説明

デジタルカメラ

【課題】ビデオライトの照明光の影響を受けずに、本来の撮影雰囲気の照度に応じて正確にビデオライトの自動消灯の制御を行えるようにしたデジタルカメラを提供する。
【解決手段】ビデオライト光源115の点灯中に、撮像素子101の撮像領域にて表示または記録する動画像データの範囲より広い動画像データに対応する範囲にて撮像素子を露光制御して動画像データを取得する撮像制御部103と、第2のフレームの動画像データのうち表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲に対応する露光期間において、ビデオライトの発光量を一時的に消灯するビデオライト発光制御部111と、第1のフレームの動画像データと第2のフレームの動画像データの表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲の動画像データに基づいてビデオライト光源115の消灯の判断を行うビデオライト消灯判断部109を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、デジタルカメラに関し、詳しくは、動画撮影時に被写体に照明光を照射するビデオライトの制御機能を備えたデジタルカメラに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、静止画撮影を主機能とするデジタルカメラにおいても、動画の撮影機能が搭載されるようになってきている。また、大光量が得られる発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)が商品化され、動画撮影時の照明光源(ビデオライト)としてLEDを使用する製品も実現されている。
【0003】
静止画撮影時には、カメラにフラッシュを内蔵、もしくは外部フラッシュをカメラに接続し、撮影シーンをカメラが判断し、フラッシュ発光の有無を自動的に行うようにしている。しかし、動画撮影時には、ビデオライトの点灯や消灯は撮影者が手動で行うのが一般的である。このため、操作が煩わしかったり、ビデオライトの消灯を忘れ、電源電池を消耗させてしまうことがあった。
【0004】
そこで、カメラ側でビデオライトを自動点灯、自動消灯を行うようにすることが提案されている。例えば、特許文献1には、照明ユニット内にホトトランジスタを備え、このホトトランジスタによって周囲の照度を検出し、検出値に基づいて照明が必要と判断されるとビデオライトを自動点灯させ、また照明が不要と判断されるとビデオライトを自動消灯するようにした発光照明ユニットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平11−237661号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1に開示の発光照明ユニットでは、ホトトランジスタが照明ユニット内に配置されていることから、照明ユニットと被写体の明るさが異なると、照明が必要なシーンでビデオライトが点灯しなかったり、逆に照明が不要なシーンで点灯する場合がある。また、ビデオライト点灯時にはホトトランジスタの検出値にビデオライトの照明が影響し、かつ被写体の距離や大きさ、色、反射率等によっては、ビデオライトの照明効果が変わってしまうので、ビデオライトの影響を受けずに自動消灯を正確に判定することが困難であった。例えば、高反射率の被写体を撮影しようとすると、ビデオライトが点灯と消灯を繰り返してしまうおそれがあった。
【0007】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、ビデオライトの照明光の影響を受けずに、本来の撮影雰囲気の照度に応じて正確にビデオライトの自動消灯の制御を行えるようにしたデジタルカメラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するため第1の発明に係わるデジタルカメラは、走査ラインごとに順次電子シャッタによる露光を行うローリングシャッタ方式の撮像素子と、動画撮影時に点灯可能なビデオライトと、を備え、動画撮影機能を有するデジタルカメラにおいて、上記ビデオライト点灯中に、上記撮像素子の撮像領域にて表示または記録する動画像データの範囲より広い動画像データに対応する範囲にて上記撮像素子を露光制御して動画像データを取得する動画像データ取得手段と、第1のフレームの動画像データを取得する範囲に対応する露光期間において、上記ビデオライトを所定の光量で発光させるとともに、第2のフレームの動画像データのうち表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲に対応する露光期間において、上記ビデオライトの発光量を一時的に減光するビデオライト発光制御部と、上記第1のフレームの動画像データと上記第2のフレームの動画像データの表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲の動画像データに基づいて上記ビデオライトの減光の判断を行うビデオライト減光判断部と、を有する。
【0009】
第2の発明に係わるデジタルカメラは、上記第1の発明において、上記ビデオライト減光判断部は、上記第1のフレームの動画像データの表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲の動画像データと、上記第2のフレームの動画像データの表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲の動画像データと、を比較して上記ビデオライトの減光判断を行う。
【0010】
第3の発明に係わるデジタルカメラは、上記第1の発明において、上記動画像データ取得手段は、上記ビデオライト発光制御部が上記ビデオライトの発光量を一時的に減光する際には、上記第2のフレームにて上記撮像素子の露光時間を短くする。
【0011】
第4の発明に係わるデジタルカメラは、上記第3の発明において、上記動画像データ取得手段は、上記第2のフレームにて上記撮像素子の露光時間を短くする際に、上記撮像素子の感度を増大させる。
【0012】
第5の発明に係わるデジタルカメラは、上記第1の発明において、上記ビデオライト発光制御部は、上記ビデオライトの点灯中に所定数のフレーム毎に上記ビデオライトの発光量一時的に減光させ、上記ビデオライト減光判断部は、上記ビデオライトの減光の判断を行う。
第6の発明に係わるデジタルカメラは、上記第1ないし第5の発明において、上記ビデオライトは、LEDである。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、ビデオライトの照明光の影響を受けずに、本来の撮影雰囲気の照度に応じて正確にビデオライトの自動消灯の制御を行えるようにしたデジタルカメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の一実施形態に係わるカメラの主として電気回路を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施形態に係わるカメラの撮像素子の多分割測光エリアを示す図である。
【図3】本発明の一実施形態に係わるカメラにおいて、読出画素と記録/表示画素の関係を示す図である。
【図4】本発明の一実施形態に係わるカメラにおいて、ビデオライト制御を行った場合のフレーム毎の変化を示す図である。
【図5】本発明の一実施形態におけるカメラにおいて、暗い環境でビデオライトを消灯・点灯した場合を比較する図である。
【図6】本発明の一実施形態におけるカメラにおいて、明るい環境でビデオライトを消灯・点灯した場合を比較する図である。
【図7】本発明の一実施形態に係わるカメラの露出制御の動作を示すフローチャートである。
【図8】本発明の一実施形態に係わるカメラの消灯判断の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面に従って本発明を適用したカメラを用いて好ましい実施形態について説明する。本発明の好ましい一実施形態に係わるカメラは、デジタルカメラであり、撮像部を有し、この撮像部によって被写体像を画像データに変換し、この変換された画像データに基づいて、被写体像を本体の背面等に配置した表示部にライブビュー表示する。撮影者はライブビュー表示を観察することにより、構図やシャッタチャンスを決定する。レリーズ操作時には、画像データが記録媒体に記録される。記録媒体に記録された画像データは、再生モードを選択すると、表示部に再生表示することができる。
【0016】
また、本発明の好ましい一実施形態に係わるカメラは、動画撮影が可能であり、動画撮影時にビデオライト光源によって被写体に補助照明を行うことが可能である。ビデオライトの消灯の判断は、撮像部の画素の読み出し範囲のうちで、表示や記録に使用されない画素の範囲から読み出された画像信号に基づいて行い、この判断結果に基づいて自動消灯を行う。
【0017】
図1は、本発明の一実施形態に係わるカメラの主として電気的構成を示すブロック図である。このカメラは、カメラ部100と、レンズ部200とから構成される。レンズ部200は、カメラ部100と一体に構成されていてもよく、また別体で構成され、レンズ部200をカメラ部100に装着可能としてもよい。
【0018】
レンズ部200は、撮影レンズ201、絞り203を有する。撮影レンズ201は、被写体像を形成するための複数の光学レンズから構成され、単焦点レンズまたはズームレンズである。この撮影レンズ201の光軸上に、絞り203が配置されている。絞り203は口径が可変であり、撮影レンズ201を通過した被写体光束の光量を制限する。
【0019】
カメラ部100内であって、撮影レンズ201の光軸上で被写体像が形成される位置には、撮像素子101が配置されている。撮像素子101は、各画素を構成するフォトダイオードが二次元的にマトリックス状に配置されており、各フォトダイオードは受光量に応じた光電変換電流を発生し、この光電変換電流は各フォトダイオードに接続するキャパシタによって電荷蓄積される。また、撮像素子101はローリングシャッタと言われる電子シャッタ機能を有している。ローリングシャッタは、1〜数走査ラインをブロックとし、ブロック内は同時タイミングで電荷蓄積の開始と終了を行うが、ブロック間は読み出しのための時間差を有し、ブロックごとに順次、電荷蓄積動作させていくシャッタ動作を行う。
【0020】
撮像素子101は、撮像制御部103に接続されている。撮像制御部103は、撮像素子101の電荷蓄積制御や画像信号の読み出し制御等を行うための撮像制御信号を撮像素子101に出力し、画像読出の際に使用する同期信号をビデオライト発光制御部111に出力する。撮像素子101は、撮像制御信号に従って電荷蓄積や画像信号を読み出し、読出画像信号を画像処理部105に出力する。
【0021】
撮像制御部103は、ビデオライト点灯中に、撮像素子101の撮像領域にて表示または記録する動画像データの範囲より広い動画像データに対応する範囲にて撮像素子101を露光制御して動画像データを取得する動画像データ取得手段としての機能を果たす。また、動画像データ取得手段は、ビデオライト発光制御部がビデオライトの発光量を一時的に減光する際(一時消灯も含む)には、第2のフレームにて撮像素子101の露光時間を短くする。この露光時間を短くすることは、後述する図3のN+2フレーム目において、具体的な例を挙げて説明する。さらに、露光時間を短くした際に、撮像素子101の感度を増大させる。この点については、後述する図7のステップS13において説明する。
【0022】
画像処理部105は、画像信号を入力し、ホワイトバランスや同時化処理、ガンマ変換、色補正、ノイズリダクション処理等、種々の画像処理を行う。画像処理にあたって、ライブビュー表示用の画像信号を生成し、表示部119に出力し、また記録用の画像信号を生成し、記録部117に出力する。画像処理部105は、図2を用いて後述するように、撮像素子101の撮像面を多数のエリアに分割し、各エリアの輝度を表す多分割輝度情報を、露出制御部107やビデオライト消灯判断部109に出力する。
【0023】
露出制御部107は、画像処理部105から多分割輝度情報を入力し、この輝度情報に基づいて、適正露光となる電子シャッタ速度値、ISO感度、絞り値を算出する。算出された絞り値(絞り値優先モード等の場合においては設定値された絞り値)は、レンズ部200内の絞り203に、絞り設定値として出力される。また、露出制御部107は、算出された電子シャッタ速度値およびISO感度値を前述の撮像制御部103に出力する。撮像制御部103は、電子シャッタ速度値やISO感度値に基づいて、撮像制御信号を生成し撮像素子101に出力する。
【0024】
また、露出制御部107は、多分割輝度情報に基づいて、ビデオライト光源115を発光させるか否かを判断する。この判断の結果、ビデオライトを点灯させる場合には、ビデオライト発光制御部111に点灯信号を出力する。また、ビデオライト光源が一時消灯している場合には、ビデオライト発光制御部111から一時消灯タイミング信号を入力する。
【0025】
ビデオライト消灯判断部109は、ビデオライト光源が一時消灯している場合には、ビデオライト発光制御部111から一時消灯タイミング信号を入力する。また、ビデオライト消灯判断部109は、画像処理部105から多分割輝度情報を入力し、ビデオライト115がフレーム間で一時消灯した際の記録/表示に係わらないエリアの輝度情報を用いて、ビデオライト光源115を消灯させるか否かを判断する。この判断の結果、消灯させる場合には、ビデオライト発光制御部111に消灯信号を出力する。
【0026】
ビデオライト消灯判断部109は、第1のフレームの動画像データと第2のフレームの動画像データの表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲の動画像データに基づいてビデオライト光源115の減光(消灯を含む)の判断を行うビデオライト減光(消灯)判断部としての機能を果たす。また、ビデオライト減光(消灯)判断部は、第1のフレームの動画像データの表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲の動画像データと、第2のフレームの動画像データの表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲の動画像データと、を比較してビデオライトの減光判断(消灯判断を含む)を行う。この減光判断は、ビデオライト発光制御部によってビデオライトの発光量を一時的に減光(消灯を含む)した際に行う。消灯判断については、図3ないし図6を用いて後述する。
【0027】
ビデオライト発光制御部111は、撮像制御部103から同期信号を入力し、露出制御部107から点灯信号を入力し、ビデオライト消灯判断部109から消灯信号を入力し、これらの信号に基づいて、ビデオライト光源115の発光制御を行う。また、第1のフレームの動画像データを取得する範囲に対応する露光期間において、ビデオライト光源115を所定の光量で発光させるとともに、第2のフレームの動画像データのうち表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲に対応する露光期間において、ビデオライト光源115の発光量を一時的に減光(消灯を含む)するビデオライト発光制御部としての機能を果たす。ビデオライト発光制御部は、またビデオライトの点灯中に所定数のフレーム毎に上記ビデオライトの発光量一時的に減光(消灯を含む)させる。
【0028】
ビデオライト光源(LED)115は、被写体に照明光を照射するための光源であり、LEDによって構成される。なお、前述のようにフレーム毎に発光量を一時的に減光できるものであれば、LEDに限らず、長時間照明が可能な照明手段であればよい。
【0029】
表示部119は、カメラ部100の背面等に配置されたLCDや有機EL等から構成される。表示部119における表示としては、撮影直後、記録される画像データを短時間だけ表示するレックビュー表示、記録部117に記録された静止画や動画の画像ファイルの再生表示、およびライブビュー表示等の動画表示が含まれる。
【0030】
記録部117は、画像処理部105によって処理された画像信号の記録を行う。記録部117における記録媒体としては、例えば、カメラ部100に着脱自在なメモリカード等の記録媒体や、カメラ本体100に内蔵されたハードディスク等が用いられる。
【0031】
次に、撮像素子101からの画像信号に基づいて、画像処理部105によって生成される多分割輝度情報について図2を用いて説明する。多数の画素が配置された撮像素子101の撮像面は、図2に示すように、複数の測光エリアが、m×nに分割されて設けられている。各測光エリアは複数の画素から構成され、エリア番号0〜(m×n)−1が付与されている。エリア番号0〜(m−1)は、上側エリア303に属し、またエリア番号m×(n−1)〜(m×n)−1は、下側エリア305に属する。上側エリア303と下側エリア305の間は、記録/表示範囲301に属する測光エリアである。
【0032】
撮像素子101の画素の内、記録/表示範囲301に属する画素の画像信号は、被写体像をライブビュー表示する際や、被写体像の画像データを記録部117に記録する際に、使用される。これに対して、上側エリア303と下側エリア305に属する画素の画像信号は、撮像素子101から読み出されるが、被写体像をライブビュー表示する際や、被写体像の画像データを記録部117に記録する際には使用されない。上側エリア303と下側エリア305に属する測光エリアの画像信号は、後述するように消灯判断する際に使用される。
【0033】
次に、図3を用いて、撮像素子101の撮像制御と、ビデオライト光源115の発光制御について説明する。図3の横軸は時間の経過を示し、上段の縦軸は撮像素子101の画素ラインに対応する。また上段の網がけの部分はビデオライト光源115の点灯を示しており、菱形の範囲321〜325は、撮像素子101のローリングシャッタの開口タイミングに相当する。開口タイミングは、撮像素子101において光電変換電流の電荷蓄積時間に相当し、電荷蓄積が終了すると、撮像制御部103は、逐次、電荷信号を読み出し、画像信号を出力する。記録/表示範囲301、上側エリア303、および下側エリア305の画素は、全画素であり、全範囲307の画素が読み出される。
【0034】
ビデオライト光源115の点灯状態における時刻t1において、撮像素子101はNフレーム目の露光をシャッタ速度Tで行うとする。ローリングシャッタは、画素列毎に順次露光していくので、時刻t1において露光を開始した画素列は、時刻t3において露光が終了するが、最後列の画素列は時刻t7において露光が終了する。また、この間、時刻t2において、記録/表示範囲301に属する最前列の画素列の露光が開始し、時刻t6において記録/表示範囲301に属する最後列の画素列の露光が終了する。このため、Nフレーム目の読出画素全体の露光期間は、時刻t1〜t7となり、またNフレーム目の記録/表示範囲301の露光期間は、時刻t2〜t6となる。
【0035】
時刻t1においてNフレーム目の露光が開始され、動画の撮影のフレームレートに対応する時間が経過する時刻t4になると、撮像素子101は、N+1フレーム目の露光を開始する。N+1フレームもNフレームと同様に、ビデオライト光源115が点灯状態であり、シャッタ速度Tにおいて露光を行う。最前列の画素列では、時刻t4において露光を開始し時刻t8において露光が終了するが、最後列の画素列は時刻t10において露光が終了する。この間、時刻t5において、記録/表示範囲301に属する最前列の画素列の露光が開始し、時刻t9において記録/表示範囲301に属する最後列の画素列の露光が終了する。このため、N+1フレーム目の読出画素全体の露光期間は、時刻t4〜t10となり、またN+1フレーム目の記録/表示範囲301の露光期間は、時刻t5〜t9となる。
【0036】
N+1フレームの記録/表示範囲301に属する最後の画素列の露光が終了する時刻t9になると、撮像素子101の下側エリア305の画素列の露光期間が残っているが、ビデオライト光源115の発光を一時停止する。そして、一時停止期間中の時刻t10において、N+2フレーム目の露光を開始する。N+2フレーム目の記録/表示範囲301に属する最初の画素列の露光が開始する時刻t11において、ビデオライト光源115の発光を再開する。
【0037】
N+2フレーム目の露光にあたっては、記録/表示範囲301の露光期間から、ビデオライト光源115が点灯状態となり、シャッタ速度T’(T’<T)において露光を行う。最前列の画素列では、時刻t10において露光を開始し時刻t12において露光が終了するが、最後列の画素列は時刻t16において露光が終了する。この間、時刻t11において、記録/表示範囲301に属する最前列の画素列の露光が開始し、時刻t15において記録/表示範囲301に属する最後列の画素列の露光が終了する。
【0038】
このため、N+2フレーム目の読出画素全体の露光期間は、時刻t10〜t16となり、またN+2フレーム目の記録/表示範囲301の露光期間は、時刻t11〜t15となる。このうち、時刻t10〜t11の間は、ビデオライト光源115は一時消灯状態である。なお、N+2フレーム目において、シャッタ速度T’が、それまでのシャッタ速度よりも速く(短く)なるのは、所定のフレーム間隔で露光を繰り返し、かつビデオライト光源115が一時消灯しても、記録/表示範囲301に属する画素列については、露光状態とするためである。なお、シャッタ速度が短くなることから、適正露光にするために、ISO感度を増大させることが望ましい。
【0039】
本実施形態においては、ビデオライト光源115の一時消灯状態の前後における、上側エリア303、下側エリア305の輝度の変化に基づいて、ビデオライト光源115の消灯を行うか否かの消灯判断を行う。この消灯判断については、図4ないし図6を用いて後述する。
【0040】
動画の撮影のフレームレートに対応する時間が経過する時刻t13になると、撮像素子101は、N+3フレーム目の露光を開始する。N+3フレームはN+2フレームから引き続きビデオライト光源115が点灯状態であり、シャッタ速度Tにおいて露光を行う。N+3フレーム目の読出画素全体の露光期間は、時刻t13〜t19となり、またN+3フレーム目の記録/表示範囲301の露光期間は、時刻t14〜t17となる。
【0041】
N+4フレーム目の撮影にあたっては、NフレームからN+3フレーム目において読み出された画像信号に基づいて、ビデオライト光源115を点灯するか否かの判断がなされて決定される。図3に示す例においては、時刻t17において、点灯が不要と判断され、ビデオライト光源115は消灯される。ビデオライトを消灯する際のN+4フレームについても図3に示すように、N+2フレームと同様に、シャッタ速度T’をそれまでのシャッタ速度よりも速く(短く)して、記録/表示範囲301に属する画素列について全てビデオライトを消灯状態することが望ましい。
【0042】
次に、図4ないし図6を用いて、本実施形態におけるビデオライト光源115の点灯・消灯の判断について説明する。図4(a)は、周囲が比較的暗く、ビデオライト光源115の照射光が被写体に届く距離におり、このためビデオライト光源115の効果が有る場合を示し、図4(b)は、ビデオライト光源115の効果がない場合を示している。
【0043】
図4において、Nフレーム目は上側エリア303および下側エリア305の両エリアにおいて点灯状態にある。N+1フレーム目になると、ビデオライト光源115は上側エリア303において点灯状態にあるが、時刻t9(図3参照)において、下側エリア305では点灯状態から消灯状態に変化している。また、N+2フレーム目において、ビデオライト光源115は上側エリア303において消灯状態から点灯状態に変化するが(時刻t11)、下側エリア305においては点灯状態のままである。また、N+3フレーム目において、ビデオライト光源115は上側エリア303にも下側エリア305の両エリアにおいても点灯している。
【0044】
このように、ビデオライト光源115は時刻t9〜t11において一時消灯し、その前後では点灯している。図4(a)の例においては、下側エリア305のNフレーム目の輝度情報とN+1フレーム目の輝度情報を比較すると、N+1フレーム目の輝度情報は暗くなっている。また、上側エリア303のN+2フレーム目の輝度情報とN+3フレーム目の輝度情報を比較すると、N+2フレーム目の輝度情報は暗くなっている。
【0045】
例えば、図5(a)に示す例は、暗い環境でビデオライト光源115を消灯状態した場合の撮影画像の例を示す。この例では、ビデオライト光源115が点灯されていないことから、遠距離の被写体は勿論、近距離の被写体も暗く、全体が暗い画像となっている。図5(b)に示す例は、図5(a)においてビデオライト光源115を点灯状態した場合の撮影画像の例を示す。この例では、遠距離の被写体はビデオライト光源115の照射光が届かないことから暗いままであるが、近距離の被写体(人物)はビデオライト光源115の照射光が届き、全体にメリハリのある撮影画像となっている。
【0046】
図5(c)は、NフレームとN+1フレームの下側エリア305において、測光エリア毎に多分割輝度情報の差を比較し、差が所定値以上か否かを判定した結果を示す。図5(c)に示す例では、近距離の被写体(人物)の位置に対応するエリア305a、305bの差が大きくなっている。また、図5(d)はN+2フレームとN+3フレームの上側エリア303において、測光エリア毎に多分割輝度情報の差を比較し、差が所定値以上か否かを判定した結果を示す。図5(d)に示す例では、上側エリアには近距離に被写体が存在しなかったことから輝度差の大きなエリアは存在していない。
【0047】
このように、図4(a)および図5に示すような例においては、ビデオライト光源115の点灯時と一時消灯時における上側エリア303または下側エリア305の輝度情報を比較し、両者に差があれば、ビデオライト光源115の効果があることが分かる。
【0048】
一方、図4(b)の例においては、下側エリア305のNフレーム目の輝度情報とN+1フレーム目の輝度情報を比較しても、両者に明るさの違いがない。また、上側エリア303のN+2フレーム目の輝度情報とN+3フレーム目の輝度情報を比較しても、両者に明るさの違いがない。
【0049】
例えば、図6(a)に示す例は、明るい環境でビデオライト光源115を消灯状態した場合の撮影画像の例を示す。この例では、周囲が明るいことからビデオライト光源115が消灯であっても、遠距離の被写体は勿論、近距離の被写体も明るく、全体的に明るい画像となっている。図6(b)に示す例は、図6(a)においてビデオライト光源115を点灯状態した場合の撮影画像の例を示す。この例では、ビデオライト光源115を点灯しているが、消灯状態であっても十分明るい撮影画像を得られており、ビデオライト光源115を点灯させることの効果がない。
【0050】
図6(c)は、NフレームとN+1フレームの下側エリア305において、測光エリア毎に多分割輝度情報の差を比較し、差が所定値以上か否かを判定した結果を示す。図6(c)に示す例では、近距離に被写体(人物)が存在するが、元々明るかったことにより、近距離に被写体が存在していても、下側エリア305の輝度差は所定値によりも小さくなっている。また、図6(d)はN+2フレームとN+3フレームの上側エリア303において、測光エリア毎に多分割輝度情報の差を比較し、差が所定値以上か否かを判定した結果を示す。図6(d)に示す例では、上側エリアには近距離に被写体が存在しなかったことから輝度差の大きなエリアは存在していない。
【0051】
本実施形態においては、記録や表示の際には使用されない上側エリア303と下側エリア305について、ビデオライト光源115の一時消灯の前後において、測光エリア毎に比較し、輝度差に基づいて、ビデオライト光源115の点灯・消灯制御を行うようにしている。
【0052】
この点灯・消灯制御を行うための一時消灯は、動画撮影の1フレームの期間(例えば、1/30秒や1/60秒程度)の間の僅かな時間である。そのため撮影者や被写体となる人物が、ビデオライトのちらつきを感じることがない。また、一時消灯を行う処理を複数フレームに1回(例えば、1秒に1回程度)の割合で行えば、更にちらつきを感じにくくすることができる。
【0053】
次に、図7および図8に示すフローチャートを用いて、本実施形態におけるカメラの露出制御の動作について説明する。なお、図7および図8に示すフローチャートは不揮発性メモリ(例えば、フラッシュメモリ)に記憶されているプログラムに従ってマイクロコンピュータ等を有する制御部(不図示)が実行する。
【0054】
図7に示す露出制御のフローに入ると、まず、露出値の初期設定を行う(S1)。このフローを開始した直後では、測光値を取得していないことから、撮像素子101において画像信号を取得するために、電子シャッタ速度値Tv、絞り値Av、ISO感度値Sv(Tv、Av、Svはアペックス表示)の初期値を設定する。
【0055】
次に、測光値の取得待ちを行う(S3)。ここでは、撮像素子101からの画像信号の読み出されるのを待つ。測光値を取得すると、次に、m×nエリアの測光値から被写体輝度を算出する(S5)。ここでは、画像処理部105が、図2に示したようなm×nエリア毎に測光値を算出し、露出制御部107は、算出された測光値から被写体輝度を演算する。
【0056】
被写体輝度を算出すると次に、露出条件の算出を行う(S7)。ここでは、ステップS7において算出された被写体輝度に基づいて、露出制御部107が、適正露光となる電子シャッタ速度値Tv、絞り値Av、ISO感度値Svをそれぞれ算出する。
【0057】
露出条件を算出すると、次に、ビデオライト光源115が点灯中であるか否かを判定する(S9)。この判定の結果、ビデオライト光源115が点灯中であった場合には、一時消灯実施フレームであるか否かの判定を行う(S11)。ビデオライト光源115が点灯中の場合には、ビデオライト光源115の点灯が効果的であるか否かについて、図3ないし図6を用いて説明したように、ビデオライト光源115をフレーム間で一時消灯を行って判定する。この一時消灯は、所定フレーム数毎に行う。そこで、このステップS11においては、一時消灯を行ってから所定フレーム数の撮像を行ったか否かを判定する。
【0058】
ステップS11における判定の結果、一時消灯実施フレームであった場合には、次に、露出条件の変更を行う(S13)。図3のフレームN+2において示したように、シャッタ速度値をTvからTv’に変更し、これに伴って適正露光が得られるようにISO感度値をSvからSv’に変更する。この変更した露出条件に従って撮像を行う。
【0059】
ステップS9における判定の結果、ビデオライト光源115が点灯していなかった場合には、次に、被写体輝度が点灯閾値よりも小さいか否かの判定を行う(S15)。ビデオライト光源115の消灯時に、周囲の輝度が暗くビデオライト光源115の点灯が必要か否かについて、画像処理部105からの多分割輝度情報に基づいて、被写体輝度が点灯閾値より低いか否かについて判定する。
【0060】
ステップS15における判定の結果、被写体輝度が点灯閾値よりも暗かった場合には、次に、ビデオライト点灯処理を行う(S17)。ここでは、被写体が暗いことから、露出制御部107からビデオライト発光制御部111に対して点灯信号を出力し、ビデオライト発光制御部111は、ビデオライト光源115を点灯させる。ビデオライト光源115の点灯にあたっては、撮像制御部103からの同期信号に同期させて行う。
【0061】
ビデオライト点灯処理を行うと、次に、消灯判断のフローを開始する(S19)。この消灯判断のフローは、開始すると、ビデオライト光源115の点灯中は、露出制御のフローと並行して実行される。また、この消灯判断のフローの中で、所定フレーム数毎に一時消灯を行い、前述したようにNフレーム〜N+3フレームにおける画像信号に基づいて、ビデオライト光源115の消灯を行うか否かの判断を行う。消灯判断の詳細な動作については、図8を用いて詳述する。
【0062】
ステップS13において露出条件の変更を行うと、またはステップS11における判定の結果、一時消灯実施のフレームでなかった場合、またはステップS19における消灯判断の開始を行うと、またはステップS15における判定の結果、被写体輝度が点灯閾値よりも暗くなかった場合には、次に、露出設定を行う(S21)。ここでは、ステップS13において変更された露出条件、またはステップS7において、算出された露出条件(Tv、Av、Sv)を設定する。
【0063】
露出設定を行うと、次に、露出制御終了か否かの判定を行う(S23)。ここでは、カメラ部100のパワーオフ操作が実行された場合、再生モードが選択された場合等、露出制御を終了する場合か否かを判定する。この判定の結果、露出制御終了でなければ、ステップS3に戻る。一方、露出制御終了であった場合には、露出制御の終了処理を行った後、このフローを終了する。
【0064】
次に、ステップS19における消灯判断について、図8に示すフローチャートを用いて説明する。なお、このフローは前述したように、ステップS17においてビデオライト点灯処理がなされると、ビデオライト消灯判断部109によって、ビデオライト光源115が点灯している間、図8に示す消灯判断のフローが露出制御のフローと並行して実行される。
【0065】
消灯判断のフローが開始されると、測光値の取得を待つ(S31)。撮像素子101から測光値を取得すると、上側エリアと下側エリアの今回測光値Si[x]を抽出する。ここで、xは、測光エリアを示す。例えば、図2に示す例では、上側エリアでは、xはエリア番号0〜m−1の範囲内であり、下側エリアでは、xはエリア番号m×(n−1)〜(m×n)−1の範囲内である。
【0066】
上側および下側エリアの今回測光値Si[x]の抽出を行うと、次に、一時消灯直後のフレーム測光値か否かの判定を行う(S35)。ビデオライト光源115が一時消灯している際には、ビデオライト発光制御部111が一時消灯タイミング信号を出力するので、この信号に基づいて、一時消灯を実施した直後に取得したフレームの測光値か否かを判定する。
【0067】
この判定の結果、一時消灯直後のフレームの測光値でなかった場合には、上側エリア測光値と、下側エリア測光値を保存する(S43)。ここでは、ステップS33において取得した今回測光値Si[x]を前回測光値Sr[x]として保存する。前回測光値の保存を行うと、ステップS31に戻る。
【0068】
一方、ステップS35における判定の結果、一時消灯直後のフレームの測光値であった場合には、次に、上側エリアと下側エリアで、今回の測光値Si[x]と、前回の測光値Sr[x]を比較し、変化の有無を判定する(S37)。ここでは、図4ないし図6を用いて説明したように、上側エリアと下側エリアで測光値に所定の差があるか否かを判定する。
【0069】
ステップS37において判定すると、この判定に基づいて、変化があったか否かを判断する(S39)。この判断の結果、変化がなかった場合には、前述のステップS43において、上側エリア測光値と、下側エリア測光値を保存する。
【0070】
一方、ステップS39における判定の結果、変化があった場合には、ビデオライト消灯処理を行う(S41)。ここでは、ビデオライト消灯判断部109は、ビデオライト発光制御部111に消灯信号を出力し、この信号に基づいてビデオライト発光制御部111はビデオライト光源115の消灯を行う。ステップS41においてビデオライト消灯処理を行うと、消灯判断のフローを終了する。
【0071】
以上説明したように、本発明の一実施形態においては、ビデオライト光源115の一時消灯の前後で、画像データを取得する範囲を除く範囲の画像データに基づいてビデオライトの消灯の判断を行うようにしている。このため、ビデオライトの照明光の影響を受けずに、本来の撮影雰囲気の照度に応じて正確にビデオライトの自動消灯の制御を行うことができる。
【0072】
なお、本発明の一実施形態においては、ビデオライト消灯判断部109によって、ビデオライト光源115の消灯を判断していた。しかし、完全に消灯を実施しなくても、減光するだけであってもよい。本明細書においては、減光は消灯を含む概念である。
【0073】
また、本発明の一実施形態においては、ビデオライトの点灯時に、フレーム間で一時消灯を行って、自動消灯を行うか否かを判定していた。これと同様に、ビデオライトの消灯時に、記録画像や表示画像に影響しないタイミングで(例えば、フレーム間)で一時点灯を行い、一時点灯による画像レベルの変化がなければ、ビデオライトの点灯が有効でないと判断して消灯状態を継続し、また、一時点灯による画像レベルの変化があれば、ビデオライトの点灯が有効であると判断してビデオライトを点灯してもよい。
【0074】
また、本発明の一実施形態においては、カメラを横位置で使用することを前提としていた。しかし、カメラの縦位置、横位置を検知する姿勢検知手段を設け、横位置を検出した際に自動消灯機能を有効とするようにしてもよい。また、顔検出手段等を設け、人物の存在を検知した際に、自動消灯機能を有効にするようにしてもよい。さらに、画面内の人物の位置と大きさを判断し、自動消灯機能の有効・無効を切換えるようにしてもよい。この場合、人物が小さくて遠い場合には、自動消灯機能を無効にすればよい。さらに、被写体の動きを判断し、自動消灯機能の有効・無効を切換えるようにしてもよい。この場合、被写体が動いている場合には、自動消灯機能を無効にするか、または自動消灯機能を有効にするための基準値を緩くするようにすればよい。
【0075】
また、本発明の一実施形態においては、撮影のための機器として、デジタルカメラを用いて説明したが、カメラとしては、デジタル一眼レフカメラでもコンパクトデジタルカメラでもよく、ビデオカメラ、ムービーカメラのような動画用のカメラでもよく、さらに、携帯電話や携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assist)、ゲーム機器等に内蔵されるカメラでも構わない。いずれにしても、ビデオライト機能を有する撮影機器であれば本発明を適用することができる。
【0076】
本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0077】
100・・・カメラ部、101・・・撮像素子、103・・・撮像制御部、105・・・画像処理部、107・・・露出制御部、109・・・ビデオライト消灯判断部、111・・・ビデオライト発光制御部、115・・・ビデオライト光源(LED)、117・・・記録部、119・・・表示部、200・・・レンズ部、201・・・撮影レンズ、203・・・絞り、301・・・記録/表示範囲、303・・・上側エリア、305・・・下側エリア、307・・・全範囲

【特許請求の範囲】
【請求項1】
走査ラインごとに順次電子シャッタによる露光を行うローリングシャッタ方式の撮像素子と、動画撮影時に点灯可能なビデオライトと、を備え、動画撮影機能を有するデジタルカメラにおいて、
上記ビデオライト点灯中に、上記撮像素子の撮像領域にて表示または記録する動画像データの範囲より広い動画像データに対応する範囲にて上記撮像素子を露光制御して動画像データを取得する動画像データ取得手段と、
第1のフレームの動画像データを取得する範囲に対応する露光期間において、上記ビデオライトを所定の光量で発光させるとともに、第2のフレームの動画像データのうち表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲に対応する露光期間において、上記ビデオライトの発光量を一時的に減光するビデオライト発光制御部と、
上記第1のフレームの動画像データと上記第2のフレームの動画像データの表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲の動画像データに基づいて上記ビデオライトの減光の判断を行うビデオライト減光判断部と、
を有することを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項2】
上記ビデオライト減光判断部は、上記第1のフレームの動画像データの表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲の動画像データと、上記第2のフレームの動画像データの表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲の動画像データと、を比較して上記ビデオライトの減光判断を行うことを特徴とする請求項1に記載のデジタルカメラ。
【請求項3】
上記動画像データ取得手段は、上記ビデオライト発光制御部が上記ビデオライトの発光量を一時的に減光する際には、上記第2のフレームにて上記撮像素子の露光時間を短くすることを特徴とする請求項1に記載のデジタルカメラ。
【請求項4】
上記動画像データ取得手段は、上記第2のフレームにて上記撮像素子の露光時間を短くする際に、上記撮像素子の感度を増大させることを特徴とする請求項3に記載のデジタルカメラ。
【請求項5】
上記ビデオライト発光制御部は、上記ビデオライトの点灯中に所定数のフレーム毎に上記ビデオライトの発光量一時的に減光させ、
上記ビデオライト減光判断部は、上記ビデオライトの減光の判断を行う、
ことを特徴とする請求項1に記載のデジタルカメラ。
【請求項6】
上記ビデオライトは、LEDであることを特徴とする請求項1ないし5に記載のデジタルカメラ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2012−248992(P2012−248992A)
【公開日】平成24年12月13日(2012.12.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−117835(P2011−117835)
【出願日】平成23年5月26日(2011.5.26)
【出願人】(504371974)オリンパスイメージング株式会社 (2,647)
【Fターム(参考)】