JP4175729B2 - 電子撮像装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に連写機能及び手振れ補正機能を備えた電子撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、被写体を電子的撮像機能により画像データに変換して、当該画像データを記録媒体に記録する電子カメラが普及している。電子カメラは、ディジタルカメラとも呼ばれている電子スチールカメラ以外に、ディジタルビデオカメラも含む。但し、具体例としては電子スチールカメラを想定する。
【０００３】
最近の電子カメラでは、撮影動作に必要な画像処理速度の向上や、画像データを格納するバッファメモリのメモリ容量の増大化に伴って、連続的に撮影可能ないわゆる連写機能を有する製品が実現している。電子カメラの連写機能とは、開始から終了までのレリーズ時間に応じた画像データ（例えば１秒間に４画面分の画像データ）をバッファメモリに格納することにより、時間的に連続した静止画像を得ることである。
【０００４】
ところで、ユーザがカメラを手に持って撮影する場合には、いわゆる手振れ現象が発生する。特に、連写撮影では、手振れ現象による影響（再生画像の変動）が大きい。このため、電子カメラにおいても、手振れ補正機能が必要である。
【０００５】
従来、ビデオカメラや銀塩フイルム用カメラなどで採用されている手振れ補正方法としては、撮像素子であるＣＣＤの出力画素範囲を手振れ状態に応じて移動させる方法や、手振れ状態に応じてレンズ光学系自体を光軸に対して偏移駆動させる方法などが周知である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、電子カメラの連写機能には、実際上では手振れ補正機能が必要である。しかしながら、前述した従来の手振れ補正方法は、必ずしも電子カメラに適しているとはいえない。即ち、前者のＣＣＤの出力画素範囲を移動させる方法は、ＣＣＤの構成画素の全てを有効に利用することができず、特に高画質が要求される電子カメラには不向きである。また、後者のレンズ光学系自体を光軸に対して偏移駆動する方法は、レンズ光学系の構造が複雑化するため、カメラ自体の製造コストの上昇や大型化を招くことになる。さらに、同方法は、高い周波数の手振れ現象には対処するのが困難である。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、複雑な構造の機構を要することなく、かつ高画質を維持できる手振れ補正機能を実現することにより、特に電子カメラにおける連写機能の向上を図ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点は、時間的に連続した静止画像からなる連写画像の撮影を指示するレリーズ手段と、前記レリーズ手段による連写撮影時の手振れ状態を検知する手振れ検知手段と、前記連写撮影時により得られた連写画像データと共に、前記手振れ検知手段により得られた手振れ情報を付加して記録する記録手段と、前記記録手段に記録された連写画像データに基づいて前記連写画像を再生するときに、前記記録手段に記録された手振れ情報に基づいて、前記連写画像の再生に必要な画像の出力範囲を設定し、前記連写画像データを構成する各静止画像データの出力範囲を変化させる手振れ補正処理を実行する補正手段と、前記補正手段により補正された連写画像データを出力する出力手段とを備えた電子カメラである。
【０００９】
このような構成により、本発明の電子カメラは、連写撮影時に連写画像データと共に、手振れ情報を蓄積する。そして、連写画像データにより連写画像を再生するときに、蓄積している手振れ情報を使用して手振れ補正を行なうことができる。従って、レンズ光学系自体を光軸に対して偏移駆動する方法のような複雑な構造の機構を必要とせずに、手振れ情報を使用したいわばソフトウェアによる手振れ補正機能を実現することができる。また、ＣＣＤの出力画素範囲を制限せずに、連写画像の再生時に、例えば手振れ状態に応じて画像の表示出力範囲を変化させる（制限させる）ような手振れ補正処理を可能とすることにより、ＣＣＤの出力画素数を有効に利用することができる。
【００１０】
本発明の第２の観点は、連写画像の再生出力時に、再生出力の一時停止を指示する指示手段を有し、その指示に応じて連写画像データの中で該当する静止画像データの全画素分を出力する機能を備えた電子カメラである。即ち、連写画像の再生時には、前記のように手振れ補正機能により表示出力範囲を手振れ状態に応じて制限されている。この場合、前記の一時停止の指示に応じて連写画像の再生を一時停止し、手振れ補正による制限を解除することにより、その指示のタイミングでの静止画像データの全画素分を出力する。従って、連写画像の再生時以外の静止画像の再生では、設計仕様における高画質の出力が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
（電子カメラの構成）
本実施形態の電子カメラは連写機能を有し、図１に示すように、大別して撮像系１、制御系２、記録系３、及び出力系４から構成されている。先ず、撮像系１は、撮影レンズ１０、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）１１、Ａ／Ｄコンバータ１２、及び画像処理回路１３を有する。これ以外にも図示しないが、レンズ１０のアクチュエータ及びアクチュエータ駆動回路も有する。
【００１３】
ＣＣＤ１１は、撮影レンズ１０を通じて入射した被写体像を光電変換する。撮影レンズ１０は、前記アクチュエータに取り付けられて、アクチュエータ駆動回路の駆動に従ってズームまたはフォーカス駆動されるように構成されている。Ａ／Ｄコンバータ１２は、ＣＣＤ１１により得られた画素毎の画像アナログ信号をディジタル信号に変換する。画像処理回路１３は、例えばガンマ補正やホワイトバランス調整などの各種信号処理（画像補正処理）を実行する。
【００１４】
制御系２は、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）からなるシステムコントローラ（以下ＣＰＵと表記する）２０をメイン要素とし、キー入力部２１、バッファメモリ２２、画像圧縮処理部２３、画像伸長処理部２４、及びＲＡＭ２５を有する。
【００１５】
ＣＰＵ２０は、後述する連写機能と連写撮影時の手振れ補正機能と共に、電子カメラ全体を制御する機能（電源制御を含む）を備えている。ＣＰＵ２０は、キー入力部２１に接続し、連写開始／終了（Ｓ／Ｅ）スイッチ２１Ａ、静止画レリーズスイッチ２１Ｂ、モードスイッチ２１Ｃなどの操作に応じた各種の入力操作を制御する。連写開始／終了（Ｓ／Ｅ）スイッチ２１Ａは、連写撮影の開始と終了を指示するためのスイッチである。静止画レリーズスイッチ２１Ｂは、いわゆるシャッタ・タイミングで撮影した静止画像を指示するためのスイッチである。モードスイッチ２１Ｃは、連写モード（連写撮影）と単独モード（通常の静止画撮影）との選択設定や、同実施形態に関係する手振れ補正モードの有／無の選択設定などを指示するためのスイッチである。
【００１６】
バッファメモリ２２は、撮影系１により撮影されて得られる画像データで、通常では複数画面分（例えば５画面分）の画像データを格納する。画像圧縮処理部２３は画像記録動作時に、バッファメモリ２２に格納された画像データに対する画像圧縮処理を実行する。また、画像伸長処理部２４は画像再生動作時に、記録媒体であるメモリカード３０から読出された画像データに対する画像伸長処理を実行する。なお、画像圧縮処理部２３及び画像伸長処理部２４は、ＣＰＵ２０または別のＣＰＵにより実行されるソフトウェアで実現される機能部に相当する。さらに、ＲＡＭ２５は、ＣＰＵ２０の各種制御動作に必要なデータを保持するためのワークメモリであり、後述するように、手振れ情報を記憶する。
【００１７】
更に、制御系２には、同実施形態の手振れ補正機能に関係する角速度センサ２６が設けられている。角速度センサ２６は、撮影動作時（同実施形態では特に連写撮影時）に発生する３軸方向の手振れを検知し、検知結果をディジタル値である手振れ情報としてＣＰＵ２０に送出する。
【００１８】
記録系３は、例えばＩＣメモリであるフラッシュメモリからなる交換型のメモリカード３０を記録媒体として使用し、当該メモリカード３０の記録再生を制御するためのメモリコントローラ３１を有する。
【００１９】
出力系４は、ＴＦＴパネル４０、及びＴＦＴ液晶駆動回路を含む表示制御部４１を有する。表示制御部４１は、ＣＰＵ２０の制御に応じて、バッファメモリ２２から出力された１画面分の画像データを、ＴＦＴパネル４０に表示する。なお、出力系としては、図示していないが、外部装置である例えばテレビジョン受信機に接続可能な出力端子を介して、バッファメモリ２２から出力された画像データをビデオ信号に変換して出力するためのビデオ出力部も設けられている。
【００２０】
（連写機能の記録動作）
まず、図１と共に、図２のフローチャートを参照して連写撮影（連写記録）の動作を説明する。
【００２１】
まず、電子カメラの電源が投入されて、モードスイッチ２１Ｃにより連写モード及び手振れ補正モードが選択設定されている場合を想定する。ＣＰＵ２０は、ユーザによりキー入力部２１の連写開始（Ｓ）スイッチ２１Ａの操作に応じて、連写撮影による撮像処理を実行する（ステップＳ１，Ｓ２）。即ち、前述した撮影系１により被写体が撮像処理されて、ＣＰＵ２０の制御により、時間的に連続する複数画面分の静止画像データがバッファメモリ２２に順次格納されていく（ステップＳ４）。バッファメモリ２２に格納された画像データは、出力系４のＴＦＴパネル４０上に表示される。
【００２２】
この連写撮影時に、ＣＰＵ２０は、角速度センサ２６により検知される手振れ状態に対応する手振れ情報を入力し、ＲＡＭ２５に蓄積する（ステップＳ３）。即ち、ＣＰＵ２０は、連写撮影時には角速度センサ２６を機能させて、撮影期間の手振れ現象の発生を監視し、手振れ状態（手振れ程度）に対応する手振れ情報を常に取得している。
【００２３】
連写撮影では、連写終了（Ｅ）スイッチ２１Ａが操作されるまで、ＣＰＵ２０は、次の撮像タイミングに移行し、時間的に連続する次の静止画像データを撮像系１により得られると、バッファメモリ２２に格納していく動作を繰り返す（ステップＳ５のＹＥＳ，Ｓ６のＮＯ）。電子カメラの連写機能では、ＣＰＵ２０は、バッファメモリ２２の各記憶エリアを循環的に繰返し使用して、連写撮影時間に応じた時間的に連続する複数画面分の静止画像データ（連写画像データと表記する）を格納する。ここで、前記の手振れ情報とは、当該連写画像データを構成する各静止画像データ毎に手振れ方向、速度及び振幅値を示す情報である。
【００２４】
ユーザにより連写終了（Ｅ）スイッチ２１Ａが操作されると、ＣＰＵ２０は、バッファメモリ２２に格納された時間的に連続する静止画像データの中から、記憶された順（古い順）に画像圧縮処理部２３で画像圧縮した後に、メモリカード３０に記録する（ステップＳ６のＹＥＳ，Ｓ７）。ＣＰＵ２０は、連写撮影で得られた連写画像データを、画像圧縮処理部２３により例えばモーションＪＰＥＧ規格によるファイル（モーションＪＰＥＧファイルと表記する）としてメモリカード３０に記録する。このとき、ＣＰＵ２０は、ＲＡＭ２５に蓄積された手振れ情報を読出し、当該モーションＪＰＥＧファイルに付加してメモリカード３０に記録する（ステップＳ８）。
【００２５】
（連写機能の再生動作）
以上の連写撮影動作により、メモリカード３０には、手振れ情報が付加されたモーションＪＰＥＧファイル（圧縮された連写画像データファイル）が記録される。ＣＰＵ２０は、キー入力部２１の操作による画像再生指示に応じて、メモリカード３０から指定のファイルを読出して再生処理（ここではＴＦＴパネル４０上への表示出力を意味する）を実行する。以下、図３と図４のフローチャートを参照して説明する。
【００２６】
ユーザによるキー入力部２１の操作で、再生対象のファイルが選択されると、ＣＰＵ２０はメモリカード３０から指定のファイルを読出す（ステップＳ１０）。ファイルがモーションＪＰＥＧファイルであれば、ＣＰＵ２０は、連写画像の再生処理を実行する（ステップＳ１１のＹＥＳ）。ＣＰＵ２０は、読出したモーションＪＰＥＧファイルに、前記手振れ情報が付加されている場合には、後述するように、手振れ補正処理を含む再生処理を実行する（ステップＳ１２のＹＥＳ）。
【００２７】
手振れ情報が付加されていない場合には、ＣＰＵ２０は、通常の連写画像の再生処理を実行する（ステップＳ１２のＮＯ，Ｓ１３）。即ち、ＣＰＵ２０は、モーションＪＰＥＧファイルを構成する連写画像データを、画像伸長処理部２４で伸長処理してＴＦＴパネル４０上に表示出力する（ステップＳ１３〜Ｓ１５）。
【００２８】
ここで、ユーザによるキー入力部２１の操作により、再生処理の一時停止が指示されると、ＣＰＵ２０は、連写画像データの再生処理（即ち、時間的に連続した各静止画像データの表示出力処理）を停止し、その指示のタイミングに応じて静止画像データを表示する（ステップＳ１４のＹＥＳ，Ｓ１６，Ｓ１７）。即ち、時間的に連続して表示されている各静止画像の中で、一時停止の指示に応じた静止画像を表示している状態となる。そして、一時停止の解除がなされると、ＣＰＵ２０は、再び連写画像の再生処理に復帰する（ステップＳ１８のＹＥＳ，Ｓ１３）。
【００２９】
（手振れ補正処理を含む再生動作）
次に、図４のフローチャートを参照して、手振れ補正処理を含む再生処理を実行する場合を説明する（ステップＳ１２のＹＥＳを参照）。
【００３０】
ＣＰＵ２０は、メモリカード３０から読出したモーションＪＰＥＧファイルに手振れ情報が付加されている場合には、当該手振れ情報を使用して手振れ補正処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ２０は、手振れ情報に含まれる手振れの振幅値の平均値を求めて手振れ状態を識別し、相対的に振幅値が大きい手振れ状態の場合には、連写画像の表示範囲を小さくするように変化させる。また、相対的に振幅値が小さい手振れ状態の場合には、連写画像の表示範囲を大きくするように変化させる。即ち、ＣＰＵ２０は手振れ状態に応じて、連写画像の再生表示範囲を制限するような算出処理を実行する（ステップＳ２０）。ここで、ＣＰＵ２０は、表示範囲の算出方法として、手振れ状態に従って段階的に表示範囲を変化させる（制限する）方法でもよい。そして、ＣＰＵ２０は、算出した表示範囲に基づいて、ＴＦＴパネル４０の中央部に制限した範囲（ウインドウ）に、連写画像を表示する（ステップＳ２１）。即ち、各静止画像毎の手振れ状態に応じて異なる表示範囲がＴＦＴパネル４０の中央部に設定されて、時間的に連続した各静止画像が表示される。
【００３１】
ＣＰＵ２０は、モーションＪＰＥＧファイルの各静止画像データに対する再生処理が終了すると、連写画像の再生動作を停止する（ステップＳ２３のＹＥＳ）。ここで、ユーザによるキー入力部２１の操作により、再生処理の一時停止が指示されると、ＣＰＵ２０は、手振れ補正処理を含む連写画像データの再生処理を停止し、その指示のタイミングに応じて静止画像データを表示する（ステップＳ２２のＹＥＳ，Ｓ２４）。このとき、ＣＰＵ２０は、一時停止の指示に応じた静止画像データの全画素数を有効にして、ＴＦＴパネル４０の全面に表示する（ステップＳ２５）。そして、一時停止の解除がなされると、ＣＰＵ２０は、再び連写画像の再生処理に復帰する（ステップＳ２６のＹＥＳ，Ｓ２１）。
【００３２】
以上のように同実施形態の手振れ補正機能によれば、連写撮影時に角速度センサ２６により検知された手振れ状態を示す手振れ情報をＲＡＭに蓄積するため、ＣＰＵ２０は必要に応じて、連写画像データを構成する時間的に連続した各静止画像データ毎の手振れ情報を取得することができる。さらに、ＣＰＵ２０は、連写画像データを、例えばモーションＪＰＥＧファイルとしてメモリカード３０に記録するときに、当該手振れ情報を付加して記録する。
【００３３】
ＣＰＵ２０は、連写画像の再生時に、当該連写画像データのファイルに付加された手振れ情報を使用して、手振れ補正処理を実行する。手振れ補正処理は、具体的には、手振れ状態の程度に応じて連写画像の表示範囲を制限し、手振れによる画像の表示変動を視覚的に抑制する。また、連写画像の再生を一時的に停止して、静止画像を再生するときには、表示範囲の制限を解除し、全画素数を有効に利用した表示出力を行なうため、高画質の表示出力を実現できる。従って、同実施形態の手振れ補正方式は、レンズ光学系自体を光軸に対して偏移駆動する方法のような複雑な構造の機構を必要とせずに、手振れ情報を使用したいわばソフトウェアによる手振れ補正処理を実現することができる。また、連写画像の再生時に、手振れ状態に応じて画像の表示出力範囲を変化させる手振れ補正処理を行なうため、撮像系１のＣＣＤの出力画素範囲を制限せずに、ＣＣＤの出力画素数を有効に利用することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、複雑な構造のレンズ光学系機構や、ＣＣＤの出力画素範囲の制限を要することなく、電子カメラの連写機能に関係する手振れ補正機能を実現することができる。従って、簡単な構成でかつ高画質の再生出力を可能とする手振れ補正機能を実現し、結果的に高性能の連写機能を備えた電子カメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に関係する電子カメラの要部を示すブロック図。
【図２】同実施形態に関係する連写撮影時の動作を説明するためのフローチャート。
【図３】同実施形態に関係する連写画像の再生動作を説明するためのフローチャート。
【図４】同実施形態に関係する手振れ補正処理を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１…撮像系
２…制御系
３…記録系
４…出力系
１０…撮影レンズ
１１…ＣＣＤ
１２…Ａ／Ｄコンバータ
２０…システムコントローラ（ＣＰＵ）
２１…キー入力部
２１Ａ…連写開始／終了（Ｓ／Ｅ）スイッチ
２１Ｂ…静止画レリーズスイッチ
２１Ｃ…モードスイッチ
２２…バッファメモリ
２３…画像圧縮処理部
２４…画像伸長処理部
２５…ＲＡＭ
２６…角速度センサ（手振れ検知手段）
３０…メモリカード
３１…メモリコントローラ
４０…ＴＦＴパネル
４１…表示制御部

Claims (3)

1. 時間的に連続した静止画像からなる連写画像の撮影を指示するレリーズ手段と、
   前記レリーズ手段による連写撮影時の手振れ状態を検知する手振れ検知手段と、
   前記連写撮影時により得られた連写画像データと共に、前記手振れ検知手段により得られた手振れ情報を付加して記録する記録手段と、
   前記記録手段に記録された連写画像データに基づいて前記連写画像を再生するときに、前記記録手段に記録された手振れ情報に基づいて、前記連写画像の再生に必要な画像の出力範囲を設定し、前記連写画像データを構成する各静止画像データの出力範囲を変化させる手振れ補正処理を実行する補正手段と、
   前記補正手段により補正された連写画像データを出力する出力手段と
   を具備したことを特徴とする電子撮像装置。
2. 前記補正手段は、前記手振れ情報に基づいて、前記連写画像の再生に必要な画像の出力範囲を段階的に制限する手段を有することを特徴とする請求項１に記載の電子撮像装置。
3. 前記出力手段により前記連写画像の再生出力時に、再生出力の一時停止を指示する指示手段を有し、
   前記出力手段は、前記指示手段からの指示に応じて前記連写画像データの中で該当する静止画像データの全画素分を出力することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の電子撮像装置。

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