撮像装置及び撮像方法
【課題】暗い場所でも良好な画質で撮影でき、照明に必要な電力が少なく照明部の過熱の心配もない照明手段を備えた撮像装置を提供する。
【解決手段】連続して撮像を行うことにより動画を撮影可能な撮像素子１５５と、撮像素子１５５による動画の撮影に連動し、複数フレーム数のごとに１回（フレーム１、５）、閃光発光により撮像時の光量を補うキセノン管３１７と、キセノン管３１７による閃光発光を行わないフレーム（フレーム２〜４）に対して、閃光発光よりも少ない時間あたりの光量で連続照明により撮影時の光量を補うＬＥＤ３２０と、閃光発光で撮影した画像に基づいて、連続照明で撮影した画像を修正するカメラ演算制御回路１５１とを備える。
【解決手段】連続して撮像を行うことにより動画を撮影可能な撮像素子１５５と、撮像素子１５５による動画の撮影に連動し、複数フレーム数のごとに１回（フレーム１、５）、閃光発光により撮像時の光量を補うキセノン管３１７と、キセノン管３１７による閃光発光を行わないフレーム（フレーム２〜４）に対して、閃光発光よりも少ない時間あたりの光量で連続照明により撮影時の光量を補うＬＥＤ３２０と、閃光発光で撮影した画像に基づいて、連続照明で撮影した画像を修正するカメラ演算制御回路１５１とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及び撮像方法に関し、詳しくは、照明手段を備え、自然光が不足する条件であっても、動画の撮像が可能な撮像装置及び撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ビデオカメラ等で動画を撮影するにあたって、周囲が暗い場合には、光量が多く連続照明可能なビデオライト等の照明手段によって被写体に補助光を照射しながら撮影を行っている。ビデオライトとしては、従来は白熱電球が一般的であったが、最近では、ＬＥＤ（発光ダイオード：Light Emitting Diode）等の発達により、低消費電力で小型のものが多くなって来ている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ＬＥＤの連続発光により被写体を照射して動画を撮影することのできるストロボ装置が開示されている。また、特許文献２には、単写はフラッシュ（閃光発光光源）で撮影し、連写はＬＥＤによる連続発光光源を発光させて撮影するカメラシステムが開示されている。また、特許文献３には、静止画はフラッシュ（閃光発光光源）で撮影し、連写および動画はＬＥＤによる連続発光光源を発光させて撮影する撮像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２３３１０８号公報
【特許文献２】国際公開ＰＣＴ／ＪＰ２００５／００１９５５号
【特許文献３】特開２００５−１０７２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようにＬＥＤ等を用いた連続発光装置が種々提案されているが、携帯機器に内蔵可能な電池で駆動する場合には、その光量に制約があり、また到達距離が短く十分ではない。また、被写体が近距離であっても、キセノン管を使用した閃光発光装置等と比較すると、照射された被写体からの反射光量が不足することから、撮像素子の感度を高くする必要があるが、その場合には、ノイズが目立ってしまい、画質が劣化するという問題がある。
【０００６】
一方、キセノン管を使用した閃光発光装置は、撮像の１フレームについては、上述のビデオライト等と比較すると桁違いの光量が得られ、撮像素子の感度は低くてもよいことから、ノイズが少なく良好な画質となる。しかし、動画は１秒間に例えば３０フレーム等、短い周期で多数のコマを撮影する必要があり、全てのコマで閃光発光装置を使用するとキセノン管を発光させるためのコンデンサの充電が間に合わない。このため、極めて短い時間の間しか動画撮影を行うことができない。また、キセノン管を過度に連続して使用すると、発光部付近が過熱する心配もある。
【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、暗い場所でも良好な画質で撮影でき、照明に必要な電力が少なく照明部の過熱の心配もない照明手段を備えた撮像装置及び撮像方法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の発明に係わる撮像装置は、連続して撮像を行うことにより動画を撮影可能な撮像手段と、これと連動して撮像時の光量を補う照明手段と、を有する撮像装置において、上記照明手段は、閃光発光により照明する第１の照明モード、又は１フレームあたりの光量が上記閃光発光よりも少ない光量で複数フレームに対して持続的に照明する第２の照明モードで撮影時の光量を補うものであり、上記撮像装置は、上記第１の照明モードで撮影した画像により上記第２の照明モードで撮影した画像の色調およびノイズを補正して、全フレームの画質を同等にする画像処理手段を具備する。
第２の発明に係わる撮像装置は、上記第１の発明において、上記第２の照明モードで撮像を実施する際、撮像感度を高くする。
【０００９】
第３の発明に係わる撮像装置は、連続して撮像を行うことにより動画を撮影可能な撮像手段と、これと連動して撮像時の光量を補う照明手段と、を有する撮像装置において、上記照明手段は、閃光発光により照明する第１の照明モード、又は１フレームあたりの光量が上記閃光発光よりも少ない光量で複数フレームに対して持続的に照明する第２の照明モードで撮影時の光量を補うものであり、上記撮像装置は、上記第１の照明モードで撮影した画像の輪郭情報が、上記第２の照明モードで撮影された各フレームの画像の輪郭移動情報と同等になるように、該第１の照明モードで撮影した画像を変形する画像処理手段を具備する。
第４の発明に係わる撮像装置は、上記第３の発明において、上記第２の照明モードで撮像を実施する際、撮像感度を高くする。
【００１０】
第５の発明に係わる撮像装置は、連続して撮像を行うことにより動画を撮影可能な撮像手段と、 上記撮像手段による上記動画の撮影に連動し、複数フレーム数ごとに１回、閃光発光により撮像時の光量を補う第１の照明手段と、上記第１の照明手段による上記閃光発光を行わないフレームに対して、１フレームあたりの光量が上記閃光発光よりも少ない光量で複数フレームに対して連続照明して撮影時の光量を補う第２の照明手段と、上記閃光発光で撮影した画像に基づいて、上記連続照明で撮影した画像を修正する画像処理手段と、を備える。
【００１１】
第６の発明に係わる撮像装置は、上記第５の発明において、上記画像処理手段は、上記閃光発光で撮影した画像に基づいて、上記連続照明で撮影した画像のノイズおよび色を補正する。
第７の発明に係わる撮像装置は、上記第５の発明において、上記画像処理手段は、上記閃光発光および上記連続照明で撮影した画像の輪郭の動きベクトルを検出し、上記閃光発光で撮影した画像を用いて、上記連続照明で撮影した画像の輪郭を補正する。
【００１２】
第８の発明に係わる撮像装置は、上記第５の発明において、上記撮像手段は、上記連続照明で撮影する際には、上記閃光発光で撮影する際に比較して、撮像感度を高くする。
第９の発明に係わる撮像装置は、上記第５の発明において、上記第１の照明手段はフラッシュユニット内から電源の供給を受け、上記第２の照明手段は、カメラ本体内から電源の供給を受ける。
【００１３】
第１０の発明に係わる撮像装置は、上記第５の発明において、上記第１の照明手段は、上記閃光発光を行うための充電回路を有し、上記閃光発光を行わないフレームにおいて、上記充電回路の充電を行う。
第１１の発明に係わる撮像装置は、上記第５の発明において、上記第２の照明手段は、上記撮像手段による撮像期間のみ上記連続照明を行う。
【００１４】
第１２の発明に係わる撮像装置は、上記第５の発明において、上記第１の照明手段は、発光ダイオードに充電回路中のコンデンサに蓄えた電流を短時間で通電させて高輝度の閃光発光を行い、上記第２の照明手段は、上記発光ダイオードに電流を連続的に通電させて連続照明を行う。
【００１５】
第１３の発明に係わる撮像装置は、上記第５の発明において、上記第１の照明手段は、閃光発光管に充電回路中のフラッシュ用コンデンサに蓄えた電流を短時間で放電させて閃光発光を行い、上記第２の照明手段は、上記閃光発光管に充電回路中の上記フラッシュ用コンデンサに蓄えた電流をオンオフすることにより微小発光を繰り返してフラット発光を行う。
【００１６】
第１４の発明に係わる撮像装置は、連続して撮像を行うことにより動画を撮影可能な撮像手段と、上記撮像手段による上記動画の撮影に連動し、複数フレーム数ごとに１回、閃光発光により撮像時の光量を補う第１の照明手段と、上記第１の照明手段による上記閃光発光を行わないフレームに対して、１フレームあたりの光量が上記閃光発光よりも少ない光量で、複数フレームに対して連続照明により撮影時の光量を補う第２の照明手段と、を具備し、上記第１の照明手段は、さらに、上記閃光発光を行うための充電回路を有し、上記閃光発光を行わないフレームにおいて、上記充電回路の充電を行う。
【００１７】
第１５の発明に係わる撮像方法は、動画を撮像するときの光量を照明手段によって補う撮像方法において、閃光発光により照明する第１の照明モードで撮影した画像により、１フレームあたりの光量が該閃光発光よりも少ない光量で複数フレームに対して持続的に照明する第２の照明モードで撮影した画像の色調およびノイズを補正して、全フレームの画質を同等にする。
【００１８】
第１６の発明に係わる撮像方法は、動画を撮像するときの光量を照明手段によって補う撮像方法において、閃光発光により照明する第１の照明モードで撮影した画像の輪郭情報が、１フレームあたりの光量が該閃光発光よりも少なく光量で複数フレームに対して持続的に照明する第２の照明モードで撮影された各フレームの画像の輪郭移動情報と同等になるように、該第１の照明モードで撮影した画像を変形する。
【００１９】
第１７の発明に係わる撮像方法は、動画を撮像するときの光量を照明手段によって補う撮像方法において、連続して撮像を行うことにより動画を撮影するステップと、動画の撮影に連動し、複数フレームごとに１回、閃光発光により撮像時の光量を補い、該閃光発光を行わないフレームに対して連続照明して撮影時の光量を補って動画を撮像するステップと、上記閃光発光で撮影した画像に基づいて、上記連続照明で撮影した画像を修正するステップと、を有する。
【発明の効果】
【００２０】
第１の発明によれば、閃光発光により撮像したフレームの画像を基準にして、光量不足となる連続発光によって撮像した低画質のフレームの画質調整を行うことができる。このため、暗い場所でも良好な画質で撮影でき、照明に必要な電力が少なく照明手段の過熱の心配もない照明手段を備えた撮像装置を提供することができる。
【００２１】
第２の発明によれば、連続発光のために光量が不足するフレームにおいて、撮像感度をアップさせるので、撮像されたフレームの画像の明るさが閃光発光で撮影したフレームの画像の明るさに近くなり、撮像後に閃光発光したフレーと合わせる処理が容易になる。
【００２２】
第３の発明によれば、閃光発光により撮像したフレームの画像を基準にして、連続発光により撮像した画像の輪郭の変化を検出し、閃光発光により撮像したフレームの画像を変形することにより連続発光で撮像した画像データを生成するようにしている。このため、暗い場所でも良好な画質で撮影でき、照明に必要な電力が少なく照明部の過熱の心配もない照明手段を備えた撮像装置を提供することができる。
【００２３】
第４の発明によれば、連続発光のために光量が不足するフレームにおいて、撮像感度をアップさせているので、撮像されたフレームの輪郭検出が容易になり、閃光発光により撮像したフレームの画像を基準にして、連続発光により撮像した画像の輪郭の変化を検出し、閃光発光により撮像したフレームの画像を変形する処理が容易になる。
【００２４】
第５の発明によれば、閃光発光により撮像したフレームの画像を基準にして、光量不足となる連続発光によって撮像した画像を修正する。このため、暗い場所でも良好な画質で撮影でき、照明に必要な電力が少なく照明部の過熱の心配もない照明手段を備えた撮像装置を提供することができる。
【００２５】
第６の発明によれば、閃光発光により撮像したフレームの画像を基準にして、光量不足となる連続発光によって撮像した低画質のフレームの画質調整を行うことができる。このため、暗い場所でも良好な画質で撮影でき、照明に必要な電力が少なく照明手段の過熱の心配もない照明手段を備えた撮像装置を提供することができる。
【００２６】
第７の発明によれば、閃光発光により撮像したフレームの画像を基準にして、連続発光により撮像した画像の輪郭の変化を検出し、閃光発光により撮像したフレームの画像の輪郭を補正することにより連続発光で撮像した画像データを生成するようにしている。このため、暗い場所でも良好な画質で撮影でき、照明に必要な電力が少なく照明手段の過熱の心配もない照明手段を備えた撮像装置を提供することができる。
【００２７】
第８の発明によれば、連続発光のために光量が不足するフレームにおいて、撮像感度をアップさせている。このため、連続発光のために光量が不足するフレームにおいて、撮像感度をアップさせるので、撮像されたフレームの画像の明るさが閃光発光で撮影したフレームの画像の明るさに近くなり、撮像後に閃光発光したフレーと合わせる処理が容易になる。
【００２８】
第９の発明によれば、第１の照明手段はフラッシュユニット内から電源の供給を受け、第２の照明手段は、カメラ本体内から電源の供給を受けるようにしている。このため、フラッシュユニットの電源の負荷が大きい場合でも、第２の照明手段は十分な電力を得ることができる。
【００２９】
第１０および第１４の発明によれば、第１の照明手段は、閃光発光を行うための充電回路を有し、閃光発光を行わないフレームにおいて、充電回路の充電を行うようにしている。このため、閃光発光を行わないフレームにおいて充電回路の充電を行うことができ、長時間の動画であっても発光を継続することができる。
【００３０】
第１１の発明によれば、第２の照明手段は、撮像手段による撮像期間のみ連続照明を行うようにしている。このため、第２の照明手段の発光電力を低減することができる。
【００３１】
第１２の発明によれば、発光ダイオードを第１および第２の照明手段に兼用することができる。このため、制御が簡単であり、エネルギ効率もよく、また発熱が少ないことから、長時間の動画撮影に好適である。
【００３２】
第１３の発明によれば、大光量の連続照明を得ることができ、比較的短時間ではあるが、連続発光の光量が多く必要とする、遠距離の被写体の場合に有効である。
【００３３】
第１４の発明によれば、複数フレームごとに１回、閃光発光を行い、閃光発光を行わないフレームにおいては充電回路の充電を行うので、長時間の動画であっても発光を継続することができる。
【００３４】
第１５の発明によれば、閃光発光により撮像したフレームの画像を基準にして、光量不足となる連続発光によって撮像した低画質のフレームの画質調整を行うことができる。このため、暗い場所でも良好な画質で撮影でき、照明に必要な電力が少なく照明手段の過熱の心配もない照明手段を備えた撮像方法を提供することができる。
【００３５】
第１６の発明によれば、閃光発光により撮像したフレームの画像を基準にして、持続的な照明により撮像した画像の輪郭の変化を検出し、閃光発光により撮像したフレームの画像を変形することにより持続的な照明で撮像した画像データを生成するようにしている。このため、暗い場所でも良好な画質で撮影でき、照明に必要な電力が少なく照明部の過熱の心配もない撮像方法を提供することができる。
【００３６】
第１７の発明によれば、閃光発光により撮像したフレームの画像を基準にして、光量不足となる連続発光によって撮像した画像を修正する。このため、暗い場所でも良好な画質で撮影でき、照明に必要な電力が少なく照明部の過熱の心配もない撮像方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態に係わる撮像装置の正面側から見た外観斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係わる撮像装置の背面側から見た外観斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係わる撮像装置の内のカメラボディのホットシューを示す外観斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係わる撮像装置の内のフラッシュユニットを下方側から見た外観斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係わる撮像装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係わる撮像装置において、動画撮影時の動作タイミングを示すタイムチャートである。
【図７】本発明の第１実施形態に係わる撮像装置において、画像処理の仕方を説明する図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係わる撮像装置において、画像処理の仕方を説明する図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係わる撮像装置において、画像ノイズおよび色修正の処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係わる撮像装置において、動画撮影時の動作タイミングを示すタイムチャートである。
【図１１】本発明の第２実施形態に係わる撮像装置において、フレーム２に対応した高画質画像を生成する処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第３実施形態に係わる撮像装置において、動画撮影時の動作タイミングを示すタイムチャートである。
【図１３】本発明の第４実施形態に係わる撮像装置において、動画撮影時の動作タイミングを示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、図面に従って本発明を適用した撮像装置を用いて好ましい実施形態について説明する。本発明の第１実施形態に係わる撮像装置は、図１に示すように、レンズ交換可能なレンズボディ１００、このカメラボディ１００に着脱自在なレンズユニット２００、カメラボディ１００に着脱自在なフラッシュユニット３００とから構成される。
【００３９】
カメラボディ１００とレンズユニット２００によってカメラが構成され、本実施形態におけるカメラはデジタルカメラである。カメラボディ１００の正面側には、図１に示すように、レンズボディ１００が着脱自在に装着可能である。カメラボディ１００の上面には、レリーズ釦１０１、パワースイッチ１０２、およびホットシュー１０３が配置されている。レリーズ釦１０１は、静止画の撮影指示や、動画の撮影開始および撮影終了を指示するための操作部材である。パワースイッチ１０２は、カメラの電源のオンオフの指示用の操作部材である。ホットシュー１０３は、フラッシュユニット３００をカメラボディ１００に装着するための保持部材であり、またフラッシュユニット３００との電気的接点を有する。
【００４０】
また、カメラボディ１００の背面側には、図２に示すように、背面ＬＣＤパネル１０４、コントロール釦１０５、メニュー釦１０６が配置されている。背面ＬＣＤパネル１０４には、ライブビュー表示時に、撮像素子１５５（図５参照）によって取得された画像データに基づいて、被写体像が動画でライブビュー表示される。撮影者はこのライブビュー画像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。また、背面ＬＣＤパネル１０４には、撮影者が種々の設定を行うためのメニュー画面が表示され、また、記録済みの画像データの再生表示等も表示される。なお、背面ＬＣＤパネル１０４は、画像を表示できる表示パネルがあれば、ＬＣＤに限らず、例えば有機ＥＬ等の表示パネルであっても勿論かまわない。
【００４１】
コントロール釦１０５は、中心釦とその周囲の４方向の十字釦で構成される。背面ＬＣＤパネル１０４にメニュー画面等が表示されている際に、コントロール釦１０５内の十字釦によってカーソルを移動させ、中心釦を操作することによって、操作入力を確定することができる。メニュー釦１０６は、背面ＬＣＤ１０４にメニュー画面を表示させるための操作釦である。
【００４２】
フラッシュユニット３００の正面側には、図１に示すように、キセノン管による閃光発光の発光窓３０１、およびＬＥＤ３２０による連続照明の照射窓３０２が配置されている。また、フラッシュユニット３００の背面側には、図２に示すように、充電状態を表示するチャージランプ３０３、フラッシュユニット３００の電源のオンオフを指示するためのパワー釦３０４、およびカメラボディ１００に取り付けるためのシューフット３０５が配置されている。
【００４３】
カメラボディ１００のホットシュー１０３と、フラッシュユニット３００のシューフット３０５について、図３および図４を用いて説明する。図３は、カメラボディ１００からフラッシュユニット３００を取り外し、斜め後方からカメラボディ１００を見た外観斜視図であり、図４は、フラッシュユニット３００をカメラボディ１００から取り外し、フラッシュユニット３００を下側から見た外観斜視図である。
【００４４】
ホットシュー１０３は、カメラボディ１００の上面に配設され、シューフット３０５の溝と嵌合する嵌合溝によって、フラッシュユニット３００をカメラボディ１００に固定する。ホットシュー１０３の内側には、複数のホットシュー接点１０７が設けてある。ホットシュー接点１０７は、発光信号の他、シリアル通信によりカメラボディ１００とフラッシュユニット３００の間でデータの送受信が可能である。カメラボディ１００にフラッシュユニット３００を装着すると、フラッシュユニット３００のシューフット接点３０７（図４参照）がホットシュー接点１０７に接触し、電気的接続がとれる。
【００４５】
カメラボディ１００の背面側であって、ホットシュー１０３の近傍には、背面コネクタ１０８が設けられている。また、フラッシュユニット３００のシューフット３０５の下側には、コネクタ３０８が設けられている。フラッシュユニット３００のシューフット３０５の溝をホットシュー１０３の嵌合溝に嵌合させ摺動させると、背面コネクタ１０８とコネクタ３０８が係合し、内蔵されている複数の接点ピンが相互に接触し、電気的接続がとれる。
【００４６】
次に、本実施形態に係わる撮像装置の電気的構成について、図５に示すブロック図を用いて説明する。カメラボディ１００内には、カメラ演算制御回路１５１が備えられている。このカメラ演算制御回路１５１は、カメラボディ１００内の全体制御を行い、また、レンズユニット２００との通信、フラッシュユニット３００との通信、および画像処理と記録媒体１５４への画像データ等の記録等の種々の制御を行う。また、後述するように、閃光発光時に取得した撮影画像に基づいて、連続照明に取得した撮影画像の画像修正も行う。
【００４７】
また、カメラボディ１００内には、電池１５２が備えられている。この電池１５２には、電源回路１５３が接続されており、電源回路１５３は、カメラボディ１００内のカメラ演算制御回路１５１等の各部に供給する電源を生成する。カメラ演算制御回路１５１には、記録媒体１５４が接続されている。記録媒体１５４はフラッシュメモリ等の書き換え可能な不揮発性メモリであり、カメラボディ１００内に固定または装着自在に配置されている。記録媒体１５４は、撮影した静止画や動画のデータを記録する。カメラ演算制御回路１５１には、撮像素子１５５が接続されている。この撮像素子１５５はＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子であり、レンズユニット２００内のレンズ２０１によって結像された被写体像を取り込み、画像データを出力する。
【００４８】
フラッシュユニット３００内には、フラッシュ制御回路３１１が設けられており、このフラッシュ制御回路３１１はフラッシュユニット３００内の各種制御やフラッシュ用コンデンサの充電を行うと共に、カメラボディ１００側からの指示に応答してフラッシュの発光制御を行う。
【００４９】
フラッシュ制御回路３１１に接続されたメモリ３１２は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）等の電気的書き換え可能な不揮発性メモリである。このメモリ３１２には、発光や充電の制御の際に使用する固定値や、調整の定数などが記憶されている。フラッシュユニット３００内には、電池３１３が配置されており、フラッシュ制御回路３１１、充電回路３１４、発光回路３１５等の各部に接続され、各種動作を行うための電源を供給する。
【００５０】
フラッシュ制御回路３１１および電池３１３に接続された充電回路３１４は、フラッシュ用コンデンサの充電回路であり、電池３１３の電源電圧をフラッシュ発光用の高電圧に昇圧し、この昇圧電圧でフラッシュ用コンデンサを充電する。充電回路３１４と電池３１３に接続された発光回路３１５は、フラッシュ制御回路３１１の指示に従ってキセノン管３１７に高電圧を印加して発光を開始させ、またフラッシュ制御回路３１１の指示に従って発光を停止させる。なお、キセノン管３１７は発光回路３１５に接続されており、またキセノン管３１７の周囲には、キセノン管３１７の閃光光を集光するための反射傘３１６が配置されている。
【００５１】
フラッシュ制御回路３１１に接続された駆動回路３１８は、ＬＥＤ３２０の駆動回路であり、ＬＥＤ３２０を連続発光させる。ＬＥＤ３２０の周囲には、ＬＥＤ３２０の連続発光を集光するためのＬＥＤ用の反射傘３１９が配置されている。なお、本実施形態においては、連続発光光源としてのＬＥＤ３２０の電源は、図５に示すように、カメラボディ１００内の電池１５２および電源回路１５３より供給されている。
【００５２】
フラッシュユニット３００内のシューフット接点３０７と、カメラボディ１００内のホットシュー接点１０７が接続することにより、カメラ演算制御回路１５１とフラッシュ制御回路３１１は、デジタルデータ通信が可能である。このデジタルデータ通信として、例えば、フラッシュユニット３００の状態をカメラ演算制御回路１５１に送信し、カメラ演算制御回路１５１は、受信したデータと、カメラボディ１００やレンズユニット２００内のデータに基づいて、フラッシュ制御回路３１１にフラッシュの発光指示をはじめ各種指示を送信可能である。また、カメラボディ１００内の背面コネクタ１０８と、フラッシュユニット３００のシューフット３０５に配置されたコネクタ３０８が接続することにより、ＬＥＤ３２０に駆動電源がカメラボディ１００から供給される。
【００５３】
次に、本実施形態における撮像装置において、動画を撮影する際の照明方法について図６を用いて説明する。図６は、動画撮影時の照明手段による発光を示すタイムチャートである。本実施形態においては、図６に示すように、４フレームに１フレームはキセノン管３１７による閃光発光（Ｘｅ発光）による照明を実施する（図中フレーム１、５）。また、それ以外の３つのフレームでは（図中フレーム２〜４）、ＬＥＤ３２０による連続照明（ＬＥＤ発光）による照明を実施する。
【００５４】
また、本実施形態においては、フレーム１、フレーム５等、閃光発光を行うフレームでは、撮像素子１５５における撮像感度を、例えばＩＳＯ１００程度のベース感度に設定する。そして、フレーム２〜４等、ＬＥＤ３２０による連続照明を行うフレームでは、照明によって得られる被写体の明るさによって適正露光となる感度とするが、感度を上げて適正レベルに達しない場合には、最高感度、例えば、ＩＳＯ３２００に設定する。
【００５５】
キセノン管３１７による閃光発光は、フレームの露光時間中で、撮像素子１５５の全画素が機能しているタイミングで実施する。これに対し、ＬＥＤ３２０による連続照明は、ＬＥＤ３２０を照射して撮像するフレームの露光開始から露光終了まで行う。また、充電回路３１４中のフラッシュ用コンデンサの充電は閃光発光するフレームの露光開始時に停止し、閃光発光するフレームの露光終了時に再開する。撮像素子１５５から画像信号の読出しは、カメラ演算制御回路１５１によって、フレームの露光と露光の間のタイミングで実施され、読み出された画像信号に基づく画像データは、カメラ演算制御回路１５１に内蔵されたメモリに一時的に保持される。
【００５６】
以上の考え方に従って照明しながら動画撮影を行うが、このときの手順について、図６に示すタイムチャートに沿って説明する。まず、閃光発光で被写体に照明を行いながら、フレーム１の画像を取得する。このために、時刻ｔ１１において、撮像素子１５５は撮像（露光）を開始し、また充電回路３１４のフラッシュ用コンデンサの充電を停止する。そして、撮像素子１５５の全画素が機能している時刻ｔ１２においてカメラ演算制御回路１５１はフラッシュ制御回路３１１に対して閃光発光開始指示を出力し、キセノン管３１７は閃光発光を行う。時刻ｔ１４になると撮像素子１５５の撮像を終了し、またフラッシュ用コンデンサの充電を再開する。そして時刻ｔ１５から時刻ｔ１６の間で、撮像素子１５５から画像信号を読出し、一時記憶する。なお、時刻ｔ１１〜ｔ２１までのフレーム１の期間では、ＬＥＤ３２０は消灯したままで、また、撮像感度は、図示の例では、ＩＳＯ１００を設定している。
【００５７】
フレーム１において閃光発光を行い、画像データを取得すると、次に、フレーム２においてＬＥＤ３２０による連続照明を行いながら画像データの取得を行う。まず、時刻ｔ２１において、ＬＥＤ３２０による連続照明を開始し、また撮像素子１５５の撮像を開始する。そして時刻ｔ２２になると撮像を停止し、時刻ｔ２５から時刻ｔ２６の間で画像信号を読出し画像データを取得する。フレーム３、フレーム４においても、フレーム２と同様に撮像と画像読出しを行う。また、この間、ＬＥＤ３２０は連続照明を維持し、図示の例では、撮像感度をＩＳＯ３２００の高感度に設定する。また、充電回路３１４中のフラッシュ用コンデンサの充電は続行する。
【００５８】
フレーム４において、画像データを取得すると、時刻ｔ５１からフレーム５に移るが、ここでの動作は、フレーム１と同様であり、閃光発光を行い、画像データを取得する。以後、連続照明で３つのフレーム、閃光発光で１つのフレームを交互に繰り返しながら、動画撮影を行う。
【００５９】
次に、本実施形態に係わる撮像装置における画像処理について、図７および図８を用いて説明する。前述したように、フレーム１、５等においては、大光量の閃光発光を被写体に照射することから、高画質の画像を取得することができるが、フレーム２〜４等においてはＬＥＤ３２０による少光量の連続照明を被写体に照射していることから、低画質の画像しか取得できない。そこで、本実施形態においては、閃光発光時に取得した高画質の画像を用いて、連続照明時に取得した画像を修正している。
【００６０】
図７（ａ）、図７（ｂ１）、図７（ｃ１）、図７（ｄ）、図７（ｅ１）は、フレーム１、フレーム２、フレーム３、フレーム５、フレーム６での撮影画像を示す。なお、フレーム４での撮影画像は、フレーム３の撮影画像と同様であることから省略してあり、またフレーム６はフレーム２と同様の動作がなされる。
【００６１】
フレーム１において撮影した図７（ａ）に示す撮影画像と、フレーム５において撮影した図７（ｄ）に示す撮影画像等は、キセノン管３１７による閃光発光で照明し、ノイズが少ない低感度のＩＳＯ１００で撮影していることから、基本的には大きな修正をすることなく最終画像とする。一方、フレーム２、３、６において撮影した図７（ｂ１）、図７（ｃ１）、図７（ｅ１）に示す撮影画像等は、ＬＥＤ３２０による連続照明での撮影画像であり、光量が不十分であることから高感度のＩＳＯ３２００で撮影している。このため、色の再現性も悪く、またノイズが多い画像となっている。
【００６２】
そこで、図７（ｂ１）、図７（ｃ１）に示す撮影画像については、その直前に撮影されたフレーム１における図７（ａ）に示す撮影画像を参照し、同一物と想定される部分について、色の再現、ノイズを低減した時の色や階調について同様となるように修正する。従って、図７（ｂ１）に示す撮影画像は、修正後には図７（ｂ２）に示すように、また図７（ｃ１）に示す撮影画像は、修正後には図７（ｃ２）に示すように、色の再現性を向上させ、ノイズを低減すると共に色の階調を修正した撮影画像になる。
【００６３】
同様に、図７（ｅ１）に示す撮影画像については、その直前に撮影されたフレーム５における図７（ｄ）に示す撮影画像を参照し、同一物と想定される部分について修正し、図７（ｅ１）に示す撮影画像は修正後には図７（ｅ２）に示すように、色の再現性を向上させ、ノイズを低減すると共に色の階調を修正した撮影画像になる。最終的には、動画のフレーム画像は、図７（ａ）、図７（ｂ２）、図７（ｃ２）、図７（ｄ）、図７（ｅ２）・・・となり、記憶媒体１５４に記録される。
【００６４】
図７に示したような画像の修正を行う場合、各フレームの撮影画像は、少しずつ移動している場合が多い。そこで、本実施形態においては、２フレーム間の撮影画像の移動ベクトルを検出し、この移動ベクトルを考慮して対応する位置を決めるようにしている。図８は、輪郭からフレーム１とフレーム２の画像の移動ベクトル検出値を示す図である。すなわち、図８（ａ）はフレーム１の撮影画像であり、図８（ｂ）はフレーム２の撮影画像であり、図８（ｃ）は両撮影画像を重ね合わせた図である。図８（ｃ）中の矢印は、それぞれの場所の輪郭移動から検出した方向と大きさを示している。例えば、フレーム１の画像中のエリアＡ１は、フレーム２の画像中のエリアＡ２に移動している。
【００６５】
次に、本実施形態に係わる撮像装置において、画像ノイズおよび色の修正の処理を、図９に示すフローチャートを用いて説明する。ここでは、例としてフレーム２の画像を修正する際のフローを説明する。なお、このフローは、不揮発性のメモリに書き込まれたプログラムに従って、カメラ演算制御回路１５１が実行する。
【００６６】
フレーム２の画像の撮像が終了すると、まず、フレーム２のノイズが大か否かの判定を行う（Ｓ１）。ここでは、フレーム２の撮影画像全体の画像データに基づいてノイズ量を検出し、このノイズ量が予め決められた値よりも大きいか否かを判定する。予め決められた値としては、画質が悪く鑑賞に堪えない程度とする。
【００６７】
ステップＳ１における判定の結果、フレーム２のノイズが大でなかった場合には、次に、フレーム２の色ずれが大きいか否かを判定する（Ｓ２）。ここでは、閃光撮影を行ったフレーム１の画像データと、フレーム２の画像データを比較し、色ずれが大きくないかを判定する。ステップＳ１における判定の結果、ノイズが小さいとしても、色ずれが大きい場合があることから、このステップで判定している。
【００６８】
ここで、ノイズ大小の判定は、例えばフレーム２内の、所定のエリアの画素毎の出力レベルばらつきを見て、あらかじめ官能的に定めたばらつき値と比較して判定する。また色ずれについては、例えばフレーム２内の所定エリアの色度を、フレーム1内の所定エリアの色度値と比較して、所定色度値以上の差があれば色ずれ大と判断する。
【００６９】
ステップＳ１における判定の結果、フレーム２のノイズが大であった場合、またはステップＳ２における判定の結果、フレーム２の色ずれが大であった場合には、次に、ステップＳ３以下において、画像修正を行う。まず、画像修正のために、フレーム１の輪郭情報を検出し（Ｓ３）、続いて、フレーム２の輪郭情報の検出を行う（Ｓ４）。輪郭情報の検出にあたっては、画像データを用いて、明るさや色の変化の大きいところを探し、その箇所を輪郭とする。
【００７０】
フレーム１およびフレーム２の輪郭情報を検出すると、次に、エリアごとの移動ベクトルを検出し（Ｓ５）、フレーム２の微細エリアごとのフレーム１の参照エリアを設定する（Ｓ６）。ここでは、フレーム１とフレーム２の撮影画像の輪郭を比較し、相関を取り、図８で説明したように、微細エリアごとに、フレーム１とフレーム２の輪郭の移動ベクトルを検出する。移動ベクトルの算出にあたって、輪郭から遠いエリアは、周囲の輪郭の移動ベクトルから補間して算出する。移動ベクトルが決まると、この移動ベクトルを用いて、フレーム２の微細エリアと対応するフレーム１の参照エリアを決定し、設定する。なお、微細エリアとしては、画像修正の際の単位となることから、肉眼で見た際に、自然な感じとなる程度のエリアのサイズであればよい。
【００７１】
移動ベクトルを検出、参照エリアを設定すると、次に、フレーム２の画像を修正する（Ｓ７）。ここでは、ステップＳ１０６において設定したエリアごとの移動ベクトルに基づいて、フレーム２の微細エリアごとの色合わせとノイズ除去を、対応するフレーム１の微細エリアに合わせて行う。図８に示す例においては、フレーム２のエリアＡ２は、フレーム１のエリアＡ１の色に合わせ、ノイズを低減する。ステップＳ７において修正画像を生成すると、フレーム２に対する修正のフローを終了する。
【００７２】
フレーム２に対する修正を行うと、次に、フレーム３に対する撮像と画像読出しを行い、この読み出された画像データとフレーム１に対する撮影画像を用いて、図９に示すフローと同様のフローを実行し、フレーム３に対する修正画像を生成する。以後、ＬＥＤ３２０の連続照明の下で取得した撮影画像に修正を施し、修正した動画像を生成する。この修正動画像を、最終的な動画ファイルとして、記録媒体１５４として記録する。
【００７３】
以上、説明したように、本発明の第１実施形態における撮像装置においては、複数フレームに１回の割合で閃光発光を行い、閃光発光を行わないフレームにおいては充電回路３１４の補充電を行うことができ、長時間の動画であっても発光を継続することができる。
【００７４】
また、本実施形態においては、閃光発光を行わないフレームにおいては、ＬＥＤ３２０による連続照明を行っているので、一定レベルの画像を取得することができる。また、閃光発光を行わないフレームにおいては、撮像感度を高く設定しているので、光量が少ない連続照明下においても一定のレベルの画像が得られる。
【００７５】
さらに、本実施形態においては、閃光発光により撮像した画像をベースにして、閃光発光をしていない画像のノイズや色を補正している。このため、閃光発光していないフレームであっても、閃光発光による撮影画像と略同等の画質が得られる。
【００７６】
さらに、本実施形態においては、撮影画像の輪郭の動きベクトルを検出し、フレーム間での対応させるべきエリアを決めている。このため、閃光発光によって取得した画像を用いて連続照明時の画像を、エリアごとに正確に修正することができる。
【００７７】
さらに、本実施形態においては、連続照明を行うためのＬＥＤ３２０の電源をカメラボディ１００側から供給するように構成している。このため、フラッシュユニット３００の電源がフラッシュ用コンデンサの充電中であって、電池に負荷が大きい場合でも十分な電力を得ることができる。また、フラッシュ用コンデンサの充電時間に影響を与えないので、動画から静止画切り換えても、即座に閃光発光を行うことができる。
【００７８】
なお、本実施形態においては、カメラボディ１００とレンズユニット２００が着脱自在であり、またフラッシュユニット３００とカメラボディ１００が着脱自在に構成している。しかし、これに限らず、レンズユニット２００とフラッシュユニット３００の少なくとも１つがカメラボディ１００に固定され、着脱不可能な構成としてもよい。
【００７９】
また、本実施形態においては、閃光発光の間隔は、４フレームに１回としていたが、これに限らず、４フレームより多い、または少ないフレーム数であってもよい。特に、動きが少ない場合には、もっと間隔をあけても問題ない。また、被写体の動きを検出し、それに基づいて閃光発光の間隔を可変にしてもよい。
【００８０】
さらに、本実施形態においては、連続照明を行うＬＥＤ３２０の電源は、カメラボディ１００内の電池１５２から供給していた。しかし、これに限らず、フラッシュユニット３００内の電池３１３から供給するようにしてもよい。この場合、電池３１３から充電回路３１４のフラッシュ用コンデンサにも充電することから、大容量の電池を用いることが望ましい。
【００８１】
次に、本発明の第２実施形態について、図１０および図１１を用いて説明する。第１実施形態においては、ＬＥＤ３２０による連続照明の際には、フレーム２からフレーム４における時刻ｔ２１から時刻ｔ４４まで、連続的に発光していた。これに対して、第２実施形態においては、フレーム２からフレーム４の間で、撮像素子１５５による撮像（露光）の間のみ、連続発光を行うようにしている。本実施形態における構成は、図１から図５に示した構成と同様であるが、図６に示したタイムチャートおよび図９に示したフローチャートで示した動作と異なることから、この相違点を中心に説明する。
【００８２】
図１０に本実施形態におけるタイムチャートを示す。第１実施形態と相違するのは、ＬＥＤ３２０の発光パターンが、フレームごとに撮像のための露光開始に応答して点灯し、露光停止に応答して消灯する。すなわち、フレーム２においては、時刻ｔ２１において撮像素子１５５は撮像を開始すると共に、ＬＥＤ３２０は連続発光を開始する。そして、時刻ｔ２４になると、撮像素子１５５は撮像を停止すると共に、ＬＥＤ３２０は連続発光を停止する。
【００８３】
図１１に本実施形態におけるフローチャートを示す。このフローチャートも第１実施形態の場合と同様に、カメラ演算制御回路１５１が不揮発性のメモリに記憶されているプログラムに従って実行し、フレーム２に対応した画像を高画質の画像に修正する場合を例に挙げて説明する。
【００８４】
図１１において、フレーム２の撮像が終了すると、まず、フレーム１の輪郭情報を検出し（Ｓ１１）、続いて、フレーム２の輪郭情報を検出する（Ｓ１２）。ここでは、第１実施形態の場合のステップＳ３、Ｓ４と同様、輪郭情報の検出にあたっては、画像データを用いて、明るさや色の変化の大きいところを探し、その箇所を輪郭とする。
【００８５】
次に、エリアごとの移動ベクトルを検出する（Ｓ１３）。ここでは、第１実施形態のステップＳ５と同様、ここでは、フレーム１とフレーム２の撮影画像の輪郭を比較し、相関を取り、微細エリアごとに、フレーム１とフレーム２の輪郭の移動ベクトルを算出する。近傍に輪郭が検出されない場合には、周囲の輪郭の移動から補間して算出する。
【００８６】
移動ベクトルを算出すると、次に、移動ベクトル量に基づいて、フレーム１の画像を、フレーム２の輪郭に合致するように画像変形を行う（Ｓ１４）。ここでは、例えば、図８（ｃ）において、フレーム１の画像のエリアＡ１を、フレーム２の画像のエリアＡ２に移動するようにし、画面全体で各エリアの移動を行って、変形画像を得る。この画像変形によって、フレーム１と同等の画質で、かつフレーム２に合致した画像が生成される。
【００８７】
画像変形を行うと、次に、変形画像に、フレーム１からフレーム２の輝度の変化を反映させる（Ｓ１５）。ここでは、フレーム１に対して、フレーム２で明るさが変化した部分があれば、対応エリアの明るさを調整する。ステップＳ１５において修正画像を生成すると、フレーム２に対する修正のフローを終了する。
【００８８】
フレーム２に対する修正を行うと、次に、フレーム３に対する撮像と画像読出しを行い、この読み出された画像データとフレーム１に対する撮影画像を用いて、図１１に示すフローと同様のフローを実行し、フレーム３に対する修正画像を生成する。以後、ＬＥＤ３２０の連続照明の下で取得した撮影画像に修正を施し、修正した動画像を生成する。この修正動画像を、最終的な動画ファイルとして、記録媒体１５４に記録する。
【００８９】
以上、説明したように、本発明の第２実施形態における撮像装置においては、ＬＥＤ３２０の発光パターンが、撮像素子１５５の撮像中のみ連続発光するようにしているので、第１実施形態の場合に比較し、ＬＥＤ３２０の発光電力を低減することができる。
【００９０】
また、本実施形態においては、閃光発光により照明していないフレームの修正画像については、閃光発光を行ったフレームの画像を元に変形しているので、閃光発光で照明を行っていないフレームに対するノイズ低減処理が不要になり、ノイズ処理能力が低い処理回路であっても対応可能である。また、色調なども、閃光発光を行った場合のフレームとの一致度を高くすることができる。その他、第１実施形態と同様の構成に伴う効果も達成することができる。
【００９１】
なお、本実施形態においては、フレーム２の画像データを取得後に行うステップＳ１１において、フレーム１の輪郭情報を検出していた。しかし、これに限らず、フレーム１の画像データを取得後、フレーム２の画像データを取得する前に、輪郭情報を検出するようにしても勿論かまわない。
【００９２】
次に、本発明の第３実施形態について、図１２を用いて説明する。第１および第２実施形態においては、閃光発光をキセノン管３１７により行っていたが、第３実施形態においては、連続照明を行うＬＥＤ３２０によって、閃光発光も行うようにしている。本実施形態における構成は、図１から図５に示した構成と同様であり、図６に示したタイムチャートが異なることから、この相違点を中心に説明する。
【００９３】
図１２は、本実施形態におけるタイムチャートであり、本実施形態においてもフレーム１において閃光発光を行い、フレーム２〜４において、ＬＥＤ３２０による連続照明を行っている。しかし、フレーム１における閃光発光は、時刻ｔ１１から時刻ｔ１３の間、ＬＥＤ３２０によって短時間の間、高輝度で閃光発光を行う。また、フレーム５においても時刻ｔ５１から時刻ｔ５３までの短時間の間、ＬＥＤ３２０によって高輝度で閃光発光を行う。なお、時刻ｔ１３、時刻ｔ５３は、図６における時刻ｔ１２、時刻ｔ５２より早くても遅くてもよい。
【００９４】
ＬＥＤ３２０による閃光発光は、キセノン管３１７用の充電回路３１４のフラッシュ用コンデンサの電荷を、ＬＥＤ３２０に注入し、高輝度で短時間発光させることにより得る。なお、ＬＥＤ３２０による閃光発光は、フラッシュ用コンデンサ以外に、別のコンデンサを配置し、このコンデンサを利用してもよい。また、電源に余裕が有る場合には、コンデンサの充電電流を使用することなく、電源から直接、大電流を流すようにしてもよい。
【００９５】
本発明の第３実施形態によれば、キセノン管３１７による閃光発光ほどの光量が必要ない場合には、制御が簡単であり、エネルギ効率もよく、また発熱が少ないことから、長時間の動画撮影に好適である。その他、第１および第２実施形態と同様の構成に伴う効果も達成することができる。
【００９６】
なお、本実施形態においては、フレーム２〜４において、ＬＥＤ３２０は第２実施形態と同様に、撮像期間のみ連続照明を行うようにしているが、第１実施形態と同様に、フレーム２〜４の間、連続照明を行うようにしてもよい。また、本実施形態は、第１実施形態における照明方法の変形例であることから、画像処理は、第１実施形態と同様に、図９に示したフローチャートを実行するが、図１１に示したフローチャートを実行するようにしてもよい。
【００９７】
次に、本発明の第４実施形態について、図１３を用いて説明する。第１ないし第３実施形態においては、連続照明をＬＥＤ３２０により行っていたが、第４実施形態においては、閃光発光を行うキセノン管３１７によって、連続照明も行うようにしている。本実施形態における構成は、図１から図５に示した構成と同様であり、図６に示したタイムチャートが異なることから、この相違点を中心に説明する。
【００９８】
図１３は、本実施形態におけるタイムチャートであり、本実施形態においてもフレーム１においてキセノン管３１７による閃光発光を行い、フレーム２〜４において、連続照明を行っている。しかし、フレーム２〜４における連続照明（時刻ｔ２１〜ｔ２４、時刻ｔ３１〜ｔ３４、時刻ｔ４１〜ｔ４４）は、キセノン管３１７によって、いわゆるフラッシュのフラット発光によって行う。
【００９９】
フラット発光は、キセノン管３１７に発光を開始させ、開始後はキセノン管３１７に流れる電流を極短い周期でオンオフを繰り返し、これによって微小発光を連続させ、実質的に連続発光を行わせる発光方式である。
【０１００】
本発明の第４実施形態によれば、キセノン管３１７によるフラット発光によって連続照明を行うようにしているので、大光量の連続照明を得ることができる。このため、比較的短時間ではあるが、連続発光の光量が多く必要とする、遠距離の被写体の場合に有効である。また、本実施形態においては、ＬＥＤ３２０を必要としない。このため、フラッシュユニット３２０の小型化を図ることができる。その他、第１ないし第３実施形態と同様の構成に伴う効果も達成することができる。なお、本実施形態は、第１実施形態における照明方法の変形例であることから、画像処理は、第１実施形態と同様に、図９に示したフローチャートを実行するが、図１１に示したフローチャートを実行するようにしてもよい。
【０１０１】
以上説明したように、本発明の各実施形態においては、撮像素子１５５等を含む撮像手段による動画の撮影に連動し、複数フレーム数のごとに１回（例えば、フレーム１、６）、閃光発光により撮像時の光量を補う第１の照明手段（例えば、キセノン管３１７、充電回路３１４、発光回路３１５等）と、第１の照明手段による閃光発光を行わないフレーム（例えば、フレーム２〜５）に対して、閃光発光よりも少ない時間あたりの光量で連続照明により撮影時の光量を補う第２の照明手段（例えば、ＬＥＤ３２０、駆動回路３１８等）を有し、閃光発光により撮像したフレームの画像を基準にして、光量不足となる連続発光によって撮像した画像を修正している。このため、暗い場所でも良好な画質で撮影でき、照明に必要な電力が少なく照明部の過熱の心配もない。
【０１０２】
なお、本発明の各実施形態においては、撮影装置は、カメラボディ１００にレンズユニット２００を着脱自在な構成としていたが、これに限らず、レンズユニットをカメラボディ１００に固定し、着脱不可能な構成としても構わない。また、閃光発光の間隔は、４フレームに１回としていたが、間隔はこれに限られない。動きが少ない場合には間隔を広げても問題ない。被写体の動きを検出し、この検出結果に基づいて閃光発光の間隔を可変にしてもよい。
【０１０３】
また、本発明の各実施形態においては、フラッシュユニット３００の電源は、内部に配置していたが、フラッシュユニット３００の外部に配置した別電源でも構わない。また、カメラボディ１００からの供給だけで作動するようにしてもよい。さらにＬＥＤはフラッシュユニット３００の電源で作動するようにしてもよい。
【０１０４】
さらに、本発明の各実施形態においては、キセノン管３１７とＬＥＤ３２０を配置していたが、キセノン管３１７は他の閃光放電管でもよく、またＬＥＤ３２０は他の半導体発光素子等の連続発光が可能な素子でもよい。
【０１０５】
また、本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、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、動画が撮影可能な撮像装置であれば、本発明を適用することができる。
【０１０６】
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】
【０１０７】
１００・・・カメラボディ、１０１・・・レリーズ釦、１０２・・・パワースイッチ、１０３・・・ホットシュー、１０４・・・背面ＬＣＤパネル、１０５・・・コントロール釦、１０６・・・メニュー釦、１０７・・・ホットシュー接点、１０８・・・背面コネクタ、１５１・・・カメラ演算制御回路、１５２・・・電池、１５３・・・電源回路、１５４・・・記録媒体、１５５・・・撮像素子、２００・・・レンズユニット、２０１・・・レンズ、３００・・・フラッシュユニット、３０１・・・発光窓、３０２・・・照射窓、３０３・・・チャージランプ、３０４・・・パワー釦、３０５・・・シューフット、３０７・・・シューフット接点、３０８・・・コネクタ、３１１・・・フラッシュ制御回路、３１２・・・メモリ、３１３・・・電池、３１４・・・充電回路、３１５・・・発光回路、３１６・・・反射傘、３１７・・・キセノン管、３１８・・・駆動回路、３１９・・・反射傘、３２０・・・ＬＥＤ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及び撮像方法に関し、詳しくは、照明手段を備え、自然光が不足する条件であっても、動画の撮像が可能な撮像装置及び撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ビデオカメラ等で動画を撮影するにあたって、周囲が暗い場合には、光量が多く連続照明可能なビデオライト等の照明手段によって被写体に補助光を照射しながら撮影を行っている。ビデオライトとしては、従来は白熱電球が一般的であったが、最近では、ＬＥＤ（発光ダイオード：Light Emitting Diode）等の発達により、低消費電力で小型のものが多くなって来ている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ＬＥＤの連続発光により被写体を照射して動画を撮影することのできるストロボ装置が開示されている。また、特許文献２には、単写はフラッシュ（閃光発光光源）で撮影し、連写はＬＥＤによる連続発光光源を発光させて撮影するカメラシステムが開示されている。また、特許文献３には、静止画はフラッシュ（閃光発光光源）で撮影し、連写および動画はＬＥＤによる連続発光光源を発光させて撮影する撮像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２３３１０８号公報
【特許文献２】国際公開ＰＣＴ／ＪＰ２００５／００１９５５号
【特許文献３】特開２００５−１０７２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようにＬＥＤ等を用いた連続発光装置が種々提案されているが、携帯機器に内蔵可能な電池で駆動する場合には、その光量に制約があり、また到達距離が短く十分ではない。また、被写体が近距離であっても、キセノン管を使用した閃光発光装置等と比較すると、照射された被写体からの反射光量が不足することから、撮像素子の感度を高くする必要があるが、その場合には、ノイズが目立ってしまい、画質が劣化するという問題がある。
【０００６】
一方、キセノン管を使用した閃光発光装置は、撮像の１フレームについては、上述のビデオライト等と比較すると桁違いの光量が得られ、撮像素子の感度は低くてもよいことから、ノイズが少なく良好な画質となる。しかし、動画は１秒間に例えば３０フレーム等、短い周期で多数のコマを撮影する必要があり、全てのコマで閃光発光装置を使用するとキセノン管を発光させるためのコンデンサの充電が間に合わない。このため、極めて短い時間の間しか動画撮影を行うことができない。また、キセノン管を過度に連続して使用すると、発光部付近が過熱する心配もある。
【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、暗い場所でも良好な画質で撮影でき、照明に必要な電力が少なく照明部の過熱の心配もない照明手段を備えた撮像装置及び撮像方法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の発明に係わる撮像装置は、連続して撮像を行うことにより動画を撮影可能な撮像手段と、これと連動して撮像時の光量を補う照明手段と、を有する撮像装置において、上記照明手段は、閃光発光により照明する第１の照明モード、又は１フレームあたりの光量が上記閃光発光よりも少ない光量で複数フレームに対して持続的に照明する第２の照明モードで撮影時の光量を補うものであり、上記撮像装置は、上記第１の照明モードで撮影した画像により上記第２の照明モードで撮影した画像の色調およびノイズを補正して、全フレームの画質を同等にする画像処理手段を具備する。
第２の発明に係わる撮像装置は、上記第１の発明において、上記第２の照明モードで撮像を実施する際、撮像感度を高くする。
【０００９】
第３の発明に係わる撮像装置は、連続して撮像を行うことにより動画を撮影可能な撮像手段と、これと連動して撮像時の光量を補う照明手段と、を有する撮像装置において、上記照明手段は、閃光発光により照明する第１の照明モード、又は１フレームあたりの光量が上記閃光発光よりも少ない光量で複数フレームに対して持続的に照明する第２の照明モードで撮影時の光量を補うものであり、上記撮像装置は、上記第１の照明モードで撮影した画像の輪郭情報が、上記第２の照明モードで撮影された各フレームの画像の輪郭移動情報と同等になるように、該第１の照明モードで撮影した画像を変形する画像処理手段を具備する。
第４の発明に係わる撮像装置は、上記第３の発明において、上記第２の照明モードで撮像を実施する際、撮像感度を高くする。
【００１０】
第５の発明に係わる撮像装置は、連続して撮像を行うことにより動画を撮影可能な撮像手段と、 上記撮像手段による上記動画の撮影に連動し、複数フレーム数ごとに１回、閃光発光により撮像時の光量を補う第１の照明手段と、上記第１の照明手段による上記閃光発光を行わないフレームに対して、１フレームあたりの光量が上記閃光発光よりも少ない光量で複数フレームに対して連続照明して撮影時の光量を補う第２の照明手段と、上記閃光発光で撮影した画像に基づいて、上記連続照明で撮影した画像を修正する画像処理手段と、を備える。
【００１１】
第６の発明に係わる撮像装置は、上記第５の発明において、上記画像処理手段は、上記閃光発光で撮影した画像に基づいて、上記連続照明で撮影した画像のノイズおよび色を補正する。
第７の発明に係わる撮像装置は、上記第５の発明において、上記画像処理手段は、上記閃光発光および上記連続照明で撮影した画像の輪郭の動きベクトルを検出し、上記閃光発光で撮影した画像を用いて、上記連続照明で撮影した画像の輪郭を補正する。
【００１２】
第８の発明に係わる撮像装置は、上記第５の発明において、上記撮像手段は、上記連続照明で撮影する際には、上記閃光発光で撮影する際に比較して、撮像感度を高くする。
第９の発明に係わる撮像装置は、上記第５の発明において、上記第１の照明手段はフラッシュユニット内から電源の供給を受け、上記第２の照明手段は、カメラ本体内から電源の供給を受ける。
【００１３】
第１０の発明に係わる撮像装置は、上記第５の発明において、上記第１の照明手段は、上記閃光発光を行うための充電回路を有し、上記閃光発光を行わないフレームにおいて、上記充電回路の充電を行う。
第１１の発明に係わる撮像装置は、上記第５の発明において、上記第２の照明手段は、上記撮像手段による撮像期間のみ上記連続照明を行う。
【００１４】
第１２の発明に係わる撮像装置は、上記第５の発明において、上記第１の照明手段は、発光ダイオードに充電回路中のコンデンサに蓄えた電流を短時間で通電させて高輝度の閃光発光を行い、上記第２の照明手段は、上記発光ダイオードに電流を連続的に通電させて連続照明を行う。
【００１５】
第１３の発明に係わる撮像装置は、上記第５の発明において、上記第１の照明手段は、閃光発光管に充電回路中のフラッシュ用コンデンサに蓄えた電流を短時間で放電させて閃光発光を行い、上記第２の照明手段は、上記閃光発光管に充電回路中の上記フラッシュ用コンデンサに蓄えた電流をオンオフすることにより微小発光を繰り返してフラット発光を行う。
【００１６】
第１４の発明に係わる撮像装置は、連続して撮像を行うことにより動画を撮影可能な撮像手段と、上記撮像手段による上記動画の撮影に連動し、複数フレーム数ごとに１回、閃光発光により撮像時の光量を補う第１の照明手段と、上記第１の照明手段による上記閃光発光を行わないフレームに対して、１フレームあたりの光量が上記閃光発光よりも少ない光量で、複数フレームに対して連続照明により撮影時の光量を補う第２の照明手段と、を具備し、上記第１の照明手段は、さらに、上記閃光発光を行うための充電回路を有し、上記閃光発光を行わないフレームにおいて、上記充電回路の充電を行う。
【００１７】
第１５の発明に係わる撮像方法は、動画を撮像するときの光量を照明手段によって補う撮像方法において、閃光発光により照明する第１の照明モードで撮影した画像により、１フレームあたりの光量が該閃光発光よりも少ない光量で複数フレームに対して持続的に照明する第２の照明モードで撮影した画像の色調およびノイズを補正して、全フレームの画質を同等にする。
【００１８】
第１６の発明に係わる撮像方法は、動画を撮像するときの光量を照明手段によって補う撮像方法において、閃光発光により照明する第１の照明モードで撮影した画像の輪郭情報が、１フレームあたりの光量が該閃光発光よりも少なく光量で複数フレームに対して持続的に照明する第２の照明モードで撮影された各フレームの画像の輪郭移動情報と同等になるように、該第１の照明モードで撮影した画像を変形する。
【００１９】
第１７の発明に係わる撮像方法は、動画を撮像するときの光量を照明手段によって補う撮像方法において、連続して撮像を行うことにより動画を撮影するステップと、動画の撮影に連動し、複数フレームごとに１回、閃光発光により撮像時の光量を補い、該閃光発光を行わないフレームに対して連続照明して撮影時の光量を補って動画を撮像するステップと、上記閃光発光で撮影した画像に基づいて、上記連続照明で撮影した画像を修正するステップと、を有する。
【発明の効果】
【００２０】
第１の発明によれば、閃光発光により撮像したフレームの画像を基準にして、光量不足となる連続発光によって撮像した低画質のフレームの画質調整を行うことができる。このため、暗い場所でも良好な画質で撮影でき、照明に必要な電力が少なく照明手段の過熱の心配もない照明手段を備えた撮像装置を提供することができる。
【００２１】
第２の発明によれば、連続発光のために光量が不足するフレームにおいて、撮像感度をアップさせるので、撮像されたフレームの画像の明るさが閃光発光で撮影したフレームの画像の明るさに近くなり、撮像後に閃光発光したフレーと合わせる処理が容易になる。
【００２２】
第３の発明によれば、閃光発光により撮像したフレームの画像を基準にして、連続発光により撮像した画像の輪郭の変化を検出し、閃光発光により撮像したフレームの画像を変形することにより連続発光で撮像した画像データを生成するようにしている。このため、暗い場所でも良好な画質で撮影でき、照明に必要な電力が少なく照明部の過熱の心配もない照明手段を備えた撮像装置を提供することができる。
【００２３】
第４の発明によれば、連続発光のために光量が不足するフレームにおいて、撮像感度をアップさせているので、撮像されたフレームの輪郭検出が容易になり、閃光発光により撮像したフレームの画像を基準にして、連続発光により撮像した画像の輪郭の変化を検出し、閃光発光により撮像したフレームの画像を変形する処理が容易になる。
【００２４】
第５の発明によれば、閃光発光により撮像したフレームの画像を基準にして、光量不足となる連続発光によって撮像した画像を修正する。このため、暗い場所でも良好な画質で撮影でき、照明に必要な電力が少なく照明部の過熱の心配もない照明手段を備えた撮像装置を提供することができる。
【００２５】
第６の発明によれば、閃光発光により撮像したフレームの画像を基準にして、光量不足となる連続発光によって撮像した低画質のフレームの画質調整を行うことができる。このため、暗い場所でも良好な画質で撮影でき、照明に必要な電力が少なく照明手段の過熱の心配もない照明手段を備えた撮像装置を提供することができる。
【００２６】
第７の発明によれば、閃光発光により撮像したフレームの画像を基準にして、連続発光により撮像した画像の輪郭の変化を検出し、閃光発光により撮像したフレームの画像の輪郭を補正することにより連続発光で撮像した画像データを生成するようにしている。このため、暗い場所でも良好な画質で撮影でき、照明に必要な電力が少なく照明手段の過熱の心配もない照明手段を備えた撮像装置を提供することができる。
【００２７】
第８の発明によれば、連続発光のために光量が不足するフレームにおいて、撮像感度をアップさせている。このため、連続発光のために光量が不足するフレームにおいて、撮像感度をアップさせるので、撮像されたフレームの画像の明るさが閃光発光で撮影したフレームの画像の明るさに近くなり、撮像後に閃光発光したフレーと合わせる処理が容易になる。
【００２８】
第９の発明によれば、第１の照明手段はフラッシュユニット内から電源の供給を受け、第２の照明手段は、カメラ本体内から電源の供給を受けるようにしている。このため、フラッシュユニットの電源の負荷が大きい場合でも、第２の照明手段は十分な電力を得ることができる。
【００２９】
第１０および第１４の発明によれば、第１の照明手段は、閃光発光を行うための充電回路を有し、閃光発光を行わないフレームにおいて、充電回路の充電を行うようにしている。このため、閃光発光を行わないフレームにおいて充電回路の充電を行うことができ、長時間の動画であっても発光を継続することができる。
【００３０】
第１１の発明によれば、第２の照明手段は、撮像手段による撮像期間のみ連続照明を行うようにしている。このため、第２の照明手段の発光電力を低減することができる。
【００３１】
第１２の発明によれば、発光ダイオードを第１および第２の照明手段に兼用することができる。このため、制御が簡単であり、エネルギ効率もよく、また発熱が少ないことから、長時間の動画撮影に好適である。
【００３２】
第１３の発明によれば、大光量の連続照明を得ることができ、比較的短時間ではあるが、連続発光の光量が多く必要とする、遠距離の被写体の場合に有効である。
【００３３】
第１４の発明によれば、複数フレームごとに１回、閃光発光を行い、閃光発光を行わないフレームにおいては充電回路の充電を行うので、長時間の動画であっても発光を継続することができる。
【００３４】
第１５の発明によれば、閃光発光により撮像したフレームの画像を基準にして、光量不足となる連続発光によって撮像した低画質のフレームの画質調整を行うことができる。このため、暗い場所でも良好な画質で撮影でき、照明に必要な電力が少なく照明手段の過熱の心配もない照明手段を備えた撮像方法を提供することができる。
【００３５】
第１６の発明によれば、閃光発光により撮像したフレームの画像を基準にして、持続的な照明により撮像した画像の輪郭の変化を検出し、閃光発光により撮像したフレームの画像を変形することにより持続的な照明で撮像した画像データを生成するようにしている。このため、暗い場所でも良好な画質で撮影でき、照明に必要な電力が少なく照明部の過熱の心配もない撮像方法を提供することができる。
【００３６】
第１７の発明によれば、閃光発光により撮像したフレームの画像を基準にして、光量不足となる連続発光によって撮像した画像を修正する。このため、暗い場所でも良好な画質で撮影でき、照明に必要な電力が少なく照明部の過熱の心配もない撮像方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態に係わる撮像装置の正面側から見た外観斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係わる撮像装置の背面側から見た外観斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係わる撮像装置の内のカメラボディのホットシューを示す外観斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係わる撮像装置の内のフラッシュユニットを下方側から見た外観斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係わる撮像装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係わる撮像装置において、動画撮影時の動作タイミングを示すタイムチャートである。
【図７】本発明の第１実施形態に係わる撮像装置において、画像処理の仕方を説明する図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係わる撮像装置において、画像処理の仕方を説明する図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係わる撮像装置において、画像ノイズおよび色修正の処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係わる撮像装置において、動画撮影時の動作タイミングを示すタイムチャートである。
【図１１】本発明の第２実施形態に係わる撮像装置において、フレーム２に対応した高画質画像を生成する処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第３実施形態に係わる撮像装置において、動画撮影時の動作タイミングを示すタイムチャートである。
【図１３】本発明の第４実施形態に係わる撮像装置において、動画撮影時の動作タイミングを示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、図面に従って本発明を適用した撮像装置を用いて好ましい実施形態について説明する。本発明の第１実施形態に係わる撮像装置は、図１に示すように、レンズ交換可能なレンズボディ１００、このカメラボディ１００に着脱自在なレンズユニット２００、カメラボディ１００に着脱自在なフラッシュユニット３００とから構成される。
【００３９】
カメラボディ１００とレンズユニット２００によってカメラが構成され、本実施形態におけるカメラはデジタルカメラである。カメラボディ１００の正面側には、図１に示すように、レンズボディ１００が着脱自在に装着可能である。カメラボディ１００の上面には、レリーズ釦１０１、パワースイッチ１０２、およびホットシュー１０３が配置されている。レリーズ釦１０１は、静止画の撮影指示や、動画の撮影開始および撮影終了を指示するための操作部材である。パワースイッチ１０２は、カメラの電源のオンオフの指示用の操作部材である。ホットシュー１０３は、フラッシュユニット３００をカメラボディ１００に装着するための保持部材であり、またフラッシュユニット３００との電気的接点を有する。
【００４０】
また、カメラボディ１００の背面側には、図２に示すように、背面ＬＣＤパネル１０４、コントロール釦１０５、メニュー釦１０６が配置されている。背面ＬＣＤパネル１０４には、ライブビュー表示時に、撮像素子１５５（図５参照）によって取得された画像データに基づいて、被写体像が動画でライブビュー表示される。撮影者はこのライブビュー画像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。また、背面ＬＣＤパネル１０４には、撮影者が種々の設定を行うためのメニュー画面が表示され、また、記録済みの画像データの再生表示等も表示される。なお、背面ＬＣＤパネル１０４は、画像を表示できる表示パネルがあれば、ＬＣＤに限らず、例えば有機ＥＬ等の表示パネルであっても勿論かまわない。
【００４１】
コントロール釦１０５は、中心釦とその周囲の４方向の十字釦で構成される。背面ＬＣＤパネル１０４にメニュー画面等が表示されている際に、コントロール釦１０５内の十字釦によってカーソルを移動させ、中心釦を操作することによって、操作入力を確定することができる。メニュー釦１０６は、背面ＬＣＤ１０４にメニュー画面を表示させるための操作釦である。
【００４２】
フラッシュユニット３００の正面側には、図１に示すように、キセノン管による閃光発光の発光窓３０１、およびＬＥＤ３２０による連続照明の照射窓３０２が配置されている。また、フラッシュユニット３００の背面側には、図２に示すように、充電状態を表示するチャージランプ３０３、フラッシュユニット３００の電源のオンオフを指示するためのパワー釦３０４、およびカメラボディ１００に取り付けるためのシューフット３０５が配置されている。
【００４３】
カメラボディ１００のホットシュー１０３と、フラッシュユニット３００のシューフット３０５について、図３および図４を用いて説明する。図３は、カメラボディ１００からフラッシュユニット３００を取り外し、斜め後方からカメラボディ１００を見た外観斜視図であり、図４は、フラッシュユニット３００をカメラボディ１００から取り外し、フラッシュユニット３００を下側から見た外観斜視図である。
【００４４】
ホットシュー１０３は、カメラボディ１００の上面に配設され、シューフット３０５の溝と嵌合する嵌合溝によって、フラッシュユニット３００をカメラボディ１００に固定する。ホットシュー１０３の内側には、複数のホットシュー接点１０７が設けてある。ホットシュー接点１０７は、発光信号の他、シリアル通信によりカメラボディ１００とフラッシュユニット３００の間でデータの送受信が可能である。カメラボディ１００にフラッシュユニット３００を装着すると、フラッシュユニット３００のシューフット接点３０７（図４参照）がホットシュー接点１０７に接触し、電気的接続がとれる。
【００４５】
カメラボディ１００の背面側であって、ホットシュー１０３の近傍には、背面コネクタ１０８が設けられている。また、フラッシュユニット３００のシューフット３０５の下側には、コネクタ３０８が設けられている。フラッシュユニット３００のシューフット３０５の溝をホットシュー１０３の嵌合溝に嵌合させ摺動させると、背面コネクタ１０８とコネクタ３０８が係合し、内蔵されている複数の接点ピンが相互に接触し、電気的接続がとれる。
【００４６】
次に、本実施形態に係わる撮像装置の電気的構成について、図５に示すブロック図を用いて説明する。カメラボディ１００内には、カメラ演算制御回路１５１が備えられている。このカメラ演算制御回路１５１は、カメラボディ１００内の全体制御を行い、また、レンズユニット２００との通信、フラッシュユニット３００との通信、および画像処理と記録媒体１５４への画像データ等の記録等の種々の制御を行う。また、後述するように、閃光発光時に取得した撮影画像に基づいて、連続照明に取得した撮影画像の画像修正も行う。
【００４７】
また、カメラボディ１００内には、電池１５２が備えられている。この電池１５２には、電源回路１５３が接続されており、電源回路１５３は、カメラボディ１００内のカメラ演算制御回路１５１等の各部に供給する電源を生成する。カメラ演算制御回路１５１には、記録媒体１５４が接続されている。記録媒体１５４はフラッシュメモリ等の書き換え可能な不揮発性メモリであり、カメラボディ１００内に固定または装着自在に配置されている。記録媒体１５４は、撮影した静止画や動画のデータを記録する。カメラ演算制御回路１５１には、撮像素子１５５が接続されている。この撮像素子１５５はＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子であり、レンズユニット２００内のレンズ２０１によって結像された被写体像を取り込み、画像データを出力する。
【００４８】
フラッシュユニット３００内には、フラッシュ制御回路３１１が設けられており、このフラッシュ制御回路３１１はフラッシュユニット３００内の各種制御やフラッシュ用コンデンサの充電を行うと共に、カメラボディ１００側からの指示に応答してフラッシュの発光制御を行う。
【００４９】
フラッシュ制御回路３１１に接続されたメモリ３１２は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）等の電気的書き換え可能な不揮発性メモリである。このメモリ３１２には、発光や充電の制御の際に使用する固定値や、調整の定数などが記憶されている。フラッシュユニット３００内には、電池３１３が配置されており、フラッシュ制御回路３１１、充電回路３１４、発光回路３１５等の各部に接続され、各種動作を行うための電源を供給する。
【００５０】
フラッシュ制御回路３１１および電池３１３に接続された充電回路３１４は、フラッシュ用コンデンサの充電回路であり、電池３１３の電源電圧をフラッシュ発光用の高電圧に昇圧し、この昇圧電圧でフラッシュ用コンデンサを充電する。充電回路３１４と電池３１３に接続された発光回路３１５は、フラッシュ制御回路３１１の指示に従ってキセノン管３１７に高電圧を印加して発光を開始させ、またフラッシュ制御回路３１１の指示に従って発光を停止させる。なお、キセノン管３１７は発光回路３１５に接続されており、またキセノン管３１７の周囲には、キセノン管３１７の閃光光を集光するための反射傘３１６が配置されている。
【００５１】
フラッシュ制御回路３１１に接続された駆動回路３１８は、ＬＥＤ３２０の駆動回路であり、ＬＥＤ３２０を連続発光させる。ＬＥＤ３２０の周囲には、ＬＥＤ３２０の連続発光を集光するためのＬＥＤ用の反射傘３１９が配置されている。なお、本実施形態においては、連続発光光源としてのＬＥＤ３２０の電源は、図５に示すように、カメラボディ１００内の電池１５２および電源回路１５３より供給されている。
【００５２】
フラッシュユニット３００内のシューフット接点３０７と、カメラボディ１００内のホットシュー接点１０７が接続することにより、カメラ演算制御回路１５１とフラッシュ制御回路３１１は、デジタルデータ通信が可能である。このデジタルデータ通信として、例えば、フラッシュユニット３００の状態をカメラ演算制御回路１５１に送信し、カメラ演算制御回路１５１は、受信したデータと、カメラボディ１００やレンズユニット２００内のデータに基づいて、フラッシュ制御回路３１１にフラッシュの発光指示をはじめ各種指示を送信可能である。また、カメラボディ１００内の背面コネクタ１０８と、フラッシュユニット３００のシューフット３０５に配置されたコネクタ３０８が接続することにより、ＬＥＤ３２０に駆動電源がカメラボディ１００から供給される。
【００５３】
次に、本実施形態における撮像装置において、動画を撮影する際の照明方法について図６を用いて説明する。図６は、動画撮影時の照明手段による発光を示すタイムチャートである。本実施形態においては、図６に示すように、４フレームに１フレームはキセノン管３１７による閃光発光（Ｘｅ発光）による照明を実施する（図中フレーム１、５）。また、それ以外の３つのフレームでは（図中フレーム２〜４）、ＬＥＤ３２０による連続照明（ＬＥＤ発光）による照明を実施する。
【００５４】
また、本実施形態においては、フレーム１、フレーム５等、閃光発光を行うフレームでは、撮像素子１５５における撮像感度を、例えばＩＳＯ１００程度のベース感度に設定する。そして、フレーム２〜４等、ＬＥＤ３２０による連続照明を行うフレームでは、照明によって得られる被写体の明るさによって適正露光となる感度とするが、感度を上げて適正レベルに達しない場合には、最高感度、例えば、ＩＳＯ３２００に設定する。
【００５５】
キセノン管３１７による閃光発光は、フレームの露光時間中で、撮像素子１５５の全画素が機能しているタイミングで実施する。これに対し、ＬＥＤ３２０による連続照明は、ＬＥＤ３２０を照射して撮像するフレームの露光開始から露光終了まで行う。また、充電回路３１４中のフラッシュ用コンデンサの充電は閃光発光するフレームの露光開始時に停止し、閃光発光するフレームの露光終了時に再開する。撮像素子１５５から画像信号の読出しは、カメラ演算制御回路１５１によって、フレームの露光と露光の間のタイミングで実施され、読み出された画像信号に基づく画像データは、カメラ演算制御回路１５１に内蔵されたメモリに一時的に保持される。
【００５６】
以上の考え方に従って照明しながら動画撮影を行うが、このときの手順について、図６に示すタイムチャートに沿って説明する。まず、閃光発光で被写体に照明を行いながら、フレーム１の画像を取得する。このために、時刻ｔ１１において、撮像素子１５５は撮像（露光）を開始し、また充電回路３１４のフラッシュ用コンデンサの充電を停止する。そして、撮像素子１５５の全画素が機能している時刻ｔ１２においてカメラ演算制御回路１５１はフラッシュ制御回路３１１に対して閃光発光開始指示を出力し、キセノン管３１７は閃光発光を行う。時刻ｔ１４になると撮像素子１５５の撮像を終了し、またフラッシュ用コンデンサの充電を再開する。そして時刻ｔ１５から時刻ｔ１６の間で、撮像素子１５５から画像信号を読出し、一時記憶する。なお、時刻ｔ１１〜ｔ２１までのフレーム１の期間では、ＬＥＤ３２０は消灯したままで、また、撮像感度は、図示の例では、ＩＳＯ１００を設定している。
【００５７】
フレーム１において閃光発光を行い、画像データを取得すると、次に、フレーム２においてＬＥＤ３２０による連続照明を行いながら画像データの取得を行う。まず、時刻ｔ２１において、ＬＥＤ３２０による連続照明を開始し、また撮像素子１５５の撮像を開始する。そして時刻ｔ２２になると撮像を停止し、時刻ｔ２５から時刻ｔ２６の間で画像信号を読出し画像データを取得する。フレーム３、フレーム４においても、フレーム２と同様に撮像と画像読出しを行う。また、この間、ＬＥＤ３２０は連続照明を維持し、図示の例では、撮像感度をＩＳＯ３２００の高感度に設定する。また、充電回路３１４中のフラッシュ用コンデンサの充電は続行する。
【００５８】
フレーム４において、画像データを取得すると、時刻ｔ５１からフレーム５に移るが、ここでの動作は、フレーム１と同様であり、閃光発光を行い、画像データを取得する。以後、連続照明で３つのフレーム、閃光発光で１つのフレームを交互に繰り返しながら、動画撮影を行う。
【００５９】
次に、本実施形態に係わる撮像装置における画像処理について、図７および図８を用いて説明する。前述したように、フレーム１、５等においては、大光量の閃光発光を被写体に照射することから、高画質の画像を取得することができるが、フレーム２〜４等においてはＬＥＤ３２０による少光量の連続照明を被写体に照射していることから、低画質の画像しか取得できない。そこで、本実施形態においては、閃光発光時に取得した高画質の画像を用いて、連続照明時に取得した画像を修正している。
【００６０】
図７（ａ）、図７（ｂ１）、図７（ｃ１）、図７（ｄ）、図７（ｅ１）は、フレーム１、フレーム２、フレーム３、フレーム５、フレーム６での撮影画像を示す。なお、フレーム４での撮影画像は、フレーム３の撮影画像と同様であることから省略してあり、またフレーム６はフレーム２と同様の動作がなされる。
【００６１】
フレーム１において撮影した図７（ａ）に示す撮影画像と、フレーム５において撮影した図７（ｄ）に示す撮影画像等は、キセノン管３１７による閃光発光で照明し、ノイズが少ない低感度のＩＳＯ１００で撮影していることから、基本的には大きな修正をすることなく最終画像とする。一方、フレーム２、３、６において撮影した図７（ｂ１）、図７（ｃ１）、図７（ｅ１）に示す撮影画像等は、ＬＥＤ３２０による連続照明での撮影画像であり、光量が不十分であることから高感度のＩＳＯ３２００で撮影している。このため、色の再現性も悪く、またノイズが多い画像となっている。
【００６２】
そこで、図７（ｂ１）、図７（ｃ１）に示す撮影画像については、その直前に撮影されたフレーム１における図７（ａ）に示す撮影画像を参照し、同一物と想定される部分について、色の再現、ノイズを低減した時の色や階調について同様となるように修正する。従って、図７（ｂ１）に示す撮影画像は、修正後には図７（ｂ２）に示すように、また図７（ｃ１）に示す撮影画像は、修正後には図７（ｃ２）に示すように、色の再現性を向上させ、ノイズを低減すると共に色の階調を修正した撮影画像になる。
【００６３】
同様に、図７（ｅ１）に示す撮影画像については、その直前に撮影されたフレーム５における図７（ｄ）に示す撮影画像を参照し、同一物と想定される部分について修正し、図７（ｅ１）に示す撮影画像は修正後には図７（ｅ２）に示すように、色の再現性を向上させ、ノイズを低減すると共に色の階調を修正した撮影画像になる。最終的には、動画のフレーム画像は、図７（ａ）、図７（ｂ２）、図７（ｃ２）、図７（ｄ）、図７（ｅ２）・・・となり、記憶媒体１５４に記録される。
【００６４】
図７に示したような画像の修正を行う場合、各フレームの撮影画像は、少しずつ移動している場合が多い。そこで、本実施形態においては、２フレーム間の撮影画像の移動ベクトルを検出し、この移動ベクトルを考慮して対応する位置を決めるようにしている。図８は、輪郭からフレーム１とフレーム２の画像の移動ベクトル検出値を示す図である。すなわち、図８（ａ）はフレーム１の撮影画像であり、図８（ｂ）はフレーム２の撮影画像であり、図８（ｃ）は両撮影画像を重ね合わせた図である。図８（ｃ）中の矢印は、それぞれの場所の輪郭移動から検出した方向と大きさを示している。例えば、フレーム１の画像中のエリアＡ１は、フレーム２の画像中のエリアＡ２に移動している。
【００６５】
次に、本実施形態に係わる撮像装置において、画像ノイズおよび色の修正の処理を、図９に示すフローチャートを用いて説明する。ここでは、例としてフレーム２の画像を修正する際のフローを説明する。なお、このフローは、不揮発性のメモリに書き込まれたプログラムに従って、カメラ演算制御回路１５１が実行する。
【００６６】
フレーム２の画像の撮像が終了すると、まず、フレーム２のノイズが大か否かの判定を行う（Ｓ１）。ここでは、フレーム２の撮影画像全体の画像データに基づいてノイズ量を検出し、このノイズ量が予め決められた値よりも大きいか否かを判定する。予め決められた値としては、画質が悪く鑑賞に堪えない程度とする。
【００６７】
ステップＳ１における判定の結果、フレーム２のノイズが大でなかった場合には、次に、フレーム２の色ずれが大きいか否かを判定する（Ｓ２）。ここでは、閃光撮影を行ったフレーム１の画像データと、フレーム２の画像データを比較し、色ずれが大きくないかを判定する。ステップＳ１における判定の結果、ノイズが小さいとしても、色ずれが大きい場合があることから、このステップで判定している。
【００６８】
ここで、ノイズ大小の判定は、例えばフレーム２内の、所定のエリアの画素毎の出力レベルばらつきを見て、あらかじめ官能的に定めたばらつき値と比較して判定する。また色ずれについては、例えばフレーム２内の所定エリアの色度を、フレーム1内の所定エリアの色度値と比較して、所定色度値以上の差があれば色ずれ大と判断する。
【００６９】
ステップＳ１における判定の結果、フレーム２のノイズが大であった場合、またはステップＳ２における判定の結果、フレーム２の色ずれが大であった場合には、次に、ステップＳ３以下において、画像修正を行う。まず、画像修正のために、フレーム１の輪郭情報を検出し（Ｓ３）、続いて、フレーム２の輪郭情報の検出を行う（Ｓ４）。輪郭情報の検出にあたっては、画像データを用いて、明るさや色の変化の大きいところを探し、その箇所を輪郭とする。
【００７０】
フレーム１およびフレーム２の輪郭情報を検出すると、次に、エリアごとの移動ベクトルを検出し（Ｓ５）、フレーム２の微細エリアごとのフレーム１の参照エリアを設定する（Ｓ６）。ここでは、フレーム１とフレーム２の撮影画像の輪郭を比較し、相関を取り、図８で説明したように、微細エリアごとに、フレーム１とフレーム２の輪郭の移動ベクトルを検出する。移動ベクトルの算出にあたって、輪郭から遠いエリアは、周囲の輪郭の移動ベクトルから補間して算出する。移動ベクトルが決まると、この移動ベクトルを用いて、フレーム２の微細エリアと対応するフレーム１の参照エリアを決定し、設定する。なお、微細エリアとしては、画像修正の際の単位となることから、肉眼で見た際に、自然な感じとなる程度のエリアのサイズであればよい。
【００７１】
移動ベクトルを検出、参照エリアを設定すると、次に、フレーム２の画像を修正する（Ｓ７）。ここでは、ステップＳ１０６において設定したエリアごとの移動ベクトルに基づいて、フレーム２の微細エリアごとの色合わせとノイズ除去を、対応するフレーム１の微細エリアに合わせて行う。図８に示す例においては、フレーム２のエリアＡ２は、フレーム１のエリアＡ１の色に合わせ、ノイズを低減する。ステップＳ７において修正画像を生成すると、フレーム２に対する修正のフローを終了する。
【００７２】
フレーム２に対する修正を行うと、次に、フレーム３に対する撮像と画像読出しを行い、この読み出された画像データとフレーム１に対する撮影画像を用いて、図９に示すフローと同様のフローを実行し、フレーム３に対する修正画像を生成する。以後、ＬＥＤ３２０の連続照明の下で取得した撮影画像に修正を施し、修正した動画像を生成する。この修正動画像を、最終的な動画ファイルとして、記録媒体１５４として記録する。
【００７３】
以上、説明したように、本発明の第１実施形態における撮像装置においては、複数フレームに１回の割合で閃光発光を行い、閃光発光を行わないフレームにおいては充電回路３１４の補充電を行うことができ、長時間の動画であっても発光を継続することができる。
【００７４】
また、本実施形態においては、閃光発光を行わないフレームにおいては、ＬＥＤ３２０による連続照明を行っているので、一定レベルの画像を取得することができる。また、閃光発光を行わないフレームにおいては、撮像感度を高く設定しているので、光量が少ない連続照明下においても一定のレベルの画像が得られる。
【００７５】
さらに、本実施形態においては、閃光発光により撮像した画像をベースにして、閃光発光をしていない画像のノイズや色を補正している。このため、閃光発光していないフレームであっても、閃光発光による撮影画像と略同等の画質が得られる。
【００７６】
さらに、本実施形態においては、撮影画像の輪郭の動きベクトルを検出し、フレーム間での対応させるべきエリアを決めている。このため、閃光発光によって取得した画像を用いて連続照明時の画像を、エリアごとに正確に修正することができる。
【００７７】
さらに、本実施形態においては、連続照明を行うためのＬＥＤ３２０の電源をカメラボディ１００側から供給するように構成している。このため、フラッシュユニット３００の電源がフラッシュ用コンデンサの充電中であって、電池に負荷が大きい場合でも十分な電力を得ることができる。また、フラッシュ用コンデンサの充電時間に影響を与えないので、動画から静止画切り換えても、即座に閃光発光を行うことができる。
【００７８】
なお、本実施形態においては、カメラボディ１００とレンズユニット２００が着脱自在であり、またフラッシュユニット３００とカメラボディ１００が着脱自在に構成している。しかし、これに限らず、レンズユニット２００とフラッシュユニット３００の少なくとも１つがカメラボディ１００に固定され、着脱不可能な構成としてもよい。
【００７９】
また、本実施形態においては、閃光発光の間隔は、４フレームに１回としていたが、これに限らず、４フレームより多い、または少ないフレーム数であってもよい。特に、動きが少ない場合には、もっと間隔をあけても問題ない。また、被写体の動きを検出し、それに基づいて閃光発光の間隔を可変にしてもよい。
【００８０】
さらに、本実施形態においては、連続照明を行うＬＥＤ３２０の電源は、カメラボディ１００内の電池１５２から供給していた。しかし、これに限らず、フラッシュユニット３００内の電池３１３から供給するようにしてもよい。この場合、電池３１３から充電回路３１４のフラッシュ用コンデンサにも充電することから、大容量の電池を用いることが望ましい。
【００８１】
次に、本発明の第２実施形態について、図１０および図１１を用いて説明する。第１実施形態においては、ＬＥＤ３２０による連続照明の際には、フレーム２からフレーム４における時刻ｔ２１から時刻ｔ４４まで、連続的に発光していた。これに対して、第２実施形態においては、フレーム２からフレーム４の間で、撮像素子１５５による撮像（露光）の間のみ、連続発光を行うようにしている。本実施形態における構成は、図１から図５に示した構成と同様であるが、図６に示したタイムチャートおよび図９に示したフローチャートで示した動作と異なることから、この相違点を中心に説明する。
【００８２】
図１０に本実施形態におけるタイムチャートを示す。第１実施形態と相違するのは、ＬＥＤ３２０の発光パターンが、フレームごとに撮像のための露光開始に応答して点灯し、露光停止に応答して消灯する。すなわち、フレーム２においては、時刻ｔ２１において撮像素子１５５は撮像を開始すると共に、ＬＥＤ３２０は連続発光を開始する。そして、時刻ｔ２４になると、撮像素子１５５は撮像を停止すると共に、ＬＥＤ３２０は連続発光を停止する。
【００８３】
図１１に本実施形態におけるフローチャートを示す。このフローチャートも第１実施形態の場合と同様に、カメラ演算制御回路１５１が不揮発性のメモリに記憶されているプログラムに従って実行し、フレーム２に対応した画像を高画質の画像に修正する場合を例に挙げて説明する。
【００８４】
図１１において、フレーム２の撮像が終了すると、まず、フレーム１の輪郭情報を検出し（Ｓ１１）、続いて、フレーム２の輪郭情報を検出する（Ｓ１２）。ここでは、第１実施形態の場合のステップＳ３、Ｓ４と同様、輪郭情報の検出にあたっては、画像データを用いて、明るさや色の変化の大きいところを探し、その箇所を輪郭とする。
【００８５】
次に、エリアごとの移動ベクトルを検出する（Ｓ１３）。ここでは、第１実施形態のステップＳ５と同様、ここでは、フレーム１とフレーム２の撮影画像の輪郭を比較し、相関を取り、微細エリアごとに、フレーム１とフレーム２の輪郭の移動ベクトルを算出する。近傍に輪郭が検出されない場合には、周囲の輪郭の移動から補間して算出する。
【００８６】
移動ベクトルを算出すると、次に、移動ベクトル量に基づいて、フレーム１の画像を、フレーム２の輪郭に合致するように画像変形を行う（Ｓ１４）。ここでは、例えば、図８（ｃ）において、フレーム１の画像のエリアＡ１を、フレーム２の画像のエリアＡ２に移動するようにし、画面全体で各エリアの移動を行って、変形画像を得る。この画像変形によって、フレーム１と同等の画質で、かつフレーム２に合致した画像が生成される。
【００８７】
画像変形を行うと、次に、変形画像に、フレーム１からフレーム２の輝度の変化を反映させる（Ｓ１５）。ここでは、フレーム１に対して、フレーム２で明るさが変化した部分があれば、対応エリアの明るさを調整する。ステップＳ１５において修正画像を生成すると、フレーム２に対する修正のフローを終了する。
【００８８】
フレーム２に対する修正を行うと、次に、フレーム３に対する撮像と画像読出しを行い、この読み出された画像データとフレーム１に対する撮影画像を用いて、図１１に示すフローと同様のフローを実行し、フレーム３に対する修正画像を生成する。以後、ＬＥＤ３２０の連続照明の下で取得した撮影画像に修正を施し、修正した動画像を生成する。この修正動画像を、最終的な動画ファイルとして、記録媒体１５４に記録する。
【００８９】
以上、説明したように、本発明の第２実施形態における撮像装置においては、ＬＥＤ３２０の発光パターンが、撮像素子１５５の撮像中のみ連続発光するようにしているので、第１実施形態の場合に比較し、ＬＥＤ３２０の発光電力を低減することができる。
【００９０】
また、本実施形態においては、閃光発光により照明していないフレームの修正画像については、閃光発光を行ったフレームの画像を元に変形しているので、閃光発光で照明を行っていないフレームに対するノイズ低減処理が不要になり、ノイズ処理能力が低い処理回路であっても対応可能である。また、色調なども、閃光発光を行った場合のフレームとの一致度を高くすることができる。その他、第１実施形態と同様の構成に伴う効果も達成することができる。
【００９１】
なお、本実施形態においては、フレーム２の画像データを取得後に行うステップＳ１１において、フレーム１の輪郭情報を検出していた。しかし、これに限らず、フレーム１の画像データを取得後、フレーム２の画像データを取得する前に、輪郭情報を検出するようにしても勿論かまわない。
【００９２】
次に、本発明の第３実施形態について、図１２を用いて説明する。第１および第２実施形態においては、閃光発光をキセノン管３１７により行っていたが、第３実施形態においては、連続照明を行うＬＥＤ３２０によって、閃光発光も行うようにしている。本実施形態における構成は、図１から図５に示した構成と同様であり、図６に示したタイムチャートが異なることから、この相違点を中心に説明する。
【００９３】
図１２は、本実施形態におけるタイムチャートであり、本実施形態においてもフレーム１において閃光発光を行い、フレーム２〜４において、ＬＥＤ３２０による連続照明を行っている。しかし、フレーム１における閃光発光は、時刻ｔ１１から時刻ｔ１３の間、ＬＥＤ３２０によって短時間の間、高輝度で閃光発光を行う。また、フレーム５においても時刻ｔ５１から時刻ｔ５３までの短時間の間、ＬＥＤ３２０によって高輝度で閃光発光を行う。なお、時刻ｔ１３、時刻ｔ５３は、図６における時刻ｔ１２、時刻ｔ５２より早くても遅くてもよい。
【００９４】
ＬＥＤ３２０による閃光発光は、キセノン管３１７用の充電回路３１４のフラッシュ用コンデンサの電荷を、ＬＥＤ３２０に注入し、高輝度で短時間発光させることにより得る。なお、ＬＥＤ３２０による閃光発光は、フラッシュ用コンデンサ以外に、別のコンデンサを配置し、このコンデンサを利用してもよい。また、電源に余裕が有る場合には、コンデンサの充電電流を使用することなく、電源から直接、大電流を流すようにしてもよい。
【００９５】
本発明の第３実施形態によれば、キセノン管３１７による閃光発光ほどの光量が必要ない場合には、制御が簡単であり、エネルギ効率もよく、また発熱が少ないことから、長時間の動画撮影に好適である。その他、第１および第２実施形態と同様の構成に伴う効果も達成することができる。
【００９６】
なお、本実施形態においては、フレーム２〜４において、ＬＥＤ３２０は第２実施形態と同様に、撮像期間のみ連続照明を行うようにしているが、第１実施形態と同様に、フレーム２〜４の間、連続照明を行うようにしてもよい。また、本実施形態は、第１実施形態における照明方法の変形例であることから、画像処理は、第１実施形態と同様に、図９に示したフローチャートを実行するが、図１１に示したフローチャートを実行するようにしてもよい。
【００９７】
次に、本発明の第４実施形態について、図１３を用いて説明する。第１ないし第３実施形態においては、連続照明をＬＥＤ３２０により行っていたが、第４実施形態においては、閃光発光を行うキセノン管３１７によって、連続照明も行うようにしている。本実施形態における構成は、図１から図５に示した構成と同様であり、図６に示したタイムチャートが異なることから、この相違点を中心に説明する。
【００９８】
図１３は、本実施形態におけるタイムチャートであり、本実施形態においてもフレーム１においてキセノン管３１７による閃光発光を行い、フレーム２〜４において、連続照明を行っている。しかし、フレーム２〜４における連続照明（時刻ｔ２１〜ｔ２４、時刻ｔ３１〜ｔ３４、時刻ｔ４１〜ｔ４４）は、キセノン管３１７によって、いわゆるフラッシュのフラット発光によって行う。
【００９９】
フラット発光は、キセノン管３１７に発光を開始させ、開始後はキセノン管３１７に流れる電流を極短い周期でオンオフを繰り返し、これによって微小発光を連続させ、実質的に連続発光を行わせる発光方式である。
【０１００】
本発明の第４実施形態によれば、キセノン管３１７によるフラット発光によって連続照明を行うようにしているので、大光量の連続照明を得ることができる。このため、比較的短時間ではあるが、連続発光の光量が多く必要とする、遠距離の被写体の場合に有効である。また、本実施形態においては、ＬＥＤ３２０を必要としない。このため、フラッシュユニット３２０の小型化を図ることができる。その他、第１ないし第３実施形態と同様の構成に伴う効果も達成することができる。なお、本実施形態は、第１実施形態における照明方法の変形例であることから、画像処理は、第１実施形態と同様に、図９に示したフローチャートを実行するが、図１１に示したフローチャートを実行するようにしてもよい。
【０１０１】
以上説明したように、本発明の各実施形態においては、撮像素子１５５等を含む撮像手段による動画の撮影に連動し、複数フレーム数のごとに１回（例えば、フレーム１、６）、閃光発光により撮像時の光量を補う第１の照明手段（例えば、キセノン管３１７、充電回路３１４、発光回路３１５等）と、第１の照明手段による閃光発光を行わないフレーム（例えば、フレーム２〜５）に対して、閃光発光よりも少ない時間あたりの光量で連続照明により撮影時の光量を補う第２の照明手段（例えば、ＬＥＤ３２０、駆動回路３１８等）を有し、閃光発光により撮像したフレームの画像を基準にして、光量不足となる連続発光によって撮像した画像を修正している。このため、暗い場所でも良好な画質で撮影でき、照明に必要な電力が少なく照明部の過熱の心配もない。
【０１０２】
なお、本発明の各実施形態においては、撮影装置は、カメラボディ１００にレンズユニット２００を着脱自在な構成としていたが、これに限らず、レンズユニットをカメラボディ１００に固定し、着脱不可能な構成としても構わない。また、閃光発光の間隔は、４フレームに１回としていたが、間隔はこれに限られない。動きが少ない場合には間隔を広げても問題ない。被写体の動きを検出し、この検出結果に基づいて閃光発光の間隔を可変にしてもよい。
【０１０３】
また、本発明の各実施形態においては、フラッシュユニット３００の電源は、内部に配置していたが、フラッシュユニット３００の外部に配置した別電源でも構わない。また、カメラボディ１００からの供給だけで作動するようにしてもよい。さらにＬＥＤはフラッシュユニット３００の電源で作動するようにしてもよい。
【０１０４】
さらに、本発明の各実施形態においては、キセノン管３１７とＬＥＤ３２０を配置していたが、キセノン管３１７は他の閃光放電管でもよく、またＬＥＤ３２０は他の半導体発光素子等の連続発光が可能な素子でもよい。
【０１０５】
また、本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、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、動画が撮影可能な撮像装置であれば、本発明を適用することができる。
【０１０６】
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】
【０１０７】
１００・・・カメラボディ、１０１・・・レリーズ釦、１０２・・・パワースイッチ、１０３・・・ホットシュー、１０４・・・背面ＬＣＤパネル、１０５・・・コントロール釦、１０６・・・メニュー釦、１０７・・・ホットシュー接点、１０８・・・背面コネクタ、１５１・・・カメラ演算制御回路、１５２・・・電池、１５３・・・電源回路、１５４・・・記録媒体、１５５・・・撮像素子、２００・・・レンズユニット、２０１・・・レンズ、３００・・・フラッシュユニット、３０１・・・発光窓、３０２・・・照射窓、３０３・・・チャージランプ、３０４・・・パワー釦、３０５・・・シューフット、３０７・・・シューフット接点、３０８・・・コネクタ、３１１・・・フラッシュ制御回路、３１２・・・メモリ、３１３・・・電池、３１４・・・充電回路、３１５・・・発光回路、３１６・・・反射傘、３１７・・・キセノン管、３１８・・・駆動回路、３１９・・・反射傘、３２０・・・ＬＥＤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続して撮像を行うことにより動画を撮影可能な撮像手段と、これと連動して撮像時の光量を補う照明手段と、を有する撮像装置において、
上記照明手段は、閃光発光により照明する第１の照明モード、又は１フレームあたりの光量が上記閃光発光よりも少ない光量で複数フレームに対して持続的に照明する第２の照明モードで撮影時の光量を補うものであり、
上記撮像装置は、上記第１の照明モードで撮影した画像により上記第２の照明モードで撮影した画像の色調およびノイズを補正して、全フレームの画質を同等にする画像処理手段を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記第２の照明モードで撮像を実施する際、撮像感度を高く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】
連続して撮像を行うことにより動画を撮影可能な撮像手段と、これと連動して撮像時の光量を補う照明手段と、を有する撮像装置において、
上記照明手段は、閃光発光により照明する第１の照明モード、又は１フレームあたりの光量が上記閃光発光よりも少ない光量で複数フレームに対して持続的に照明する第２の照明モードで撮影時の光量を補うものであり、
上記撮像装置は、上記第１の照明モードで撮影した画像の輪郭情報が、上記第２の照明モードで撮影された各フレームの画像の輪郭移動情報と同等になるように、該第１の照明モードで撮影した画像を変形する画像処理手段を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
上記第２の照明モードで撮像を実施する際、撮像感度を高く設定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】
連続して撮像を行うことにより動画を撮影可能な撮像手段と、
上記撮像手段による上記動画の撮影に連動し、複数フレーム数ごとに１回、閃光発光により撮像時の光量を補う第１の照明手段と、
上記第１の照明手段による上記閃光発光を行わないフレームに対して、１フレームあたりの光量が上記閃光発光よりも少ない光量で複数フレームに対して連続照明して撮影時の光量を補う第２の照明手段と、
上記閃光発光で撮影した画像に基づいて、上記連続照明で撮影した画像を修正する画像処理手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
上記画像処理手段は、上記閃光発光で撮影した画像に基づいて、上記連続照明で撮影した画像のノイズおよび色を補正することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
上記画像処理手段は、上記閃光発光および上記連続照明で撮影した画像の輪郭の動きベクトルを検出し、上記閃光発光で撮影した画像を用いて、上記連続照明で撮影した画像の輪郭を補正することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項８】
上記撮像手段は、上記連続照明で撮影する際には、上記閃光発光で撮影する際に比較して、撮像感度を高くすることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項９】
上記第１の照明手段はフラッシュユニット内から電源の供給を受け、
上記第２の照明手段は、カメラ本体内から電源の供給を受ける、
ことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項１０】
上記第１の照明手段は、上記閃光発光を行うための充電回路を有し、上記閃光発光を行わないフレームにおいて、上記充電回路の充電を行うことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項１１】
上記第２の照明手段は、上記撮像手段による撮像期間のみ上記連続照明を行うことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項１２】
上記第１の照明手段は、発光ダイオードに充電回路中のコンデンサに蓄えた電流を短時間で通電させて高輝度の閃光発光を行い、
上記第２の照明手段は、上記発光ダイオードに電流を連続的に通電させて連続照明を行う、
ことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項１３】
上記第１の照明手段は、閃光発光管に充電回路中のフラッシュ用コンデンサに蓄えた電流を短時間で放電させて閃光発光を行い、
上記第２の照明手段は、上記閃光発光管に充電回路中の上記フラッシュ用コンデンサに蓄えた電流をオンオフすることにより微小発光を繰り返してフラット発光を行う、
ことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項１４】
連続して撮像を行うことにより動画を撮影可能な撮像手段と、
上記撮像手段による上記動画の撮影に連動し、複数フレーム数ごとに１回、閃光発光により撮像時の光量を補う第１の照明手段と、
上記第１の照明手段による上記閃光発光を行わないフレームに対して、１フレームあたりの光量が上記閃光発光よりも少ない光量で、複数フレームに対して連続照明により撮影時の光量を補う第２の照明手段と、
を具備し、
上記第１の照明手段は、さらに、上記閃光発光を行うための充電回路を有し、上記閃光発光を行わないフレームにおいて、上記充電回路の充電を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項１５】
動画を撮像するときの光量を照明手段によって補う撮像方法において、
閃光発光により照明する第１の照明モードで撮影した画像により、１フレームあたりの光量が該閃光発光よりも少ない光量で複数フレームに対して持続的に照明する第２の照明モードで撮影した画像の色調およびノイズを補正して、全フレームの画質を同等にすることを特徴とする撮像方法。
【請求項１６】
動画を撮像するときの光量を照明手段によって補う撮像方法において、
閃光発光により照明する第１の照明モードで撮影した画像の輪郭情報が、１フレームあたりの光量が該閃光発光よりも少なく光量で複数フレームに対して持続的に照明する第２の照明モードで撮影された各フレームの画像の輪郭移動情報と同等になるように、該第１の照明モードで撮影した画像を変形することを特徴とする撮像方法。
【請求項１７】
動画を撮像するときの光量を照明手段によって補う撮像方法において、
連続して撮像を行うことにより動画を撮影するステップと、
動画の撮影に連動し、複数フレームごとに１回、閃光発光により撮像時の光量を補い、該閃光発光を行わないフレームに対して連続照明して撮影時の光量を補って動画を撮像するステップと、
上記閃光発光で撮影した画像に基づいて、上記連続照明で撮影した画像を修正するステップと、
を有することを特徴とする撮像方法。
【請求項１】
連続して撮像を行うことにより動画を撮影可能な撮像手段と、これと連動して撮像時の光量を補う照明手段と、を有する撮像装置において、
上記照明手段は、閃光発光により照明する第１の照明モード、又は１フレームあたりの光量が上記閃光発光よりも少ない光量で複数フレームに対して持続的に照明する第２の照明モードで撮影時の光量を補うものであり、
上記撮像装置は、上記第１の照明モードで撮影した画像により上記第２の照明モードで撮影した画像の色調およびノイズを補正して、全フレームの画質を同等にする画像処理手段を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記第２の照明モードで撮像を実施する際、撮像感度を高く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】
連続して撮像を行うことにより動画を撮影可能な撮像手段と、これと連動して撮像時の光量を補う照明手段と、を有する撮像装置において、
上記照明手段は、閃光発光により照明する第１の照明モード、又は１フレームあたりの光量が上記閃光発光よりも少ない光量で複数フレームに対して持続的に照明する第２の照明モードで撮影時の光量を補うものであり、
上記撮像装置は、上記第１の照明モードで撮影した画像の輪郭情報が、上記第２の照明モードで撮影された各フレームの画像の輪郭移動情報と同等になるように、該第１の照明モードで撮影した画像を変形する画像処理手段を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
上記第２の照明モードで撮像を実施する際、撮像感度を高く設定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】
連続して撮像を行うことにより動画を撮影可能な撮像手段と、
上記撮像手段による上記動画の撮影に連動し、複数フレーム数ごとに１回、閃光発光により撮像時の光量を補う第１の照明手段と、
上記第１の照明手段による上記閃光発光を行わないフレームに対して、１フレームあたりの光量が上記閃光発光よりも少ない光量で複数フレームに対して連続照明して撮影時の光量を補う第２の照明手段と、
上記閃光発光で撮影した画像に基づいて、上記連続照明で撮影した画像を修正する画像処理手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
上記画像処理手段は、上記閃光発光で撮影した画像に基づいて、上記連続照明で撮影した画像のノイズおよび色を補正することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
上記画像処理手段は、上記閃光発光および上記連続照明で撮影した画像の輪郭の動きベクトルを検出し、上記閃光発光で撮影した画像を用いて、上記連続照明で撮影した画像の輪郭を補正することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項８】
上記撮像手段は、上記連続照明で撮影する際には、上記閃光発光で撮影する際に比較して、撮像感度を高くすることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項９】
上記第１の照明手段はフラッシュユニット内から電源の供給を受け、
上記第２の照明手段は、カメラ本体内から電源の供給を受ける、
ことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項１０】
上記第１の照明手段は、上記閃光発光を行うための充電回路を有し、上記閃光発光を行わないフレームにおいて、上記充電回路の充電を行うことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項１１】
上記第２の照明手段は、上記撮像手段による撮像期間のみ上記連続照明を行うことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項１２】
上記第１の照明手段は、発光ダイオードに充電回路中のコンデンサに蓄えた電流を短時間で通電させて高輝度の閃光発光を行い、
上記第２の照明手段は、上記発光ダイオードに電流を連続的に通電させて連続照明を行う、
ことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項１３】
上記第１の照明手段は、閃光発光管に充電回路中のフラッシュ用コンデンサに蓄えた電流を短時間で放電させて閃光発光を行い、
上記第２の照明手段は、上記閃光発光管に充電回路中の上記フラッシュ用コンデンサに蓄えた電流をオンオフすることにより微小発光を繰り返してフラット発光を行う、
ことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項１４】
連続して撮像を行うことにより動画を撮影可能な撮像手段と、
上記撮像手段による上記動画の撮影に連動し、複数フレーム数ごとに１回、閃光発光により撮像時の光量を補う第１の照明手段と、
上記第１の照明手段による上記閃光発光を行わないフレームに対して、１フレームあたりの光量が上記閃光発光よりも少ない光量で、複数フレームに対して連続照明により撮影時の光量を補う第２の照明手段と、
を具備し、
上記第１の照明手段は、さらに、上記閃光発光を行うための充電回路を有し、上記閃光発光を行わないフレームにおいて、上記充電回路の充電を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項１５】
動画を撮像するときの光量を照明手段によって補う撮像方法において、
閃光発光により照明する第１の照明モードで撮影した画像により、１フレームあたりの光量が該閃光発光よりも少ない光量で複数フレームに対して持続的に照明する第２の照明モードで撮影した画像の色調およびノイズを補正して、全フレームの画質を同等にすることを特徴とする撮像方法。
【請求項１６】
動画を撮像するときの光量を照明手段によって補う撮像方法において、
閃光発光により照明する第１の照明モードで撮影した画像の輪郭情報が、１フレームあたりの光量が該閃光発光よりも少なく光量で複数フレームに対して持続的に照明する第２の照明モードで撮影された各フレームの画像の輪郭移動情報と同等になるように、該第１の照明モードで撮影した画像を変形することを特徴とする撮像方法。
【請求項１７】
動画を撮像するときの光量を照明手段によって補う撮像方法において、
連続して撮像を行うことにより動画を撮影するステップと、
動画の撮影に連動し、複数フレームごとに１回、閃光発光により撮像時の光量を補い、該閃光発光を行わないフレームに対して連続照明して撮影時の光量を補って動画を撮像するステップと、
上記閃光発光で撮影した画像に基づいて、上記連続照明で撮影した画像を修正するステップと、
を有することを特徴とする撮像方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図８】
【図５】
【図６】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図８】
【図５】
【図６】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−２３９０８４（Ｐ２０１１−２３９０８４Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０７４８６（Ｐ２０１０−１０７４８６）
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【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）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【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）】
[ Back to top ]