JP2000050151A

JP2000050151A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2000050151A
Application number: JP10226575A
Authority: JP
Inventors: Minoru Kakinuma; 実柿沼; Eiju Fukuda; 英寿福田; Hiroaki Koseki; 広明小関; Takumi Momose; 巧百瀬; Osamu Inagaki; 修稲垣
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1998-07-28
Filing date: 1998-07-28
Publication date: 2000-02-18
Also published as: US20070159538A1; US20070146538A1; EP0977432A2; US7755664B2; US20070229698A1; EP0977432A3; US7301563B1

Abstract

(57)【要約】【課題】露光量の異なる複数画面分の画像信号を合成
して広ダイナミックレンジ合成画像を生成する機能を備
えた撮像装置において、撮影済みの画像データ、撮像前
に得られた情報あるいは撮影前の設定情報に基づいて合
成画像の生成機能のＯＮ／ＯＦＦ切換制御を行い、破綻
した合成画像の出力を防止する。【解決手段】同一被写体の短時間露光画像データと長
時間露光画像データとをＳＥメモリ６−１とＬＥメモリ
６−２に記憶させたのちＣＰＵ８へ転送し、両画像デー
タに基づいて動き検出部８Ａで動きを検出し、動きが検
出されない時は、ＣＰＵで制御されるセレクタ６−７を
介して、両メモリから読み出された画像データに基づい
て合成回路６−４で合成処理され圧縮された広ダイナミ
ックレンジ合成画像を出力し、動きが検出された時は、
ＬＥメモリから読み出され信号処理回路６−６で信号処
理された長時間露光画像データをセレクタを介して出力
させる。

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、撮像素子から露
光量の異なる複数画面分の画像信号を出力させ合成処理
を行うことにより広ダイナミックレンジ画像を得るよう
にした撮像装置、並びにそれに関連する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、テレビカメラ、ビデオカメラ、
電子カメラ等の撮像装置においては、ＣＣＤ撮像素子等
の固体撮像素子が用いられているが、固体撮像素子のダ
イナミックレンジは銀塩写真フィルムに比べ極めて狭い
という問題点がある。

【０００３】従来、この問題点を解消するため、単一の
撮像素子から露光量の異なる２画面分の画像信号を読み
出し、合成を行うことによって拡大されたダイナミック
レンジを有する画像を得る手法が提案されており、例え
ば、特許第２５２２０１５号公報には、次のような構成
の撮像装置について開示がなされている。すなわち、被
写体像を電気信号に変換する撮像手段と、該撮像手段の
蓄積時間を周期的に変化させることにより露光量の異な
る画像を連続して周期的に出力させ、前記撮像手段から
出力される露光量の異なる複数の画面の各部分の信号レ
ベルをそれぞれ所定の基準値と比較することにより適正
レベルの画面部分を合成して前記所定周期の合成画面を
形成する第１のモードと、前記撮像手段の蓄積時間を一
定にして出力させる第２のモードとを選択的に実行する
撮像制御手段と、前記第２のモードにおいて前記撮像手
段から得られる信号を所定のレベルと比較することによ
って画面内に輝度差の大きい被写体が存在することが検
出された場合に前記撮像制御手段を第１のモードに切り
換える切り換え制御手段とを備え、第１のモードでは画
面のどの部分も適正な信号レベルとなった画像を得るこ
とができ、例えば逆光状態のように、画面内に輝度差の
大きな被写体が存在する場合であっても、画面内に白と
び等が発生せず、実質的にダイナミックレンジを広くす
ることができ、また、切り換え制御手段により、操作者
が被写体の条件等を判断しなくても、第２のモードで画
面内に輝度差の大きな被写体が存在する場合には自動的
に第１のモードに切り換わり、自動的に逆光等を補正で
きるようにした撮像装置について開示がなされている。

【０００４】また、特開平５−６４０７５号公報には、
固体撮像素子を含み被写体像を表す画像信号を出力する
撮像手段と、撮像手段から得られる画像信号に基づいて
被写体に所定量以上の動きがあるかどうかを判定する動
き検知手段と、該動き検知手段によって動きが検知され
ていないことを条件に２つの異なる露光量で上記撮像手
段が被写体を撮像するように露光量を制御する手段と、
露光量の大きい画像を表す画像信号において、その画像
における輝度が相対的に高い領域を表す画像信号を、露
光量の小さい画像における対応する領域を表す画像信号
で置換することにより合成画像信号を作成する手段とを
備えたビデオカメラについて開示がなされており、更に
は、上記露光量の多い画像を表す画像信号において、そ
の画像における輝度が相対的に高い領域の大きさが所定
面積以上あるかどうかを判定する高輝度領域検知手段を
更に備え、上記露光量制御手段は、上記動き検知手段に
よって動きが検知されておらず且つ上記高輝度領域検知
手段によって高輝度領域が検知されていることを条件
に、２つの異なる露光量による撮像が可能となるように
露光量を制御するようにしたビデオカメラについて開示
がなされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
許第２５２２０１５号公報開示の撮像装置においては、
広ダイナミックレンジ画像を生成する第１のモードへの
モード切り換え手段は、第２のモードにおいて得られる
画面内に輝度差の大きい被写体が存在することが検出さ
れた場合にモード切り換えを行うようになっていて、輝
度値だけの条件でモード切り換えを行うことのみについ
て開示がなされているだけであって、広ダイナミックレ
ンジ画像の生成についてのその他の条件については、何
も考慮がなされていない。

【０００６】また、特開平５−６４０７５号公報におい
ては、撮影前の画像信号から被写体の動きを検出して、
被写体の動きのないことを条件として２つの異なる露光
量で撮像を行って合成画像を得るようにしているもので
あり、撮影前の画像信号以外から被写体の動きを検出す
ることについては考慮がなされていないし、また被写体
の動き検出以外の合成画像の生成条件についても考慮が
なされていない。

【０００７】本発明は、従来の露光量の異なる２つの画
像信号を合成して広ダイナミックレンジ合成画像を生成
する機能を備えた撮像装置における上記問題点を解消す
るためになされたもので、請求項１に係る発明は、高精
度で広ダイナミックレンジ合成画像の生成処理動作のＯ
Ｎ／ＯＦＦ切り換えを行えるようにした撮像装置を提供
することを目的とする。また請求項２に係る発明は、被
写体が動いた場合に、広ダイナミックレンジ合成画像が
破綻してしまうのを防止できるようにした撮像装置を提
供することを目的とする。また請求項３に係る発明は、
広ダイナミックレンジ合成画像を生成できる被写体の状
態の撮影可能範囲を広げることが可能な撮像装置を提供
することを目的とする。

【０００８】請求項４に係る発明は、撮影後に広ダイナ
ミックレンジ合成画像生成のための条件検出を必要とせ
ず、広ダイナミックレンジ合成画像の生成に適した撮影
を行うことが可能な撮像装置を提供することを目的とす
る。また請求項５に係る発明は、動きのある被写体にお
いても、ストロボ撮影により被写体の動きを実質的に止
めることができるので、広ダイナミックレンジ合成画像
を容易に生成できるようにした撮像装置を提供すること
を目的とする。また請求項６に係る発明は、動きのある
被写体においても、シャッタ速を高速にすることで被写
体の動きを実質的に小さくすることができるので、広ダ
イナミックレンジ合成画像を同様に容易に生成できるよ
うにした撮像装置を提供することを目的とする。また請
求項７に係る発明は、逆光状態を検出して適切な広ダイ
ナミックレンジ合成画像を生成できるようにした撮像装
置を提供することを目的とする。

【０００９】請求項８に係る発明は、撮影画像から広ダ
イナミックレンジ合成画像生成のための条件検出を必要
とせず、容易に広ダイナミックレンジ合成画像の生成に
適した撮影を行うことが可能な撮像装置を提供すること
を目的とする。また請求項９に係る発明は、シャッタ速
及びレンズズーム情報に基づいて適正な合成画像が生成
されるか否かの判定を行えるようにした撮像装置を提供
することを目的とする。

【００１０】請求項10に係る発明は、露光量の異なる複
数の画像信号を合成して広ダイナミックレンジ合成画像
を生成する機能を備えた撮像装置において、設定した露
光量からのずれがあっても、常に適正な合成画像が得ら
れるようにした撮像装置を提供することを目的とする。
また請求項11に係る発明は、ストロボ使用時においても
適正な合成画像が得られるようにした撮像装置を提供す
ることを目的とする。

【００１１】請求項12に係る発明は、撮像装置において
複雑な処理を必要とせず撮影間隔を短縮できるようにし
た、広ダイナミックレンジ合成画像の生成可能な画像合
成システムを提供することを目的とする。また請求項13
に係る発明は、記録媒体の残容量が複数画面分の画像信
号を記録する容量未満の場合には、１画面分の画像信号
を記録できるようにした画像合成システムを提供するこ
とを目的とする。また請求項14に係る発明は、広ダイナ
ミックレンジ合成画像を生成するための複数画面分の画
像信号を記録媒体に記録する場合、通常の単一の画面分
の画像信号と同様な取り扱いで合成処理を行うことがで
きるようにした撮像装置を提供することを目的とする。
また請求項15に係る発明は、複数画面分の画像信号を合
成処理して広ダイナミックレンジ合成画像を生成する際
に、通常の単一の画像信号と同様に特別の操作なしに合
成画像を生成することができる外部合成装置を提供する
ことを目的とする。また請求項16に係る発明は、複数の
異なる露光量で同一被写体を撮影して得られた複数画面
分の画像信号の合成を容易に行えるプログラムを記録し
た記録媒体を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１に係る発明は、複数の異なる露光量で同一
被写体を撮影し、露光量の異なる複数画面分の画像信号
を生成可能な撮像手段と、該撮像手段により得られた露
光量の異なる複数画面分の画像信号を合成して広ダイナ
ミックレンジ合成画像を生成する手段を備えた撮像装置
において、撮影済みの複数画面分の画像信号に基づいて
適切な合成画像が得られるか否かを判定する手段と、該
判定手段の出力に基づいて前記合成画像生成手段の生成
処理動作をＯＮ／ＯＦＦ切換制御する手段とを備えてい
ることを特徴とするものである。このように、撮影済み
の複数画面分の画像信号に基づいて広ダイナミックレン
ジ合成画像生成手段の生成処理動作のＯＮ／ＯＦＦ切換
制御を行うようにしているので、精度よく広ダイナミッ
クレンジ合成画像の生成処理動作のＯＮ／ＯＦＦ切り換
えを行うことが可能な撮像装置を実現することができ
る。

【００１３】請求項２に係る発明は、請求項１に係る撮
像装置において、前記判定手段は被写体像の動きを検出
する手段を含み、該動き検出手段により被写体像の動き
が検出されたとき、前記合成画像生成手段の生成処理動
作をＯＦＦに切換制御するように構成したことを特徴と
するものである。このように動き検出手段を設け、被写
体像の動きが検出されたとき、合成画像の生成処理動作
を行わないようにしているので、被写体が動いた場合、
広ダイナミックレンジ合成画像が破綻してしまうのを防
止することができる。

【００１４】請求項３に係る発明は、請求項１に係る撮
像装置において、前記判定手段は被写体像の動きを検出
する手段と、該動き検出手段により検出された動き量が
補正許容範囲内であるか否かを判定する動き量判定手段
とを含み、該動き量判定手段で動き量が補正許容範囲内
と判定されたとき、その判定出力に基づき動き量を補正
する動き補正手段を備え、前記複数画面分の画像信号の
動き量を補正して合成処理を行うように構成したことを
特徴とするものである。このように、動き検出手段と動
き量判定手段と動き補正手段とを備え、動き量が補正許
容範囲内である場合には動き量を補正して合成処理を行
うようにしているので、広ダイナミックレンジ合成画像
を生成できる被写体の状態の範囲を広げることが可能と
なる。

【００１５】請求項４に係る発明は、複数の異なる露光
量で同一被写体を撮影し、露光量の異なる複数画面分の
画像信号を生成可能な撮像手段と、該撮像手段により得
られた露光量の異なる複数画面分の画像信号を合成して
広ダイナミックレンジ合成画像を生成する手段を備えた
撮像装置において、撮影前に得られる被写体情報に基づ
いて適切な合成画像が得られるか否かを判定する手段
と、該判定手段の出力に基づいて前記合成画像生成手段
の生成処理動作をＯＮ／ＯＦＦ切換制御する手段とを備
えていることを特徴とするものである。このように、撮
影前に得られる被写体情報、例えば、外部ＡＦ検出回路
や外部ＡＥ検出回路からの出力に基づいて得られる被写
体の動き検出情報などによって、広ダイナミックレンジ
合成画像の生成処理動作のＯＮ／ＯＦＦ切り換えを行う
ことができ、広ダイナミックレンジ合成画像の生成に適
した撮影を行うことが可能な撮像装置を実現することが
できる。

【００１６】請求項５に係る発明は、請求項４に係る撮
像装置において、ストロボ発光手段を備えると共に、前
記判定手段は被写体像の動きを検出する手段を含み、該
動き検出手段により被写体像の動きが検出されたとき、
強制ストロボ発光モードで撮影を行い合成画像の生成処
理を行うように構成したことを特徴とするものである。
このように、動き検出手段で被写体の動きを検出したと
き、強制ストロボ発光モードで撮影を行い、合成画像の
生成処理を行うようにしているので、動きのある被写体
においても、被写体の動きを実質的に止めることがで
き、広ダイナミックレンジ合成画像を容易に生成するこ
とが可能となる。

【００１７】請求項６に係る発明は、請求項４に係る撮
像装置において、シャッタ速・絞り制御手段を備えると
共に、前記判定手段は被写体像の動きを検出する手段を
含み、該動き検出手段により被写体像の動きが検出され
たときシャッタ速を高速にして撮影を行い、合成画像の
生成処理を行うように構成したことを特徴とするもので
ある。このように、被写体像の動きが検出されたとき、
シャッタ速を高速にして合成画像の生成処理を行うよう
にしているので、複数画面分の画像信号における被写体
の動きを低減することができ、動きのある被写体におい
ても、シャッタ速を高速にすることで被写体の動きを実
質的に小さくすることができるので、広ダイナミックレ
ンジ合成画像を容易に生成することが可能となる。

【００１８】請求項７に係る発明は、請求項４に係る撮
像装置において、前記判定手段はＡＥ検出回路を含み、
該ＡＥ検出回路により逆光状態が検出されたとき、合成
画像の生成処理を行うように構成したことを特徴とする
ものである。このように、ＡＥ検出回路で逆光状態を検
出したとき、一般に逆光状態のときは広ダイナミックレ
ンジ状態となっているので、広ダイナミックレンジ合成
画像の生成処理を行うことにより適切な合成画像が得ら
れる。

【００１９】請求項８に係る発明は、複数の異なる露光
量で同一被写体を撮影し、露光量の異なる複数画面分の
画像信号を生成可能な撮像手段と、該撮像手段により得
られた露光量の異なる複数画面分の画像信号を合成して
広ダイナミックレンジ合成画像を生成する手段を備えた
撮像装置において、撮影前の撮像装置の設定情報に基づ
いて適切な合成画像が得られるか否かを判定する手段
と、該判定手段の出力に基づいて前記合成画像生成手段
の生成処理動作をＯＮ／ＯＦＦ切換制御する手段とを備
えていることを特徴とするものである。このように、撮
影前の撮像装置の設定情報に基づいて広ダイナミックレ
ンジ合成画像生成手段の生成処理動作のＯＮ／ＯＦＦ切
換制御を行うようにしているので、撮影画像から広ダイ
ナミックレンジ合成画像生成のための条件検出を必要と
せず、容易に広ダイナミックレンジ合成画像の生成に適
した撮影を行うことが可能な撮像装置を実現することが
できる。

【００２０】請求項９に係る発明は、請求項８に係る撮
像装置において、前記撮像装置の設定情報は、シャッタ
速及び又はレンズズーム情報であり、前記判定手段は該
シャッタ速及び又はレンズズーム情報に基づいて判定す
るように構成されていることを特徴とするものである。
このように構成することにより、シャッタ速及びレンズ
ズーム情報に連動させて合成画像の生成処理動作のＯＮ
／ＯＦＦ切り換えを行うことができ、シャッタ速が遅い
場合、あるいはズーム比が高倍率の場合には合成画像の
生成処理動作をＯＦＦにして、被写体の移動に起因する
合成画像の破綻を避けることができる。

【００２１】請求項10に係る発明は、複数の異なる露光
量で同一被写体を撮影し、露光量の異なる複数画面分の
画像信号を生成可能な撮像手段と、該撮像手段により得
られる露光量の異なる複数画面分の画像信号を合成して
広ダイナミックレンジ合成画像を生成する手段を備えた
撮像装置において、前記露光量の異なる複数画面分の画
像信号の露光量を補正する手段と、撮像装置に設定され
る撮影モードに基づいて前記露光量補正手段の補正動作
のＯＮ／ＯＦＦ切り換えを行う切換制御手段とを備えて
いることを特徴とするものである。このように画像信号
の露光量補正手段と、該露光量補正手段の撮影モードに
基づくＯＮ／ＯＦＦ切換制御手段とを設けることによ
り、異なる露光量の複数画面分の画像信号の設定露光量
からのずれが生じるおそれのある場合にのみ、露光量の
補正を行って適正な合成画像を得ることができる。

【００２２】請求項11に係る発明は、請求項10に係る撮
像装置において、ストロボ発光手段を備え、前記切換制
御手段は、ストロボ撮影モードが設定されたとき、前記
露光量補正手段を動作させるように切換制御することを
特徴とするものである。ストロボの発光量にはばらつき
が生じやすいが、ストロボ撮影モード時には、強制的に
露光量補正手段が動作するので、ストロボ撮影モード時
においても階調の不連続などのない適正な合成画像を生
成することができる。

【００２３】請求項12に係る発明は、複数の異なる露光
量で同一被写体を撮影し、露光量の異なる複数画面分の
画像信号を生成可能な撮像手段と、該撮像手段により得
られた複数画面分の画像信号と該複数画面分の画像信号
を合成して広ダイナミックレンジ合成画像を生成すると
きに用いられる合成情報とを、記録媒体に１つのファイ
ルとして記録する記録手段とを有する撮像装置と、前記
記録媒体に記録されているファイル中の複数画面分の画
像信号を、該ファイル中の合成情報に基づいて合成処理
する合成手段を有する外部合成装置とで画像合成システ
ムを構成するものである。このように、合成処理を撮像
装置の外部に接続された外部合成装置で行うように構成
することにより、撮像装置内では複雑な合成処理を行う
必要がなくなり、撮影処理時間が短縮され、撮影間隔を
短くすることが可能となる。

【００２４】請求項13に係る発明は、請求項12に係る画
像合成システムにおいて、前記記録媒体の残容量を検出
する検出手段を備え、該検出手段により前記記録媒体の
残容量を検出し、該記録媒体に前記露光量の異なる複数
画面分の画像信号を記録するだけの残容量がないときに
は、前記撮像手段により所定の露光量で被写体を撮像し
て１画面分の画像信号を得て、前記記録手段によりこの
１画面分の画像信号を前記記録媒体に記録するように構
成するものである。このように構成することにより、記
録媒体の残容量が複数画面分の画像信号を記録するには
足りない場合においても、通常の１画面分の撮影を行う
ことができる。

【００２５】請求項14に係る発明は、複数の異なる露光
量で同一被写体を撮影し、露光量の異なる複数画面分の
画像信号を生成可能な撮像手段と、該撮像手段により得
られた複数画面分の画像信号と該複数画面分の画像信号
を合成して広ダイナミックレンジ合成画像を生成すると
きに用いられる合成情報とを、記録媒体に１つのファイ
ルとして記録する記録手段とで撮像装置を構成するもの
である。このように複数画面分の画像信号と合成情報と
を１つのファイルとして記録媒体に記録するように構成
しているので、通常の単一の画面分の画像信号の場合と
同様な取り扱いで合成処理を行うことができる。

【００２６】請求項15に係る発明は、複数の異なる露光
量で同一被写体を撮影して得られる露光量の異なる複数
画面分の画像信号と、該複数画面分の画像信号を合成し
て広ダイナミックレンジ合成画像を生成するときに用い
られる合成情報とが、１つのファイルとして記録されて
いる記録媒体から前記ファイルを読み出し、このファイ
ル中の複数画面分の画像信号を、該ファイル中の合成情
報に基づいて合成して広ダイナミックレンジ合成画像を
生成する合成手段で外部合成装置を構成するものであ
る。このように複数画面分の画像信号と合成情報とを１
つのファイルとして記録されている記録媒体からファイ
ルを読み出して合成処理するようにしているので、通常
の撮影画像と同様に特別な操作なしに広ダイナミックレ
ンジ合成画像を出力することができる。

【００２７】請求項16に係る発明は、複数の異なる露光
量で同一被写体を撮影して得られた複数画面分の画像信
号の合成を行うためのプログラムを記録した記録媒体で
あって、前記露光量の異なる複数画面分の画像信号と、
該複数画面分の画像信号を合成して広ダイナミックレン
ジ合成画像を生成するときに用いられる合成情報とが、
１つのファイルとして記録されていると共に、上記ファ
イルを読み出し、このファイル中の複数画面分の画像信
号を、同ファイル中の合成情報に基づいて合成する機能
を実現させるためのプログラムを記録して記録媒体を構
成するものである。このように構成することにより、複
数の異なる露光量で同一被写体を撮影して得られた複数
画面分の画像信号の合成を容易に行えるプログラムを記
録した記録媒体を提供することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】次に、発明の実施の形態について
説明する。まず、本発明を適用した電子カメラの第１の
実施の形態の全体構成を、図１に示すブロック構成図に
基づいて説明する。図１において、１は光信号を電気的
な信号に光電変換する単板カラーＣＣＤ撮像素子で、電
子シャッタ機能をもつものであり、該ＣＣＤ撮像素子１
には、レンズ２及び絞り・シャッタ機構３を通って、被
写体光が入力されるようになっている。ＣＣＤ撮像素子
１の出力は、相関二重サンプリング回路等でノイズを除
去されたのちアンプ４で増幅される。５はアナログデー
タであるアンプ４の出力をデジタルデータに変換するＡ
／Ｄ変換器で、６はＣＣＤ撮像素子１からの信号を映像
データとして処理するカメラ信号処理回路である。７
は、本来の撮影に先立ってＣＣＤ撮像素子１からの撮像
信号等を用いて、フォーカスを制御するＡＦ（オートフ
ォーカス）情報を取り出すＡＦ検波回路、露出を制御す
るＡＥ（オートイクスポージャ）情報を取り出すＡＥ検
波回路及びホワイトバランスを設定するＡＷＢ（オート
ホワイトバランス）情報を取り出すＡＷＢ検波回路であ
り、このＡＦ，ＡＥ，ＡＷＢ検波回路７からの出力信号
はＣＰＵ８を介して、レンズ２へＡＦ情報を、絞り・シ
ャッタ機構３へＡＥ情報を、カメラ信号処理回路６へＡ
ＷＢ情報を与えるようになっている。

【００２９】９はデータ量を圧縮処理する圧縮回路（Ｊ
ＰＥＧ）で、該圧縮回路９で圧縮処理された画像データ
が、メモリカードＩ／Ｆ14を介してメモリカード15へ記
録されるようになっている。10はメモリコントローラ
で、11はＤＲＡＭであり、これらは映像データの色処理
等を行う際に作業用メモリとして用いられるものであ
る。12は表示回路で、13はＬＣＤ表示部であり、これら
はメモリカード15に記録されたデータを読み出し表示さ
せ、撮影状態の確認などに用いられる。16はメモリカー
ド15に記録されているデータをパソコン17へ転送するた
めに用いるパソコンＩ／Ｆである。また、19はメモリカ
ード15に記録されている撮像データを印刷出力するため
のプリンタで、18はプリンタ19へデータを転送するため
に用いられるプリンタＩ／Ｆである。なお、図１におい
て、20はＣＣＤ撮像素子１を駆動するタイミングパルス
を発生するタイミングジェネレータであり、ＣＰＵ８の
制御にしたがってＣＣＤ撮像素子１を駆動するものであ
る。21はストロボ機構で、本来の撮影に先立って得られ
るＡＥ情報により、ＣＰＵ８を介して制御され、ストロ
ボ発光をする／しないの制御及びストロボ発光の光量制
御が行われる。22はＣＰＵの入力キーで、各種撮影モー
ドの設定、トリガースイッチの駆動等が行えるようにな
っている。

【００３０】次に、上記の構成の電子カメラの動作の概
要について説明する。ＣＣＤ撮像素子１を用いて異なる
露光条件の２回の撮影により生成された撮像信号は、そ
れぞれＡ／Ｄ変換器５でデジタル信号に変換され、カメ
ラ信号処理回路６により所定の合成演算処理が行われる
ことにより、全体として広ダイナミックレンジの単一の
合成画像データが得られる。該合成画像データは圧縮回
路９において圧縮処理され、メモリカード15へ記録され
る。

【００３１】次に、図１に示した実施の形態におけるカ
メラ信号処理回路６の構成を、図２のブロック構成図に
基づいて説明する。図２において、６−１は短時間露光
画像データを記憶するＳＥメモリ、６−２は長時間露光
画像データを記憶するＬＥメモリ、６−３は短時間露光
画像と長時間露光画像の露光量比Ａ（＝ＬＥ／ＳＥ）
を、ＳＥメモリ６−１より読み出された短時間露光画像
データに乗算する乗算器、６−４は乗算処理された短時
間露光画像データとＬＥメモリ６−２より読み出された
長時間露光画像データとから広ダイナミックレンジ合成
画像を合成して形成する合成回路、６−５は合成回路６
−４で得られた合成画像を圧縮処理する圧縮回路、６−
６はＬＥメモリ６−２から読み出された長時間露光画像
データに対してγ補正、エッジ強調等の処理を行う信号
処理回路、６−７はＣＰＵ８からの制御信号により合成
回路６−４からの合成画像と、信号処理回路６−６で信
号処理された長時間露光画像データとを切り換え出力す
るセレクタである。また、８ＡはＳＥメモリ６−１及び
ＬＥメモリ６−２から読み出された短時間露光画像デー
タと長時間露光画像データとに基づいて被写体の動きを
検出する、ＣＰＵ８に内蔵されている動き検出部で、該
動き検出部８Ａの出力に基づいて、前記セレクタ６−７
を切り換え制御するようになっている。

【００３２】次に、このように構成されているカメラ信
号処理回路６の動作について説明する。まず、ＣＣＤ撮
像素子１で撮影された同一被写体の短時間露光画像デー
タと長時間露光画像データとをＳＥメモリ６−１とＬＥ
メモリ６−２に一旦記憶させ、次いで両方のメモリ６−
１，６−２よりＣＰＵ８へ画像データを送り込み、露光
量の異なる２つの画像データに基づいて動き検出部８Ａ
で被写体の動きを検出する。動き検出部８Ａで動きが検
出されないときは、ＣＰＵ８により制御されるセレクタ
６−７を介して、両メモリ６−１，６−２から読み出さ
れた画像データに基づいて合成回路６−４で合成処理さ
れ圧縮回路６−５で圧縮処理された広ダイナミックレン
ジ合成画像が出力される。一方、動きが検出された場合
は、ＬＥメモリ６−２から読み出され信号処理回路６−
６で信号処理された長時間露光画像データが、セレクタ
６−７を介して出力される。これにより、撮影済みの画
像データに基づいて動きを検出し、異なる露光量での２
枚の画像の撮影時に被写体が動いた場合には、破綻した
合成画像が出力されるのを防止することができる。

【００３３】次に、ＣＰＵ８に内蔵されている動き検出
部で行われる具体的な動き検出の手法を図３に基づいて
説明する。撮影済みの２画面分の画像データからの動き
の検出には２つの手法がある。第１の手法は、２つの画
像データ、すなわち図３の（Ａ）に示す短時間露光画像
データ（この短時間露光画像データでは被写体31ａは黒
つぶれ状態で、背景31ｂは適正露光となっている）か
ら、図３の（Ｂ）に示す長時間露光画像データ（この長
時間露光画像データでは被写体32ａは適正露光となって
いるが背景32ｂは白とび状態となっている）との差を求
める手法で、被写体に動きがない場合には差が零とな
り、動きがないことが検出されることになる。一方、動
きがある場合には、図３の（Ｃ）に示すように、動きが
ある部分の差が零にならず、これにより動きが検出され
ることになる。なお、２つの露光量の異なる画像データ
の差を求める場合には、短時間露光画像データＳＥに露
光量比Ａを乗じて、長時間露光画像データＬＥとの差
（ＬＥ−ＳＥ×Ａ）を求める。図３の（Ｃ）において、
斜線部分が差が（＋）となっている部分で、点を打って
いる領域は差が（−）となっている部分である。

【００３４】動き検出の他の手法は、露光量の異なる２
つの画像データの比から求める手法で、２つの画像デー
タの露光量比Ａ＝ＬＥ／ＳＥをα・Ａで表し、図３の
（Ｄ）に示すように動きがある場合には、斜線を施した
部分がα＞１の領域、点を打った部分はα＜１の領域
で、いずれも動き部分を示しており、これらの領域が検
出されたとき、被写体の動きがあるものと判定される。

【００３５】次に、第１の実施の形態の変形例について
説明する。この変形例は、動き検出部８Ａで検出される
動き量が小さく補正許容量範囲内のものとＣＰＵ８によ
り判断されたときは、動き補正を行って広ダイナミック
レンジ合成画像の合成処理を行うように構成するもので
ある。この場合の動き補正回路は、合成処理回路６−４
の中に含めて構成される。

【００３６】動き補正回路による補正の手法は、図４に
示すように水平方向の領域を考え、Ｘで示す領域が動き
補正を行う領域とした場合、この動き補正を行う領域Ｘ
の両端から補正を行う適正な距離ｄにある動きが生じて
いない領域の画素Ａ，Ｂの値を用い、Ａ，Ｂ画素を両端
として両者間の画素値を均等に変化させるようにして、
動き補正領域Ｘの補間を行って動き補正をする。

【００３７】なお、長時間露光画像において白とびしな
い領域（被写体部分）は、合成画像を生成処理する際に
は、そのまま用いて合成処理を行うので、図３の（Ｃ）
に示した動きのある（−）領域は補正を行わず、（＋）
領域〔ＬＥ−（ＳＥ×Ａ）＞０の領域〕のみ動き補正を
行う。また図３の（Ｄ）に示すように、α＜１の領域は
合成処理でそのまま用いられるので、動き補正は行わ
ず、α＞１の領域のみ動き補正を行う。

【００３８】次に、上記実施の形態における撮影済みの
画像データの動き等に基づいて、広ダイナミックレンジ
合成画像の出力のＯＮ／ＯＦＦ切り換えを行うカメラ制
御動作をまとめて表したフローチャートを、図５の
（Ａ）〜（Ｃ）に示す。図５の（Ａ）は、この実施の形
態の上位概念の、撮影済みの画像データに基づいて広ダ
イナミックレンジ合成画像が適正なものとなるか否かの
判断を行い、合成画像出力のＯＮ／ＯＦＦ切り換えを行
うカメラ制御動作を示すフローチャートで、この場合
は、まず本来の撮影に先立って得られたＡＥ，ＡＦ情報
によりＡＥ，ＡＦ制御が行われ（ステップＳ１）、次い
で異なる露光条件の２回の撮影を行い（ＳＬ撮影と表記
する）２つの画像データを生成する（ステップＳ２）、
次いで２つの画像データに基づいて広ダイナミックレン
ジ合成画像（ＳＬ合成画像と表記する）が適正なものと
なるか否かの判断が行われ（ステップＳ３）、広ダイナ
ミックレンジ合成画像が適正なものならば広ダイナミッ
クレンジ合成画像を出力し（ステップＳ４）、合成画像
が不適正なものとなる場合は、長時間露光の画像データ
（ＬＥ画像と表記する）を出力させる（ステップＳ
５）。

【００３９】図５の（Ｂ）は、異なる露光条件の２つの
画像データから被写体の動きを検出して広ダイナミック
レンジ合成画像が適正なものとなるか否かを判断する場
合のカメラ制御動作を示すフローチャートである。すな
わち、同じステップで露光量の異なる２つの画像データ
を生成したのち、その２つの画像データに基づいて被写
体の動きを検出し（ステップＳ11）、被写体の動きが検
出されない場合は、広ダイナミックレンジ合成画像を出
力し（ステップＳ12）、被写体の動きが検出された場合
は広ダイナミックレンジ合成画像が不適正なものとし
て、長時間露光の画像データを出力させる（ステップＳ
13）。

【００４０】図５の（Ｃ）は、異なる露光条件の２つの
画像データから被写体の動きを検出して、動きが検出さ
れた場合でも、動き量が補正許容範囲であるときは動き
補正を行うカメラ制御動作を示すフローチャートであ
る。すなわち、同様にして２つの露光量の異なる画像デ
ータに基づいて被写体の動きを検出し、動きが検出され
た場合、動き量が補正許容範囲内であるか否かの判断が
行われる（ステップＳ14）。そして、動き量が補正許容
量より小さい場合には、動き補正済みの広ダイナミック
レンジ合成画像を出力し（ステップＳ15）、動き量が補
正許容量より大きい場合には、長時間露光の画像データ
を出力させる（ステップＳ16）。

【００４１】次に、第２の実施の形態について説明す
る。この実施の形態は、撮影前に得られる情報に基づい
て、広ダイナミックレンジ合成画像の生成出力のＯＮ／
ＯＦＦ切り換えを含むカメラ制御を行うようにしたもの
である。図６は第２の実施の形態の要部を示すブロック
構成図で、図１に示した第１の実施の形態と同一の構成
要素には同一の符号を付して示している。図１に示した
第１の実施の形態と異なる点は、外部ＡＦ回路23が設け
られており、ＣＰＵ８には前記外部ＡＦ回路23からのＡ
Ｆ信号に基づいて被写体の動きを検出する動き検出部８
Ｂを備えている点である。また、カメラ信号処理回路
６′は、図７に示すように、フレームメモリとして短時
間露光画像データを記憶するＳＥメモリ６−１のみを備
え、短時間露光画像データをＳＥメモリ６−１に取り込
み、長時間露光画像データとタイミングを合わせて、Ｓ
Ｅメモリ６−１より短時間露光画像データを読み出し、
露光量比に基づく乗算処理を行ったのち合成回路６−４
で合成処理を行い圧縮回路６−５で圧縮処理を行うよう
に構成されている。また、第１の実施の形態における、
ＡＥ，ＡＦ，ＡＷＢ検波回路７は、ＡＥ，ＡＷＢ検波回
路７′に置き換えられている。

【００４２】外部ＡＦ回路23としては、例えば図８に示
すように、被写体の複数点（図示例では５点）の測距可
能なＡＦセンサを用い、ＡＦ動作を２回行い測距情報を
ＣＰＵ８内に配置されている動き検出部８Ｂへ入力す
る。動き検出回路８Ｂでは、２回のＡＦ動作で得られた
複数の測距点のいずれかにおいて距離情報が変化した場
合、被写体が動いていると判断し、２回目の距離情報で
長時間露光の撮影のみを行わせ、合成画像の生成処理を
行わないで長時間露光の画像データのみを出力させるよ
うに構成されている。

【００４３】すなわち、第２の実施の形態においては、
外部ＡＦ回路からのＡＦ信号に基づいてＣＰＵ内蔵の動
き検出部８Ｂで被写体の動きを検出し、動きが検出され
ない場合は、カメラ信号処理回路６′でセレクタ６−７
を予め切り換え、合成圧縮処理された広ダイナミックレ
ンジ画像を出力し、一方、動きが検出されたときは、セ
レクタ６−７を予め切り換え、２回目のＡＦ情報で撮影
された長時間露光画像データを出力させ、動きにより破
綻した合成画像が出力されるのを防止するようにしてい
る。

【００４４】このように、撮影前に得られる外部ＡＦ回
路からのＡＦ情報に基づいて、合成画像の出力のＯＮ／
ＯＦＦ切り換えを予め行うようにしているので、合成画
像出力のＯＮ／ＯＦＦ切換制御を行うのにＣＣＤ撮像素
子を駆動しなくて済み、消費電力を小さくでき、また撮
影後に画像データに基づいて動きを検出する必要がな
く、最初から広ダイナミックレンジ合成画像の生成処理
に適した撮影を行うことができる。

【００４５】次に、本実施の形態の変形例について説明
する。上記第２の実施の形態は、外部ＡＦ回路を設け、
ＡＦ信号に基づいて被写体の動きを検出するようにした
ものであるが、この変形例は外部ＡＦ回路の代わりに、
図９に示すように外部ＡＥ回路24を設け、該外部ＡＥ回
路24による２回のＡＥ信号に基づいて、ＣＰＵ８に設け
た動き検出部８Ｃにより被写体の動きを検出し、この動
き検出信号に基づいて第２の実施の形態と同様に、動き
が検出されない場合は図７に示したカメラ信号処理回路
６′のセレクタ６−７を予め切り換えて、合成圧縮処理
された広ダイナミックレンジ合成画像を出力させ、動き
が検出された場合には、同様にカメラ信号処理回路６′
のセレクタ６−７を予め切り換えて、２回目のＡＥ情報
に基づく長時間露光の画像データを出力させるようにし
たものである。なお、図９において７″はＡＦ，ＡＷＢ
検波回路である。

【００４６】外部ＡＥ回路24としては、例えば図10に示
すように、被写体を複数に分割して測光可能としたＡＥ
センサを用い、ＡＥ動作を２回行い露出情報をＣＰＵ８
内に配置されている動き検出部８Ｃへ入力する。動き検
出部８Ｃでは、２回のＡＥ動作で複数の分割測光領域の
いずれかにおいて露出情報が変化した場合、被写体は動
いていると判断し、２回目の露出情報で長時間露光の撮
影を行うように構成されている。

【００４７】上記のように、この変形例においても、外
部ＡＥ回路からのＡＥ情報に基づいてＣＰＵ内蔵の動き
検出部８Ｃで被写体の動きを検出し、動きが検出されな
い場合は、カメラ信号処理回路６′のセレクタ６−７を
予め切り換え、合成圧縮処理された広ダイナミックレン
ジ合成画像を出力させ、一方動きが検出されたときは、
セレクタ６−７を予め切り換えて２回目のＡＥ情報で撮
影された長時間露光の画像データを出力させ、動きによ
り破綻した合成画像が出力されるのを防止するようにな
っている。したがって、合成画像出力のＯＮ／ＯＦＦ切
り換えを、撮像素子を駆動せずに行うことができるの
で、消費電力を小さくでき、撮影後の画像データに基づ
いて動きを検出する必要がなく、最初から合成画像の生
成処理に適した撮影を行うことができる。

【００４８】次に、更に他の変形例について説明する。
この変形例は、図11に示すように、加速度センサなどか
らなる手ぶれ検出回路25を設け、手ぶれ検出時には合成
画像生成のための撮影を行わず、撮影のしなおしを行う
ようにさせるものである。すなわち、手ぶれが生じた場
合には、２つの露光量の異なる画像データには差が生
じ、これらを合成処理した場合、不適正な合成画像とな
る。したがって、手ぶれが発生したときには撮影のしな
おしを行い、破綻した合成画像が出力されるのを防止す
ることができる。

【００４９】次に、第３の実施の形態について説明す
る。図12は第３の実施の形態の要部を示すブロック構成
図で、この実施の形態では動き検出回路26を備え、予め
本来の撮影前にＣＣＤ撮像素子１から得られる撮像デー
タに基づいて被写体の動きを検出し、動きが検出された
とき強制的にストロボ発光を用いて露光量（発光量）の
異なる２回の撮影を行って、広ダイナミックレンジ合成
画像を生成するように構成するものである。

【００５０】動き検出回路26は、２画面分の画像データ
のメモリを備えていて、予めＣＣＤ撮像素子１から得ら
れた同一被写体の２つの画像データを交互にメモリに記
憶し、フレーム相関等の公知の技術を用いて被写体の動
きを検出するようになっている。そして、動き検出回路
26で動きが検出されたときは、ＣＰＵ８を介してストロ
ボ21を、広ダイナミックレンジ画像を得るための露光量
比に対応させて、発光量を変えて２回発光させ、２回の
撮影を短時間で行い、次いで合成処理を行って広ダイナ
ミックレンジ合成画像を生成する。また、動きが検出さ
れない場合は、ストロボ21の強制発光を用いずに、露光
量の異なる２回の撮影を行って広ダイナミックレンジ合
成画像の生成処理を行う。したがって、この実施の形態
においては、カメラ信号処理回路は、図２に示したもの
におけるセレクタを不要とする。

【００５１】このように、被写体の動きに応じて強制ス
トロボモードとして、広ダイナミックレンジ合成画像の
生成処理を行うことにより、短時間の２回のストロボ撮
影では被写体の動きを止めて撮影することができるた
め、破綻した合成画像の出力を防止することができる。

【００５２】この実施の形態では、ＣＣＤ撮像素子から
の撮像データを用いて被写体の動きを検出するようにし
たものを示したが、図６又は図９に示したように、外部
ＡＦ回路あるいは外部ＡＥ回路を用いて撮影前に得られ
たＡＦ，ＡＥ情報からＣＰＵ内に設けた動き検出部で動
きを検出し、それにより強制ストロボモードでの合成画
像の生成処理を行わせるように構成してもよい。

【００５３】次に、第３の実施の形態の変形例について
説明する。この変形例は、動き検出回路26で被写体の動
きが検出されたとき、ストロボ発光を利用する代わり
に、シャッタ速を速くして短時間露光撮影及び長時間露
光撮影とも露光時間を短くして、短時間で２つの露光量
の異なる撮影を行い、広ダイナミックレンジ合成画像の
生成処理を行うようにするものである。

【００５４】このように、シャッタ速を速くして撮影を
行う場合には、シャッタ速を速くして露光時間を短くし
ても露光量を同じにするために、シャッタ速に対応して
絞りをあけるプログラムシフトを行う。すなわち、図13
に示すようなシャッタ速・絞りプログラム線図におい
て、シャッタ速１／30，絞りＦ８としたＡ点において動
きが検出された場合、例えばシャッタ速１／250 のＢ点
へシフトさせ、絞りはＦ2.8 にあけるプログラムシフト
を行う。このようにして、シャッタ速を速くして露光量
の異なる２回の撮影を行い、広ダイナミックレンジ合成
画像の生成処理を行う。これにより、被写体の動きを小
さくすることができ、破綻の少ない合成画像を出力する
ことができる。

【００５５】次に、第４の実施の形態について説明す
る。この実施の形態は、撮影前に予めＣＣＤ撮像素子か
らの画像データに基づいて得られるＡＥ情報、あるいは
外部ＡＥ回路から得られるＡＥ情報から、被写体が逆光
の状態にあることが検出されたとき、逆光状態時には画
像データは広ダイナミックレンジであることが多いた
め、異なる露光量で２回撮影を行って広ダイナミックレ
ンジ合成画像の生成処理を行うようにする。この場合
も、撮影前に予め得られるＡＥ情報に基づいて広ダイナ
ミックレンジ合成画像の生成処理のＯＮ／ＯＦＦ切り換
えを行うようにしているので、最初から広ダイナミック
レンジ合成画像の生成に適した撮影が可能となる。

【００５６】次に、第５の実施の形態について説明す
る。この実施の形態は、撮影前の撮像装置（カメラ）へ
の撮影条件等のカメラ設定情報に基づいて、広ダイナミ
ックレンジ合成画像の生成処理のＯＮ／ＯＦＦ切り換え
を含むカメラ制御を行うものである。この実施の形態の
基本構成は、図１に示した第１の実施の形態と同様であ
るが、カメラ信号処理回路については図７に示した第２
の実施の形態において用いたものと同様な構成のものが
用いられる。そして、ＣＰＵ８の入力キー22から設定さ
れる各種カメラ設定情報に基づいて、広ダイナミックレ
ンジ合成画像の生成処理のＯＮ／ＯＦＦ切り換えを含む
カメラ制御を行うようになっている。このように、撮影
前のカメラへの設定情報に基づいて広ダイナミックレン
ジ合成画像のＯＮ／ＯＦＦ切り換えを含むカメラ制御を
行わせることにより、予め合成画像の生成処理のＯＮ／
ＯＦＦ切り換えが行われるので、撮影後の撮像データに
基づいて動き等の検出が不要となり、最初から広ダイナ
ミックレンジ合成画像生成に適した撮影が可能となる。

【００５７】まず、この実施の形態の第１の態様として
は、ストロボ発光を併用するストロボモード撮影時に
は、広ダイナミックレンジ合成画像生成のための撮影を
行い、合成画像の生成処理を行うようにし、ストロボモ
ードの設定に合成処理のＯＮ／ＯＦＦ切り換えを連動さ
せるようにするものである。すなわち、ストロボモード
の撮影時には、被写体が動いているような場合でも、ス
トロボ発光させて短時間で露光量の異なる２回の撮影を
行うことにより、被写体の動きを止めることができ、破
綻のない広ダイナミックレンジ合成画像を得ることがで
きる。

【００５８】次に、この実施の形態の第２の態様として
は、設定されるシャッタ速に広ダイナミックレンジ合成
画像生成処理のＯＮ／ＯＦＦ切り換えを連動させるもの
である。すなわち、シャッタ速が遅いと被写体の動きが
大きくなるため、広ダイナミックレンジ合成画像の生成
処理をＯＦＦとする。合成処理のＯＮ／ＯＦＦ切り換え
の基礎となるシャッタ速は、ズーム付カメラにおいては
ズームの倍率によりこのシャッタ速は若干変動する。す
なわち、ズーム倍率が高い場合は動きが拡大されるの
で、合成画像生成処理をＯＦＦにさせる設定シャッタ速
は、速い方へ移行する。

【００５９】次に、第３の態様は、広ダイナミックレン
ジ合成画像の生成処理のＯＮ／ＯＦＦ切り換えを露出設
定に連動させる態様である。露出設定に際して、例えば
ユーザがスポット測光を行う場合、通常は逆光であるた
めスポット測光を行って撮影をしようとするケースが多
いと考えられるので、スポット測光モードを設定したと
きは、広ダイナミックレンジ合成画像の生成のための撮
影を行うようにするものである。

【００６０】また、マニュアル露光補正機能付カメラに
おいて、マニュアルで露光補正を行う場合には、一般に
マニュアル露光補正は撮影しようとしているシーンが逆
光の状態、あるいは被写体のダイナミックレンジが大き
い場合が多いと考えられるので、マニュアル露光補正時
には広ダイナミックレンジ合成画像生成のための撮影を
行うようにするものである。

【００６１】第４の態様は、撮影モードに広ダイナミッ
クレンジ合成画像の生成処理のＯＮ／ＯＦＦ切り換えを
連動させる態様である。例えば連写機能付のカメラにお
いては、連写モードでは広ダイナミックレンジ合成画像
生成のための撮影はできないので、連写モードに設定さ
れた場合は、合成画像の生成処理をＯＦＦに切り換える
ようにするものである。また、風景（遠景）撮影モード
のときは動きは余りないと考えられるので、このモード
の設定時には合成画像の生成処理をＯＮとし、またスポ
ーツ撮影モードのときは被写体の動きが大きいと考えら
れるので、このモード設定時には合成画像の生成処理を
ＯＦＦとする。また、マクロストロボ撮影モード設定の
場合は、ストロボモードと同様に合成画像の生成処理を
ＯＮとする。

【００６２】このように、この態様では、広ダイナミッ
クレンジ合成画像の生成のための撮影に適した撮影モー
ドに設定をされたときのみ、合成画像の生成処理を行う
ようにしているので、破綻のない広ダイナミックレンジ
合成画像が得られる。

【００６３】次に、第６の実施の形態について説明す
る。一般に、広ダイナミックレンジ合成画像生成機能付
のカメラにおいては、予め露光量比を設定して２回の撮
影を行っているが、実際に撮影した２枚の画像の露光量
比は必ずしも設定した値になっていない場合があり、そ
の場合に合成処理を行うと、２つ画像のつぎ目の部分に
階調の不連続が発生しやすいという不具合がある。この
実施の形態は、この点を改善しようとするものである。

【００６４】すなわち、この実施の形態においては、広
ダイナミックレンジ合成画像生成機能付のカメラにおい
て、露光量補正手段を備え、露光量比のずれをもたらす
おそれのある撮影モードの設定に基づいて、露光量比の
ずれに対応する露光量補正のＯＮ／ＯＦＦ切り換え制御
を行うようにするものである。このように構成すること
により、露光量補正が必要な撮影モードに設定されたと
きのみ露光量補正が行われるようになっているため、常
に露光量の検出を行って露光量補正の要否を判断しなく
ても済むようになる。

【００６５】具体的には、ストロボ撮影モードが設定さ
れたときには、露光量補正を行うようにするものであ
る。すなわち、ストロボ撮影時には露光量はシャッタ速
ではなく、ストロボの発光量で左右され、ストロボ発光
量はそれほど正確には制御できないので、露光量にはか
なりばらつきが生じることがあり、したがってストロボ
モード設定時には露光量の補正を行うようにする。

【００６６】露光量の補正動作は、次のようにして行わ
れる。図２に示したカメラ信号処理回路の２つのＳＥメ
モリ及びＬＥメモリに、ストロボ発光による２回の撮影
により得られる露光量が少ない画像データ及び露光量が
多い画像データを記憶させ、ＣＰＵへ送り込んでＳＥ画
像データで黒つぶれしていない領域及びＬＥ画像データ
で白とびしていない領域を抽出し、抽出された各領域の
画素データの和ΣＳＥ，ΣＬＥを求め、両者の比ΣＬＥ
／ΣＳＥにより実際の露光量比Ａ′を求め、図14に示す
ように、低露光画像データＳＥに実際の露光量比Ａ′を
乗じて合成処理を行う。これにより２つの画像データの
つぎ目の階調の不連続は防止される。なお、図14におい
て、点線は予め設定した露光量比Ａである。

【００６７】次に、第７の実施の形態について説明す
る。上記各実施の形態においては、異なる露光量で撮影
した２画面分の画像データを用いて広ダイナミックレン
ジ合成画像生成のための合成処理を撮像装置（カメラ）
内において行うようにしたものを示したが、合成処理は
必ずしも撮像装置内で行う必要はなく、パソコンやプリ
ンタ等の外部装置に合成処理機能をもたせ、２画面の合
成処理を行わせるように構成してもよい。

【００６８】この実施の形態は、このような態様に対応
させたもので、撮像装置（カメラ）の基本構成は図１に
示した第１の実施の形態と同様であるが、カメラ信号処
理回路６は図２に示したものとは異なり、合成処理を行
うためのメモリ、乗算器、合成回路、圧縮回路、セレク
タ等は必要とせず、通常のγ，エッジ強調等の信号処理
を行う回路構成となっており、またＤＲＡＭ11は２画面
分のメモリを必要とし、またメモリカードの容量は、１
枚の画像について２画面分のデータを記憶させる必要が
あるため、半分の画像枚数分となる。なお、メモリカー
ドの残容量を検出する検出手段を設け、メモリカードに
２画面分のデータを記憶させるための容量がないことが
検出されたときは、１画面の撮影を行って１画面分のデ
ータを記憶させるように構成してもよい。これにより、
残容量が２画面分の画像データを記憶するには足りない
場合においても、通常の１画面分の撮影を行うことがで
きる。

【００６９】このように構成されている実施の形態にお
いて、１回のレリーズ操作によりＣＣＤ撮像素子で露光
量の異なる２画面を連続撮影して２画面分の画像データ
を生成し、この２画面分の画像データを１つのファイル
として扱いＤＲＡＭ11に一時的に記憶し、更に信号処理
後の２画面分の画像データと露光量比等の合成処理時に
用いる合成情報を１つのファイルとしてメモリカードに
記憶させる。ファイル構成は、図15に示すように、ヘッ
ダー41と短時間露光データ42と長時間露光データ43とで
構成されており、ヘッダーには短時間露光画像データと
長時間露光画像データの識別情報、露光量比等が含まれ
ている。合成処理は、撮像装置（カメラ）にパソコンＩ
／Ｆ16を介して接続されたパソコン17において、専用ソ
フトにより合成用ファイルを認識して、ファイルのヘッ
ダーを参照して自動的に広ダイナミックレンジ合成画像
を生成し表示するようになっている。

【００７０】このように撮像装置において１回のレリー
ズ操作で異なる露光量の２画面を連続撮影するようにし
ているので、２画面撮影を意識しないで、人物等の移動
被写体を撮影することができる。また撮影した２画面の
画像データの合成処理を、撮像装置の外部に接続したパ
ソコンで行うようにしているので、撮像装置内では複雑
な処理が行われず、処理時間が短くなるため、撮影間隔
を短縮化することができる。また、２画面分の画像デー
タ及び合成情報を１つのファイルとして扱い、専用ソフ
トでパソコンで合成処理を行うようにしているので、通
常撮影画像と同様に特別な操作を行うことなしに広ダイ
ナミックレンジ画像を得ることができる。

【００７１】次に、パソコン内で行われる合成処理動作
を、図16に示すフローチャートで簡単に説明する。ま
ず、合成処理ファイルのヘッダーを参照して、露光量の
異なる２画面分の各画像データの露光量を識別して（ス
テップＳ21）、それらの露光量に基づいて２つの画像デ
ータの露光量比を算出すると共に、２つの画像データに
基づく被写体の動き等の合成不適合部分の検出を行う
（ステップＳ22）。次いで、上記合成不適合部分の検出
結果に基づいて合成処理が可能であるか否かの判断が行
われ（ステップＳ23）、動き等が検出されてしかもその
動き量が補正許容範囲を越えているような場合には合成
不能として、長時間露光画像データを選択し（ステップ
Ｓ24）、階調特性変換処理等を行って出力させる（ステ
ップＳ25）。

【００７２】一方、前記ステップＳ23の合成処理可能で
あるか否かの判断行程において、合成可能であると判断
された場合は、続いて参照画素において、その参照画素
が合成不適合な部分であるか否かの判断が行われる（ス
テップＳ26）。そして、合成不適合部分でない場合は、
そのまま合成処理が行われ（ステップＳ27）、一方合成
不適合部分である場合は、例えば図４に示した方法で合
成不適合部分の補正処理が行われる（ステップＳ28）。
次いで、生成された合成画像はホワイトバランス調整さ
れた後（ステップＳ29）、ダイナミックレンジ圧縮処理
を受けて出力される（ステップＳ30）。

【００７３】上記実施の形態においては、外部に接続さ
れたパソコンにおいて合成処理を行わせるようにしたも
のを示したが、同様にプリンタＩ／Ｆ18を介して外部接
続されたプリンタ19に合成処理部を設け、その合成処理
部において、ファイルのヘッダーを参照して合成画像処
理を行い、合成画像を出力させるように構成してもよ
い。この場合にはダイレクトプリントが可能となる。

【００７４】

【発明の効果】以上実施の形態に基づいて説明したよう
に、請求項１に係る発明によれば、撮影済みの複数画面
分の画像信号に基づいて広ダイナミックレンジ合成画像
生成手段の生成処理動作のＯＮ／ＯＦＦ切換制御を行う
ように構成しているので、精度よく広ダイナミックレン
ジ合成画像の生成処理動作のＯＮ／ＯＦＦ切り換えを行
うことが可能な撮像装置を実現することができる。また
請求項２に係る発明によれば、動き検出手段を設け被写
体の動きが検出されたとき合成画像の生成処理を行わな
いように構成しているので、被写体が動いた場合に破綻
した合成画像が出力されるのを防止することができる。
また請求項３に係る発明によれば、動き検出手段と動き
量判定手段と動き補正手段とを備え、検出された動き量
が補正許容範囲内である場合には動き量を補正して合成
処理を行うようにしているので、広ダイナミックレンジ
合成画像を生成できる被写体の状態の範囲を広げること
が可能となる。

【００７５】また請求項４に係る発明によれば、撮影前
に得られる被写体情報に基づいて、広ダイナミックレン
ジ合成画像の生成処理動作のＯＮ／ＯＦＦ切り換えを行
うように構成しているので、広ダイナミックレンジ合成
画像の生成に適した撮影を行うことが可能となる。また
請求項５に係る発明によれば、動き検出手段で被写体の
動きを検出したとき強制ストロボ発光モードで撮影を行
い合成画像の生成処理を行うように構成しているので、
動きのある被写体においても、被写体の動きを実質的に
止めることができ、広ダイナミックレンジ合成画像を容
易に生成することが可能となる。また請求項６に係る発
明によれば、被写体の動きが検出されたときシャッタ速
を高速にして合成画像の生成処理を行うようにしている
ので、複数画面分の画像信号における被写体の動きを低
減することができ、動きのある被写体においても、シャ
ッタ速を高速にすることで被写体の動きを実質的に小さ
くすることができるので、広ダイナミックレンジ合成画
像を容易に生成することができる。また請求項７に係る
発明によれば、ＡＥ検出回路で逆光状態を検出し、逆光
状態時に適合した広ダイナミックレンジ合成画像の生成
処理を行うようにしているので、逆光状態に適切な合成
画像を得ることができる。

【００７６】また請求項８に係る発明によれば、撮影前
の撮像装置の設定情報に基づいて広ダイナミックレンジ
合成画像生成手段の生成処理動作のＯＮ／ＯＦＦ切換制
御を行うようにしているので、撮影画像から合成画像生
成のための条件検出を必要とせず、容易に広ダイナミッ
クレンジ合成画像の生成に適した撮影を行うことが可能
となる。また請求項９に係る発明によれば、シャッタ速
及びズーム情報に連動させて合成画像の生成処理動作の
ＯＮ／ＯＦＦ切り換えを行うことができ、シャッタが遅
い場合、あるいはズーム比が高倍率の場合には合成画像
の生成処理をＯＦＦにして、破綻した合成画像の出力を
防止することができる。また請求項10に係る発明によれ
ば、画像信号の露光量補正手段と、該露光量補正手段の
撮影モードに基づくＯＮ／ＯＦＦ切換制御手段とを設け
ているので、常に露光量の検出を行わずに、異なる露光
量の複数画面分の画像信号において設定露光量からのず
れが生じるおそれのある場合にのみ、露光量の補正を行
って適正な合成画像を得ることができる。また請求項11
に係る発明によれば、ストロボ撮影モード時に露光量補
正手段を動作させるようにしているので、ストロボ撮影
モード時にストロボ発光量にばらつきが生じても、階調
の不連続などのない適正な合成画像を生成することがで
きる。

【００７７】また請求項12に係る発明によれば、合成画
像の合成処理を外部合成装置で行うように構成されてい
るので、撮像装置内では複雑な合成処理を行う必要がな
くなり、撮影処理時間が短縮され撮影間隔を短くするこ
とが可能となる。また請求項13に係る発明によれば、記
録媒体残容量を検出する手段を備え、複数画面分の画像
信号を記録する残容量がないとき、１画面分の画像信号
の記録を行うようにしているので、合成画像が得られな
い場合でも通常の１画面分の撮影を行うことができる。
また請求項14に係る発明によれば、複数画面分の画像信
号と合成情報とを１つのファイルとして記録媒体に記録
するようにしているので、通常の単一の画面分の画像信
号と同様な取り扱いで合成処理を行うことができる。ま
た請求項15に係る発明によれば、複数画面分の画像信号
と合成情報とを１つのファイルとして記録されている記
録媒体からファイルを読み出して合成処理を行うように
しているので、通常の撮影画像と同様に特別の操作なし
に広ダイナミックレンジ合成画像を出力させることがで
きる。また請求項16に係る発明によれば、複数の異なる
露光量で同一被写体を撮影して得られた複数画面分の画
像信号の合成処理を容易に行えるプログラムを記録した
記録媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る撮像装置の第１の実施の形態の全
体構成を示すブロック構成図である。

【図２】図１に示した実施の形態におけるカメラ信号処
理回路の構成例を示すブロック構成図である。

【図３】動き検出部における動き検出の態様を説明する
ための説明図である。

【図４】動き補正回路による動き補正の態様を説明する
ための説明図である。

【図５】撮影済みの画像データに基づいて広ダイナミッ
クレンジ合成画像の生成処理のＯＮ／ＯＦＦ切り換えを
行うカメラ制御動作を説明するためのフローチャートで
ある。

【図６】第２の実施の形態の要部を示すブロック構成図
である。

【図７】図６に示した実施の形態のカメラ信号処理回路
の構成例を示すブロック構成図である。

【図８】外部ＡＦ回路のＡＦ処理態様を示す図である。

【図９】図６に示した第２の実施の形態の変形例の要部
を示すブロック構成図である。

【図10】外部ＡＥ回路のＡＥ処理態様を示す図である。

【図11】第２の実施の形態の他の変形例の要部を示すブ
ロック構成図である。

【図12】第３の実施の形態の要部を示すブロック構成図
である。

【図13】シャッタ速・絞りのプログラム線図を示す図で
ある。

【図14】露光量補正の態様を説明するための説明図であ
る。

【図15】合成処理時に用いる画像データと合成情報のフ
ァイル構成を示す図である。

【図16】外部接続のパソコンで合成処理を行わせるとき
の処理動作を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１ＣＣＤ撮像素子２レンズ３絞り・シャッタ機構４アンプ５Ａ／Ｄ変換器６カメラ信号処理回路６−１ＳＥメモリ６−２ＬＥメモリ６−３乗算器６−４合成回路６−５圧縮回路６−６信号処理回路６−７セレクタ７ＡＥ，ＡＦ，ＡＷＢ検波回路８ＣＰＵ８Ａ，８Ｂ，８Ｃ動き検出部９圧縮回路 10 メモリコントローラ 11 ＤＲＡＭ 12 表示回路 13 ＬＣＤ 14 メモリカードＩ／Ｆ 15 メモリカード 16 パソコンＩ／Ｆ 17 パソコン 18 プリンタＩ／Ｆ 19 プリンタ 20 タイミングジェネレータ 21 ストロボ機構 22 入力キー 23 外部ＡＦ回路 24 外部ＡＥ回路 25 手ぶれ検出回路 26 動き検出回路 31ａ，32ａ被写体 31ｂ，32ｂ背景 41 ヘッダー 42 短時間露光画像データ 43 長時間露光画像データ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小関広明東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者百瀬巧東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者稲垣修東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内Ｆターム(参考） 5C022 AA13 AB02 AB03 AB12 AB15 AB17 AB18 AB22 AB28 AB66 AC03 AC42 AC52 AC54 AC56 AC69 5C023 AA11 AA21 AA37 BA04 BA07 BA11 BA19 CA03 DA04 DA08 EA02 EA03 EA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の異なる露光量で同一被写体を撮影
し、露光量の異なる複数画面分の画像信号を生成可能な
撮像手段と、該撮像手段により得られる露光量の異なる
複数画面分の画像信号を合成して広ダイナミックレンジ
合成画像を生成する手段を備えた撮像装置において、撮
影済みの複数画面分の画像信号に基づいて適切な合成画
像が得られるか否かを判定する手段と、該判定手段の出
力に基づいて前記合成画像生成手段の生成処理動作をＯ
Ｎ／ＯＦＦ切換制御する手段とを備えていることを特徴
とする撮像装置。
【請求項２】前記判定手段は被写体像の動きを検出す
る手段を含み、該動き検出手段により被写体像の動きが
検出されたとき、前記合成画像生成手段の生成処理動作
をＯＦＦに切換制御するように構成されていることを特
徴とする請求項１に係る撮像装置。
【請求項３】前記判定手段は被写体像の動きを検出す
る手段と、該動き検出手段により検出された動き量が補
正許容範囲内であるか否かを判定する動き量判定手段と
を含み、該動き量判定手段で動き量が補正許容範囲内と
判定されたとき、その判定出力に基づき動き量を補正す
る動き補正手段を備え、前記複数画面分の画像信号の動
き量を補正して合成処理を行うように構成されているこ
とを特徴とする請求項１に係る撮像装置。
【請求項４】複数の異なる露光量で同一被写体を撮影
し、露光量の異なる複数画面分の画像信号を生成可能な
撮像手段と、該撮像手段により得られた露光量の異なる
複数画面分の画像信号を合成して広ダイナミックレンジ
合成画像を生成する手段を備えた撮像装置において、撮
影前に得られる被写体情報に基づいて適切な合成画像が
得られるか否かを判定する手段と、該判定手段の出力に
基づいて前記合成画像生成手段の生成処理動作をＯＮ／
ＯＦＦ切換制御する手段とを備えていることを特徴とす
る撮像装置。
【請求項５】ストロボ発光手段を備えると共に、前記
判定手段は被写体像の動きを検出する手段を含み、該動
き検出手段により被写体像の動きが検出されたとき、強
制ストロボ発光モードで撮影を行い合成画像の生成処理
を行うように構成されていることを特徴とする請求項４
に係る撮像装置。
【請求項６】シャッタ速・絞り制御手段を備えると共
に、前記判定手段は被写体像の動きを検出する手段を含
み、該動き検出手段により被写体像の動きが検出された
ときシャッタ速を高速にして撮影を行い合成画像の生成
処理を行うように構成されていることを特徴とする請求
項４に係る撮像装置。
【請求項７】前記判定手段はＡＥ検出回路を含み、該
ＡＥ検出回路により逆光状態が検出されたとき、合成画
像の生成処理を行うように構成されていることを特徴と
する請求項４に係る撮像装置。
【請求項８】複数の異なる露光量で同一被写体を撮影
し、露光量の異なる複数画面分の画像信号を生成可能な
撮像手段と、該撮像手段により得られた露光量の異なる
複数画面分の画像信号を合成して広ダイナミックレンジ
合成画像を生成する手段を備えた撮像装置において、撮
影前の撮像装置の設定情報に基づいて適切な合成画像が
得られるか否かを判定する手段と、該判定手段の出力に
基づいて前記合成画像生成手段の生成処理動作をＯＮ／
ＯＦＦ切換制御する手段とを備えていることを特徴とす
る撮像装置。
【請求項９】前記撮像装置の設定情報は、シャッタ速
及び又はレンズズーム情報であり、前記判定手段は該シ
ャッタ速及び又はレンズズーム情報に基づいて判定する
ように構成されていることを特徴とする請求項８に係る
撮像装置。
【請求項10】複数の異なる露光量で同一被写体を撮影
し、露光量の異なる複数画面分の画像信号を生成可能な
撮像手段と、該撮像手段により得られた露光量の異なる
複数画面分の画像信号を合成して広ダイナミックレンジ
合成画像を生成する手段を備えた撮像装置において、前
記露光量の異なる複数画面分の画像信号の露光量を補正
する手段と、撮像装置に設定される撮影モードに基づい
て前記露光量補正手段の補正動作のＯＮ／ＯＦＦ切り換
えを行う切換制御手段とを備えていることを特徴とする
撮像装置。
【請求項11】ストロボ発光手段を備え、前記切換制御
手段は、ストロボ撮影モードが設定されたとき、前記露
光量補正手段を動作させるように切換制御することを特
徴とする請求項10に係る撮像装置。
【請求項12】複数の異なる露光量で同一被写体を撮影
し、露光量の異なる複数画面分の画像信号を生成可能な
撮像手段と、該撮像手段により得られた複数画面分の画
像信号と該複数画面分の画像信号を合成して広ダイナミ
ックレンジ合成画像を生成するときに用いられる合成情
報とを、記録媒体に１つのファイルとして記録する記録
手段とを有する撮像装置と、前記記録媒体に記録されて
いるファイル中の複数画面分の画像信号を、該ファイル
中の合成情報に基づいて合成処理する合成手段を有する
外部合成装置とを備えていることを特徴とする画像合成
システム。
【請求項13】前記記録媒体の残容量を検出する検出手
段を備え、該検出手段により前記記録媒体の残容量を検
出し、該記録媒体に前記露光量の異なる複数画面分の画
像信号を記録するだけの残容量がないときには、前記撮
像手段により所定の露光量で被写体を撮像して１画面分
の画像信号を得て、前記記録手段によりこの１画面分の
画像信号を前記記録媒体に記録するように構成されてい
ることを特徴とする請求項12に係る画像合成システム。
【請求項14】複数の異なる露光量で同一被写体を撮影
し、露光量の異なる複数画面分の画像信号を生成可能な
撮像手段と、該撮像手段により得られた複数画面分の画
像信号と該複数画面分の画像信号を合成して広ダイナミ
ックレンジ合成画像を生成するときに用いられる合成情
報とを、記録媒体に１つのファイルとして記録する記録
手段とを備えていることを特徴とする撮像装置。
【請求項15】複数の異なる露光量で同一被写体を撮影
して得られる露光量の異なる複数画面分の画像信号と、
該複数画面分の画像信号を合成して広ダイナミックレン
ジ合成画像を生成するときに用いられる合成情報とが、
１つのファイルとして記録されている記録媒体から前記
ファイルを読み出し、このファイル中の複数画面分の画
像信号を、該ファイル中の合成情報に基づいて合成して
広ダイナミックレンジ合成画像を生成する合成手段を備
えていることを特徴とする外部合成装置。
【請求項16】複数の異なる露光量で同一被写体を撮影
して得られた複数画面分の画像信号の合成を行うための
プログラムを記録した記録媒体であって、前記露光量の
異なる複数画面分の画像信号と、該複数画面分の画像信
号を合成して広ダイナミックレンジ合成画像を生成する
ときに用いられる合成情報とが、１つのファイルとして
記録されていると共に、上記ファイルを読み出し、この
ファイル中の複数画面分の画像信号を、同ファイル中の
合成情報に基づいて合成する機能を実現させるためのプ
ログラムが記録されていることを特徴とする記録媒体。