JP4597887B2

JP4597887B2 - 撮影装置

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Publication number: JP4597887B2
Application number: JP2006067664A
Authority: JP
Inventors: 宏遠藤
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2006-03-13
Filing date: 2006-03-13
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2026-03-13
Also published as: JP2007251236A

Description

本発明は、撮像素子を備え、その撮像素子上に被写体像を形成して画像信号を生成する撮影装置に関する。

撮影装置で撮影が行われるときにはシャッタボタンが押されたときの勢いで撮影装置がぶれる、いわゆる手ぶれが発生することがある。この手ぶれが発生すると撮影により得た画像にぶれが生じて不鮮明な画像になることがある。

図１は、手ぶれを説明する図である。

上記手ぶれには、大きく分けて回転ぶれと平行ぶれの２つがあり、さらにそれらについてそれぞれ３つの種類がある。

図１には、それらのぶれの種類を説明するために、ぶれの種類による撮影面のぶれの方向が矢印によりそれぞれ示されている。

なお、図１には、平行ぶれと回転ぶれとの計６つの種類のぶれを説明するために、撮影光軸をZ軸として撮影面の高さ方向をY軸とし、また撮影面の幅方向をX軸とした立体座標が示されている。

図１に示す様に、回転ぶれはその方向からピッチ、ヨー、ロールというの３つの種類に分けられ、また平行ぶれは、その方向から横ぶれ、縦ぶれ、前後ぶれという３つの種類に分けられる。

従来においては平行ぶれと回転ぶれの一つであるロールよりも回転ぶれの余のピッチやヨーの方が手ぶれに大きく作用するとして、ピッチやヨーが加速度センサや角速度センサで検出され可変頂角プリズム等の光学部品がそれらのぶれに応じて動かされて手ぶれが補正される（例えば特許文献１参照）。この特許文献１の技術を用いると手ぶれが発生しても撮影により得た画像は鮮明なものになる可能性が高まる。

しかし、近距離撮影においては被写体が近くなればなるほど上記回転ぶれよりも上記平行ぶれの方が大きくなってくるため、近距離側の撮影ほど上記特許文献１の技術を用いたとしても手ぶれ補正が効果的に行なわれなくなってくる。

他に手ぶれの影響を抑制する技術（例えば特許文献２，３参照）の中には、シャッタが押下されたときに大きな手ぶれが起こり時間が経つと治まるとして露光タイミングを遅らせることによって手ぶれの影響を抑制しようというものもある。しかし、特許文献２、３の技術では、シャッタ押下のタイミングと露光タイミングとの間にタイムラグが生じてしまって場合によってはシャッタチャンスを逃すことにもなりかねない。
特開平１０−３０１１５７号公報特開平９−２２０４０号公報特開平９−５８１６号公報

本発明は、上記事情に鑑み、近距離撮影時においてもシャッタチャンスを逃すことがなく、しかも平行ぶれの影響が効果的に取り除かれる撮影装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の第１の撮影装置は、撮影レンズで撮像素子に被写体を結像させて被写体を表わす画像データを生成する撮影装置において、
手ぶれ補正手段と、
被写体距離を測定する測距手段と、
上記測距手段により測定された被写体距離に応じて、近距離撮影時には撮影感度を相対的に上げる制御手段とを備えたことを特徴とする。

上記本発明の撮影装置によれば、上記測距手段により測定された被写体距離に応じて、近距離撮影時には上記制御手段によって撮影感度が上げられて撮影が行なわれる。

こうして撮影感度が上げられると、相対的に速いシャッタ速度が設定されて撮影が行なわれるため、上記平行ぶれの影響が現われ難くなり、鮮明な画像が得られる可能性が高められる。また、相対的に速いシャッタ速度が設定されて撮影が行なわれるため、回転ぶれの影響も現われ難くなる。たとえ近距離撮影時に上記回転ぶれが現われたとしても遠距離撮影時と同様に上記手ぶれ補正手段によってその回転ぶれは補正される。

以上説明した様に、近距離撮影時においてもシャッタチャンスを逃すことがなく、しかも平行ぶれの影響が効果的に取り除かれる撮影装置が実現する。

上記目的を達成する本発明の第２の撮影装置は、撮影レンズで撮像素子に被写体を結像させて被写体を表わす画像データを生成する撮影装置において、
手ぶれ補正手段と、
至近距離にある被写体を撮影するマクロ撮影モードを含む複数の撮影モードの中からいずれかの撮影モードを選択するモード選択手段と、
上記モード選択手段によりマクロ撮影モードが選択されたことを受けてこの撮影装置の撮影感度を相対的に上げる制御手段とを備えたことを特徴とする。

上記本発明の第２の撮影装置によれば、上記モード選択手段により上記マクロ撮影モードが選択されたことが上記制御手段に伝えられその制御手段によって撮影感度が相対的に上げられて撮影が行われる。

こうして撮影感度が上げられると、相対的に速いシャッタ速度が設定されて撮影が行なわれるため、平行ぶれの影響が現われ難くなり、鮮明な画像が得られる可能性が高められる。また、相対的に速いシャッタ速度が設定されて撮影が行なわれるため、回転ぶれの影響も現われ難くなる。さらに、たとえ近距離撮影時にその回転ぶれが現われたとしても遠距離撮影時と同様に上記手ぶれ補正手段によってその回転ぶれは補正される。

上記目的を達成する本発明の第３の撮影装置は、撮影レンズで撮像素子に被写体を結像させて被写体を表わす画像データを生成する撮影装置において、
手ぶれ補正手段と、
被写体距離を測定する測距手段と、
撮影補助光を発光する発光手段と、
被写体輝度を測定する測光手段と、
上記測光手段により測定された被写体輝度に応じてシャッタ速度調整を含む露出調整を行なう露出調整手段と、
上記発光手段に、上記測距手段により測定された被写体距離に応じて、近距離撮影時には相対的に速いシャッタ速度で撮影補助光を発光させる制御手段とを備えたことを特徴とする。

上記本発明の第３の撮影装置によれば、上記制御手段が、上記測距手段により測定された被写体距離に応じて上記発光手段に近距離撮影時に相対的に速いシャッタ速度で撮影補助光を発光させることにより非発光時に比べ相対的にシャッタ速度が速められて撮影が行なわれる。

こうして相対的に速いシャッタ速度で撮影補助光を伴う撮影が行なわれると、平行ぶれの影響が現われ難くなり、鮮明な画像が得られる可能性が高められる。また、相対的に速いシャッタ速度で撮影補助光を伴う撮影が行なわれるため、回転ぶれの影響も現われ難くなる。さらに、たとえ近距離撮影時に上記回転ぶれが現われたとしても遠距離撮影時と同様に上記手ぶれ補正手段によってその回転ぶれは補正される。

以上説明した様に、近距離撮影時においても、シャッタチャンスを逃すことがなく、しかも平行ぶれの影響が効果的に取り除かれる撮影装置が実現する。

上記目的を達成する本発明の第４の撮影装置は、撮影レンズで撮像素子に被写体を結像させて被写体を表わす画像データを生成する撮影装置において、
手ぶれ補正手段と、
被写体距離を測定する測距手段と、
撮影補助光を発光する発光手段と、
被写体輝度を測定する測光手段と、
上記測光手段により測定された被写体輝度に応じてシャッタ速度調整を含む露出調整を行なう露出調整手段と、
上記測距手段により測定された被写体距離に応じて、近距離撮影時には、この撮影装置の撮影感度を相対的に上げるとともに上記発光手段に相対的に速いシャッタ速度で撮影補助光を発光させる制御手段とを備えたことを特徴とする。

上記本発明の第４の撮影装置によれば、上記制御手段が、上記測距手段により測定された被写体距離に応じて、近距離撮影時にはこの撮影装置の撮影感度を相対的に上げるとともに上記発光手段に相対的に速いシャッタ速度で撮影補助光を発光させることにより上記第１の撮影装置、上記第２の撮影装置、上記第３の撮影装置のいずれよりもさらにシャッタ速度が速められて撮影が行なわれる。

こうしてこの撮影装置の撮影感度が上げられるとともに撮影補助光を伴う撮影が行なわれると、上記第１の撮影装置、上記第２の撮影装置、上記第３の撮影装置のいずれのものよりも相対的に速いシャッタ速度が設定されて撮影が行なわれる様になって平行ぶれの影響がさらに現われ難くなり、鮮明な画像が得られる可能性がさらに高められる。また、上記第１の撮影装置から上記第３の撮影装置のいずれのものよりも相対的に速いシャッタ速度で撮影補助光を伴う撮影が行なわれるため、回転ぶれの影響もより一層現われ難くなる。さらに、たとえ近距離撮影時に上記回転ぶれが現われたとしても遠距離撮影時と同様に上記手ぶれ補正手段によってその回転ぶれは補正される。

以上説明した様に、近距離撮影時においてもシャッタチャンスを逃すことがなく、しかも平行ぶれの影響がさらに効果的に取り除かれる撮影装置が実現する。

以上、説明したように、近距離撮影時においてもシャッタチャンスを逃すことがなく、しかも平行ぶれの影響が効果的に取り除かれる撮影装置が実現する。

以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態を説明する。

この第１の実施形態においては、上記本発明の上記第１の撮影装置と上記第２の撮影装置の特徴をあわせて説明し、後述する図４のところで第２の実施形態となる上記第３の撮影装置を説明し、また図７のところで第３の実施形態となる第４の撮影装置を説明する。

図２は、本発明の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラを示す図である。

図２には本発明の一実施形態であるデジタルカメラ１００の斜視図が示されている。図２（ａ）にはデジタルカメラ１００を正面上方から見た斜視図が示されており、図２（ｂ）にはデジタルカメラ１００を背面上方から見た斜視図が示されている。

図２（ａ）に示すように、本実施形態のデジタルカメラ１００はレンズ鏡胴１７０内に内蔵された撮影レンズを通してデジタルカメラ１００内部に配備されているＣＣＤ固体撮像素子まで被写体の像が導かれるようになっている。このデジタルカメラ１００では、後述するＣＣＤ固体撮像素子でスルー画や撮影画像を表す画像信号が生成される他、その画像信号に基づいてＴＴＬ測距およびＴＴＬ測光が行われて被写体距離や被写体輝度が検出されるようにもなっている。

その検出された被写界輝度によっては、デジタルカメラ１００内部に配備されている発光部（キセノン管等）からの撮影補助光が補助光発光窓１８１を通して被写体に向けて照射される。

また、図２（ｂ）に示すように本実施形態のデジタルカメラ１００の背面および上面には撮影者がこのデジタルカメラ１００を使用するときにいろいろな操作を行なうための操作スイッチ群が設けられている。

この操作スイッチ群１０１の中にはデジタルカメラ１００を作動させるための電源スイッチ１０１ａのほか、十字キー１０１ｂ、メニュー／ＯＫキー１０１ｃ、キャンセルキー１０１ｄ、モードレバー１０１ｅなどがある。これらの操作子群の中のモードレバー１０１ｅによって再生モードと撮影モードの切り替えや撮影モードにあってはさらにマクロモードやＡｕｔｏモード等への切り替えが行なわれる。本実施形態においては、上記モードレバー１０１ｅが本発明にいうモード選択手段にあたる。なお、以降の説明においては上記操作子を一まとめにして符号１０１と記載することがある。また、キーをｋｅｙ、あるいはスイッチをＳＷと表記することもある。

上記モードレバー１０１ｅが撮影モードに切り替えられた状態にあるときに電源スイッチ１０１ａが投入されたらＬＣＤパネル１５０上にスルー画が表示されそのスルー画を見ながらシャッタチャンスにレリーズ釦１０２が押されたら被写体の撮影が行なわれる。

また上記モードレバー１０１ｅが再生側に切り替えられた状態にあるときには既撮影画像の再生表示がＬＣＤパネル１５０上に行なわれる。

さらに本実施形態のデジタルカメラが備えるレリーズ釦１０２は半押しと全押しの２つの操作態様を有しており、半押しされたときにＴＴＬ測光とＴＴＬ測距との双方がデジタルカメラ内で行われて測光値に応じた絞りの開口が調整され、また測距された被写体距離に応じたピント位置にフォーカスレンズが配置された後、全押し操作に応じてＣＣＤ固体撮像素子に電子シャッタ等が設定され露光が行なわれる。ＴＴＬ測光が行われたときに被写界輝度が暗いと判定されたら、補助光発光窓１８１から撮影補助光が発光され撮影が行なわれる。

図３は、図２に示すデジタルカメラ１００内部の電気系統の構成ブロック図である。

図３を参照してこのデジタルカメラの構成および動作を説明する。

本実施形態のデジタルカメラ１００ではすべての処理がメインＣＰＵ１１０によって制御されていて、このメインＣＰＵ１１０の入力部には図１（ｂ）に示した操作部の各種スイッチ群１０１からの操作信号がそれぞれ供給されている。このメインＣＰＵ１１０には、常に電源部１３０内のバッテリから電力が供給されている。またメインＣＰＵ１１０はＥＥＰＲＯＭ１１０ａを有しており、このＥＥＰＲＯＭ１１０ａにも電源部１３０内のバッテリから電力が供給されている。このＥＥＰＲＯＭ１１０ａの中にはデジタルカメラ１００として動作するために必要なプログラムが書き込まれているので、電源スイッチ１０１ａが投入されたことがメインＣＰＵ１１０に検知されたらＥＥＰＲＯＭ１１０ａ内のプログラムの手順にしたがってメインＣＰＵ１１０によってこのデジタルカメラ全体の動作の制御が開始される。

まず画像信号の流れを、図３を参照して説明する。

電源スイッチ１０１ａ（図２参照）が投入されたら、メインＣＰＵ１１０により電源スイッチ１０１ａが投入されたことが検知され、電源部１３０から測光・測距ＣＰＵ１２０などの各ブロックに電力が供給される。電源スイッチ１０１ａが投入されたときにモードレバー１０１ｅが撮影側に切り替えられている場合には、まずＣＣＤ固体撮影素子１１０に結像された被写体像が画像信号として所定の間隔ごとに間引かれて出力され、その出力された画像信号に基づく被写体像が画像表示ＬＣＤ１５のＬＣＤパネル１５０上に表示される。このＣＣＤ固体撮像素子１１２にはクロックジェネレータ（以下、ＣＧという）１１２１からタイミング信号が供給されており、このタイミング信号によって所定の間隔ごとに画像信号が間引かれて出力される。このＣＧ１１２１からはメインＣＰＵ１１０からの指示に基づいてタイミング信号が出力されており、そのタイミング信号はＣＣＤ固体撮像素子１１２の他、後段のホワイトバランス調整・γ処理部１１３、さらにＡ／Ｄ部１１４にも供給されている。したがって、ＣＣＤ固体撮像素子１１２、ホワイトバランスγ処理部１１３、Ａ／Ｄ部１１４ではそのタイミング信号に同期して順序良く画像信号の処理が流れるように行なわれる。なお、ホワイトバランスγ処理部１１３には、ＣＣＤ１１２から出力されたアナログの画像信号を増幅する可変利得アンプ（撮影感度調整用）が設けられており、その可変利得アンプのゲインがメインＣＰＵ１１０からの指示に基づいて測光・測距ＣＰＵ１２０により設定され撮影感度が調節される様になっている。なお、メインＣＰＵ１１０からＣＧ１１２１への指示は、測光・測距ＣＰＵ１２０との間のＣＰＵ間通信により伝えられる様になっている。

このようにメインＣＰＵ１１０からの指示に応じてＣＧ１１２１から出力されるタイミング信号に同期して、所定の間隔ごとにホワイトバランスγ処理部１１３でホワイトバランス調整やγ補正が行なわれ、また後段のＡ／Ｄ部１１４でデジタルの画像信号に変換され、さらにＹＣ処理部１１６で処理が行なわれていくときには、それらの画像信号の流れをうまく処理する必要があるので、Ａ／Ｄ部１１４の後段にバッファメモリ１１５が設けられていてそのバッファメモリ１１５によって画像信号がＹＣ処理部１１６に転送されるタイミングが調整されている。そのバッファメモリ１１５からは古い時刻に記憶された画像信号から先にＹＣ処理部１１６へ転送される。

このＹＣ処理部１１６では次々と供給されてくる画像信号がＹＣ信号に分離されＣ信号に応じてはＹＣ処理部１１６で色味の調整等が行なわれる。一方のＹ信号の方はメインＣＰＵ１１０に供給されメインＣＰＵ１１０ではそのＹ信号からコントラストが算出され測距が行なわれたり、Ｙ信号に基づいて測光が行なわれたりする。これらの測定に応じて被写体距離や測光値が測光・測距ＣＰＵ１２０に伝えられてその測光・測距ＣＰＵ１２０によって常時絞り１１１２の開口径が調節されたり、フォーカスレンズ１１１１の位置が調整されたりする。こうしておくと常にピントのあった被写体像がＬＣＤパネル１５０上に表示される様になる。

さらに上記ＹＣ処理部１１６からはバス１２１を介してＹＣ信号が画像表示ＬＣＤ１５側に供給される。この画像表示ＬＣＤ１５の前段にはＹＣ信号をＲＧＢ信号に変換するＹＣ→ＲＧＢ変換部１５１があり、このＹＣ→ＲＧＢ変換部１５１でＹＣ信号が再びＲＧＢ信号に変換され、その変換されたＲＧＢ信号がドライバー１５２に供給される。このドライバー１５２によって画像表示ＬＣＤ１５のＬＣＤパネル１５０上にＲＧＢ信号に基づくカラー画像（被写体像）の表示が行なわれる。前述したＣＧ１１２１から出力されるタイミング信号に同期してＣＣＤ固体撮像素子１１２、ホワイトバランスγ処理部１１３、Ａ／Ｄ部１１４が動作して、所定の間隔ごとにＣＣＤ固体撮像素子１１２で生成された画像信号が処理されている訳であるから、この画像表示ＬＣＤ１５のＬＣＤパネル１５０上には撮影レンズが向けられた方向の被写体が被写体像として常に表示され続ける。この表示され続けている被写体像を視認している撮影者によってシャッタチャンスにレリーズ釦１０２が押されたらレリーズ釦１０２の押下タイミングを起点として所定の時間を経た後、ＣＣＤ固体撮像素子１１２に結像された画像信号すべてがＲＧＢ信号となってホワイトバランス処理部１１３へと出力される。このＲＧＢ信号はホワイトバランスγ処理部１１３でホワイトバランスなどの処理が行なわれた後にＡ／Ｄ部１１４へ供給され、Ａ／Ｄ部１１４でデジタルの画像信号に変換されて一旦バッファメモリ１１５に記憶される。その後バッファメモリ１１５に記憶されたデジタルの画像信号がバスを通してＹＣ処理部１１６へ供給されそのＹＣ処理部１１６でＲＧＢ信号がＹＣ信号に変換される。さらにはそのＹＣ信号がバス１２１を通して圧縮・伸張部１１７へ供給され、その圧縮・伸張部１１７でそのＹＣ信号が圧縮されその圧縮されたＹＣ信号がＩ／Ｆ１１８によってメモリーカード１１９に記録される。

この圧縮・伸張部１１７では静止画についてはＪＰＥＧ規格に準拠した圧縮方法で圧縮が行なわれてメモリーカード１１９に画像信号が記録される。ヘッダ部には圧縮情報や撮影情報などが書き込まれており、このデジタルカメラ１００のモードレバー１０１ｅが再生側に切り替えられたら、メモリーカード１１９からそのファイルのヘッダがまず読み出され、そのヘッダ内の圧縮情報に基づいてファイル内の圧縮画像信号が伸張されて画像信号が元に復元された後、その画像信号に基づく被写体像がＬＣＤパネル１５０上に表示される。

また、この実施形態のデジタルカメラ１００には、メインＣＰＵ１１０の他に焦点調整および露出調整を行なうための測光・測距ＣＰＵ１２０が設けられており、この測光・測距ＣＰＵ１２０によって撮影光学系のフォーカスレンズ１１１０を所定の位置に移動させる制御や絞り１１１２の切り替え制御が行なわれている。この測光・測距ＣＰＵ１２０では、ピント調整にあってはメインＣＰＵ１１０からの測距値に応じてフォーカスレンズ１１１０を合焦点位置に配置し、露出調整にあってはメインＣＰＵ１１０からの測光値に応じて絞り１１１２の開口の大きさを変更してＣＣＤ固体撮像素子１１２の撮影面に与えられる光量を制御している。また測光値によっては撮影補助光を発光する必要があるので、測光・測距ＣＰＵ１２０が、発光手段１８０に指示して発光を行なわせている。図３に示す発光手段１８０には充電・発光制御部１８０１と発光部１８０２とが備えられており、測光・測距ＣＰＵ１２０からの指示を受けて充電・発光制御部１８０１が発光部１８０２内のキセノン（Ｘｅ）管に発光を行なわせている。

また本実施形態のデジタルカメラ１００が備える撮影光学系内には、手ぶれ補正用のレンズ１１１０が設けられていてその手ぶれ補正用のレンズ１１１０が手ぶれ検出部１１１０１による検出に応じて手ぶれ補正制御部１１１００の制御の下に手ぶれ補正ドライバー１１１０２により手ぶれが打ち消される様に駆動され手ぶれが補正される様になっている。

また本実施形態では上記手ぶれ補正制御部１１１００が手ぶれ補正ドライバー１１１０２に指示して手ぶれ補正ドライバー１１１０２に正しく補正レンズ１１１０を駆動させることができる様に、レンズ位置検出手段１１１０３を設けてそのレンズ位置検出手段１１１０３に手ぶれ補正中の手ぶれ補正レンズ１１１０の位置を適宜検出させることにより補正レンズ１１１０を正しく駆動することができるようにしている。

上記手ぶれ補正制御部１１１００とぶれ検出部１１１０１と手ぶれ補正ドライバー１１１０２とレンズ位置検出部１１１０３とで本発明にいう手ぶれ補正手段が構成される。

なお、図３には図２（ｂ）の斜視図には不図示の操作ＬＣＤ表示部１２０も図示されている。

ここでこのデジタルカメラ１００における上記手ぶれ補正手段による手ぶれ補正効果を具体的に数値を上げて説明する。

例えば従来の銀塩カメラでは絞り値ｆ＝１００相当の画角を持つレンズで撮影が行なわれたきに１／１００のシャッタ速度が設定されていれば手ぶれは発生し難いとされる。しかし上記手ぶれ補正手段が用いられるとそのシャッタ速度１／１００を２段遅いシャッタ速度１／２５まで遅くしても手ぶれが発生し難くなる。

ただし被写体距離が近くなってくるほど、従来例のところで説明した様にピッチ、ヨーよりも平行ぶれの影響の方が大きく現われる様になってくるため、１／２５のシャッタ速度で撮影が行なわれると平行ぶれの影響が出始める。

そこで、本実施形態のデジタルカメラ１００では、前述した様にホワイトバランス・γ処理部１１３内に可変利得アンプが設けられていてＣＣＤ固体撮像素子１１２から出力された画像信号の増幅がメインＣＰＵ１１０からの指示に応じて測光・測距ＣＰＵ１２０により設定されたゲインで行なわれる構成になっていることを利用して、メインＣＰＵ１１０がＹＣ処理部１１６で処理されたＹ信号を用いてコントラストの検出を行なって被写体距離を測定して被写体が近距離にいると判定した場合には上記アンプのゲインを上げることにより撮影感度を相対的に上げて近距離撮影においても１／２５のシャッタ速度のままで撮影を行なうことができる様にしている。本実施形態においてはメインＣＰＵ１１０と測光・測距ＣＰＵ１２０が本発明にいう制御手段にあたり、またメインＣＰＵ１１０が、本発明にいう測距手段にあたる。

ここで本発明にいう制御手段にあたるメインＣＰＵ１１０が行なう撮影処理を説明する。

図４は、メインＣＰＵ１１０が行なう撮影処理の手順を示すフローチャートである。

図４（ａ）には撮影処理の手順が示されており、図４（ｂ）にはその撮影処理の手順の中の露光処理のステップＳ４０３の詳細が示されている。

図４（ｂ）には、被写体距離が近距離にいるとする判定基準を１ｍとした場合の例が掲げられており、さらにマクロモードであるかどうかの判定を行なう判定ステップが先頭に付け加えられた例が示されている。

なお、説明をより具体的にするためにデジタルカメラにより絞り値ｆ＝１００相当の画角を持つレンズで撮影が行なわれるときに手ぶれ補正手段が配備されていることを理由に１／１００よりも２段遅い１／２５のシャッタ速度で撮影が行なわれるとして以降説明する。

まず、図４（ａ）を参照して撮影処理の流れを簡単に説明し、その後、図４（ｂ）を参照してステップＳ４０３の露光処理の詳細を説明する。

レリーズ釦１０２が押されて半押し状態になったら、このフローの処理が開始される。ステップＳ４０１でＡＥ処理つまりＴＴＬ測光を行なう。そしてその結果を測光・測距ＣＰＵ１２０に伝えて結果に応じて、測光・測距ＣＰＵ１２０に絞り１１２の開口を変更させる。次のステップＳ４０２でＡＦ処理つまりＴＴＬ測距を行なうため、まずは測光・測距ＣＰＵ１２０にフォーカスレンズを光軸に沿って移動させるように指示を出してフォーカスレンズを移動させながら、輝度のサンプリングを行なってＹＣ処理部１１６（図３参照）の輝度情報に基づいてコントラストを求める。そして求めたコントラストが最も大きくなる位置を合焦点位置としてその合焦点位置を測光・測距ＣＰＵ１２０に通知してフォーカスレンズ１１１０をその合焦点位置に移動させる。ステップＳ４０１でのＴＴＬ測光の測定結果、ステップＳ４０２でのＴＴＬ測距の測定結果により撮影補助光を発光させる必要があると判定した場合にはステップＳ４０３で発光手段１８０に測光・測距ＣＰＵ１２０の制御の下に撮影補助光を発光させるとともに、測光・測距ＣＰＵ１２０を経由してＣＧ１１２１からＣＣＤ１１２へ露光開始信号を供給させて露光を開始させる。ステップＳ４０３の露光開始から所定の時間を経過したら、ステップＳ４０４で今度は露光終了信号および読出信号をＣＧ１１２１からＣＣＤ１１２へ供給させてＣＣＤ１１２から画像信号をホワイトバランスγ処理部１１３へと出力させる。なお図４には‘出力させる’ことを‘読み出す’と記載してある。さらにステップＳ４０５でホワイトバランスγ処理部１１３（図３参照）で感度調整やホワイトバランス調整が行なわれた画像信号をＡ／Ｄ部１１４でデジタルの画像信号に変換させた後、そのデジタルの画像信号をバッファメモリ１１５に一旦記憶させておく。バッファメモリ１１５内に記憶されたデジタルの画像信号を、バス１２１を通してＹＣ処理部１１６へと供給して次のステップＳ４０６でＹ／Ｃ処理部１１６に画像処理を行なわせる。その後、Ｙ／Ｃ処理部１１６に画像処理を行なわせた画像信号を、バス１２１を通して圧縮・伸張部１１７に供給する。ステップＳ４０７で圧縮・伸張部１１７に画像信号の圧縮を行なわせた後、次のステップＳ４０８へ進んでＩ／Ｆ１１８に媒体ここではメモリーカード１１９への記録を行なわせてこのフローの処理を終了する。

次にステップＳ４０３の処理の詳細を図４（ｂ）を参照して説明する。

ステップＳ４０３の処理は、メインＣＰＵ１１０の処理ステップであるが、メインＣＰＵ１１０からの測光値の通知を受けた測光・測距ＣＰＵ１２０が絞りの開口径や電子シャッタのシャッタ速度等を調節したり、充電・発光制御部１８０１に発光部（キセノン管）１８０２の発光を行なせたりしているので、メインＣＰＵ１１０または測光・測距ＣＰＵ１２０のいずれが行なう処理であるかを明確にするために適宜主語を付けて図４（ｂ）に示すフローチャートを説明する。前述した様にメインＣＰＵ１１０と測光・測距ＣＰＵ１２０が本発明にいう制御手段にあたる。

ステップＳ４０３１で、メインＣＰＵ１１０（図３参照）はＡｕｔｏモードであるかマクロモードであるかをモードレバー１０１e（図２参照）が切り替えられている位置により検知する。モードレバー１０１ｅがＡｕｔｏモードの位置に切り替えられていると判定したらＡｕｔｏモード側へ進んでステップＳ４０３２で被写体距離の測定結果を参照し参照した被写体距離の測距結果が１ｍよりも長いと判定したら１ｍよりも長い側へ進んでステップＳ４０３３でメインＣＰＵ１１０からの指示を受けた測光・測距ＣＰＵ１２０が１／ｆ（ｆ＝１００）よりも２段遅いシャッタ速度１／２５をＣＧ１１２１に設定するとともにそのシャッタ速度で撮影が可能になる様にホワイトバランスγ処理部内の感度調整用のアンプに所定のゲインを設定する。さらに次のステップＳ４０３４でメインＣＰＵ１１０から通知されてきたシャッタタイミングで測光・測距ＣＰＵ１２０（図３参照）は、ステップＳ４０１で測定した測光値に応じて絞りの開口を調節するとともに電子シャッタを開け、さらに前述の手ぶれ補正手段に手ぶれ補正を行なわせる。次のステップＳ４０３５へ進んで所定のシャッタ秒時を経過したら、電子シャッタを閉じて撮影処理ルーチンのステップＳ４０４に戻る。なおここではＣＧ１１２１に設定される電子シャッタを主に説明したが絞りがメカシャッタを兼ねている場合にはそのメカシャッタのシャッタ速度も調整される。

またステップＳ４０３２で被写体距離の測定結果を参照し参照した被写体距離の測距結果が１ｍ以下であると判定したら１ｍ以下側へ進んでステップＳ４０３６でメインＣＰＵ１１０からの指示を受けた測光・測距ＣＰＵ１２０が２段遅いシャッタ速度１／２５よりも相対的に速いシャッタ速度１／１００をＣＧ１１２１に設定するとともにそのシャッタ速度で撮影が可能になる様に感度調整用のアンプに上記所定のゲインよりも大きなゲインを設定して撮影感度を上げる。つまりこのステップＳ４０３６で平行ぶれの影響が現われ難くなる様にステップＳ４０３３の処理のときよりも相対的に速いシャッタ速度が設定される。さらに次ステップＳ４０３４で測光・測距ＣＰＵ１２０は、ステップＳ４０１で測定した測光値に応じて絞りの開口を調節するとともに電子シャッタを開け、さらに手ぶれ補正手段に手ぶれ補正を行なわせる。ここでシャッタ速度が速められているので回転ぶれの影響はほとんど現われることはないが、多少なりとも回転ぶれの影響が現われたらその回転ぶれが上記手ぶれ補正手段により抑制され、さらに上記ステップＳ４０３６で設定された相対的に速いシャッタ速度により平行ぶれの影響も抑制される。次のステップＳ４０３５へ進んで所定のシャッタ速度が示すシャッタ秒時を経過したら、シャッタを閉じて撮影処理ルーチンのステップＳ４０４に戻る。

また、ステップＳ４０３１でメインＣＰＵ１１０が、モードレバー１０１ｅがマクロモードの位置に切り替えられていると判定したらマクロモード側へ進んでステップＳ４０３６でメインＣＰＵ１１０からの指示を受けて測光・測距ＣＰＵ１２０は、１／１００（ｆ＝１００）のシャッタ速度をＣＧ１１２１に設定するとともにそのシャッタ速度で撮影が可能になる様に撮影感度調整用のアンプに上記所定のゲインよりも大きいゲインを設定して撮影感度を上げる。さらに次のステップＳ４０３４で測光・測距ＣＰＵ１２０は、ステップＳ４０１で測定した測光値に応じて絞りの開口を調節するとともに電子シャッタを開け、さらに手ぶれ補正手段に手ぶれ補正を行なわせる。

こうして上記ステップＳ４０３４の露光処理中の手ぶれ補正処理により、回転ぶれの影響が抑制され、さらに上記ステップＳ４０３６で設定された相対的に速いシャッタ速度で露光が行なわれると平行ぶれの影響が抑制される。そして次のステップＳ４０３５へ進んで所定のシャッタ速度が示すシャッタ秒時を経過したら、シャッタを閉じて撮影処理ルーチンのステップＳ４０４に戻る。

こうして撮影感度が上げられると、近距離撮影時に相対的に速いシャッタ速度が設定されて撮影が行なわれる様になるため、平行ぶれの影響が現われ難くなって鮮明な画像が得られる可能性が高められる。

なお、ここでは撮影感度を上げるのにＣＣＤ１１２の後段のホワイトバランスγ処理部が備える感度調整用のアンプのゲインを調節することができる構成を示したが、メインＣＰＵ１１０が画素混合処理を行なうことができるものであれば、画素混合による感度アップを行なってもよく、また撮像素子が低感度モードと高感度モードとの少なくとも２つのモードを持っているものであれば、撮像素子の感度を切り替えて感度アップを図る様にしてもよい。いずれにしてもシャッタ速度を速めることにより平行ぶれの影響が取り除かれる率が高まる。

図５、図６は、第２の実施形態であって、上記本発明の第３の撮影装置の動作を説明する図である。

この第２の実施形態のデジタルカメラ１００Ａは、第１の実施形態のデジタルカメラ１００が備えるホワイトバランス調整部内に可変利得アンプを備えていないことと多数の発光モードを有し、その多数の発光モードの中に自動発光モードを有すること以外は、図２、図３に示す構成と同じ構成を持つものである。上記発光モードのうちのいずれかの発光モードの設定は、図１（ｂ）に示すメニュー／ＯＫキー１０１ｃと十字キー１０１ｂの操作により表示画面上で行なわれる。

ここで、第２の実施形態の特徴を説明する。

上記第１の実施形態のデジタルカメラ１００は、ホワイトバランス・γ処理部１１３内に感度調整用の可変利得アンプを備えていたが、この第２の実施形態のデジタルカメラ１００Ａはその可変利得アンプを備えていない。そこで、第２の実施形態では、測光手段であるメインＣＰＵ１１０により測定された被写体輝度に応じてシャッタ速度調整を含む露出調整を行なう、本発明にいうところの露出調整手段にあたる測光・測距ＣＰＵ１２０が、発光手段１８０に、測距手段でもあるメインＣＰＵ１１０により測定された被写体距離に応じて、近距離撮影時には相対的に速いシャッタ速度で撮影補助光を発光させている。

前述した様に測光・測距ＣＰＵ１２０は、ＣＧ１１２１に指示してシャッタ速度を調整するとともに絞り１１１２の開口径を調整し、さらに発光手段１８０に発光を行なわせる本発明にいうところの露出調整手段であるので、メインＣＰＵ１１０による測光結果に応じて測光・測距ＣＰＵ１２０が、撮影補助光を発光させることで速めることができるだけの閾値になるシャッタ速度をＣＧ１１２１に設定することによって第１の実施形態で撮影感度を上げたのと同じ効果を得ている。このようにしても良い。

図６は、図５に示すデジタルカメラ１００Ａが備えるメインＣＰＵ１１０が行なう撮影処理を説明する図である。

図４に示すステップＳ４０３１が自動発光モードになっているかどうかを判定するステップＳ４０３１Ａに変更された以外の処理は図４の処理と全く同じである。

ステップＳ４０３１Ａで、メインＣＰＵ１１０は、自動発光モードであるかどうかを判定する。ここで自動発光モードであると判定したらＹｅｓ側へ進んでステップＳ４０２（図４参照）で測定した被写体距離の測定結果を参照し参照した被写体距離の測距結果が１ｍよりも長いと判定したらステップＳ４０３３へ進んでステップＳ４０３３でメインＣＰＵ１１０からの指示を受けた測光・測距ＣＰＵが１／１００（ｆ＝１００）よりも２段遅いシャッタ速度１／２５をＣＧ１１２１に設定する。さらに次ステップＳ４０３４で測光・測距ＣＰＵ１２０は、ステップＳ４０１で測定した測光値に応じて絞りの開口を調節するとともに電子シャッタを開け、さらに発光手段１８０に発光を行なわせるとともに手ぶれ補正手段に手ぶれ補正を行なわせながら露光を行なう。次のステップＳ４０３５へ進んで所定のシャッタ速度が示すシャッタ秒時を経過したら、シャッタを閉じて撮影処理ルーチンのステップＳ４０４に戻る。

またステップＳ４０３２で被写体距離の測定結果を参照し参照した被写体距離の測距結果が１ｍ以下であると判定したらステップＳ４０３６へ進んでステップＳ４０３６でメインＣＰＵ１１０からの指示を受けて測光・測距ＣＰＵ１２０は、撮影補助光を発光させることで速めることができるだけの閾値になるシャッタ速度１／１００（ｆ＝１００）をＣＧ１１２１に設定する。さらに次ステップＳ４０３４で測光・測距ＣＰＵ１２０は、ステップＳ４０１で測定した測光値に応じて絞りの開口を調節するとともに電子シャッタを開け、さらに発光手段１８０に発光を行なわせるとともに手ぶれ補正手段に手ぶれ補正を行なわせながら露光を行なう。こうしてステップＳ４０３６で撮影補助光を発光させることで速めたシャッタ速度でステップＳ４０３４〜Ｓ４０３５の撮影処理が行なわれるため、回転ぶれの影響は現われ難いが一応手ぶれ補正手段により回転ぶれの補正が行なわれると、平行ぶれと回転ぶれとの双方を含む手ぶれが効果的に抑制される。

次のステップＳ４０３５へ進んで所定のシャッタ速度が示すシャッタ秒時を経過したら、シャッタを閉じて撮影処理ルーチンのステップＳ４０４に戻る。

また、ステップＳ４０３１でメインＣＰＵ１１０が、自動発光モードではないと判定したら、ステップＳ４０３２とステップＳ４０３３をスキップしてステップＳ４０３４へ進んでステップＳ４０３４で測光・測距ＣＰＵ１２０がステップＳ４０１で測定した測光値に応じて絞りの開口を調節するとともに電子シャッタを開け、前述の手ぶれ補正手段（図３参照）に手ぶれ補正を行なわせる。次のステップＳ４０３５へ進んで所定のシャッタ速度が示すシャッタ秒時を経過したら、シャッタを閉じて撮影処理ルーチンのステップＳ４０４に戻る。

こうして近距離撮影時に相対的に速いシャッタ速度で撮影補助光を伴う撮影が行なわれると、平行ぶれの影響が現われ難くなり、鮮明な画像が得られる可能性が高められる。

以上説明した様に近距離撮影時においてもシャッタチャンスを逃すことがなく、しかも平行ぶれの影響が効果的に取り除かれる撮影装置が実現する。

図７は、第３の実施形態であって、上記本発明の第４の撮影装置の動作を説明する図である。図７には、上記第４の撮影装置の特徴を示す部分に太枠が示されている。

上記第２の実施形態のデジタルカメラ１００Ｃでは、撮影感度を調節することができないので近距離撮影時に発光手段１８０に発光を行なわせることによりシャッタ速度を速めることで撮影感度を上げたのと同じ効果を得て平行ぶれによる手ぶれの発生を抑制したが、上記第３の実施形態のデジタルカメラ１００Ｃが上記第１の実施形態のデジタルカメラ１００と同じ構成を有する場合には、ホワイトバランスγ処理部１１３内の感度調整用のアンプのゲインを上げること（図中太枠で示されている）により撮影感度を上げるとともに発光手段１８０（図中太枠で示されている）に発光を行なわせることもできる。

そうすると、ホワイトバランスγ処理部１１３内の感度調整用のアンプのゲインを上げることにより撮影感度を上げるとともに発光手段１８０に発光を行なわせることによって上記第１の実施形態、また上記第２の実施形態のものよりも相対的に速いシャッタ速度を設定して撮影を行なうことができる様になる。このため上記第１の実施形態、また上記第２の実施形態のものよりもより一層、平行ぶれの影響が現われ難くなって鮮明な画像が得られる可能性が高められる。

手ぶれを説明する図である。本発明の撮影装置の一実施形態であるデジタルカメラを示す図である。図２に示すデジタルカメラ１００内部の電気系統の構成ブロック図である。メインＣＰＵ１１０が行なう撮影処理の手順を示すフローチャートである。第２の実施形態を示す上記本発明の第３の撮影装置を説明する図である。図５と同様、第２の実施形態を説明する図である。第３の実施形態であって、上記本発明の第４の撮影装置の動作を説明する図である。

符号の説明

１００１００Ａ１００Ｃデジタルカメラ
１１０メインＣＰＵ
１１２ＣＣＤ固体撮像素子
１１２１クロックジェネレータ（ＣＧ）
１１３ホワイトバランスγ処理部
１１４Ａ／Ｄ部
１１５バッファメモリ
１１６ＹＣ処理部
１１７圧縮・伸張部
１１８Ｉ／Ｆ部
１１９メモリーカード
１２０測光・測距ＣＰＵ
１８０発光手段
１８０１充電・発光制御部
１８０２発光部
１８１補助光発光窓

Claims

撮影レンズで撮像素子に被写体を結像させて被写体を表わす画像データを生成する撮影装置において、
回転ぶれの補正を行う手ぶれ補正手段と、
被写体距離を測定する測距手段と、
撮影補助光を発光する発光手段と、
被写体輝度を測定する測光手段と、
前記測光手段により測定された被写体輝度に応じてシャッタ速度調整を含む露出調整を行なう露出調整手段と、
前記測距手段の測定により近距離撮影時と判定した場合には、前記発光手段に撮影補助光を発光させるとともに、前記露出調整手段にシャッタ速度を、該撮影補助光を発光させる場合に速めることができる閾値に設定させる制御手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。
撮影レンズで撮像素子に被写体を結像させて被写体を表わす画像データを生成する撮影装置において、
回転ぶれの補正を行うぶれ補正手段と、
被写体距離を測定する測距手段と、
撮影補助光を発光する発光手段と、
被写体輝度を測定する測光手段と、
前記測光手段により測定された被写体輝度に応じてシャッタ速度調整を含む露出調整を行なう露出調整手段と、
前記測距手段の測定により近距離撮影時と判定した場合には、この撮影装置の撮影感度を相対的に上げ、前記発光手段に撮影補助光を発光させるとともに、前記露出調整手段にシャッタ速度を、該撮影補助光を発光させる場合に速めることができる閾値に設定させる制御手段とを備えたことを特徴とする撮影装置。