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技術 撮像装置

出願人 株式会社ニコン
発明者 鳥海展代
出願日 2014年1月7日 (5年6ヶ月経過) 出願番号 2014-000820
公開日 2015年7月16日 (3年11ヶ月経過) 公開番号 2015-129829
状態 特許登録済
技術分野 カメラの露出制御 スタジオ装置
主要キーワード 撮影過程 受光処理 電気パルス信号 シャッタ速 出力間隔 駆動ステップ数 撮影開始操作 微小移動
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

光学ズーム倍率を変化させながら取得した画像を表示したときに発生する画像のちらつきを抑制する。

解決手段

本発明の撮像装置は、複数のレンズ光軸方向に移動させることで光学倍率を変更することが可能な光学系と、光学系により取り込まれる被写体光を通過させる開口を有し、被写体光の光量を開口の開口径を変化させることで調整することが可能な絞りと、光学系の位置を検出する検出部と、画像取得時露出条件を算出する露出演算部と、複数の画像を連続して取得している過程で光学系の前記光学倍率が変更されたときに、検出部により検出される光学系の位置と絞りの開口径とに基づいて、露出条件を補正する補正部と、を備えたことを特徴とする。

概要

背景

デジタルカメラに代表される撮像装置は、被写体の輝度に基づいて露出条件を算出し、算出された露出条件となるように絞り撮影感度及びシャッタ速度が制御される。この撮像装置にて静止画像撮影する場合、表示部に表示された画像を観察しながら画角を調整する。また、動画像を撮影する場合、その撮影過程で画角を調整する。ここで、画角の調整としては、撮像装置に設けられたズーム変更ボタンの操作にて撮像光学系の光学倍率光学ズーム倍率)を変更することが挙げられる。

概要

光学ズーム倍率を変化させながら取得した画像を表示したときに発生する画像のちらつきを抑制する。本発明の撮像装置は、複数のレンズ光軸方向に移動させることで光学倍率を変更することが可能な光学系と、光学系により取り込まれる被写体光を通過させる開口を有し、被写体光の光量を開口の開口径を変化させることで調整することが可能な絞りと、光学系の位置を検出する検出部と、画像取得時の露出条件を算出する露出演算部と、複数の画像を連続して取得している過程で光学系の前記光学倍率が変更されたときに、検出部により検出される光学系の位置と絞りの開口径とに基づいて、露出条件を補正する補正部と、を備えたことを特徴とする。

目的

本発明の撮像装置は、光学ズーム倍率を変化させながら取得した画像を表示したときに発生する画像のちらつきを抑制することを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数のレンズ光軸方向に移動させることで光学倍率を変更することが可能な光学系と、前記光学系により取り込まれる被写体光を通過させる開口を有し、前記被写体光の光量を前記開口の開口径を変化させることで調整することが可能な絞りと、前記光学系の位置を検出する検出部と、画像取得時露出条件を算出する露出演算部と、前記複数の画像を連続して取得している過程で前記光学系の前記光学倍率が変更されたときに、前記検出部により検出される前記光学系の位置と前記絞りの開口径とに基づいて、前記露出条件を補正する補正部と、を備えたことを特徴とする撮像装置

請求項2

請求項1に記載の撮像装置において、異なる複数の前記光学系の位置と、異なる複数の前記絞りの開口径と、前記異なる複数の前記光学系の位置及び前記異なる複数の前記絞りの開口径とのそれぞれに対応付けられた前記絞りの絞り値をまとめたテーブルデータを記憶した記憶部を備え、前記補正部は、前記光学系の位置、前記絞りの開口径及び前記テーブルデータを用いて、前記光学系の前記光学倍率が変更されたときの前記絞り値の補正値を求めた後、求めた前記絞り値の補正値に基づいて、前記露出条件を補正することを特徴とする撮像装置。

請求項3

請求項2に記載の撮像装置において、前記補正部は、前記異なる複数の前記光学系の位置のうち、前記検出部により検出された前記光学系の位置が含まれる範囲の前記光学系の位置と、該光学系の位置に対応する前記絞りの開口径とを前記テーブルデータから読み出して、前記検出部により検出された前記光学系の位置に対する前記絞りの絞り値を求めた後、求めた前記絞りの絞り値から前記露出演算部により求めた前記絞りの絞り値を減算することで、前記絞り値の補正値を求めることを特徴とする撮像装置。

請求項4

請求項3に記載の撮像装置において、前記補正部は、前記検出部に検出された前記光学系の位置が含まれる範囲の前記光学系の位置と、該光学系の位置に対応する前記絞りの開口径とを用いた線形補間により、前記検出部により検出される前記光学系の位置における前記絞りの絞り値を求めることを特徴とする撮像装置。

請求項5

請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の撮像装置において、前記露出演算部は、前記複数の画像を連続して取得するときに、第1の時間間隔で前記露出条件を算出し、前記補正部は、前記第1の時間間隔とは異なり、かつ前記第1の時間間隔よりも短い第2の時間間隔で前記露出条件を補正することを特徴とする撮像装置。

請求項6

請求項5に記載の撮像装置において、前記光学系の前記光学倍率を変更する速度は複数あり、前記補正部は、前記光学系の前記光学倍率を変更する速度に応じて、前記第2の時間間隔を変更することを特徴とする撮像装置。

請求項7

請求項5又は請求項6に記載の撮像装置において、前記光学系により取り込まれた被写体光を受光する撮像素子と、前記露出演算部により算出される露出条件、又は前記補正部によって補正された露出条件に基づいて露出制御を実行する露出制御部と、前記撮像素子を作動制御する撮像制御部と、を備えたことを特徴とする撮像装置。

請求項8

請求項7に記載の撮像装置において、前記撮像制御部は、前記撮像素子を所定時間間隔で作動制御させることで、連続的に複数の画像を取得させることが可能であり、前記第1の時間間隔及び第2の時間間隔は、前記所定時間間隔の整数倍からなることを特徴とする撮像装置。

請求項9

請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の撮像装置において、前記画像を表示する表示部と、前記撮像素子により前記連続的に取得された複数の画像を前記表示部に表示させる表示制御部とを、さらに備えることを特徴とする撮像装置。

技術分野

0001

本発明は、撮像装置に関する。

背景技術

0002

デジタルカメラに代表される撮像装置は、被写体の輝度に基づいて露出条件を算出し、算出された露出条件となるように絞り撮影感度及びシャッタ速度が制御される。この撮像装置にて静止画像撮影する場合、表示部に表示された画像を観察しながら画角を調整する。また、動画像を撮影する場合、その撮影過程で画角を調整する。ここで、画角の調整としては、撮像装置に設けられたズーム変更ボタンの操作にて撮像光学系の光学倍率光学ズーム倍率)を変更することが挙げられる。

先行技術

0003

特開2003−153073号公報

発明が解決しようとする課題

0004

撮像光学系における光学ズーム倍率を変更すると、撮像光学系を構成する複数のレンズがそれぞれ光軸方向に移動して画角が変化する。この画角の変化に伴い、絞り値(F値)など、撮影時の露出条件が変化する。撮影待機状態時に得られるスルー画像を取得する場合や動画像を取得する場合、露出条件は所定間隔を空けて算出している。一方、撮像処理は露出条件を算出する周期よりも短い周期で実行していることから、撮像装置においては、算出された露出条件を複数回の撮像処理に跨って使用している。光学ズーム倍率を変更しながらスルー画像を取得する、或いは動画像を取得する場合、次の露出条件が算出されるまでに実行される複数回の撮像処理は、撮像処理の回数が多くなるほど、算出される露出条件と、撮像処理が実行されるときに想定される露出条件との条件の差が大きくなる。したがって、新たに露出条件を算出する直前に行われた撮像処理により取得された画像と、新たに算出した露出条件を用いた撮像処理により取得された画像とでは画像間の明るさの差が大きく、その結果、これら画像を表示したときには、画像間の明るさの変化に起因したちらつきが発生してしまう。

0005

本発明の撮像装置は、光学ズーム倍率を変化させながら取得した画像を表示したときに発生する画像のちらつきを抑制することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

上述した課題を解決するために、本発明の撮像装置は、複数のレンズを光軸方向に移動させることで光学倍率を変更することが可能な光学系と、前記光学系により取り込まれる被写体光を通過させる開口を有し、前記被写体光の光量を前記開口の開口径を変化させることで調整することが可能な絞りと、前記光学系の位置を検出する検出部と、画像取得時の露出条件を算出する露出演算部と、前記複数の画像を連続して取得している過程で前記光学系の前記光学倍率が変更されたときに、前記検出部により検出される前記光学系の位置と前記絞りの開口径とに基づいて、前記露出条件を補正する補正部と、を備えたことを特徴とする。

発明の効果

0007

本発明によれば、光学ズーム倍率を変化させながら取得した画像を表示したときに発生する画像のちらつきを抑制することができる。

図面の簡単な説明

0008

本発明を実施した電子カメラの一例を示す機能ブロック図である。
絞り値テーブルの一例を示す図である。
ズームポジション及び絞り値(Av値)の対応関係の一例を示す図である。
撮像時の流れを示すフローチャートである。
光学ズーム倍率を変動させずに動画撮影を行う場合のタイミングチャートの一例を示す図である。
光学ズーム倍率を変動させて動画撮影を行う場合のタイミングチャートの一例を示す図である。

実施例

0009

以下、本発明を実施した撮像装置の一例として電子カメラを例に挙げて説明する。電子カメラ10は、静止画像を撮影する静止画撮影の他、動画像を撮影する動画撮影を行うことが可能である。また、電子カメラ10は、静止画撮影又は動画撮影の撮影開始操作が行われない撮影待機状態において、後述する表示部28にスルー画像を表示することが可能である。ここで、撮影開始操作とは、例えばレリーズボタン43などに代表される撮影操作部を操作することである。さらに、電子カメラ10は、動画撮影を行っている際にも、取得される動画像を表示部28に表示することができる。

0010

図1に示すように、電子カメラ10は、撮像光学系15、撮像素子16、A/D変換器17、レンズ駆動部19、絞り駆動部20、タイミングジェネレータ(TG)21、バッファメモリ25、画像処理部26、表示制御部27、表示部28、接続用I/F29、測光センサ30、CPU40、内蔵メモリ41、ワークメモリ42、レリーズボタン43及び操作部44などを備えている。ここで、A/D変換器17、バッファメモリ25、画像処理部26、表示制御部27、測光センサ30、CPU40、内蔵メモリ41及びワークメモリ42は、バス45を介して電気的に接続される。

0011

撮像光学系15は、ズームレンズフォーカスレンズなどの複数のレンズから構成される。これらレンズのうち、ズームレンズは、光学ズーム倍率の変更時に光軸(L)方向に移動する。また、フォーカスレンズは、焦点を調節するときに光軸(L)方向に微小移動する。撮像光学系15を構成する各レンズの移動は、レンズ駆動部19によって実行される。このレンズ駆動部19は、図示は省略するが、例えばステッピングモータの他、ギヤ機構ヘリコイド機構などの駆動機構から構成される。

0012

この撮像光学系15は、絞り46を備えている。この絞り46は、撮像光学系15により取り込まれる被写体光を透過する開口を有し、開口の開口径を調整することで、被写体光の光量が調整される。この絞り46は絞り駆動部20によって作動し、その開口径が調整される。

0013

撮像素子16は、例えばCCDイメージセンサや、CMOSイメージセンサが用いられる。この撮像素子16は、複数の画素を備えている。この撮像素子16は、撮像光学系15により取り込まれた被写体光(入射光)をそれぞれの画素にて受光し、信号電荷に変換する。この信号電荷に基づく電圧信号が、それぞれの画素の画素信号として出力される。これら複数の画素から出力された画素信号をまとめた信号が画像信号となる。この画像信号は、クランプ処理相関二重サンプリング(CDS)処理などの処理が施された後、A/D変換器17に入力される。なお、撮像素子16は、タイミングジェネレータ(TG)21によって制御される。

0014

A/D変換器17は、撮像素子16から出力された画像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。このデジタル化された画像信号は画像データとしてバッファメモリ25に書き込まれる。

0015

画像処理部26は、バッファメモリ25に書き込まれた画像データに対して、ホワイトバランス処理色補間処理輪郭補償処理、ガンマ処理などの画像処理を施す。なお、この画像処理が施された画像データは、バッファメモリ25に記憶される。なお、撮影時に得られる画像を記憶する場合には、CPU40は、バッファメモリ25に記憶された画像データを読み出し、該画像データと、撮影時の情報とを1つの画像ファイルとして記憶媒体47に書き込む。

0016

表示部28は、例えばLCDパネルELディスプレイパネルなどから構成される。この表示部28は、スルー画像や、撮影により得られた画像(静止画像及び動画像)の他に、設定を行う際の画像を表示する。なお、この表示部28における画像表示は、表示制御部27により制御される。

0017

接続用I/F29は、電子カメラ10に装着される記憶媒体47と電気的に接続される。この接続用I/F29と記憶媒体47との電気的な接続により、記憶媒体47へのデータの書き込みや、記憶媒体47に記憶されたデータの読み出しを行うことが可能となる。なお、記憶媒体47としては、例えばフラッシュメモリからなるメモリカード光学ディスクの他、電子カメラ10に対して外部接続することが可能なハードディスクドライブなどが挙げられる。

0018

測光センサ30は、被写体の明るさ(輝度)を検出し、その検出信号をCPU40に出力する。本実施形態では、測光センサ30を用いて被写体の輝度を検出する形態としているが、これに限定される必要はなく、撮像素子16から出力される画像信号を用いて被写体の輝度を検出することも可能である。

0019

CPU40は、内蔵メモリ41に記憶される制御プログラムを実行することにより、電子カメラ10の各部を制御する。この電子カメラ10の各部を制御する際に、レリーズボタン43や操作部44の操作に基づく信号や、電子カメラ10の各部からの信号を受けて、CPU40は入力される信号に基づいた処理を実行する。内蔵メモリ41は、CPU40により実行される制御プログラムや、制御プログラムを実行する際に参照するデータが記憶される。ここで、CPU40は、例えば垂直同期信号の出力に併せて撮像処理を実行する。なお、この垂直同期信号が出力される時間間隔を1VDとすると、この1VDは、例えば33msである。この垂直同期信号が出力される時間間隔は、動画撮影やスルー画像を取得する時のフレームレートに基づいて設定されることから、1VDの時間間隔は33msに限定されるものではない。

0020

この内蔵メモリ41は、絞り値テーブル53を記憶している。図2に示すように、絞り値テーブル53は、ズームポジション、絞りの開口径、及びこれらによって決定される絞り値を対応付けたテーブルである。周知のように、ズームポジションを示す値は、広角端に近いほど小さく、望遠端に近いほど大きくなるように設定される。また、絞りは段数で表示しており、段数が小さいほど開放側に(絞り径が大きく)、段数が大きいほど小絞り側に(絞り径が小さく)なるように設定される。

0021

ワークメモリ42は、CPU40が制御プログラムを実行した際に算出される各種演算値や、後述する露出演算にて求められる露出条件のデータが記憶される。

0022

レリーズボタン43は、静止画撮影や動画撮影を行う際に操作される。操作部44は、図示を省略したズームボタン十字キー実行ボタンなどから構成される。この操作部44は、電子カメラ10の初期設定や、撮影条件の設定などを行う際に操作される。

0023

上述したCPU40は、露出演算部51や焦点評価部52を備えている。露出演算部51は、露出演算処理露出補正演算処理を実行することで、撮像処理における露出条件を算出する。ここで、動画撮影や撮影待機状態におけるスルー画像の撮影において、露出演算処理は、例えば垂直同期信号が6回出力される毎に、つまり、6VD(例えば200ms)の時間間隔を空けて実行される。なお、露出演算処理を6VDの時間間隔で実行するようにしているが、露出演算処理に係る処理時間を短く設定できるのであれば、これに限定される必要はなく、例えば撮像処理の時間間隔の整数倍、詳細には、nVD(n:3以上の整数)に設定することも可能である。

0024

この露出演算処理は、以下の手順で実行される。露出演算部51は、測光センサ30からの検出信号に基づいて被写体輝度を算出する。そして、露出演算部51は算出した被写体輝度を用いて、絞り値、シャッタ速度、撮影感度をそれぞれ求める。露出演算部51は、求めた被写体輝度、絞り値、シャッタ速度及び撮影感度をワークメモリ42に書き込む。

0025

露出補正演算処理は、動画撮影や撮影待機状態におけるスルー画像の撮影において、撮像光学系15の光学ズーム倍率が変更されている場合に、例えば垂直同期信号が出力される毎に実行される。つまり、露出補正演算処理の時間間隔は1VDに設定される。なお、露出補正演算処理の時間間隔を1VDとしているが、これに限定される必要はなく、mVD(m:2以上の整数)であってもよい。

0026

この露出補正演算処理は、以下の手順で実行される。露出演算部51は、露出演算処理時のズームポジション、露出演算処理にて求められた絞り値、及び露出補正演算処理を開始するときに取得されるズームポジションに基づき、絞り値の補正値を求める。

0027

この露出演算処理により得られる露出条件が算出されると、CPU40は、内蔵メモリ41に記憶された絞り値テーブル53を読み出す。CPU40は、算出された絞り値と、ズームポジションとのそれぞれに対応付けられた開口径を絞り値テーブル53から読み出す。CPU40は、絞り駆動部20に駆動信号を出力する。これを受けて、絞り駆動部20は、読み出した開口径となるように絞り46を作動させる。同時に、CPU40は、TG21を介して撮像素子16の撮影感度を調整する。また、CPU40は、レリーズボタン43が操作されたときに、上述した露出演算処理にて求めたシャッタ速度に基づいて、撮像素子16の各画素に対する信号電荷の蓄積及び読み出しを実行するようにTG21に制御信号を出力する。

0028

上述したように、レンズ駆動部19はステッピングモータを備えている。このステッピングモータは電気パルス信号の入力を受けて駆動する。したがって、露出演算部51は、ステッピングモータを駆動したときの電気パルス信号の数(以下、ステップ数)をカウントし、カウントしたステップ数を用いて撮像光学系15のズームレンズの位置(以下、ズームポジションと称する)を求める。求めたズームポジションがズームポジションZn、Zn+1(n=0,1,2、・・・・)間にある場合、露出演算部51は、ズームポジションに対する絞り値(Av値)を以下の(1)式により線形補間を用いて求める。

0029

Av=Avn+(Avn+1−Avn)×α・・・・(1)
ここで、係数αは、ズームポジションZnからズームポジションZn+1までの距離に対する、ズームポジションZnから、求めたズームポジションまでの距離の比率を示す。なお、係数αは、ズームレンズがズームポジションZnからズームポジションZn+1まで移動する際のステップ数と、ズームレンズがズームポジションZnから、求めたズームポジションまで移動するときのステップ数とを用いることで求められる。露出演算部51は、(1)式により求めた絞り値から、露出演算処理にて求めた絞り値を減算することで絞り値の補正値を求める。

0030

なお、検出されたズームポジションに対する絞り値を以下の(1)式により線形補間を用いて求めているが、これに限定される必要はなく、各ズームポジションと、これらズームポジションに対応する絞りの絞り値との近似式を求め、求めた近似式を用いて、検出されたズームポジションに対する絞り値を求めることも可能である。

0031

図3に示すように、露出補正演算処理を行う際のズームポジションが、図3中矢印の位置となる場合、係数αはα=0.4となる。したがって、このときの絞り値は、(1)式からAv=Av2+(Av3−Av2)×0.4=2.90+(3.05−2.90)×0.4=2.96となる。露出演算処理時のズームポジションがZ2であれば、このときの絞り値は2.90となる。したがって、露出演算部51は、求めた絞り値から、ズームポジションがZ2における絞り値を減算し、絞り値の補正値(0.06)を求める。なお、露出演算処理時のズームポジションが図3中Z1で示す位置となるときには、露出演算部51は、求めた絞り値から、ズームポジションがZ1で示す位置における絞り値を減算することで、絞り値の補正値を求める。

0032

絞り値の補正値を求めた後、露出演算部51は、絞り値の補正値を用いて、シャッタ速度及び撮影感度の補正値を求める。そして、露出演算部51は、露出演算処理にて求めた露出条件を、露出補正演算処理にて求めた補正値を用いて補正する。露出演算部51は、補正された露出条件をワークメモリ42に書き込む。

0033

露出補正演算処理により、補正値が求められると、露出演算部51は、露出演算処理により求めた露出条件をワークメモリ42から読み出す。そして、露出演算部51は、求めた補正値を用いて、読み出した露出条件を補正する。

0034

露出条件が補正されると、CPU40は、内蔵メモリ41に記憶された絞り値テーブル53を読み出す。CPU40は、算出された絞り値と、ズームポジションとのそれぞれに対応付けられた開口径を絞り値テーブル53から読み出す。CPU40は、絞り駆動部20に駆動信号を出力する。これを受けて、絞り駆動部20は、読み出した開口径となるように絞り46を作動させる。同時に、CPU40は、TG21を介して撮像素子16の撮影感度を調整する。また、CPU40は、レリーズボタン43が操作されたときに、上述した露出演算処理にて求めたシャッタ速度に基づいて、撮像素子16の各画素に対する信号電荷の蓄積及び読み出しを実行するようにTG21に制御信号を出力する。

0035

焦点評価部52は、例えば電子カメラ10における焦点調節の方式がコントラスト検出方式であれば、フォーカスレンズを微小移動したときに得られる焦点評価値を評価し、焦点が最も合うフォーカスレンズの位置を求める。また、焦点調節の方式がコントラスト検出方式ではなく、位相差検出方式の場合には、焦点評価部52は、2分割された光をそれぞれ結像させた2つの画像の間隔を評価して、焦点が最も合うフォーカスレンズの位置を求める。

0036

次に、動画撮影時の処理の流れを図4のフローチャートに基づいて説明する。

0037

テップS101は、画像の取得を開始するか否かを判定する処理である。例えばレリーズボタン43が操作されると、この操作信号がCPU40に入力される。この操作信号が入力されるか否かにより、CPU40は、画像の取得を開始するか否かを判定する。例えば、上述した操作信号が入力された場合、CPU40は、ステップS101の判定処理の結果をYesとする。この場合、ステップS102に進む。一方、上述した操作信号が入力されない場合、CPU40は、ステップS101の判定処理の結果をNoとする。この場合、図4のフローチャートの処理が終了する。なお、レリーズボタン43の操作により、動画像の撮像を開始する必要はなく、例えば動画撮影用の操作ボタンをレリーズボタン43とは別に設け、動画撮影用の操作ボタンを操作した時に動画撮影を行うようにすることも可能である。この場合、ステップS101の判定処理として、CPU40は、動画撮影用の操作ボタンが操作されたか否かを判定すればよい。

0038

ステップS102は、測光処理である。CPU40は、測光センサ30を作動させる。これにより、測光処理が行われる。なお、測光センサ30にて検出された検出信号はCPU40に入力される。CPU40は、測光センサ30からの検出信号を用いて、被写体輝度を求める。

0039

ステップS103は、露出演算処理である。CPU40は、ステップS102にて求めた被写体輝度と、設定される撮影感度とから光度を求める。そして、CPU40は、求めた光度と露出値とが等しくなるように、絞り値とシャッタ速度とを求める。このようにして、露出演算が実行され、露出条件が決定される。なお、求めた露出条件は、ワークメモリ42に書き込まれる。CPU40は、決定した露出条件に基づいて、露出制御を実行する。

0040

ステップS104は、撮像処理である。CPU40は、ステップS103の処理を行うことで得られた露出条件を用いて撮像処理を行う。これにより、動画像を構成するフレーム画像が取得される。なお、取得されたフレーム画像は、画像処理部26にて画像処理が施された後、表示制御部27に出力される。表示制御部27は、入力されるフレーム画像を表示部28に表示する。

0041

ステップS105は、露出演算処理を実行するか否かを判定する処理である。上述したように、露出演算処理は、6VDの時間間隔を空けて実行される。CPU40は、図示を省略したカウンタを備えており、出力した垂直同期信号のカウント数が6となる場合、CPU40は、露出演算処理を行うタイミングであると判定する。つまり、CPU40は、ステップS105の判定処理の結果をYesとする。この場合、ステップS106に進む。一方、出力した垂直同期信号のカウント数が6未満となる場合、CPU40は、露出演算処理を行うタイミングでないと判定する。つまり、CPU40は、ステップS105の判定処理の結果をNoとする。この場合、ステップS110に進む。

0042

ステップS106は、測光処理である。このステップS106の処理は、ステップS102の処理と同一の処理である。

0043

ステップS107は、露出演算処理である。このステップS107の処理は、ステップS103と同一の処理である。これにより、新たな露出条件が算出される。

0044

ステップS108は、撮像処理である。ステップS108の処理は、ステップS104と同一の処理である。このステップS108の処理を行うことで、新たなフレーム画像が取得される。このステップS108により得られたフレーム画像は、画像処理部26にて画像処理が施された後、表示制御部27に出力される。表示制御部27は、入力されるフレーム画像を、新たに表示する画像として表示部28に表示する。

0045

ステップS109は、画像の取得を終了するか否かを判定する処理である。レリーズボタン43が再度操作されると、操作信号がCPU40に入力される。この操作信号が入力されると、CPU40は動画撮影を終了させる。したがって、この操作信号が入力されたか否かにより、CPU40は、画像の取得を終了するか否かを判定する。例えば、上述した操作信号が再度入力された場合、CPU40は、ステップS109の判定処理の結果をYesとする。この場合、図4に示すフローチャートの処理が終了する。一方、上述した操作信号が再度入力されない場合、CPU40は、ステップS109の判定処理の結果をNoとする。この場合、ステップS105に進む。したがって、ステップS109の判定処理の結果がNoとなる場合には、動画撮影が継続される。

0046

上述したステップS105の判定処理によりNoとなる場合、言い換えれば、露出演算処理を実行しない場合には、ステップS110に進む。

0047

ステップS110は、露出補正演算処理を実行するか否かを判定する処理である。上述したように、CPU40は1VDの時間間隔を空けて露出補正演算処理を実行する。この1VDの時間間隔は、垂直同期信号の出力間隔と一致している。したがって、CPU40は、上述したカウンタのカウント数を参照し、カウンタのカウント数がインクリメントされたか否かにより、ステップS110の判定処理を実行する。カウンタのカウント数がインクリメントされると、CPU40は、露出補正演算処理を実行するものと判断し、ステップS110における判定処理の結果をYesとする。この場合、ステップS111に進む。一方、カウンタのカウント数がインクリメントされていない場合、CPU40は、露出補正演算処理を実行しないと判断し、ステップS110の判定処理の結果をNoとする。この場合、ステップS109に進む。

0048

ステップS111は、ズーム操作があるか否かを判定する処理である。ユーザが操作部44を操作して光学ズーム倍率の変更を行うと、操作部44からCPU40に向けて操作信号が出力される。CPU40は、入力される操作信号から、光学ズーム倍率の変更を示す信号が入力されていると判定すると、ステップS111の判定処理の結果をYesとする。この場合、ステップS112に進む。

0049

一方、CPU40は、光学ズーム倍率の変更を示す信号が入力されていないと判定すると、ステップS111の判定処理の結果をNoとする。この場合、ステップS108に進む。ステップS111の判定処理の結果がNoとなる場合には、ステップS112の露出補正演算処理が実行されない。したがって、CPU40は、ステップS103における露出演算処理、又はステップS107における露出演算処理にて求めた露出条件を用いた撮像処理を、ステップS108における撮像処理として実行する。

0050

ステップS111では、操作部44から光学ズーム倍率の変更を示す信号が入力されているか否かを判定しているが、操作部44から操作信号が入力される場合、CPU40は、その旨を示すフラグをワークメモリ42に書き込んでいる。したがって、CPU40がワークメモリ42にフラグがあるか否かを参照した上で、ステップS111の判定処理を実行することが可能である。

0051

ステップS112は、露出補正演算処理である。CPU40は、レンズ駆動部19を構成するステッピングモータの駆動パルス信号の数を参照して、ズームポジションを求める。そして、CPU40は、内蔵メモリ41に記憶された絞り値テーブル53を読み出す。CPU40は、読み出した絞り値テーブル53と、求めたズームポジションとを参照し、上述した(1)式を用いて絞り値(Av値)を求める。CPU40は、求めた絞り値から、露出演算処理にて求めた絞り値を減算して絞り値の補正値を算出する。CPU40は、算出された絞り値の補正値に基づいて、シャッタ速度及び撮影感度の補正値を算出する。そして、CPU40は、ワークメモリ42から露出条件を読み出し、求めた補正値を用いて、読み出した露出条件を補正する。このステップS112が終了すると、ステップS108に進む。したがって、このステップS112の処理が行われた後に実行されるステップS108の撮像処理では、CPU40は、補正された露出条件を用いた撮像処理となる。

0052

図5は、光学ズーム倍率を変動させずに動画像を撮影する場合のタイミングチャートである。動画像を撮影するときには、CPU40は、6VDの時間間隔を空けて露出演算処理を実行する。露出演算処理が開始されると、CPU40は、測光センサ30を駆動して、測光処理を開始させる。測光処理は、測光センサ30における受光処理図5中「受光」)、受光した光に基づく信号電荷を読み出す処理(図5中「読出し」)、読み出した信号電荷に基づく電圧信号からAE評価値を算出する処理(図5中「算出」)の各処理である。CPU40は、これら処理を1VDの時間間隔を空けて実行する。この測光処理の後、CPU40は、測光演算処理、露出演算処理を実行する。ここで、図5中、Tv_n−1[0]、Tv_n[0]及びTv_n+1[0]が、6VDの時間間隔を空けて実行される露出演算処理において、それぞれ求まるシャッタ速度である。また、図5中、Sv_n−1[0]、Sv_n[0]及びTv_n+1[0]が、6VDの時間間隔を空けて露出演算処理において、それぞれ求まる撮影感度である。

0053

上述したように、動画像の撮影では、撮像処理が1VDの時間間隔を空けて実行される。したがって、光学ズーム倍率を変更していない場合には、CPU40は、露出演算処理により求めた露出条件を用いて、1VDの時間間隔を空けて撮像処理を実行する。そして、6VD経過すると、CPU40は、新たに露出演算処理を実行する。したがって、動画像の撮影時に光学ズーム倍率を変動させない場合には、CPU40は、6VDの時間間隔毎に算出される露出条件を用いた撮像処理を、1VDの時間間隔を空けて実行する。

0054

図6は、動画像の撮影において、光学ズーム倍率を変更した場合のタイミングチャートである。動画像の撮影において、光学ズーム倍率を変更する場合も、光学ズーム倍率を変更しない場合と同様に、CPU40は、6VDの時間間隔を空けて露出演算処理を実行する。上述したように、動画像の撮影において光学ズーム倍率が変更される場合、CPU40は、露出補正演算処理を1VDの時間間隔を空けて実行する。

0055

例えば露出演算処理によりシャッタ速度(Tv値)がTv_n−1[0]、撮影感度(Sv値)がSv_n−1[0]に設定された場合を考慮する。このとき、光学ズーム倍率を変更しない場合、CPU40は、新たに露出演算処理が実行されるまで、算出された露出条件を用いた撮像処理を1VDの時間間隔を空けて実行する。例えば、動画像の撮影を行っているときに、図6中矢印に示すタイミングで光学ズーム倍率を変更する場合、CPU40は、垂直同期信号の出力に合わせて、露出補正演算処理を実行する。この露出補正演算処理により、例えばシャッタ速度は、Tv_n−1[4]に補正される。また、撮影感度は、Sv_N−1[4]に補正される。さらに1VDの時間間隔が経過する度に、CPU40は、露出補正演算処理を実行する。図6においては、露出補正演算処理により補正されたシャッタ速度はTv_n−1[5]、撮影感度はSv_n−1[5]で示している。

0056

そして、露出演算処理が実行されてから6VDの時間間隔が経過すると、CPU40は、新たに露出演算処理を実行する。この露出演算処理の後、ズーム倍率が変動されていれば、CPU40は、1VDの時間間隔が経過する度に、露出補正演算処理を実行する。このように、CPU40は、例えば6VDの時間間隔を空けて実行される露出演算処理で求めた露出条件を、1VDの時間間隔が経過する度に補正する。この露出補正演算処理では、CPU40は、光学ズーム倍率の変動量に基づいた絞り値の変化分(補正値)を絞り値テーブルを用いて算出した後、絞り値の変化分に基づいたシャッタ速度及び撮影感度の(補正値)を求めている。なお、露出補正演算処理により求めた補正値は、上述した露出演算処理にて求めた露出条件に対する補正値である。

0057

なお、図6中の記載において、符号Tv_n[1],Tv_n[2],Tv_n[3],Tv_n[4]及びTv_n[5]は、露出演算処理により求めたシャッタ速度Tv_n[0]を、1VDの時間間隔を空けて実行される露出補正演算処理により求めた補正値をそれぞれ用いて補正したシャッタ速度を示す。同様にして、符号Tv_n+1[1],Tv_n+1[2],Tv_n+1[3],Tv_n+1[4]及びTv_n+1[5]は、露出演算処理により求めたシャッタ速度Tv_n+1[0]を、1VDの時間間隔を空けて実行される露出補正演算処理により求めた補正値をそれぞれ用いて補正したシャッタ速度を示す。

0058

また、図6中の記載において、符号Sv_n[1],Sv_n[2],Sv_n[3],Sv_n[4]及びSv_n[5]は、露出演算処理により求めたシャッタ速度Sv_n[0]を、1VDの時間間隔を空けて実行される露出補正演算処理により求めた補正値をそれぞれ用いて補正した撮影感度を示す。同様にして、符号Sv_n+1[1],Sv_n+1[2],Sv_n+1[3],Sv_n+1[4]及びSv_n+1[5]は、露出演算処理により求めた撮影感度Sv_n+1[0]を、1VDの時間間隔を空けて実行される露出補正演算処理により求めた補正値をそれぞれ用いて補正した撮影感度を示す。

0059

したがって、1回の撮像処理に対して露出演算処理を行って露出条件を求める方式では、その演算処理に係る負荷が大きいが、上述した露出補正演算処理により補正値を求める方式では、算出した補正値を用いて露出演算処理にて求めた露出条件を補正するだけで済み、演算処理に係る負荷を低減することができる。

0060

また、従来では、所定周期で実行される露出演算処理にて求めた露出条件を複数回の撮像処理にて用いていることから、露出演算処理にて求めた露出条件と、各撮像処理時における露出条件とは、撮像処理の回数が多くなるに従い、かけ離れたものになる。したがって、次の露出演算処理にて求めた露出条件を用いた撮像処理により得られた画像と、該露出演算処理を行う直前の撮像処理により得られた画像とは露出条件の差が大きいことから、これら画像を表示した場合に、画像のちらつきが発生する。

0061

本実施形態では、6VDの時間間隔を空けて実行される露出演算処理の間に、1VDの時間間隔など所定の時間周期で露出補正演算処理を行い、補正された露出条件を用いて撮像処理を実行する。この露出補正演算処理は、各撮像処理における露出条件を適正な露出条件に補正(調整)するものであることから、次の露出演算処理により求まる露出条件と、この露出演算処理の直前に実行された露出補正演算処理により補正された露出条件との差を小さくできる。したがって、撮像処理により得られる画像を表示した場合には、露出条件の差に起因する、画像のちらつきの発生を抑制することができる。

0062

本実施形態においては、動画撮影を行う場合を例として説明しているが、撮影待機状態において得られるスルー画像を取得する場合も本発明を適用することができる。スルー画像を取得する場合には、CPU40は、図4に示すフローチャートのステップS101の判定処理として、電子カメラ10における動作モードが動画撮影モード静止画撮影モードに設定され、また、撮影を開始するレリーズボタンの操作が行われていないか否かを判定する。この場合、CPU40は、電子カメラ10における動作モードが動画撮影モードや静止画撮影モードに設定され、また、撮影を開始するレリーズボタンの操作が行われていないと判定される場合に、ステップS101の判定処理の結果をYesとすればよい。

0063

また、図4に示すフローチャートのステップS109の判定処理は、電子カメラ10の動作モードが、上述した動画撮影モードや静止画撮影モードから、電子カメラ10の設定を変更する設定モードや取得した画像を再生する再生モードに変更されたか否かを判定する。この場合、CPU40は、電子カメラ10の動作モードが、上述した動画撮影モードや静止画撮影モードから、電子カメラ10の設定を変更する設定モードや取得した画像を再生する再生モードに変更されたと判定した場合に、ステップS109の判定処理の結果をYesとすればよい。

0064

本実施形態では、ステッピングモータを備えたレンズ駆動部を例に挙げ、ステッピングモータを駆動させるときの駆動ステップ数カウント値に基づいて、ズームポジションを算出しているが、これに限定する必要はなく、例えばズームレンズの位置を検出する検出センサを設け、この検出センサからの検出信号に基づいて、ズームポジションを求めることも可能である。

0065

本実施形態では、光学ズーム倍率を変更するときの速度については詳細を省略している。この光学ズーム倍率を変更させるときの速度は一定速度であってもよいし、例えば2段階など多段階変速できるものであってもよい。例えば光学ズーム倍率を変更させるときの速度を2段階とする形態では、例えば光学ズーム倍率を高速で変更すると、露出演算処理が、光学ズーム倍率に追随することができない可能性がある。したがって、例えば光学ズーム倍率を高速で変更する場合に、本発明を用いることができる。

0066

本実施形態では、6VDの時間周期で実行される露出演算処理に対して、1VDの時間間隔で露出補正演算処理を行うようにしているが、これに限定される必要はなく、例えば2VDの時間間隔で露出演算処理を行うことも可能である。例えば光学ズーム倍率を変更する速度が速い場合には露出条件の変化も大きいことから例えば2VDの時間間隔で露出補正演算処理を行い、光学ズーム倍率の変動速度が遅い場合には露出条件の変化が小さいことから1VDの時間間隔で露出補正演算処理を行う。

0067

10…電子カメラ、15…撮像光学系、16…撮像素子、19…レンズ駆動部、20…絞り駆動部、30…測光センサ、40…CPU、41…内蔵メモリ、46…絞り、51…露出演算部、52…焦点評価部、53…絞り値テーブル

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