JP2003319252A - デジタルカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮影条件に応じた分割露光を実現し、ノイズ
を抑制するとともに、効率的な分割露光撮影を可能にす
ること。 【解決手段】 デジタルカメラ１は、ＣＣＤ撮像素子１
０を分割露光することによって複数の画像を取得し、そ
の複数の画像を画像合成部３１において合成することに
よって被写体に関する撮影画像を生成するように構成さ
れる。分割露光を行う際には、撮影条件判別部２１が、
画質優先モードとスピード優先モードとのうちから予め
設定された一のモードを特定する。そして撮影制御部２
０では、その一のモードによって規定される分割数で、
撮影時の設定露光時間を分割することにより、ＣＣＤ撮
像素子１０の分割露光制御を行うように構成される。こ
こで、画質優先モードにおける分割数は、スピード優先
モード時における分割数よりも多くなるように設定され
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、デジタルカメラ
に関し、特にデジタルカメラにおける分割露光技術に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、デジタルカメラにおいて長時間露
光を行う場合、ノイズレベルが増加するため、長時間露
光を行って得られる画像の画質劣化が問題となってい
た。

【０００３】このため、長時間露光時の画質劣化を防止
するために、特開平５−２３６４２２号公報（特公平７
−９５８４１号）には、分割露光に関する技術、即ち短
時間露光の積算によって長時間露光に相当する画像を得
る技術が開示されている。

【０００４】また、特開２００１−２４９５０公報に
は、Ａ／Ｄ変換器による量子化ノイズを考慮した、画質
確保のための、露光時間の設定に関する技術について開
示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、画質向上の
ために長時間露光時の分割数を増加させると、画像のフ
レーム数が増加し、画像信号の転送に接するトータル時
間も増加する。つまり、分割露光時の分割数をｍとし、
１フレーム分の画像信号の転送時間をＴＲとすると、分
割露光時における全画像の転送に要する時間はｍ×ＴＲ
となり、分割数ｍを増加させる程、転送時間が増加し、
その結果、総合的な撮影時間（露光時間＋転送時間）が
長くなる。

【０００６】このため、ユーザが次の撮影操作を速やか
に行いたい場合であっても、前回の撮影処理が完了して
おらず、次の撮影操作を行うことができないという事態
に陥り、長時間露光時の操作性が悪いという問題を有す
る。特に、近年はデジタルカメラに採用される撮像素子
の画素数が増加する傾向にあり、それに伴って撮像素子
から１フレーム分の画像信号を転送するのに要する転送
時間ＴＲが長時間化しつつあり、長時間露光時における
操作性の低下は顕著な問題となりつつある。

【０００７】また、従来の分割露光では、バルブ撮影に
対して配慮されていないため、バルブ撮影時には適切な
分割露光を行うことができず、高画質な撮影画像を得る
ことができないという問題を含んでいる。

【０００８】さらに、分割露光を行う場合であっても、
被写体の種類に応じた最適な分割露光制御を行うことが
必要になるが、従来の分割露光では被写体の種類につい
ては考慮されていない。

【０００９】すなわち、従来は、ユーザが希望する条件
で分割露光を行うことができず、分割露光時には操作性
が悪くなっていたのである。

【００１０】そこで、この発明は、上記課題に鑑みてな
されたものであって、撮影条件に応じた分割露光を実現
し、ノイズを抑制するとともに、効率的に分割露光撮影
を行うことの可能なデジタルカメラを提供することを目
的とする。また、バルブ撮影が可能な分割露光技術を実
現することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、撮像手段を分割露光する
ことによって複数の画像を取得し、前記複数の画像を合
成することによって被写体に関する撮影画像を生成する
デジタルカメラであって、前記分割露光時の分割数が第
１の値に設定される画質優先モードと、前記第１の値よ
りも小さな第２の値に設定されるスピード優先モードと
のうちから、前記分割露光時に適用される一のモードを
選択する選択手段と、前記撮像手段を露光する際に、前
記選択手段で選択されたモードによって規定される分割
数で、撮影時の設定露光時間を分割することにより、前
記撮像手段の分割露光制御を行う制御手段と、を備えて
構成される。

【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のデジタルカメラにおいて、前記画質優先モードにおけ
る前記第１の値は、前記設定露光時間に対応して定めら
れ、前記設定露光時間が長くなるにつれて増加するよう
に設定されることを特徴としている。

【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載のデジタルカメラにおいて、前記スピード優先モ
ードにおける前記第２の値は、前記設定露光時間に対応
して定められ、前記設定露光時間が長くなるにつれて増
加するように設定されることを特徴としている。

【００１４】請求項４に記載の発明は、バルブ撮影の可
能なデジタルカメラであって、バルブ撮影時に、ノイズ
が所定量以下となる単位露光時間を決定する露光時間決
定手段と、バルブ撮影時に、前記単位露光時間ごとに撮
像手段の分割露光を繰り返し行う制御手段と、前記単位
露光時間ごとの分割露光によって生成される複数の画像
を合成して、被写体に関する撮影画像を生成する合成手
段と、を備えて構成される。

【００１５】請求項５に記載の発明は、撮像手段を分割
露光することによって複数の画像を取得し、前記複数の
画像を合成することによって被写体に関する撮影画像を
生成するデジタルカメラであって、被写体を撮影する際
の撮影条件を判別する撮影条件判別手段と、前記撮影条
件に応じて、前記分割露光時の単位露光時間を決定する
決定手段と、前記撮像手段を露光する際に、前記決定手
段で決定された前記単位露光時間ごとに、前記撮像手段
の分割露光制御を行う制御手段と、を備えて構成され
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照しつつ詳細に説明する。

【００１７】＜１．第１の実施の形態＞図１及び図２は
デジタルカメラ１の外観構成を示す図であり、図１は正
面図を、図２は背面図をそれぞれ示している。

【００１８】デジタルカメラ１の正面側には撮影レンズ
２が設けられ、撮影レンズ２の内側に配置される撮像素
子に対して被写体からの光を結像させるように構成され
る。

【００１９】また、デジタルカメラ１のグリップ部１ａ
の上部にはシャッタボタン（レリーズボタン）３ａとダ
イヤル操作部３ｃとが設けられる。シャッタボタン３ａ
はユーザが撮影指示を与えるためのスイッチであり、デ
ジタルカメラ１はシャッタボタン３ａの押下操作に応答
して記録用画像を撮影するための本撮影動作を開始す
る。また、ダイヤル操作部３ｃはユーザが手動操作で本
撮影時のシャッタスピードを設定するための操作部であ
り、ダイヤル操作部３ｃを操作することでバルブ撮影を
設定することも可能である。

【００２０】また、デジタルカメラ１の上部には、「撮
影モード」と「再生モード」とを切替設定するモード切
替えダイアル３ｂが設けられている。撮影モードは被写
体の撮影を行って撮影画像データの生成を行うモードで
ある。また、再生モードはメモリカード９０に記録され
た画像データを、デジタルカメラ１の背面側に設けられ
た液晶表示部（以下、ＬＣＤという。）５に再生表示す
るモードである。

【００２１】また図１に示すようにデジタルカメラ１の
側面上部位置には、撮影時のシャッタスピードを自動決
定する動作モードである、「プログラムモード」、「絞
り優先モード」及び「シャッタスピード優先モード」を
選択操作するためのファンクションボタン３ｄが設けら
れており、ユーザがファンクションボタン３ｄを操作し
ていずれか一つのモードを選択すると、撮影時には選択
された動作モードに基づくシャッタスピードが自動的に
決定される。

【００２２】デジタルカメラ１の側面には、図２に示す
ように、着脱自在な記録媒体であるメモリカード９０の
挿入装着部１ｂが設けられており、本撮影動作によって
得られる画像データはこの挿入装着部１ｂにセットされ
るメモリカード９０に記録される。

【００２３】デジタルカメラ１の背面側には、本撮影動
作前の撮影待機状態におけるライブビュー表示及び本撮
影動作によって得られる撮影画像の再生表示等を行うた
めのＬＣＤ５と、電子ビューファインダ（以下、ＥＶＦ
という。）４とが設けられている。

【００２４】また、デジタルカメラ１の背面にはＬＣＤ
５に対して各種設定画面を表示させるためのメニューボ
タン３ｅと、ＬＣＤ５に表示される各種設定画面等を操
作するためのコントロールボタン３ｆとが設けられる。
ユーザはＬＣＤ５に表示される設定画面内のカーソル
を、コントロールボタン３ｅを操作することによって移
動させ、デジタルカメラ１に対する各種設定を行うこと
ができるように構成されている。例えば、被写体の種類
に応じた撮影シーンを設定する場合、メニューボタン３
ｅ及びコントロールボタン３ｆを操作することにより、
ユーザはＬＣＤ５に表示される画面を視認しながら、
「夕景」、「夜景」、「ポートレート」等の複数の撮影
シーンのうちから被写体の状況等に応じた撮影シーンの
選択を行うことができるように構成される。

【００２５】また、デジタルカメラ１において長時間露
光を行う場合、分割露光を行うか否かに関する設定も、
ユーザがメニューボタン３ｅ及びコントロールボタン３
ｆを操作することによって行うことができるように構成
される。具体的には、ユーザがメニューボタン３ｅ及び
コントロールボタン３ｆを操作することにより、長時間
露光時の露光動作モードを、「画質優先モード」、「ス
ピード優先モード」及び「通常モード」のうちから一の
モードを選択することで、デジタルカメラ１の本撮影動
作において長時間露光が行われる場合にどのような露光
動作を行うかが規定されることになる。「画質優先モー
ド」及び「スピード優先モード」は長時間露光時に分割
露光を行う露光動作モードである。また、「通常モー
ド」は長時間露光時においても分割露光を行わず、長時
間の連続露光を行う露光動作モードである。

【００２６】なお、以下の説明においては、シャッタス
ピードが１秒以上に設定されて本撮影動作が行われる場
合を長時間露光としている。また、バルブ撮影が設定さ
れている場合も長時間露光となる。

【００２７】次に、デジタルカメラ１の内部構成、特に
デジタルカメラにおいて分割露光を行うための内部構成
について説明する。図３はデジタルカメラ１の内部構成
を示すブロック図である。

【００２８】デジタルカメラ１は、上述した構成の他、
ＣＣＤ撮像素子１０、信号処理回路１１、画像メモリ１
３、タイミングジェネレータ１４、メモリ１５、撮影制
御部２０及び画像処理制御部３０を、その内部構成とし
て備えている。なお、操作部３は、上述したシャッタボ
タン３ａ、モード切替えダイアル３ｂ、ダイヤル操作部
３ｃ、ファンクションボタン３ｄ、メニューボタン３ｅ
及びコントロールボタン３ｆを含む操作手段である。

【００２９】被写体からの光は撮影レンズ２を介して、
光電変換素子としての機能を有するＣＣＤ撮像素子１０
に入射する。ＣＣＤ撮像素子１０は、タイミングジェネ
レータ１４からのサンプリングパルスに基づいた露光動
作を行い、画素毎に光電変換を行って、入射光量に応じ
た画素信号（画素値）を蓄積する。そしてＣＣＤ撮像素
子１０はタイミングジェネレータ１４からのサンプリン
グパルスに応答して、露光動作によって画素毎に蓄積し
た画素値をアナログ信号として、信号処理回路１１に順
次転送するように構成される。

【００３０】ここで、ＣＣＤ撮像素子１０の各画素信号
に蓄積されるノイズ量と露光時間との関係について説明
する。図４は露光時間とノイズ量との関係を示す図であ
る。まず、ＣＣＤ撮像素子１０の連続露光時間を長くす
ると、図４（ａ）に示すように、各画素に蓄積されるノ
イズ量が指数関数的に増加する。このため、ＣＣＤ撮像
素子１０において露光時間Ｔの連続露光を行うと、図４
（ｂ）に示すように各画素の画素信号にはノイズ量Ｚ３
がノイズ総量として含まれることになる。

【００３１】これに対し、例えば、露光時間Ｔ／２で２
回の露光動作を行うと、総露光時間はＴとなり、結果的
に露光時間Ｔの連続露光を行う場合と同等の露光時間を
確保することができる。そして露光時間Ｔを２分割して
分割露光を行った場合、各画素の画素信号にはノイズ量
Ｚ２が２回分含まれることとなり、ノイズ総量は２×Ｚ
２となる。このノイズ総量は、露光時間Ｔの連続露光を
行った場合のノイズ総量Ｚ３よりも少なくなる。つま
り、分割露光を行った場合、各画素の画素信号に含まれ
るノイズ成分は連続露光を行った場合に比べて少なくな
り、その結果、撮影画像の画質を向上させることが可能
になるのである。

【００３２】さらに、露光時間Ｔ／４で４回の露光動作
を行う場合を考えると、この場合も総露光時間はＴとな
り、結果的に露光時間Ｔの連続露光を行う場合と同等の
露光時間を確保することができる。そして露光時間Ｔを
４分割して分割露光を行った場合、各画素の画素信号に
はノイズ量Ｚ１が４回分含まれることとなり、ノイズ総
量は４×Ｚ１となる。このノイズ総量は、露光時間Ｔの
連続露光を行った場合のノイズ総量Ｚ３よりも少なくな
り、さらに露光時間Ｔの２分割露光を行った場合のノイ
ズ総量２×Ｚ２よりも少なくなる。つまり、分割露光を
行う場合、分割露光時の分割数を増加させることによっ
て、各画素の画素信号に含まれるノイズ量を低下させる
ことができ、分割数を増加させる程、撮影画像の画質を
向上させることができるのである。

【００３３】このため、ユーザによって設定されるシャ
ッタスピードや自動演算によって決定されるシャッタス
ピードが本撮影動作の際の適用される設定露光時間とな
るが、この設定露光時間の連続露光が長時間露光となる
場合には、上記のように分割露光を行うことによってノ
イズ成分の少ない高画質な画像を生成することが可能に
なる。

【００３４】一方、ＣＣＤ撮像素子１０の画素数が増加
すると、それに伴って１フレーム分の画像信号に含まれ
るデータ量が増加するため、その画像信号を転送するた
めの転送時間ＴＲが増加する。そして、ＣＣＤ撮像素子
１０が分割露光時において「露光動作→転送動作→露光
動作→転送動作→…」を繰り返すことにより、分割数と
して規定されるｍ枚のフレーム画像の撮影を終了するの
に要する時間（撮影時間）も長時間化することになる。

【００３５】ここで、ユーザが最終的に得られる撮影画
像の高画質化のみを求める場合、撮影時間の長時間化が
問題となることは少ないが、ユーザが連続的に撮影操作
（シャッタボタン３ａの押下操作）を行いたい場合、撮
影時間の長時間化は、次の撮影操作を制約することとな
って問題となる。

【００３６】そこで、この実施の形態では、デジタルカ
メラ１において分割露光を行うためのモード設定とし
て、「画質優先モード」及び「スピード優先モード」が
用意されており、「画質優先モード」が設定されている
場合には最も高画質な撮影画像を得ることが可能な分割
露光動作を行い、「スピード優先モード」が設定されて
いる場合には高画質な撮影画像を効率的に得ることが可
能な分割露光動作を行うように構成される。

【００３７】そしてこの実施の形態では、長時間露光時
の露光動作として、「画質優先モード」又は「スピード
優先モード」が設定されている場合であって、設定露光
時間が１秒よりも長い場合、後述するように、撮影制御
部２０がタイミングジェネレータ１４に対して分割露光
を指示するように構成され、タイミングジェネレータ１
４は撮影制御部２０から指示される分割露光動作を実現
するように、ＣＣＤ撮像素子１０に対するサンプリング
パルスを発生させる。

【００３８】信号処理回路１１はＣＣＤ撮像素子１０か
ら得られる画素毎のアナログ信号に対して感度調整やノ
イズ除去等の所定の信号処理を施すように構成される。
そして信号処理回路１１において所定の信号処理が施さ
れた画素信号は、Ａ／Ｄ変換器１２に入力し、アナログ
信号からデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器１２
においてデジタル信号化された画素信号は画像メモリ１
３に順次転送されることになる。

【００３９】画像メモリ１３は複数フレーム分の画素信
号を格納する記憶領域を有し、画像メモリ１３に１フレ
ーム分のデジタル信号化された画素信号が格納されるこ
とによって、画像メモリ１３において１フレーム分の画
像データが形成されることになる。そしてＣＣＤ撮像素
子１０において分割露光が行われる際には、画像メモリ
１３に分割露光時の分割数に応じた複数フレーム分の画
像データが格納されることになる。例えば、分割露光時
に３分割露光が行われた場合には、画像メモリ１３に対
して３フレームの画像が格納されることになる。

【００４０】画像処理制御部３０は、デジタルカメラ１
の内部に設けられるＣＰＵが所定のプログラムを実行す
ることによって実現されるものであり、撮影制御部２０
と連繋した動作を行うように構成される。そして本撮影
動作が終了した後、画像メモリ１３に格納される画像デ
ータを読み出し、ＥＶＦ４やＬＣＤ５に対して撮影画像
の再生表示を行ったり、メモリカード９０にアクセスし
て撮影画像の記録処理を行う機能を有する。

【００４１】デジタルカメラ１において分割露光が適用
される場合、画像処理制御部３０は画像合成部３１、画
像処理部３２、表示制御部３３及び記録処理部３４とし
て機能する。

【００４２】画像合成部３１は分割露光によって得ら
れ、画像メモリ１３に格納される複数のフレーム画像
（分割露光画像）を合成して一つの撮影画像を生成す
る。例えば、設定露光時間がＴであり、分割露光時の単
位露光時間がＴ／４として４分割露光された場合には、
分割露光によって４フレーム分の画像データが画像メモ
リ１３に格納されることになるため、画像合成部３１は
画像メモリ１３に格納された４フレーム分の画像を合成
することによって一つの撮影画像を生成する。

【００４３】この結果、分割露光時には、設定露光時間
Ｔの連続露光を行う場合に比べて、ノイズ成分の少ない
撮影画像を得ることが可能になる。

【００４４】画像処理部３２は分割露光時の複数フレー
ムが合成されて生成された撮影画像に対して所定の画像
処理を施すものである。例えば、ホワイトバランス調整
や、画像圧縮処理等が画像処理部３２において行われ
る。そして画像処理部３２において画像処理の施された
撮影画像は表示制御部３３又は記録処理部３４に与えら
れる。

【００４５】表示制御部３３は画像処理部３２から入力
する撮影画像をＥＶＦ４又はＬＣＤ５に対して出力する
ことにより、ＥＶＦ４又はＬＣＤ５において撮影画像の
表示を行わせる。これにより、ユーザは撮影画像の確認
を行うことができる。

【００４６】記録処理部３４は画像処理部３２から入力
する撮影画像をメモリカード９０に記録するためのもの
である。ユーザがＥＶＦ４又はＬＣＤ５に表示される撮
影画像を視認し、操作部３に対して削除操作を行わなか
った場合、記録処理部３４は画像処理部３２から得られ
る撮影画像をメモリカード９０に記録する。

【００４７】メモリ１５は分割露光時の分割数を規定す
るテーブル１５ａが格納された記憶手段であり、撮影制
御部２０が分割露光制御を行う際には、メモリ１４に格
納されたテーブル１５ａを参照することによって分割露
光時の分割数を決定する。

【００４８】また、撮影制御部２０もデジタルカメラ１
の内部に設けられるＣＰＵが所定のプログラムを実行す
ることによって実現されるものであり、デジタルカメラ
１における撮影動作を統括的に制御する機能を有する。

【００４９】撮影制御部２０は、分割露光制御を行う場
合、撮影条件判別部２１、分割数決定部２２、単位露光
時間決定部２３及び露光制御部２４として機能する。

【００５０】撮影条件判別部２１は長時間露光時の露光
動作モードとして「画質優先モード」又は「スピード優
先モード」が設定されている場合、その設定されている
露光動作モードを特定し、分割数決定部２２に指示する
ように構成される。なお、露光動作モードは、操作部３
を介してユーザによって予め選択設定されている。

【００５１】また、撮影条件判別部２１は、自動演算に
よって求められるシャッタスピード又はユーザによって
設定されるシャッタスピードを設定露光時間Ｔとして分
割数決定２２に与える。

【００５２】分割数決定部２２は、設定されている露光
動作モード及び設定露光時間Ｔに応じて長時間露光にお
ける設定露光時間の分割数ｍを決定する。具体的には、
分割数決定部２２はメモリ１５に記憶されるテーブル１
５ａを参照し、設定露光時間Ｔと露光動作モードとの関
係によって規定される分割数を決定するのである。

【００５３】ここで、メモリ１５に記憶されるテーブル
１５ａには、

【００５４】

【表１】

【００５５】に示すような情報が格納される。

【００５６】表１に示すように、画質優先モード設定時
において設定露光時間Ｔが１〜５秒の場合には、設定露
光時間Ｔを１０分割して分割露光が行われことになる。
また、設定露光時間Ｔが６〜３０秒の場合には、設定露
光時間Ｔを３０分割して分割露光が行われる。

【００５７】これに対し、スピード優先モード設定時に
おいて設定露光時間Ｔが１〜５秒の場合には、設定露光
時間Ｔを３分割して分割露光が行われることになる。ま
た、設定露光時間Ｔが６〜３０秒の場合には、設定露光
時間Ｔを１５分割して分割露光が行われる。

【００５８】つまり、画質優先モード及びスピード優先
モードのいずれにおいても、分割数は設定露光時間Ｔに
対応して定められており、ある設定露光時間Ｔに対応す
る画質優先モード設定時の分割数（第１の値）は、スピ
ード優先モード設定時の分割数（第２の値）よりも大き
な値に規定されている。

【００５９】設定露光時間Ｔに基づいた露光動作を行う
場合、分割数を増加させる程ノイズ量を低減することが
できるため、最終的に得られる撮影画像の画質を優先さ
せる画質優先モード設定時においては設定露光時間Ｔに
対する分割数がスピード優先モード設定時よりも多くな
るように規定されているのである。

【００６０】これに対し、分割数を増加させると、ＣＣ
Ｄ撮像素子１０からの画像信号の転送処理（出力処理）
に要する時間や、後の画像合成に要する時間が増加する
ことになる。すなわち、分割露光時の分割数がｍである
とし、１フレームの画像の転送時間をＴＲとすると、分
割露光時の全画像転送に要する時間（転送時間）は、ｍ
×ＴＲとなり、画像転送に多大な時間を要することにな
るとともに、画像合成部３１における画像合成処理の対
象フレーム数が増加し、画像合成部３１において一つの
撮影画像を生成するために要する時間が長時間化する。

【００６１】そのため、スピード優先モード設定時に
は、画質優先モードに比べて最終的に得られる撮影画像
の画質は若干低下しても、効率的に画像転送を完了し、
かつ、撮影画像を迅速に生成することができるようにす
るために、分割露光時の分割数が画質優先モード設定時
よりも小さくなるように規定されているのである。

【００６２】また、表１に示すように、テーブル１５ａ
では、画質優先モード及びスピード優先モードのいずれ
においても、設定露光時間が長くなれば分割数が増加す
るように設定される。設定露光時間にかかわらず分割数
を規定すると、設定露光時間が長くなる程、単位露光時
間も長くなり、その結果、最終的に得られる撮影画像に
含まれるノイズ量が増加する。そのため、表１に示すよ
うに、画質優先モード及びスピード優先モードのいずれ
においても、設定露光時間が長時間化する程、分割数が
増加するように設定しておくことがより好ましく、それ
によって設定露光時間が長くなっても最終的に得られる
撮影画像に含まれるノイズ量を低減することが可能であ
る。

【００６３】なお、表１に示すテーブル１５ａの内容は
一例である。したがって、テーブル１５ａに格納される
情報を上記表１に示す内容とは異なる内容に設定しても
よい。ただし、その場合でも、画質優先モードにおいて
適用される分割数は、スピード優先モードにおける分割
数よりも多く設定され、かつ、その分割数が所定数以下
の値であることが必要となる。例えば分割数を２００以
上と設定すると、分割露光によって得られるフレーム数
は２００以上となり、後の画像合成処理において多大な
処理時間を要することとなって次の撮影動作に速やかに
開始することができなくなる。そのため、分割数の設定
に際しては、必要以上に大きな値とならないように上限
値（所定値）が設けられ、その上限値以下となるように
分割数が設定される。この上限値（所定値）は、画像メ
モリ１３の記憶容量や画像合成部３１の処理能力等に基
づいて定められる。

【００６４】そして分割数決定部２２は、上記のように
して分割数ｍを決定し、単位露光時間決定部２３に対し
て分割数ｍを指示するように構成される。

【００６５】単位露光時間決定部２３は、設定露光時間
Ｔを分割数ｍで分割露光する際の単位露光時間を決定す
るための演算機能を有する。例えば、単位露光時間決定
部２３は設定露光時間Ｔを分割数ｍで除算することによ
り、分割露光時における各露光動作の単位露光時間を決
定する。そして単位露光時間決定部２３は単位露光時間
を露光制御部２４に対して指示する。

【００６６】そして露光制御部２４は単位露光時間決定
部２３から得られる単位露光時間に基づいてタイミング
ジェネレータ１４に対し、分割露光動作を指示する。

【００６７】その結果、画質優先モードが設定されてい
る場合には、スピード優先モードが設定されている場合
に比して多くの分割数が適用されて、ＣＣＤ撮像素子１
０の分割露光が行われる。そして画像合成によって、ノ
イズ量の極めて少ない高画質な撮影画像を得ることが可
能になる。

【００６８】また、スピード優先モードが設定されてい
る場合には、画質優先モードが設定されている場合に比
して少ない分割数が適用され、ＣＣＤ撮像素子１０から
の全てのフレーム画像の転送に要する時間を短くするこ
とができるとともに、画像合成における合成対象のフレ
ーム数が少ないので効率的に画像合成処理を行うことが
でき、撮影終了後、次の撮影動作に速やかに移行するこ
とが可能になる。

【００６９】以上のように、この実施の形態におけるデ
ジタルカメラ１は、長時間露光時に適用される分割露光
の動作モードとして、画質優先モードと、スピード優先
モードとが設けられており、ユーザは分割露光時に画質
優先モード及びスピード優先モードのうちのいずれを機
能させるかを予め選択しておくことができるように構成
される。そして、ユーザがシャッタボタン３ａの押下操
作を行い、本撮影動作を指示した場合であって、長時間
露光が行われる場合には、デジタルカメラ１においてＣ
ＣＤ撮像素子１０の分割露光が実施される。その際、撮
影制御部２４は、ユーザによって予め選択された動作モ
ードによって規定される分割数で、撮影時の設定露光時
間を分割することにより、ＣＣＤ撮像素子１０の分割露
光制御を行うように構成されるため、ノイズの増加を抑
制し、かつ効率的に分割露光撮影を行うことが可能であ
る。

【００７０】また、画質優先モード及びスピード優先モ
ードのいずれにおいても、設定露光時間に対応して定め
られる分割数は、設定露光時間が長くなるにつれて増加
するように設定されているため、設定露光時間が長時間
化しても撮影画像に含まれるノイズ量が増加することを
良好に抑制することができるように構成されている。

【００７１】＜２．第２の実施の形態＞次に、第２の実
施の形態について説明する。上記第１の実施の形態で
は、デジタルカメラ１において本撮影動作を開始する前
に設定露光時間（シャッタスピード）を検知することの
可能な場合の分割露光について説明したが、本実施の形
態では、デジタルカメラ１においてバルブ撮影が設定さ
れ、ユーザがシャッタボタン３ａを押下操作した時点で
は設定露光時間が不明である場合の分割露光について説
明する。なお、本実施の形態でも、デジタルカメラ１の
外観構成は図１及び図２に示したものと同様である。ま
た、バルブ撮影とは、ユーザがシャッタボタン３ａを押
下し続けている間、ＣＣＤ撮像素子１０の露光動作を継
続させる撮影である。

【００７２】図５は、バルブ撮影において分割露光が適
用される場合のデジタルカメラ１の内部構成を示すブロ
ック図である。なお、図５では、上述した部材と同様の
構成部材については同一符号を付しており、ここではそ
れらの詳細な説明は省略する。

【００７３】図５に示すように、バルブ撮影時には、撮
影制御部２０は、撮影条件判別部２１、単位露光時間決
定部２３及び露光制御部２４として機能する。また、メ
モリ１５にはバルブ撮影時の分割露光情報１５ｂが格納
されており、撮影制御部２０は、分割露光時にメモリ１
５に格納された分割露光情報１５ｂに基づいて単位露光
時間を決定するように構成される。

【００７４】撮影条件判別部２１は長時間露光時の露光
動作モードとして「画質優先モード」又は「スピード優
先モード」が設定されている場合、その設定されている
露光動作モードを特定し、単位露光時間決定部２３に指
示するように構成される。なお、露光動作モードは、操
作部３を介してユーザによって予め選択設定されてい
る。

【００７５】単位露光時間決定部２３は、設定されてい
る露光動作モードに基づいてメモリ１５にアクセスし、
分割露光情報１５ｂを参照して、バルブ撮影の分割露光
における単位露光時間を決定する。

【００７６】分割露光情報１５ｂには、バルブ撮影時に
適用される単位露光時間が露光動作モードに応じて規定
されている。例えば、画質優先モード設定時における単
位露光時間がｔ１（第１の値）、スピード優先モード設
定時における単位露光時間がｔ２（第２の値）の場合、
ｔ１＜ｔ２の関係となる。

【００７７】一例を示すと、ＣＣＤ撮像素子１０の露光
時間とノイズ量との関係は、

【００７８】

【表２】

【００７９】に示す関係にある。ただし、表２では、露
光時間が１秒の場合に各画素に蓄積されるノイズ量を１
とし、他の露光時間におけるノイズ量はこれとの比を示
している。

【００８０】ここで、撮影画像において画質的に許容で
きる限界ノイズ量が、露光時間が１秒の場合におけるノ
イズ量の４倍であると仮定すると、バルブ撮影時におい
て、「スピード優先モード」が設定されている場合に
は、分割露光時の単位露光時間はその限界ノイズ量を示
す２秒に決定される。これに対し、「画質優先モード」
が設定されている場合には、分割露光時の単位露光時間
はスピード優先モードが設定されている場合よりも短く
設定され、例えば１秒に決定される。

【００８１】つまり、バルブ撮影が行われる場合には、
ユーザがシャッタボタン３ａの押下操作を何秒継続する
かを事前に決定することはできないので、この実施の形
態では、予め選択されている露光動作モードに応じてノ
イズ量が所定量以下となる一定の単位露光時間を決定す
るように構成されているのである。

【００８２】そして単位露光時間決定部２３は上記のよ
うにして決定される単位露光時間を露光制御部２４に対
して指示する。

【００８３】そして露光制御部２４は単位露光時間決定
部２３から得られる単位露光時間に基づいてタイミング
ジェネレータ１４に対し、分割露光動作を指示する。

【００８４】その結果、バルブ撮影時においても、単位
露光時間ごとに分割露光が行われ、ノイズ量の少ない高
画質な撮影画像を得ることが可能になる。ただし、一定
の単位露光時間中にシャッタボタン３ａの押下操作を終
了した場合には、その時点で露光動作を終了するに構成
される。そのため、例えばスピード優先モードでシャッ
タボタンが２．５秒間押下されていた場合には、２秒露
光の画像画像と０．５秒露光の画像とが画像合成部で合
成される。

【００８５】以上のように、この実施の形態のデジタル
カメラ１では、バルブ撮影時に、ノイズが所定量以下と
なる単位露光時間が決定され、単位露光時間ごとにＣＣ
Ｄ撮像素子１０の分割露光を繰り返し行うように構成さ
れているので、バルブ撮影時でも良好に分割露光を行う
ことができ、ノイズ量の少ない高画質な撮影画像を得る
ことが可能である。

【００８６】また、画質優先モード設定時には、スピー
ド優先モード設定時に比べて単位露光時間が短くなるよ
うに設定されているので、画質優先モード設定時にはス
ピード優先モード設定時に比して高画質な撮影画像が得
られるのに対し、スピード優先モード設定時にはＣＣＤ
撮像素子１０からの画像転送や後段の画像合成処理を迅
速に行うことが可能である。

【００８７】＜３．第３の実施の形態＞次に、第３の実
施の形態について説明する。本実施の形態では、被写体
の種類に応じた最適な分割露光制御を行うための構成に
ついて説明する。

【００８８】例えば、撮影シーンとして「夕景」又は
「夜景」が設定されている場合、一般に被写体は暗く、
デジタルカメラ１で得られる画像は暗部データが大部分
を占める。このため、ＣＣＤ撮像素子１０において発生
する暗ノイズが目立ちやすい状況にあると考えられるた
め、撮影を行う際にはそのノイズ量を良好に抑制する必
要がある。

【００８９】これに対し、撮影シーンとして「ポートレ
ート」が設定されている場合、一般に画像における暗部
データが占める割合は少ないと考えられ、ＣＣＤ撮像素
子１０において発生する暗ノイズは「夕景」又は「夜
景」が設定されている場合に比べて目立ちにくいと考え
られる。このため、「ポートレート」が設定されている
場合において長時間露光が行われる場合は、「夕景」又
は「夜景」が設定されている場合よりもノイズ抑制力を
小さくしても問題は生じない。

【００９０】そこで、本実施の形態では、被写体の種類
を撮影シーンの設定状態によって判別し、撮影シーンに
応じた適切な分割露光制御を行うように構成される。

【００９１】図６は、撮影シーンに応じた分割露光が適
用される場合のデジタルカメラ１の内部構成を示すブロ
ック図である。なお、図６では、上述した部材と同様の
構成部材については同一符号を付しており、ここではそ
れらの詳細な説明は省略する。

【００９２】図６に示すように、デジタルカメラ１にお
いて撮影シーンの設定が行われている場合、撮影制御部
２０は、撮影条件判別部２１、単位露光時間決定部２３
及び露光制御部２４として機能する。また、メモリ１５
には撮影シーンに応じて単位露光時間が規定されたテー
ブル１５ｃが格納されており、撮影制御部２０は、分割
露光時にメモリ１５に格納されたテーブル１５ｃに基づ
いて単位露光時間を決定するように構成される。

【００９３】撮影条件判別部２１は、撮影シーンが、
「夕景」、「夜景」、「ポートレート」のうちのいずれ
に設定されているかを特定し、単位露光時間決定部２３
に指示するように構成される。なお、撮影シーンは、操
作部３を介してユーザによって予め選択設定されてい
る。また、撮影シーンの設定が行われていない場合に
は、第１の実施の形態で説明した露光動作を行うことに
なる。

【００９４】単位露光時間決定部２３は、設定されてい
る露光動作モードに基づいてメモリ１５にアクセスし、
テーブル１５ｃを参照して、現在設定されている撮影シ
ーンに適した単位露光時間を決定する。

【００９５】テーブル１５ｃには、撮影シーンごとに適
用される単位露光時間が規定されている。例えば、「夕
景」又は「夜景」が設定されている場合には、ノイズを
良好に抑制するために、ノイズ抑制力の高い単位露光時
間が採用される。これに対し、「ポートレート」が設定
されている場合には、「夕景」又は「夜景」が設定され
ている場合よりもノイズ抑制力の弱い単位露光時間が採
用され、効率的にフレーム画像の転送や画像合成処理を
行うことができるように構成される。すなわち、「夕
景」又は「夜景」が設定されている場合の単位露光時間
をｔ３とし、「ポートレート」が設定されている場合の
単位露光時間をｔ４とすると、ｔ３＜ｔ４の関係とな
る。

【００９６】一例を挙げると、テーブル１５ｃには、

【００９７】

【表３】

【００９８】に示すような情報が格納されている。表３
に示す情報では、撮影シーンとして「夕景」又は「夜
景」が設定されている場合は、単位露光時間が１秒とし
て決定されるのに対し、「ポートレート」が設定されて
いる場合は単位露光時間が２秒として決定される。な
お、「ポートレート」が設定されている場合の単位露光
時間２秒は、上述した限界ノイズ量に対応して定められ
る。

【００９９】そして単位露光時間決定部２３は上記のよ
うにして決定される単位露光時間を露光制御部２４に対
して指示する。

【０１００】そして露光制御部２４は単位露光時間決定
部２３から得られる単位露光時間に基づいてタイミング
ジェネレータ１４に対し、分割露光動作を指示する。

【０１０１】その結果、撮影シーンの設定が行われてい
る場合には、被写体の種類に応じた単位露光時間が決定
され、その単位露光時間ごとに分割露光が行われて、ノ
イズ量の少ない高画質な撮影画像を得ることが可能にな
る。

【０１０２】以上のように、この実施の形態のデジタル
カメラ１は、撮影シーンの設定に応じて分割露光時の単
位露光時間を決定し、ＣＣＤ撮像素子１０を露光する際
に、決定された単位露光時間ごとに、ＣＣＤ撮像素子１
０の分割露光制御を行うように構成されるため、被写体
の種類に応じた最適な分割露光を行うことが可能にな
る。

【０１０３】例えば、「夕景」や「夜景」を撮影する際
には、被写体の暗い環境化にあるため、最終的に得られ
る撮影画像においてノイズ成分が目立つ状況にあり、そ
のノイズ成分を良好に抑制するために、単位露光時間を
短く設定した分割露光が行われる。これに対し、「ポー
トレート」で撮影を行う際には、最終的に得られる撮影
画像においてノイズ成分は夕景や夜景に比べて目立たな
い状況であるので、単位露光時間を「夕景」や「夜景」
の場合に比して長く設定することで、総合的な撮影時間
の短縮化を図るように実現される。

【０１０４】したがって、この実施の形態では、被写体
の種類、特に被写体の明るさに応じて最適な分割露光を
行うことができるように構成されているのである。

【０１０５】＜４．変形例＞以上、この発明の実施の形
態について説明したが、この発明は上記説明した内容の
ものに限定されるものではない。

【０１０６】例えば上記説明においては、設定露光時間
が１秒以上の場合が長時間露光となる場合を示したが、
これに限定されるものではない。

【０１０７】また、上述した撮影条件判別部２１は、露
光動作モード、バルブ撮影、撮影シーン等の撮影条件に
関する設定状態を判別する場合を例示したが、撮影条件
にはこれら以外の要素が含まれていてもよい。

【０１０８】なお、上述した内容には、以下の発明概念
が含まれる。

【０１０９】（１） 請求項４に記載のデジタルカメラ
において、前記分割露光時の単位露光時間が第１の値に
設定される画質優先モードと、前記第１の値よりも大き
な第２の値に設定されるスピード優先モードとのうちか
ら、前記分割露光時に適用される一のモードを選択する
選択手段、をさらに備え、前記決定手段は、前記撮像手
段を露光する際に、前記選択手段で選択されたモードに
よって規定される前記単位露光時間を特定することによ
り、前記単位露光時間を決定するデジタルカメラ。

【０１１０】これにより、画質優先モード設定時には、
スピード優先モード設定時に比してノイズの少ない高画
質な撮影画像が得られる。また、スピード優先モード選
択時には効率的な撮影処理が可能である。この結果、ユ
ーザの希望に応じたバルブ撮影の分割露光を行うことが
可能になる。

【０１１１】（２） 請求項５に記載のデジタルカメラ
において、前記撮影条件判別手段は、前記撮影条件とし
て、被写体の種類に応じて設定される撮影シーンの設定
状態を判別することを特徴とするデジタルカメラ。

【０１１２】これにより、被写体の種類に応じた分割露
光を行うことができ、被写体の種類に応じた高画質な撮
影画像を得ることができる。特に被写体の明るさに応じ
た分割露光を行うことが可能である。

【０１１３】（３） 上記（２）に記載のデジタルカメ
ラにおいて、前記撮影シーンの設定状態には夜景設定と
ポートレート設定とがあり、前記決定手段は、前記夜景
設定が行われている場合の前記単位露光時間を、前記ポ
ートレート設定が行われている場合の前記単位露光時間
よりも大きな値に決定することを特徴とするデジタルカ
メラ。

【０１１４】これにより、撮影画像においてノイズが目
立つような場合にはノイズ抑制力の強い分割露光を行
い、撮影画像においてノイズが目立たないような場合に
はノイズ抑制力の弱い分割露光を行って効率的に撮影処
理を行うことが可能である。

【０１１５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、分割露光時の分割数が第１の値に設定さ
れる画質優先モードと、第１の値よりも小さな第２の値
に設定されるスピード優先モードとのうちから、分割露
光時に適用される一のモードを選択し、その選択された
モードによって規定される分割数で、撮影時の設定露光
時間を分割することにより、撮像手段の分割露光制御を
行うように構成されるため、モードに応じた分割露光を
実現することができる。この結果、画質優先モード選択
時にはノイズの少ない高画質な撮影画像が得られるとと
もに、スピード優先モード選択時には撮影効率を向上さ
せることができる。

【０１１６】請求項２に記載の発明によれば、画質優先
モードにおける第１の値は、設定露光時間に対応して定
められ、設定露光時間が長くなるにつれて増加するよう
に設定されるため、設定露光時間が長くなっても、撮影
画像に含まれるノイズ量を少なくすることが可能であ
る。

【０１１７】請求項３に記載の発明によれば、スピード
優先モードにおける第２の値は、設定露光時間に対応し
て定められ、設定露光時間が長くなるにつれて増加する
ように設定されるため、設定露光時間が長くなっても、
撮影画像に含まれるノイズ量を少なくすることが可能で
ある。

【０１１８】請求項４に記載の発明によれば、バルブ撮
影時に、ノイズが所定量以下となる単位露光時間を決定
し、その単位露光時間ごとに撮像手段の分割露光を繰り
返し行うように構成されるため、バルブ撮影時において
も良好に分割露光を行うことができ、ノイズの少ない高
画質な撮影画像が得られる。

【０１１９】請求項５に記載の発明によれば、被写体を
撮影する際の撮影条件を判別し、その撮影条件に応じて
分割露光時の単位露光時間を決定して、撮像手段を露光
する際に、その決定された単位露光時間ごとに、撮像手
段の分割露光制御を行うように構成されるため、撮影条
件に応じた分割露光を行うことができ、撮影条件に応じ
た高画質な撮影画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】デジタルカメラの外観構成を示す正面図であ
る。

【図２】デジタルカメラの外観構成を示す背面図であ
る。

【図３】デジタルカメラの内部構成を示すブロック図で
ある。

【図４】露光時間とノイズ量との関係を示す図である。

【図５】バルブ撮影において分割露光が適用される場合
のデジタルカメラの内部構成を示すブロック図である。

【図６】撮影シーンに応じた分割露光が適用される場合
のデジタルカメラの内部構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ デジタルカメラ ３ 操作部 １０ ＣＣＤ撮像素子（撮像手段） １３ 画像メモリ １４ タイミングジェネレータ １５ メモリ（記憶手段） ２０ 撮影制御部 ２１ 撮影条件判別部（選択手段） ２２ 分割数決定部 ２３ 単位露光時間決定部 ２４ 露光制御部（制御手段） ３０ 画像処理制御部 ３１ 画像合成部（合成手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C022 AA13 AB02 AB17 AC42 AC69 5C024 BX01 CX03 CX54 HX23 HX50 HX57

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像手段を分割露光することによって複
   数の画像を取得し、前記複数の画像を合成することによ
   って被写体に関する撮影画像を生成するデジタルカメラ
   であって、 前記分割露光時の分割数が第１の値に設定される画質優
   先モードと、前記第１の値よりも小さな第２の値に設定
   されるスピード優先モードとのうちから、前記分割露光
   時に適用される一のモードを選択する選択手段と、 前記撮像手段を露光する際に、前記選択手段で選択され
   たモードによって規定される分割数で、撮影時の設定露
   光時間を分割することにより、前記撮像手段の分割露光
   制御を行う制御手段と、を備えるデジタルカメラ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のデジタルカメラにおい
   て、 前記画質優先モードにおける前記第１の値は、前記設定
   露光時間に対応して定められ、前記設定露光時間が長く
   なるにつれて増加するように設定されることを特徴とす
   るデジタルカメラ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のデジタルカメラ
   において、 前記スピード優先モードにおける前記第２の値は、前記
   設定露光時間に対応して定められ、前記設定露光時間が
   長くなるにつれて増加するように設定されることを特徴
   とするデジタルカメラ。
4. 【請求項４】 バルブ撮影の可能なデジタルカメラであ
   って、 バルブ撮影時に、ノイズが所定量以下となる単位露光時
   間を決定する露光時間決定手段と、 バルブ撮影時に、前記単位露光時間ごとに撮像手段の分
   割露光を繰り返し行う制御手段と、 前記単位露光時間ごとの分割露光によって生成される複
   数の画像を合成して、被写体に関する撮影画像を生成す
   る合成手段と、を備えるデジタルカメラ。
5. 【請求項５】 撮像手段を分割露光することによって複
   数の画像を取得し、前記複数の画像を合成することによ
   って被写体に関する撮影画像を生成するデジタルカメラ
   であって、 被写体を撮影する際の撮影条件を判別する撮影条件判別
   手段と、 前記撮影条件に応じて、前記分割露光時の単位露光時間
   を決定する決定手段と、 前記撮像手段を露光する際に、前記決定手段で決定され
   た前記単位露光時間ごとに、前記撮像手段の分割露光制
   御を行う制御手段と、を備えるデジタルカメラ。