画像を得るようにしたので、画像の高
画質化を図ることが可能である。また、ストロボ発光間
隔が短縮されるので、暗い被写体の場合にも、連続スト
ロボ撮影が可能となり、ぶれのない高画質・高解像度の
画像を得ることができる。

【００６１】また、請求項４の発明に係る画像入力装置
によれば、連続撮像の際に、第１の撮像後に撮像範囲の
変更を制御し、第１の撮像によって得られた画像データ
を撮像素子から読み出すタイミングで第２の撮像を制御
し、第２の撮像後、第２の撮像によって得られた画像デ
ータを撮像素子から読み出すタイミングよりも前のタイ
ミングで遮光動作を制御し、第１、第２画像データをそ
れぞれの読み出しタイミングに従って読み出して記憶し
た後には第１、第２画像データを合成し、また、第２の
撮像開始から第２のストロボ光を発光させるまでの間隔
を、第１の撮像開始から第１のストロボ光を発光させる
までの間隔よりも短くなるようにストロボ発光動作を制
御する構成であるので、第２の撮像制御が、画像データ
を撮像素子から読み出すタイミングに制約されず、第１
の撮像によって得られた画像データを読み出すタイミン
グで直ちに実施されると共に、撮像範囲の異なる第１、
第２画像データを合成することで装置上で画像１枚分の
画像データを得ることができ、また、第１の撮像と第２
の撮像のストロボ発光間隔が短くなる。

【００６２】その結果、撮像タイミングの間隔が短縮さ
れて連続撮像が高速化されるので、撮像条件の制約を受
けずに動的被写体の撮像や手持ち撮像が可能であると共
に、同一被写体の連続撮像により撮像範囲の相違する複
数枚の画像データが得られるので、画素ピッチのずれを
利用して画像の高画質化を図ることが可能である。ま
た、ストロボ発光間隔が短縮されるので、暗い被写体の
場合にも、連続ストロボ撮影が可能となり、ぶれのない
高画質・高解像度の画像を得ることができる。

【００６３】また、請求項５の発明に係る画像入力装置
によれば、ストロボ発光手段が、複数のストロボコンデ
ンサを備えているので、連続発光に耐えうる十分な発光
容量を確保することができる。

【００６４】また、請求項６の発明に係る画像入力装置
によれば、ストロボ発光手段が、単一のストロボコンデ
ンサを備え、連続するストロボ発光の発光量の制御が容
易になるので、効率的に撮像むらを抑制することができ
る。

【００６５】また、請求項７の発明に係る画像入力装置
によれば、撮像時に手振れの生じない時間内に撮像が可
能であれば第１モードを実行し、時間外であれば第２モ
ードで対処することができ、これによって、連続撮像す
る場合に、撮像時の状況に応じて適宜最適の撮像を実施
することができ、常時（明るい時から暗いときまで）、
高画質・高解像度の画像を得ることが可能となる。ま
た、通常モードと画素ずらしモードとの切替が不要なた
め、光学ローパスフィルタの切替が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る画像入力装置の一実施の形態を
示すブロック図である。

【図２】この発明に係る画像入力装置の他の実施の形態
を示すブロック図である。

【図３】本実施の形態による撮像素子の構成例を示す回
路図である。

【図４】本実施の形態による圧電素子の取付構造を示す
概略構成図である。

【図５】本実施の形態による全画素読み出しタイプにお
ける画素読み出し（モード３）タイミングを示すタイミ
ングチャートである。

【図６】本実施の形態による全画素読み出しタイプにお
ける高速連続撮像および画素ずらしによる画素読み出し
（モード２）タイミングを示すタイミングチャートであ
る。

【図７】本実施の形態による全画素読み出しタイプにお
ける高速連続撮像、画素ずらし、およびストロボ発光に
よる画素読み出し（モード１）タイミングを示すタイミ
ングチャートである。

【図８】本実施の形態によるモード選択処理を説明する
フローチャートである。

【図９】本実施の形態による測光値処理を説明するフロ
ーチャートである。

【図１０】本実施の形態による測光値−露光補正値ΔＴ
ｖの対応関係をグラフ化して示す図である。

【図１１】従来例による画素ずらしタイミングを説明す
るタイミングチャートである。

【符号の説明】

１デジタルカメラ２撮像ブロック３信号処理ブロック４ストロボ回路５Ａ／Ｄ変換部６信号発生器２１撮像部２２シャッタ機構２３撮像素子２４圧電素子２５素子フォルダ２６Ａ基板３０システムコントローラ３１センサーデータ出力部３２メモリ群３３画素ずらし処理部４１ストロボ発光部４２ストロボコンデンサー４３ストロボコンデンサー２３１ＣＣＤ部２３２信号検出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】連続撮像可能な画像入力装置において、被写体像を撮像して一定画素数分の画像データを得る撮
像素子と、前記撮像素子に対して遮光状態を形成する遮光手段と、前記撮像素子による撮像が行われているときにストロボ
光を発光するストロボ光発光手段と、前記撮像素子による連続撮像の内の第１の撮像によって
得られた画像データを前記撮像素子から読み出すタイミ
ングで前記撮像素子による連続撮像の内の第２の撮像を
制御し、前記第２の撮像後、前記第２の撮像によって得
られた画像データを前記撮像素子から読み出すタイミン
グよりも前のタイミングで前記遮光手段による遮光動作
を制御する第１制御手段と、前記第２の撮像開始から第２のストロボ光を発光させる
までの間隔を、前記第１の撮像開始から第１のストロボ
光を発光させるまでの間隔よりも短くなるように前記ス
トロボ光発光手段によるストロボ発光動作を制御する第
２制御手段と、を備えたことを特徴とする画像入力装置。
【請求項２】連続撮像可能な画像入力装置において、被写体像を撮像して一定画素数分の画像データを得る撮
像素子と、前記撮像素子による被写体の撮影範囲を変更する変更手
段と、前記撮像素子に対して遮光状態を形成する遮光手段と、前記撮像素子による撮像が行われているときにストロボ
光を発光するストロボ光発光手段と、前記撮像素子による連続撮像の内の第１の撮像後に前記
変更手段による前記撮像範囲の変更を制御し、前記第１
の撮像によって得られた画像データを前記撮像素子から
読み出すタイミングで前記撮像素子による連続撮像の内
の第２の撮像を制御し、前記第２の撮像後、前記第２の
撮像によって得られた画像データを前記撮像素子から読
み出すタイミングよりも前のタイミングで前記遮光手段
による遮光動作を制御する第１制御手段と、前記第２の撮像開始から第２のストロボ光を発光させる
までの間隔を、前記第１の撮像開始から第１のストロボ
光を発光させるまでの間隔よりも短くなるように前記ス
トロボ光発光手段によるストロボ発光動作を制御する第
２制御手段と、を備えたことを特徴とする画像入力装置。
【請求項３】連続撮像可能な画像入力装置において、被写体を撮像して一定画素数分の画像データを得る撮像
素子と、前記撮像素子から読み出された画像データを記憶する記
憶手段と、前記撮像素子に対して遮光状態を形成する遮光手段と、前記撮像素子による撮像が行われているときにストロボ
光を発光するストロボ光発光手段と、前記撮像素子による連続撮像の内の第１の撮像によって
得られた第１画像データを前記撮像素子から読み出すタ
イミングで前記撮像素子による連続撮像の内の第２の撮
像を制御し、前記第２の撮像後、前記第２の撮像によっ
て得られた第２画像データを前記撮像素子から読み出す
タイミングよりも前のタイミングで前記遮光手段による
遮光動作を制御する第１制御手段と、前記第２の撮像開始から第２のストロボ光を発光させる
までの間隔を、前記第１の撮像開始から第１のストロボ
光を発光させるまでの間隔よりも短くなるように前記ス
トロボ光発光手段によるストロボ発光動作を制御する第
２制御手段と、前記第１制御手段の制御で前記撮像素子から読み出され
て前記記憶手段に記憶された第１画像データと第２画像
データとを合成する画像合成手段と、を備えたことを特徴とする画像入力装置。
【請求項４】連続撮像可能な画像入力装置において、被写体を撮像して一定画素数分の画像データを得る撮像
素子と、前記撮像素子による被写体の撮像範囲を変更する変更手
段と、前記撮像素子から読み出された画像データを記憶する記
憶手段と、前記撮像素子に対して遮光状態を形成する遮光手段と、前記撮像素子による撮像が行われているときにストロボ
光を発光するストロボ光発光手段と、前記撮像素子による連続撮像の内の第１の撮像後に前記
変更手段による撮像範囲の変更を制御し、前記第１の撮
像によって得られた第１画像データを前記撮像素子から
読み出すタイミングで前記撮像素子による連続撮像の内
の第２の撮像を制御し、前記第２の撮像後、前記第２の
撮像によって得られた第２画像データを前記撮像素子か
ら読み出すタイミングよりも前のタイミングで前記遮光
手段による遮光動作を制御する第１制御手段と、前記第２の撮像開始から第２のストロボ光を発光させる
までの間隔を、前記第１の撮像開始から第１のストロボ
光を発光させるまでの間隔よりも短くなるように前記ス
トロボ光発光手段によるストロボ発光動作を制御する第
２制御手段と、前記第１制御手段の制御で前記撮像素子から読み出され
て前記記憶手段に記憶さた第１画像データと第２画像デ
ータとを合成する画像合成手段と、を備えたことを特徴とする画像入力装置。
【請求項５】前記ストロボ発光手段は、複数のストロ
ボコンデンサを備えていることを特徴とする請求項１〜
４のいずれか一つに記載の画像入力装置。
【請求項６】前記ストロボ発光手段は、単一のストロ
ボコンデンサを備えていることを特徴とする請求項１〜
４のいずれか一つに記載の画像入力装置。
【請求項７】前記第１制御手段は、少なくとも、前記
ストロボ光を発光させて連続撮像を行うための第１モー
ドと、前記ストロボ光を発光させないで連続撮像を行う
ための第２モードとを有し、前記撮像素子による測光値
に基づいて得られる露光時間と予め設定された手振れ時
間との比較結果に基づいて前記第１モードを実行する
か、若しくは、前記第２モードを実行するかを判断する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の
画像入力装置。