説明

撮像装置、及び撮像装置の制御方法

【課題】動画撮影と並行して静止画撮影を行うことが可能な撮像装置において、被写体ぶれが抑制された静止画撮影を実現する。
【解決手段】動画撮影と静止画撮影とを並行して行おうとしていることが判明した場合に、シャッタースピードを速くして、速くしたシャッタースピードに応じて絞りを開く。そして、動画撮影と静止画撮影とを並行して行う際に、そのシャッタースピード及び絞りで被写体を撮像する。これにより、動画撮影と並行して静止画撮影を行うことが可能な撮像装置において、被写体ぶれが抑制された静止画撮影を実現することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、撮像装置、及び撮像装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ビデオカムコーダなどの撮像装置には、動画撮影中に同時に静止画撮影を行う機能を有するものがある。このような撮像装置は、動画撮影中に同時に静止画撮影を行う場合、動画撮影用の絞り値及びシャッタースピードで被写体を撮像する。
【特許文献1】特開平11−69217号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかし、上記の撮像装置では、静止画撮影時にも、動画撮影用の絞り値及びシャッタースピードで被写体を撮像していたので、動きの激しい被写体を撮影しようとした場合には、被写体の像がぶれた静止画が得られることがある。
【0004】
本発明の目的は、動画撮影と並行して静止画撮影を行うことが可能な撮像装置において、被写体ぶれが抑制された静止画撮影を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の第1側面に係る撮像装置は、動画撮影と並行して静止画撮影を行うことが可能な撮像装置であって、光電変換手段を含む画素が複数配列された画素配列と、前記画素配列の各画素を駆動する駆動手段と、前記画素配列の露光量を調節する絞りと、被写体の輝度に応じた前記光電変換手段の電荷蓄積時間と前記絞りの開度との組み合わせを決定し、決定した電荷蓄積時間と開度とに応じて前記駆動手段と前記絞りとを制御する露出制御手段とを備え、前記露出制御手段は、動画撮影と並行して静止画撮影を行う場合、動画撮影中で静止画撮影を行っていない状態で決定した第1の電荷蓄積時間と第1の開度との組み合わせに対し、より短い第2の電荷蓄積時間とより大きな第2の開度との組み合わせを決定することを特徴とする。
【0006】
本発明の第2側面に係る撮像装置の制御方法は、動画撮影と並行して静止画撮影を行うことが可能であり、光電変換手段を含む画素が複数配列された画素配列と、前記画素配列の各画素を駆動する駆動手段と、前記画素配列の露光量を調節する絞りとを有する撮像装置の制御方法であって、動画撮影中で静止画撮影を行っていない場合、被写体の輝度に応じた前記光電変換手段の第1の電荷蓄積時間と前記絞りの第1の開度との組み合わせを決定し、決定した前記第1の電荷蓄積時間と前記第1の開度とに応じて前記駆動手段と前記絞りとを制御する第1のステップと、動画撮影と並行して静止画撮影を行う場合、動画撮影中で静止画撮影を行っていない状態で決定した第1の電荷蓄積時間と第1の開度との組み合わせに対し、より短い第2の電荷蓄積時間とより大きな第2の開度との組み合わせを決定する第2のステップ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、動画撮影と並行して静止画撮影を行うことが可能な撮像装置において、被写体ぶれが抑制された静止画撮影を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
本発明は、撮影した画像データを記録媒体に記録する機能を有し、撮像素子を備えた撮像装置に関する技術である。撮像装置は、例えば、ビデオカムコーダである。撮像素子は、CCD、CMOSセンサである。
【0009】
本発明の実施形態に係る撮像装置100を、図1を用いて説明する。図1は、本発明の実施形態に係る撮像装置100の構成図である。
【0010】
撮像装置100は、動画撮影と並行して静止画撮影を行う機能を有する。撮像装置100は、次の構成要素を備える。
【0011】
レンズ101は、入射した光を屈折させて、撮像素子103の撮像面(画素配列)に被写体の像を形成する。
【0012】
絞り102は、光路上においてレンズ101と撮像素子103との間に設けられ、レンズ101を通過後に撮像素子103へ導かれる光の量を調節する。すなわち、絞り102は、所定の開度で撮像素子103の画素配列の露光量を調節する。
【0013】
撮像素子103は、撮像面(画素配列)に形成された被写体の像を画像信号に変換する。撮像素子103は、その画像信号を画素配列から読み出して出力する。
【0014】
撮像素子103は、画素配列103a、駆動部103b、及び読み出し部103cを備える。画素配列103aでは、光電変換部(図示せず)と電荷電圧変換部とを含む画素が複数配列されている。光電変換部は、所定の電荷蓄積時間(シャッタースピード)だけ電荷を蓄積する。光電変換部は、例えば、フォトダイオードである。電荷電圧変換部は、光電変換部により蓄積された電荷が転送され、転送された電荷を信号(画像信号)としての電圧に変換する。電荷電圧変換部は、例えば、フローティングディフュージョンである。駆動部103bは、画素配列103aの各画素を駆動する。読み出し部103cは、画素配列103aの各画素の電荷電圧変換部から信号(画像信号)を読み出して後段(アンプ部104)へ出力する。
【0015】
タイミング信号発生部115は、駆動部103bが画素配列103aの各画素を駆動するための制御信号(タイミング信号)を生成して、生成した制御信号を駆動部103bへ供給する。
【0016】
アンプ部(増幅手段)104は、撮像素子103から出力された画像信号を所定の増幅率で増幅する。アンプ部104は、増幅した画像信号をADC部105へ出力する。
【0017】
ADC部105は、アンプ部104から出力された画像信号(アナログ信号)をA/D変換することにより、画像信号(デジタル信号)を生成する。ADC部105は、生成した画像信号(デジタル信号)をカメラ信号処理部106へ出力する。
【0018】
カメラ信号処理部(生成手段)106は、ADC部105から出力された画像信号を信号処理する。カメラ信号処理部106は、画像信号に対して動画用の信号処理を行うことにより、動画データを生成する。カメラ信号処理部106は、生成した動画データを動画信号処理部107へ供給する。また、カメラ信号処理部106は、画像信号に対して静止画用の信号処理を行うことにより、静止画データを生成する。カメラ信号処理部106は、生成した静止画データを静止画信号処理部108へ供給する。
【0019】
動画信号処理部107は、カメラ信号処理部106から出力された動画データに対して、動画像を記録するための信号処理(例えば、圧縮処理)を行う。動画信号処理部107は、信号処理した動画データを記録部109へ出力する。
【0020】
静止画信号処理部108は、カメラ信号処理部106から出力された静止画データに対して、静止画像を記録するための信号処理(例えば、圧縮処理)を行う。静止画信号処理部108は、信号処理した静止画データを記録部109へ出力する。
【0021】
記録部109は、カメラ信号処理部106により生成され動画信号処理部107により信号処理された動画データを記録媒体(図示せず)に記録する。記録部109は、カメラ信号処理部106により生成され静止画信号処理部108により信号処理された静止画データを記録媒体(図示せず)に記録する。
【0022】
操作入力部116は、録画ボタンやシャッターボタンを介してユーザから所定の指示を受け付ける。例えば、操作入力部116は、全押し状態になった録画ボタンを介して、動画撮影の実行を指示する録画指示を受け付ける。例えば、操作入力部116は、動画撮影を行っている際に、半押し状態になったシャッターボタンを介して、動画撮影に並行した静止画撮影の準備開始を指示する第1のスイッチをオンする。例えば、操作入力部116は、動画撮影を行っている際に、全押し状態になったシャッターボタンを介して、動画撮影に並行した静止画撮影の実行を指示する第2のスイッチをオンする。
【0023】
カメラ制御部(露出制御手段)110は、操作入力部116に入力された指示に応じて、各部を制御する。例えば、カメラ制御部110は、カメラ信号処理部106から輝度信号111を受け取り、その輝度信号のレベルに応じて、露出制御を行う。すなわち、カメラ制御部110は、被写体の輝度に応じた光電変換部の電荷蓄積時間と絞りの開度との組み合わせを決定し、決定した電荷蓄積時間と開度とに応じて駆動部103bと絞り102とを制御する。
【0024】
例えば、カメラ制御部110は、操作入力部116により録画指示が受け付けられたことに応じて、動画撮影において光電変換部が信号を蓄積する時間を第1の電荷蓄積時間(例えば、1/60秒)に決定する。カメラ制御部110は、決定した第1の電荷蓄積時間の情報を電子シャッタースピード値113としてタイミング信号発生部115へ供給する。タイミング信号発生部115は、電子シャッタースピード値113に応じて、撮像素子103の駆動部103bを制御する。これにより、駆動部103bは、カメラ制御部110に制御されて、動画撮影において光電変換部が第1の電荷蓄積時間で信号を蓄積するように、画素配列103aの各画素を駆動する。
【0025】
例えば、カメラ制御部110は、決定した第1の電荷蓄積時間に応じて、適正な露出値が得られるように、動画撮影において絞り102が画素配列103aの露光量を調節する開度を第1の開度に決定する。カメラ制御部110は、決定した第1の開度の情報を絞り値114として絞り102へ供給する。これにより、絞り102は、カメラ制御部110に制御されて、第1の開度で画素配列103aの露光量を調節する。
【0026】
例えば、カメラ制御部110は、操作入力部116により第1のスイッチがオンになったことに応じて、動画撮影に並行した静止画撮影において光電変換部が信号を蓄積する時間を第1の電荷蓄積時間より短い第2の電荷蓄積時間に決定する。カメラ制御部110は、決定した第2の電荷蓄積時間の情報を電子シャッタースピード値113としてタイミング信号発生部115へ供給する。タイミング信号発生部115は、電子シャッタースピード値113に応じて、撮像素子103の駆動部103bを制御する。これにより、駆動部103bは、カメラ制御部110に制御されて、動画撮影に並行した静止画撮影において光電変換部が第2の電荷蓄積時間で信号を蓄積するように、画素配列103aの各画素を駆動する。
【0027】
例えば、カメラ制御部110は、操作入力部116により第1のスイッチがオンになったことに応じて、第1の電荷蓄積時間より短くかつ電荷蓄積時間の下限値以上になるように第2の電荷蓄積時間を決定する。
【0028】
例えば、カメラ制御部110は、決定した第2の電荷蓄積時間に応じて、適正な露出値が得られるように、動画撮影に並行した静止画撮影において絞り102が画素配列103aの露光量を調節する開度を第1の開度より大きな第2の開度に決定する。カメラ制御部110は、決定した第2の開度の情報を絞り値114として絞り102へ供給する。これにより、絞り102は、カメラ制御部110に制御されて、第2の開度で画素配列103aの露光量を調節する。
【0029】
例えば、カメラ制御部110は、決定した第2の電荷蓄積時間に応じて、適正な露出値が得られるように、第1の開度より大きくかつ開度の上限値以下になるように、動画撮影に並行した静止画撮影における絞り102の開度とアンプ部104の増幅率とを決定する。例えば、カメラ制御部110は、絞り102の第2の開度を上限値(開放状態)に決定するとともに、アンプ部104の増幅率を第1の増幅率に決定する。カメラ制御部110は、決定した第2の開度の情報を絞り値114として絞り102へ供給する。これにより、絞り102は、カメラ制御部110に制御されて、第2の開度で画素配列103aの露光量を調節する。また、カメラ制御部110は、第1の増幅率の情報を増幅率値112としてアンプ部104へ供給する。これにより、アンプ部104は、カメラ制御部110により制御されて、第2の電荷蓄積時間で蓄積された電荷に応じた信号(画像信号)を第1の増幅率で増幅する。
【0030】
以下、動画撮影中に静止画撮影を行う場合(動画撮影に並行した静止画撮影)のカメラ制御部110の動作について3つのパターンを説明する。
【0031】
第1のパターンを、図2のaを用いて説明する。図2のaは、絞り値114と電子シャッタースピード値113との変化を示している。
【0032】
タイミングT0では、動画撮影中であるため、電子シャッタースピード値113=1/60秒で、絞り値114=K2である。
【0033】
タイミングT201では、静止画を撮影しようとシャッターが半押し状態になったので、絞り値114を大きくなる(開く)よう制御すると同時に電子シャッタースピード値113を速くするよう制御して露出を一定に保つ。
【0034】
タイミングT202では、絞り値114=最大値(開放状態)になったので、絞り値114および電子シャッタースピード値113を変化させることをやめる。ただし被写体の明るさが変わった場合は適正な露出を得るために制御を行う。
【0035】
タイミングT203では、シャッターが全押し状態になったので、静止画を撮影する(動画撮影に並行した静止画撮影)。撮影終了後、絞り値114を小さくなる(閉める)ように制御すると同時に電子シャッタースピード値113を遅くするよう制御して露出を一定に保つ。
【0036】
タイミングT204では、電子シャッタースピード値113が1/60秒に戻ったので、通常の制御(動画撮影)へ戻る。
【0037】
次に、第2のパターンを図2のbを用いて説明する。図2のbは、絞り値114と電子シャッタースピード値113との変化を示している。
【0038】
タイミングT0では、動画像撮影中であるため、電子シャッタースピード値113=1/60秒で、絞り値114=K2である。
【0039】
タイミングT205では、静止画を撮影しようとシャッターが半押し状態になったので、絞り値114を大きくなる(開く)よう制御すると同時に電子シャッタースピード値113を速くするよう制御して露出を一定に保つ。
【0040】
タイミングT206では、シャッターが全押し状態になったので、静止画を撮影する(動画撮影に並行した静止画撮影)。撮影終了後、絞り値114を小さくなる(閉める)ように制御すると同時に電子シャッタースピード値113を遅くするよう制御して露出を一定に保つ。
【0041】
タイミングT207では、電子シャッタースピード値113が1/60秒に戻ったので、通常の制御(動画撮影)へ戻る。
【0042】
次に、第3のパターンを、図3を用いて説明する。図3は、絞り値114と電子シャッタースピード値113と増幅率値112との変化を示している。
【0043】
タイミングT0では、動画像撮影中であるため、電子シャッタースピード値113=1/60秒で、絞り値114=K3、増幅率値112=K4である。
【0044】
タイミングT301では、静止画像を撮影しようとシャッターが半押し状態になったので、絞り値114を大きくなる(開く)よう制御すると同時に電子シャッタースピード値113を速くするよう制御して露出を一定に保つ。
【0045】
タイミングT302では、絞り値114=最大値(開放状態)になったので、増幅率値112を大きくなるように制御し始めて露出を一定に保つ。
【0046】
タイミングT303では、電子シャッタースピード値113=K5となったので、それ以上のシャッタースピードの高速化は動画像撮影へ影響を及ぼすため絞り値114と電子シャッタースピード値113および増幅率値112を変化させることをやめる。ただし被写体の明るさが変わった場合は適正な露出を得るために制御を行う。
【0047】
タイミングT304では、シャッターが全押し状態になったので、静止画を撮影する(動画撮影に並行した静止画撮影)。撮影終了後、増幅率値112を小さくなるように制御すると同時に電子シャッタースピード値113を遅くするよう制御して露出を一定に保つ。
【0048】
タイミングT305では、増幅率値112=K4にもどったので、絞り値114を小さくなる(閉める)ように制御すると同時に電子シャッタースピード値113を遅くするよう制御して露出を一定に保つ。
【0049】
タイミングT306では、電子シャッタースピード値113が1/60秒に戻ったので、通常の制御(動画撮影)へ戻る。
【0050】
絞り値114と電子シャッタースピード値113と増幅率値112との変化は、撮影中の動画に急激な変化がないような速度で違和感のない動画が得られるように行われる。
【0051】
以上説明したカメラ制御部110の動作は、撮像装置に設定された情報により実施するかしないかを選択できるようにすることで、ユーザの好みの動作をさせることができる。
【0052】
以上説明したように、本実施形態によれば、動画撮影と静止画撮影とを並行して行おうとしていることが判明した場合に、シャッタースピードを速くして、速くしたシャッタースピードに応じて絞りを開く。そして、動画撮影と静止画撮影とを並行して行う際に、そのシャッタースピード及び絞りで被写体を撮像する。これにより、動画撮影と並行して静止画撮影を行うことが可能な撮像装置において、被写体ぶれが抑制された静止画撮影を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】本発明の実施形態に係る撮像装置100の構成図。
【図2】絞り値114と電子シャッタースピード値113との変化を示す図。
【図3】絞り値114と電子シャッタースピード値113と増幅率値112との変化を示す図。
【符号の説明】
【0054】
100 撮像装置
103 撮像素子

【特許請求の範囲】
【請求項1】
動画撮影と並行して静止画撮影を行うことが可能な撮像装置であって、
光電変換手段を含む画素が複数配列された画素配列と、
前記画素配列の各画素を駆動する駆動手段と、
前記画素配列の露光量を調節する絞りと、
被写体の輝度に応じた前記光電変換手段の電荷蓄積時間と前記絞りの開度との組み合わせを決定し、決定した電荷蓄積時間と開度とに応じて前記駆動手段と前記絞りとを制御する露出制御手段と、
を備え、
前記露出制御手段は、動画撮影と並行して静止画撮影を行う場合、動画撮影中で静止画撮影を行っていない状態で決定した第1の電荷蓄積時間と第1の開度との組み合わせに対し、より短い第2の電荷蓄積時間とより大きな第2の開度との組み合わせを決定する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項2】
静止画撮影の準備開始を指示する第1のスイッチと、
静止画撮影の実行を指示する第2のスイッチと、
をさらに備え、
前記露出制御手段は、前記第1のスイッチがオンである間、前記第2の電荷蓄積時間と前記第2の開度との組み合わせにより前記駆動手段と前記絞りとを制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
【請求項3】
前記第2のスイッチがオンになったことに応じて、前記光電変換手段が前記第2の電荷蓄積時間で蓄積した電荷に応じた信号に基づいて静止画データを生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された静止画データを記録媒体に記録する記録手段と、
をさらに備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
【請求項4】
前記第2の電荷蓄積時間で蓄積された電荷に応じた信号を増幅する増幅手段をさらに備え、
前記生成手段は、前記増幅手段により増幅された信号を用いて前記静止画データを生成し、
前記露出制御手段は、決定した前記第2の電荷蓄積時間に応じて、適正な露出値が得られるように、前記第1の開度より大きくかつ開度の上限値以下になるように、前記第2の開度を決定するとともに、前記第2の電荷蓄積時間で蓄積された電荷に応じた信号が前記増幅手段により増幅される際の増幅率を決定することにより、前記絞りと前記増幅手段とを制御する
ことを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。
【請求項5】
前記露出制御手段は、前記第1のスイッチがオンになったことに応じて、前記第1の電荷蓄積時間より短くかつ電荷蓄積時間の下限値以上になるように前記第2の電荷蓄積時間を決定する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の撮像装置。
【請求項6】
動画撮影と並行して静止画撮影を行うことが可能であり、光電変換手段を含む画素が複数配列された画素配列と、前記画素配列の各画素を駆動する駆動手段と、前記画素配列の露光量を調節する絞りとを有する撮像装置の制御方法であって、
動画撮影中で静止画撮影を行っていない場合、被写体の輝度に応じた前記光電変換手段の第1の電荷蓄積時間と前記絞りの第1の開度との組み合わせを決定し、決定した前記第1の電荷蓄積時間と前記第1の開度とに応じて前記駆動手段と前記絞りとを制御する第1のステップと、
動画撮影と並行して静止画撮影を行う場合、動画撮影中で静止画撮影を行っていない状態で決定した第1の電荷蓄積時間と第1の開度との組み合わせに対し、より短い第2の電荷蓄積時間とより大きな第2の開度との組み合わせを決定する第2のステップと、
を備えたことを特徴とする撮像装置の制御方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2009−206827(P2009−206827A)
【公開日】平成21年9月10日(2009.9.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−46898(P2008−46898)
【出願日】平成20年2月27日(2008.2.27)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】