JP2003057532A

JP2003057532A - 静止画像撮像装置及び方法

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Publication number: JP2003057532A
Application number: JP2001249409A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Ochi; 慶和大地; Masakazu Koyanagi; 正和小柳; Kenichi Sanpei; 賢一三瓶; Takahiro Koyama; 隆浩小山; Toshinori Orito; 俊典織戸
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-08-20
Filing date: 2001-08-20
Publication date: 2003-02-26
Anticipated expiration: 2021-08-20
Also published as: CN1244225C; KR20040029950A; EP1422933A4; WO2003017647A1; DE60223693T2; DE60223693D1; KR100843818B1; EP1422933A1; EP1422933B1; US7224396B2; CN1473428A; US20050179779A1; JP3800052B2

Abstract

(57)【要約】【課題】暗所撮影などの低照度環境下であっても、フ
ァインダに撮像対象となる被写体画像を表示させてユー
ザに撮影画像内容を確認させるフレーミング処理を可能
とし、さらに、その後フラッシュ照射や低速シャッタで
可視光撮影を行った場合にも、正確なフォーカシングを
可能とする。【解決手段】本発明の電子式の静止画像撮像装置１で
は、赤外線撮像によりフレーミング処理を行い、静止画
像撮影処理にはフラッシュ又は低速シャッタ等を用いて
可視光撮影を行う。そして、オートフォーカス時には、
オートフォーカス補助用の可視光源２３を発光し、この
可視光を照射してオートフォーカスを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＣＤ（Charg Co
upled Device）イメージセンサ等の光電変換素子を用い
て電子的に静止画像を撮像する静止画像撮像装置及び方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＣＣＤ（Charg Coupled Device）イメー
ジセンサを光電変換素子として用いたいわゆるデジタル
スチルカメラと呼ばれる電子式静止画像撮像装置が広く
用いられている。

【０００３】デジタルスチルカメラでは、通常のフィル
ムカメラと同様に、夜間や暗所等の低照度環境下におけ
る光量不足を補うため、フラッシュ機能や低速シャッタ
機能などが設けられている。フラッシュ機能は、例えば
キセノンランプのような放電管を用いて、強い光の閃光
を発光し、被写体に光を照射する機能である。また、低
速シャッタ機能とは、ＣＣＤへの電荷蓄積を長時間行う
機能である。

【０００４】しかしながら、ファインダに例えば液晶パ
ネル等を用いてＣＣＤで検出した画像を表示している場
合、低照度環境下では、撮影前の被写体画像をファイン
ダに表示することができない。すなわち、低照度環境下
では、たとえスチル画像撮影が可能となったとしても、
ユーザが被写体の位置や構図を撮影前に確認するために
ファインダに撮像画像を表示するフレーミング処理を行
うことまではできなかった。

【０００５】このような問題を解決するために、近年、
赤外線を被写体に照射するとともに赤外線カットフィル
タを光路から待避させた状態でフレーミング処理を行
う、といった赤外線撮影機能が設けられたデジタルスチ
ルカメラが提案されている。

【０００６】図４に、ＣＣＤの波長感度特性と、赤外線
カットフィルタの波長通過特性を示す。この図４に示す
ように、ＣＣＤは、可視光のみならず、波長が約７００
ｎｍ以上の赤外線に対しても十分感度がある。これに対
して、赤外線カットフィルタは、波長が約７００ｎｍ以
上の赤外線は通過しない。通常の撮影時には、赤外線で
は露光してはならないので、赤外線カットフィルタが撮
影光の光路内に挿入された状態とされている。これに対
して、赤外線撮影は、この赤外線カットフィルタを光路
外に待避させ、さらに、カメラ本体に設けられた赤外線
発光手段から赤外線を被写体に照射して、その反射光を
撮影するものである。

【０００７】従って、このような赤外線撮影機能が設け
られたデジタルスチルカメラでは、フレーミング処理時
には赤外線撮影を行い、スチル画像撮影時には赤外線発
光を止め代わりにフラッシュ機能又は低速シャッタを用
いた可視光撮影を行い、このことにより、低照度環境下
であっても、被写体の位置や構図を撮影前に確認するこ
とができ、ユーザの希望どおりに被写体をフレーム内に
納めることができるようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、デジタルス
チルカメラには、一般的に、自動的にフォーカスが合わ
されるオートフォーカス機能が設けられている。デジタ
ルスチルカメラのオートフォーカスの方式には様々な方
式があるが、その中に、フォーカスが合った画像はフォ
ーカスが合わない画像よりも高周波成分が多い、という
画像特性を利用した自己焦点検出方式という方式があ
る。この自己焦点検出方式は、フォーカスレンズの位置
を移動させながら実際の撮像画像の高周波成分を検出
し、高周波成分が最も高いレンズ位置に合焦点を設定す
る方式である。

【０００９】しかしながら、レンズには色収差が存在
し、赤外線と可視光とでは焦点距離が異なる。そのた
め、例えば、同一の位置から同一の被写体を撮像したと
しても、赤外線撮影時と可視光撮影時とではフォーカス
レンズの合焦位置が異なる。従って、フレーミング処理
時には赤外線撮影を行い、スチル画像撮影時にはフラッ
シュ等を用いた可視光撮影を行った場合、赤外線撮像画
像に基づき自己焦点検出方式でオートフォーカスを行っ
たのでは、フォーカスがずれたぼけたスチル画像が撮影
されてしまう。

【００１０】また、赤外線をオフした自然光のみでオー
トフォーカスを行ったとしても、低照度状態ではコント
ラストが非常に低い画像となるので、自己焦点検出方式
を用いて合焦位置を検出すること自体がそもそも困難で
ある。

【００１１】以上のように、フレーミング処理時には赤
外線撮影を行い、スチル画像撮影時にはフラッシュ等を
用いた可視光撮影を行った場合、スチル画像の焦点位置
を検出するオートフォーカス処理を正確に行うことは非
常に難しかった。

【００１２】本発明の目的は、暗所撮影などの低照度環
境下であっても、ファインダに撮像対象となる被写体画
像を表示させてユーザに撮影画像内容を確認させるフレ
ーミング処理を可能とし、さらに、その後フラッシュ照
射や低速シャッタで可視光撮影を行った場合にも、正確
なフォーカシングを可能とした静止画像撮像装置及び静
止画像撮像方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる静止画像
撮像装置は、被写体からの撮像光が入射され、この撮像
光を電気信号に変換して画像を撮像する光電変換素子
と、上記光電変換素子により撮像されている画像を表示
するファインダと、撮像光の光路に対して挿入及び待避
が可能に設けられ、撮像光の赤外線成分を除去する赤外
線除去フィルタと、被写体に対して赤外線を照射する赤
外線発光部と、被写体に対して可視光を照射する補助光
照射部と、上記光電変換素子により撮像された静止画像
を記録する記録部と、上記ファインダに撮像対象となる
被写体画像を表示するフレーミング処理、上記光電変換
素子により撮像された撮像画像に基づきフォーカスレン
ズの合焦位置を検出するフォーカシング処理、静止画像
を撮像して記録する静止画像撮像処理の各処理の切り換
えに応じて、上記各部を制御するメイン制御部とを備
え、上記メイン制御部は、フレーミング処理時には、上
記赤外線除去光学フィルタを光路外に待避させるととも
に上記赤外光発光部から赤外光を発光させ、フォーカシ
ング処理時には、上記赤外光発光部からの赤外光の発光
を停止するとともに上記補助光照射部から可視光を発光
させ、静止画撮像処理時には、上記赤外光除去光学フィ
ルタを光路内に挿入するとともに上記フォーカシング処
理時に検出した合焦位置にフォーカスレンズを移動し
て、静止画像を撮像することを特徴とする。

【００１４】この静止画像撮像装置では、赤外線撮像に
よりフレーミング処理を行い、静止画像撮影処理にはフ
ラッシュ又は低速シャッタ等を用いて可視光撮影を行
う。そして、オートフォーカス時には、赤外線の発光を
停止するとともに被写体に対して補助用の可視光を照射
して行う。

【００１５】本発明にかかる静止画像撮像方法は、光電
変換素子を用いて静止画像を電子的に撮像する静止画像
撮像方法であって、ファインダに撮像対象となる被写体
画像を表示するフレーミング処理、上記光電変換素子に
より撮像された撮像画像に基づきフォーカスレンズの合
焦位置を検出するフォーカシング処理、静止画像を撮像
して記録する静止画像撮像処理の各処理を、ユーザの選
択操作又は自動選択に応じて切り換え、上記フレーミン
グ処理時には、撮像光の赤外線成分を除去する赤外線除
去光学フィルタを光路外に待避させるとともに被写体に
対して赤外光を照射し、上記フォーカシング処理時に
は、上記赤外光の発光を停止するとともに、被写体に対
して補助用の可視光を照射し、上記静止画撮像時には、
上記赤外光除去光学フィルタを光路上に挿入するととも
に上記フォーカシング処理時に検出した合焦位置にフォ
ーカスレンズを移動し、静止画像を撮像することを特徴
とする。

【００１６】この静止画像撮像方法では、赤外線撮像に
よりフレーミング処理を行い、静止画像撮影処理にはフ
ラッシュ又は低速シャッタ等を用いて可視光撮影を行
う。そして、オートフォーカス時には、赤外線の発光を
停止するとともに被写体に対して補助用の可視光を照射
して行う。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態として、
本発明を適用した電子的に静止画像を撮像するデジタル
スチルカメラについて説明をする。図１に、本発明の実
施の形態のデジタルスチルカメラ１の構成図を示す。

【００１８】デジタルスチルカメラ１は、図１に示すよ
うに、レンズ部１１と、ＣＣＤ１２と、タイミング信号
発生回路（ＴＧ）１３と、アナログ信号処理回路１４
と、アナログ／デジタル変換回路（Ａ／Ｄ）１５と、デ
ジタル信号処理回路１６と、ファインダ１７と、記録回
路１８と、シャッタレリーズボタン１９と、モード切り
換えスイッチ２０と、フラッシュ発光部２１と、フラッ
シュ駆動回路２２と、ＡＦ用補助光発光部２３と、ＡＦ
用補助光駆動回路２４と、赤外線発光部２５と、赤外線
駆動回路２６と、メイン制御部２７とを備えている。

【００１９】ＣＣＤ１２は、レンズ部１１介して受光面
に結像された被写体の撮像光を、画素毎に電気信号に変
換し、１画面分の画像信号を出力する。ＣＣＤ１２によ
り出力された画像信号は、アナログ信号処理回路１４に
供給される。

【００２０】タイミング信号発生回路１３は、ＣＣＤ１
２が１画面毎の画像信号の蓄積及び読み出しに必要とす
る各種の駆動パルスを発生する。タイミング信号発生回
路１３から発生された各種パルスは、ＣＣＤ１２に供給
され、画像信号の撮像処理や出力処理のタイミング信号
として用いられる。

【００２１】アナログ信号処理回路１４は、ＣＣＤ１２
から供給された画像信号に対して、サンプリング処理や
増幅処理等のアナログ処理を行う。アナログ信号処理回
路１３から出力された画像信号は、アナログ／デジタル
変換回路１５に供給される。

【００２２】アナログ／デジタル変換回路１５は、アナ
ログ信号処理回路１４から供給されたアナログの画像信
号を所定のサンプリングレートでサンプリングして、デ
ジタルの画像信号に変換する。アナログ／デジタル変換
回路１５から出力されたデジタル画像信号は、デジタル
信号処理回路１６に供給される。

【００２３】デジタル信号処理回路１６は、アナログ／
デジタル変換回路１５から供給されたデジタル画像信号
から、フレーミング、静止画像撮像、オートフォーカ
ス、測光等に必要となる各種信号を生成する。例えば、
フレーミング時には、入力画像信号から表示画像信号を
生成し、ファインダ１７に供給する。また、静止画像撮
像時には、入力画像信号から１枚の静止画像信号を生成
し、それを圧縮して圧縮等した後、記録回路１８に供給
する。また、オートフォーカス時には、入力画像信号か
ら、画面内の所定領域の高周波数成分を検出し、その高
周波数成分のレベルを示すパラメータを生成し、メイン
制御部２７へ供給する。また、測光時には、入力画像信
号から、画面内の所定領域の光量成分を検出し、その光
量レベルを示すパラメータを生成し、メイン制御部２７
へ供給する。

【００２４】ファインダ１７は、例えば液晶パネル等か
ら構成された電子式の表示装置である。ファインダ１７
には、フレーミング時に、デジタル信号処理回路１６か
ら表示画像信号が入力され、その画像信号を表示する。
すなわち、このファインダ１７には、静止画像撮影時以
外に、ＣＣＤ１２の受光面に結像されている被写体画像
を表示している。

【００２５】記録回路１８は、静止画像撮像時に、デジ
タル信号処理回路１６から出力される静止画像信号を、
例えばメモリカード等の記憶メディアに記録する。

【００２６】シャッタレリーズボタン１９は、ユーザに
より操作されるモーメンタリ型の押圧スイッチである。
このシャッタレリーズボタン１９は、スイッチを全く押
さない状態（オフ）と、スイッチを押しきった状態（全
押し）と、スイッチを半分程度まで押した状態（半押
し）との３つの状態を区別してスイッチングする機能が
設けられている。このシャッタレリーズボタン１９の３
つの押圧状態（オフ、半押し、全押し）は、メイン制御
部２７により判別がされる。各押圧状態におけるデジタ
ルスチルカメラ１の動作については詳細を後述する。

【００２７】モード切り換えスイッチ２０は、ユーザに
より操作される切り換えスイッチである。モード切り換
えスイッチ２０は、デジタルスチルカメラ１の撮影モー
ドを、通常撮影モードと、低照度撮影モードとを切り換
えるためのスイッチである。このモード切り換えスイッ
チ２０の切り換え状態は、メイン制御部２７により判別
がされる。各モードでのデジタルスチルカメラ１の動作
については詳細を後述する。

【００２８】フラッシュ発光部２１は、いわゆるストロ
ボやスピードライトなどと呼ばれるキセノンランプのよ
うな放電手段であり、強い光を一瞬だけ発光し、被写体
に光を照射することができる。つまり、フラッシュ発光
部２１は、強い閃光を被写体に照射することができる。
このフラッシュ発光部２１は、例えば筐体の前面部や上
部に取り付けられ、撮像対象となる被写体に対して光を
照射するように設けられている。すなわち、フラッシュ
発光部２１は、レンズの光軸方向であって、レンズから
前方に向かう方向に光を照射するように設けられてい
る。このフラッシュ発光部２１は、フラッシュ駆動回路
２２により駆動され、その発光タイミングがメイン制御
部２７により制御される。

【００２９】ＡＦ用補助光発光部２３は、例えば、発光
ダイオード、レーザ発光部、ランプ等の可視光を発光す
る可視光発光手段である。ＡＦ用補助光発光部２３は、
フラッシュ発光部２１とは異なり、瞬間的に光を照射す
るのではなく、略一定の光量の可視光を連続的に照射す
る。このＡＦ用補助光発光部２３も、例えば筐体の前面
部や上部に取り付けられ、撮像対象となる被写体に対し
て発光されるように設けられている。すなわち、ＡＦ用
補助光発光部２３は、レンズの光軸方向であって、レン
ズから前方に向かう方向に光を照射するように設けられ
ている。このＡＦ用補助光発光部２３は、ＡＦ用補助光
駆動部２４により駆動され、その発光タイミングがメイ
ン制御部２７により制御される。

【００３０】赤外線発光部２５は、赤外線の発光手段で
ある。赤外線発光部２５も、フラッシュ発光部２１とは
異なり、瞬間的に光を照射するのではなく、略一定の光
量の赤外線を連続的に照射する。この赤外線発光部２５
も、例えば筐体の前面部や上部に取り付けられ、撮像対
象となる被写体に対して発光されるように設けられてい
る。すなわち、レンズの光軸方向であって、レンズから
前方に向かう方向に光を照射するように設けられてい
る。この赤外線発光部２５は、赤外線駆動回路２６によ
り駆動され、その発光タイミングがメイン制御部２７に
より制御される。

【００３１】メイン制御部２７は、デジタルスチルカメ
ラ１の各部の制御を行う。

【００３２】レンズ部１１は、ズームレンズ３１と、フ
ォーカシングレンズ３２と、赤外カットフィルタ３３
と、絞り羽根３４と、シャッタ羽根３５とを有してお
り、これらが被写体からの撮像光をＣＣＤ１２の受光面
に結像させる光学系が形成されている。また、レンズ部
１１には、ズームレンズ３１を駆動するズームレンズ駆
動部４１と、フォーカシングレンズ３２を駆動するフォ
ーカシングレンズ駆動部４２と、赤外カットフィルタ３
３を駆動するフィルタ駆動部４３と、絞り羽根３４を駆
動する絞り駆動部４４と、シャッタ羽根３５を駆動する
シャッタ駆動部４５とを備えている。

【００３３】ズームレンズ３１は、その光軸が、ＣＣＤ
１２の受光面の略中心から延ばした鉛直線と一致する位
置に設けられている。ズームレンズ３１は、光軸上を前
後に直線移動可能に設けられ、その移動位置に応じてＣ
ＣＤ１２の受光面上の結像画像の撮像倍率を変える。ズ
ームレンズ３１は、その移動位置が、ズームレンズ駆動
部４１を介してメイン制御部２７により制御される。

【００３４】フォーカシングレンズ３２は、その光軸
が、ＣＣＤ１２の受光面の略中心から延ばした鉛直線と
一致する位置に設けられている。フォーカシングレンズ
３２は、光軸上を前後に直線移動可能に設けられ、その
移動位置に応じてＣＣＤ１２上の受光面上の結像画像の
焦点位置を変える。フォーカシングレンズ３２は、その
移動位置が、ズームレンズ駆動部４１を介してメイン制
御部２７により制御される。

【００３５】赤外カットフィルタ３３は、ＣＣＤ１２の
受光面に結像される撮像光の光路に対して、挿入及び待
避が選択的に切り換え可能に設けられている。ここで、
撮像光の光路上に挿入することとは、ＣＣＤ１２の受光
面に結像される撮像光が、赤外カットフィルタ３３を通
過する位置に配置することをいう。また、撮像光の光路
上から待避することとは、ＣＣＤ１２の受光面に結像さ
れる撮像光が、赤外カットフィルタ３３を通過しない位
置に配置することをいう。赤外カットフィルタ３３は、
入射光から赤外線を除去する光学フィルタで、例えば、
図４で示したような約７００ｎｍより長い波長の光を遮
断する光学特性を有している。従って、赤外カットフィ
ルタ３３が撮像光の光路上に挿入された場合には、赤外
線以上の波長の光が除去された撮像光がＣＣＤ１２の受
光面に結像され、赤外カットフィルタ３３が撮像光の光
路上から待避された場合には、赤外線が除去されていな
い撮像光がそのままＣＣＤ１２の受光面に結像される。
また、この赤外カットフィルタ３３は、その挿入及び待
避の切り換えが、フィルタ駆動部４３を介してメイン制
御部２７により制御される。

【００３６】絞り羽根３４は、ＣＣＤ１２の受光面に結
像される撮像光の光の量を調整する。絞り羽根３４は、
レンズ部１１の光学系の光軸を中心とした孔を形成し、
その孔径を変化させることにより、光の量を制御する。
すなわち、この絞り羽根３４は、カメラの絞り値（Ｆ
値）を制御させる。絞り羽根３４は、その孔径が、絞り
駆動部４４を介してメイン制御部２７により制御され
る。

【００３７】シャッタ羽根３５は、ＣＣＤ１２の受光面
に結像される撮像光の光路上に設けられ、羽根などを開
閉することにより撮像光を遮光する。シャッタ羽根３５
は、静止画像撮像時に、その撮像光を所定時間開放す
る。その際、ＣＣＤ１２は、電荷蓄積時間（電子シャッ
タ）が制御され、受光面に結像される光の照射時間が制
御される。なお、静止画像撮像時におけるカメラのシャ
ッタスピードは、電子シャッタにより制御される。この
シャッタ羽根３５は、その開閉タイミングが、シャッタ
駆動部４５を介してメイン制御部２７により制御され
る。

【００３８】つぎに、このデジタルスチルカメラ１の動
作の説明を行う。

【００３９】デジタルスチルカメラ１は、シャッタレリ
ーズボタン１９の押圧の状態（オフ、半押し、全押し）
に応じて、フレーミング処理、オートフォーカス処理、
静止画像撮像処理を行う。

【００４０】フレーミング処理とは、画面内の被写体の
位置や画面の構図を、ユーザが撮影前に確認することが
できるように、ＣＣＤ１２に撮像されている画像をファ
インダ１７に表示する処理である。このフレーミング処
理時には、一定時間毎（例えば１／３０秒毎）にＣＣＤ
１２が１画面分の撮像処理を行い、撮像して得られた画
像信号が出力される。そのため、ファインダ１７に表示
される画像も、一定時間毎（例えば１／３０秒毎）に更
新され、ユーザはファインダ１７に表示されている撮像
画像を、動画で確認することができる。このフレーミン
グ処理は、デジタルスチルカメラ１自体が撮影可能な状
態になっており、且つ、シャッタレリーズボタン１９が
オフの状態のとき、つまりユーザがシャッタレリーズボ
タン１９を押していない状態のときに行われる。

【００４１】オートフォーカス処理とは、静止画の撮像
対象となる被写体画像のフォーカスを、自動的に設定す
る処理である。つまり、オートフォーカス処理は、自動
的にピント調整を行う処理である。デジタルスチルカメ
ラ１は、フレーミング処理を行いながら、シャッタレリ
ーズボタン１９を半押し状態とすると、撮像画像に基づ
き合焦点位置を検出するいわゆる自己焦点検出方式のオ
ートフォーカス処理を開始する。オートフォーカス処理
を開始すると、メイン制御部２７がフォーカシングレン
ズ３２を順次移動制御させ、被写体画像を撮像させる。
そして、デジタル信号処理回路１６が、各撮像画像の中
から、画面内の一部分の範囲（フォーカス測定領域）に
対して、高周波成分を測定し、その領域内に含まれてい
る高周波成分のレベルを示すパラメータを検出する。そ
して、メイン制御部２７が、当該パラメータが最も高く
なるフォーカシングレンズ３２の移動位置を検出し、そ
の移動位置をフォーカシング位置として設定する。

【００４２】なお、デジタルスチルカメラ１では、この
オートフォーカス処理とともに、例えば、絞り羽根３４
の開度や電子シャッタ等の設定、つまり、Ｆ値やシャッ
タスピードの設定に必要となる露出光量の測定（測光）
も行う。また、さらに、ホワイトバランスの設定といっ
た、静止画像撮影に必要となる他の設定も行う。

【００４３】また、このオートフォーカス処理が完了す
るには一定の時間を要するが、この処理が完了しても、
ユーザがまだシャッタレリーズボタン１９を半押し状態
で保持している場合には、自動的にフレーミング処理に
移行する。

【００４４】静止画像撮影処理とは、被写体画像を１画
面分撮像して、その１画面分の被写体画像をメディアに
記録する処理である。デジタルスチルカメラ１は、オー
トフォーカス処理を完了したのちに、シャッタレリーズ
ボタン１９が全押しされると、フォーカシングレンズ３
２の移動位置、絞り羽根３４の開度、シャッタ時間等
を、オートフォーカス処理時に検出された値に設定し
て、１画面分の静止画像をＣＣＤ１２で取り込む。取り
込まれた静止画像は、デジタル信号処理回路１６等によ
り圧縮等の処理がされたのち、メディアに保存される。
そして、静止画像撮像処理が完了すると、再度フレーミ
ング処理へと移行する。

【００４５】また、デジタルスチルカメラ１では、通常
撮影モードと低照度撮影モードとの撮影モードの切り換
えが行われる。デジタルスチルカメラ１では、このモー
ドの切り換え状態に応じて、フラッシュ発光部２１、Ａ
Ｆ用補助光発光部２３、赤外線発光部２５の発光の制
御、赤外カットフィルタ３３の挿入／待避の制御が行わ
れる。

【００４６】通常撮影モードは、被写体に十分に照度が
あり、例えばフラッシュ等で光量不足を補うことなく、
静止画像が撮影できる環境での撮影モードである。一
方、低照度撮影モードは、夜間や暗所等の低照度環境下
にあり通常の静止画像撮影を行うことができない環境で
の撮影モードである。通常撮影モードと低照度撮影モー
ドは、モード切り換えスイッチ２０のスイッチ状態や、
外部の周囲光量の大きさに応じて、メイン制御部２７が
判断して切り換える。

【００４７】通常撮影モードでは、フラッシュ発光部２
１、ＡＦ用補助光発光部２３、赤外線発光部２５の発光
は停止された状態とされ、赤外カットフィルタ３３は撮
影光の光路内に挿入された状態としている。

【００４８】それに対して、低照度撮影モードでは、フ
レーミング処理、オートフォーカス処理、静止画像撮像
処理の各処理時に、以下のように制御が行われる。

【００４９】フレーミング処理時には、フラッシュ発光
部２１及びＡＦ用補助光発光部２３の発光が停止され、
赤外線発光部２５が発光される。さらに、赤外カットフ
ィルタ３３は、撮像光の光路上から待避される。従っ
て、フレーミング処理時には、被写体に赤外線が照射さ
れ、その反射光をＣＣＤ１２が撮像する。このため、例
えば夜間等の照度不足の状態であっても、被写体の位置
や構図を確認するために必要な撮像画像をファインダ１
７に表示することができる。

【００５０】オートフォーカス処理時には、フラッシュ
発光部２１及び赤外線発光部２５の発光が停止され、Ａ
Ｆ用補助光発光部２３が発光される。さらに、赤外カッ
トフィルタ３３は、撮像光の光路上に挿入される。従っ
て、被写体に可視光が照射され、その反射光をＣＣＤ１
２が撮像する。このため、例えば夜間等の照度不足の状
態であっても、可視光で撮影した場合のフォーカシング
位置を、正確に検出することができる。

【００５１】静止画像撮像処理時には、ＡＦ用補助光発
光部２３及び赤外線発光部２５の発光が停止され、フラ
ッシュ発光部２１が発光される。さらに、赤外カットフ
ィルタ３３は、撮像光の光路上に挿入される。従って、
被写体に静止画像を撮影するために必要十分な光量の光
が照射され、その照射タイミングでシャッタ羽根３５を
制御することによって、ＣＣＤ１２がその可視光を受光
することができる。このため、例えば夜間等の照度不足
の状態であっても、被写体画像を電子的に撮像して、記
録することができる。

【００５２】なお、オートフォーカス時に、赤外カット
フィルタ３３を撮像光の光路上に挿入するとしている
が、赤外カットフィルタ３３を光路上から待避された状
態としたままとしておいてもよい。この場合、赤外線成
分もＣＣＤ１２が受光してしまい、可視光のみの正確な
フォーカシング位置を検出できない可能性があるが、静
止画像撮像時に、オートフォーカス時に検出したフォー
カシング位置から所定量補正してフォーカシングレンズ
３２の移動位置を設定すれば、フォーカスが合った静止
画像を撮像することができる。

【００５３】また、静止画像撮像時には、フラッシュ発
光部２１を発光して、光量不足を補うようにしている
が、フラッシュ発光部２１を発光するのではなく、シャ
ッタスピードを十分遅くして、光量不足を補うようにし
てもよい。

【００５４】次に、デジタルスチルカメラ１の動作シー
ケンスについて説明をする。

【００５５】まず、初期設定として、フラッシュ発光部
２１、ＡＦ用補助光発光部２３、赤外線発光部２５の発
光は停止されており、赤外カットフィルタ３３は撮像光
の光路上に挿入されているものとする。そして、デジタ
ルスチルカメラ１のメイン制御部２７は、撮影モード
が、通常動作モードに設定されているか、或いは、低照
度動作モードに設定されているかを判断する。メイン制
御部２７は、通常動作モードに設定されている場合には
図２に示すステップＳ１１から処理を行い、低照度動作
モードの場合には図３のステップＳ３１から処理を行
う。

【００５６】まず、通常動作モードでの処理について図
２のフローチャートを参照しながら説明をする。

【００５７】デジタルスチルカメラ１のメイン制御部２
７は、通常動作モードであると判断すると、フレーミン
グ処理を開始する（ステップＳ１１）。

【００５８】続いて、メイン制御部２７は、ユーザによ
りシャッタレリーズボタン１９が半押し状態とされると
（ステップＳ１２）、露出光量の測定（測光）等を行う
（ステップＳ１３）。測光を行うことにより、絞り値及
びシャッタスピードが設定される。

【００５９】続いて、メイン制御部２７は、オートフォ
ーカス処理を行う（ステップＳ１４）。オートフォーカ
スを行うことにより、フォーカシングレンズ３２のレン
ズ位置が設定される。

【００６０】続いて、メイン制御部２７は、設定された
レンズ位置にフォーカシングレンズ３２を移動する（ス
テップＳ１５）。

【００６１】続いて、メイン制御部２７は、ユーザによ
りシャッタレリーズボタン１９が全押し状態とされると
（ステップＳ１６）、以下静止画像撮像処理を開始する
（ステップＳ１７）。

【００６２】静止画像撮像処理を開始すると、メイン制
御部２７は、まず、ステップＳ１３で設定された絞り値
に、絞り羽根３４の開度を調整する（ステップＳ１
８）。

【００６３】続いて、メイン制御部２７は、シャッタ羽
根３５を開放させてＣＣＤ１２の受光を開始する（ステ
ップＳ１９）。

【００６４】続いて、メイン制御部２７は、受光を開始
してからステップＳ１３で設定された電荷蓄積時間に達
すると、ＣＣＤ１２の受光を停止してシャッタ羽根３５
を閉じる（ステップＳ２０）。

【００６５】続いて、メイン制御部２７は、ＣＣＤ１２
から画像信号の読み出しを開始する（ステップＳ２
１）。

【００６６】続いて、メイン制御部２７は、ＣＣＤ１２
から読み出した画像信号に対して、各種信号処理を行わ
せ、静止画像を生成する（ステップＳ２２）。

【００６７】続いて、メイン制御部２７は、生成した静
止画像を、メディアに記録させる（ステップＳ２３）。

【００６８】以上のステップＳ２３で静止画像撮像処理
を終え、再度フレーミング処理（ステップＳ１１）から
の処理を繰り返す。

【００６９】つぎに、低照度動作モードでの処理につい
て図３のフローチャートを参照しながら説明をする。

【００７０】デジタルスチルカメラ１のメイン制御部２
７は、低照度動作モードであると判断すると、赤外線発
光部２５を発光するとともに、赤外カットフィルタ３３
を撮像光の光路から待避する（ステップＳ３１）。

【００７１】続いて、メイン制御部２７は、フレーミン
グ処理を開始する（ステップＳ３２）。

【００７２】続いて、メイン制御部２７は、ユーザによ
りシャッタレリーズボタン１９が半押し状態とされると
（ステップＳ３３）、赤外線発光部２５の発光を停止
し、赤外カットフィルタ３３を撮像光の光路上に挿入す
る（ステップＳ３４）。

【００７３】続いて、メイン制御部２７は、露出光量の
測定（測光）等を行う（ステップＳ３５）。測光を行う
ことにより、絞り開度及びシャッタスピードが設定され
る。

【００７４】続いて、メイン制御部２７は、ＡＦ用補助
光発光部２３を発光させる（ステップＳ３６）。

【００７５】続いて、メイン制御部２７は、オートフォ
ーカス処理を行う（ステップＳ３７）。オートフォーカ
スを行うことにより、フォーカシングレンズ３２のレン
ズ位置が設定される。

【００７６】続いて、メイン制御部２７は、設定された
レンズ位置にフォーカシングレンズ３２を移動する（ス
テップＳ３８）。

【００７７】続いて、メイン制御部２７は、ＡＦ用補助
光発光部２３の発光を停止する（ステップＳ３９）。

【００７８】続いて、メイン制御部２７は、ユーザによ
りシャッタレリーズボタン１９が全押し状態とされると
（ステップＳ４０）、以下静止画像撮像処理を開始する
（ステップＳ４１）。

【００７９】静止画像撮像処理を開始すると、メイン制
御部２７は、まず、ステップＳ３５で設定された絞り値
に、絞り羽根３４の開度を調整する（ステップＳ４
２）。

【００８０】続いて、メイン制御部２７は、シャッタ羽
根３５を開放してＣＣＤ１２の受光を開始する（ステッ
プＳ４３）。

【００８１】続いて、メイン制御部２７は、シャッタ羽
根３５を開放してＣＣＤ１２の受光を開始したタイミン
グと同時に、フラッシュ発光部２１を発光させる（ステ
ップＳ４４）。

【００８２】続いて、メイン制御部２７は、受光を開始
してからステップＳ３５で設定された電荷蓄積時間に達
すると、ＣＣＤ１２の受光を停止してシャッタ羽根３５
を閉じる（ステップＳ４５）。

【００８３】続いて、メイン制御部２７は、ＣＣＤ１２
から画像信号の読み出しを開始する（ステップＳ４
６）。

【００８４】続いて、メイン制御部２７は、ＣＣＤ１２
から読み出した画像信号に対して、各種信号処理を行わ
せ、静止画像を生成する（ステップＳ４７）。

【００８５】続いて、メイン制御部２７は、生成した静
止画像を、メディアに記録させる（ステップＳ４８）。

【００８６】以上のステップＳ４７で静止画像撮像処理
を終え、再度フレーミング処理（ステップＳ３１）から
の処理を繰り返す。

【００８７】以上のように本発明の実施の形態のデジタ
ルスチルカメラ１では、赤外線を被写体に照射してフレ
ーミング処理を行い、静止画像撮影処理にはフラッシュ
を用いて可視光撮影を行う。そして、オートフォーカス
時には、赤外線の発光を停止するとともに被写体に対し
て補助用の可視光を照射して行う。

【００８８】このことによりデジタルスチルカメラ１で
は、夜間や暗所などの低照度環境下であっても、ファイ
ンダに撮像対象となる被写体画像を表示させてユーザに
撮影画像内容を確認させるフレーミング処理を行うこと
ができ、さらに、その後フラッシュ照射を行った場合に
も、ぼけのない正確なフォーカシングを行うことができ
る。

【００８９】

【発明の効果】本発明にかかる静止画像撮像装置及び方
法では、赤外線撮像によりフレーミング処理を行い、静
止画像撮影処理にはフラッシュ又は低速シャッタ等を用
いて可視光撮影を行う。そして、オートフォーカス時に
は、赤外線の発光を停止するとともに被写体に対して補
助用の可視光を照射して行う。

【００９０】このことにより本発明では、夜間や暗所な
どの低照度環境下であっても、ファインダに撮像対象と
なる被写体画像を表示させてユーザに撮影画像内容を確
認させるフレーミング処理を行うことができ、さらに、
その後フラッシュ照射や低速シャッタで可視光撮影を行
った場合にも、ぼけのない正確なフォーカシングを行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したデジタルスチルカメラの構成
図である。

【図２】通常動作モードでの動作シーケンスを示すフロ
ーチャートである。

【図３】低照度動作モードでの動作シーケンスを示すフ
ローチャートである。

【図４】ＣＣＤ及び赤外カットフィルタの波長−感度特
性を示す図である。

【符号の説明】

１デジタルスチルカメラ、１１レンズ部、１２Ｃ
ＣＤ、１６デジタル信号処理回路、１７ファイン
ダ、１８記録回路、１９シャッタレリーズボタン、
２０モード設定スイッチ、２１フラッシュ発光部、
２３ＡＦ用補助光発光部、２５赤外線発光部、２７
メイン制御部、３２フォーカシングレンズ、３３
赤外カットフィルタ、３４絞り羽根、３５シャッタ
羽根

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 101:00 5/232 Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｎ 5/33 Ｄ // Ｈ０４Ｎ 101:00 ＫＧ０３Ｂ 3/00 Ａ (72)発明者三瓶賢一東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者小山隆浩東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者織戸俊典東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内Ｆターム(参考） 2H011 AA03 BA31 BB03 DA00 DA05 DA07 DA08 2H051 BA47 BA70 CB13 CC03 CC11 CE14 EB07 EB19 2H083 AA04 AA26 AA34 AA51 AA52 AA58 5C022 AA13 AB15 AB26 AC03 AC42 AC52 AC54 AC55 5C024 AX01 AX04 AX06 BX01 DX04 EX42 EX51 HX50

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体からの撮像光が入射され、この撮
像光を電気信号に変換して画像を撮像する光電変換素子
と、上記光電変換素子により撮像されている画像を表示する
ファインダと、撮像光の光路に対して挿入及び待避が可能に設けられ、
撮像光の赤外線成分を除去する赤外線除去フィルタと、被写体に対して赤外線を照射する赤外線発光部と、被写体に対して可視光を照射する補助光照射部と、上記光電変換素子により撮像された静止画像を記録する
記録部と、上記ファインダに撮像対象となる被写体画像を表示する
フレーミング処理、上記光電変換素子により撮像された
撮像画像に基づきフォーカスレンズの合焦位置を検出す
るフォーカシング処理、静止画像を撮像して記録する静
止画像撮像処理の各処理の切り換えに応じて、上記各部
を制御するメイン制御部とを備え、上記メイン制御部は、フレーミング処理時には、上記赤外線除去光学フィルタ
を光路外に待避させるとともに上記赤外光発光部から赤
外光を発光させ、フォーカシング処理時には、上記赤外光発光部からの赤
外光の発光を停止するとともに上記補助光照射部から可
視光を発光させ、静止画撮像処理時には、上記赤外光除去光学フィルタを
光路内に挿入するとともに上記フォーカシング処理時に
検出した合焦位置にフォーカスレンズを移動して、静止
画像を撮像することを特徴とする静止画像撮像装置。
【請求項２】被写体に対して可視光の閃光を照射する
フラッシュ照射部をさらに備え、上記メイン制御部は、静止画像撮像処理時には、上記赤外光除去光学フィルタ
を光路内に挿入するとともに上記フォーカシング処理時
に検出した合焦位置にフォーカスレンズを移動し、上記
フラッシュ照射部から可視光の閃光を被写体に照射して
静止画像を撮像することを特徴とする請求項１記載の静
止画像撮像装置。
【請求項３】上記メイン制御部は、フォーカシング処理時には、上記赤外光除去光学フィル
タを光路内に挿入して、フォーカスレンズの合焦位置を
検出することを特徴とする請求項１記載の静止画像撮像
装置。
【請求項４】上記メイン制御部は、フォーカシング処理時には、上記赤外光除去光学フィル
タを光路外に待避させて、フォーカスレンズの合焦位置
を検出し、静止画像撮像処理時には、上記フォーカシング処理時に
検出した合焦位置に対して所定の補正を行った位置に、
フォーカスレンズを移動することを特徴とする請求項１
記載の静止画像撮像装置。
【請求項５】フレーミング処理、フォーカシング処理
及び静止画像撮像処理を切り換える押圧ボタンを備え、上記メイン制御部は、上記押圧ボタンが押されていない状態の場合には、上記
フレーミング処理を行い、上記押圧ボタンが半分押され
た状態の場合には、上記フォーカシング処理を行い、上
記押圧ボタンが全部押された状態の場合には、上記静止
画像撮像処理を行い、さらに、上記押圧ボタンが半分押された状態であってフ
ォーカスレンズの合焦位置の検出が完了した後は、フレ
ーミング処理を行うことを特徴とする請求項１記載の静
止画像撮像装置。
【請求項６】光電変換素子を用いて電子的に静止画像
を撮像する静止画像撮像方法において、ファインダに撮像対象となる被写体画像を表示するフレ
ーミング処理、上記光電変換素子により撮像された撮像
画像に基づきフォーカスレンズの合焦位置を検出するフ
ォーカシング処理、静止画像を撮像して記録する静止画
像撮像処理の各処理を、ユーザの選択操作又は自動選択
に応じて切り換え、上記フレーミング処理時には、撮像光の赤外線成分を除
去する赤外線除去光学フィルタを光路外に待避させると
ともに被写体に対して赤外光を照射し、上記フォーカシング処理時には、上記赤外光の発光を停
止するとともに、被写体に対して補助用の可視光を照射
し、上記静止画撮像時には、上記赤外光除去光学フィルタを
光路上に挿入するとともに上記フォーカシング処理時に
検出した合焦位置にフォーカスレンズを移動し、静止画
像を撮像することを特徴とする静止画像撮像方法。
【請求項７】静止画像撮像処理時には、上記赤外光除
去光学フィルタを光路内に挿入するとともに上記フォー
カシング処理時に検出した合焦位置にフォーカスレンズ
を移動し、可視光の閃光を被写体に照射して静止画像を
撮像することを特徴とする請求項６記載の静止画像撮像
方法。
【請求項８】フォーカシング処理時には、上記赤外光
除去光学フィルタを光路内に挿入して、フォーカスレン
ズの合焦位置を検出することを特徴とする請求項６記載
の静止画像撮像方法。
【請求項９】フォーカシング処理時には、上記赤外光
除去光学フィルタを光路外に待避させて、フォーカスレ
ンズの合焦位置を検出し、静止画像撮像処理時には、上記フォーカシング処理時に
検出した合焦位置に対して所定の補正を行った位置に、
フォーカスレンズを移動することを特徴とする請求項６
記載の静止画像撮像方法。
【請求項１０】フレーミング処理、フォーカシング処
理及び静止画像撮像処理を切り換える押圧ボタンが押さ
れていない状態の場合には、上記フレーミング処理を行
い、上記押圧ボタンが半分押された状態の場合には、上記フ
ォーカシング処理を行い、上記押圧ボタンが全部押された状態の場合には、上記静
止画像撮像処理を行い、さらに、上記押圧ボタンが半分押された状態であってフ
ォーカスレンズの合焦位置の検出が完了した後は、フレ
ーミング処理を行うことを特徴とする請求項６記載の静
止画像撮像方法。