撮像装置及び撮像装置の制御方法
【課題】記録される画像データに影響を及ぼすことなく、フォーカス動作を正確にすることが可能となる撮像装置を提供する。
【解決手段】所定期間毎のタイミング信号に応答して撮像素子１０２の露光と読み出しを制御する撮像制御手段１０と、撮像レンズ１０１を駆動する撮像レンズ駆動手段と、補助光発光手段３０と、読み出された画像信号の所定の周波数帯域の信号レベルを検出するノイズレベル検出回路１０６を有し、第１の撮像制御モードで読み出された１画面分の画像信号から、ノイズレベル検出回路１０６により検出される信号に基いて算出した第１のノイズ信号レベルが第１の所定値より大きい場合、第２の撮像制御モードに切り替え、第２の撮像制御モードで読み出された１画面分の画像信号から、ノイズレベル検出回路１０６により検出される信号に基いて算出した第２のノイズ信号レベルが第２の所定値より小さい場合、第１の撮像制御モードに切り替える。
【解決手段】所定期間毎のタイミング信号に応答して撮像素子１０２の露光と読み出しを制御する撮像制御手段１０と、撮像レンズ１０１を駆動する撮像レンズ駆動手段と、補助光発光手段３０と、読み出された画像信号の所定の周波数帯域の信号レベルを検出するノイズレベル検出回路１０６を有し、第１の撮像制御モードで読み出された１画面分の画像信号から、ノイズレベル検出回路１０６により検出される信号に基いて算出した第１のノイズ信号レベルが第１の所定値より大きい場合、第２の撮像制御モードに切り替え、第２の撮像制御モードで読み出された１画面分の画像信号から、ノイズレベル検出回路１０６により検出される信号に基いて算出した第２のノイズ信号レベルが第２の所定値より小さい場合、第１の撮像制御モードに切り替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低照度な被写体を動画記録する際に好適な、デジタルカメラ等の撮像装置及び撮像装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の撮像装置では、被写体はＣＣＤセンサ等の撮像素子に露光され、光電変換された画像信号が読み出される。フォーカスのような撮影条件は、撮像素子から出力された画像信号に基づいて調整される。画像信号にノイズが多く含まれると、フォーカス位置制御に使用する合焦データにも、多くのノイズが含まれてしまう。
【０００３】
低照度被写体では、動画記録開始前に補助光を照射し、主被写体に対する合焦位置を決定できるが、動画記録中に、主被写体、もしくは撮影者が移動すると、合焦位置が変わってしまい、その際、合焦データのＳ／Ｎが低下し、ピントがずれてしまう場合がある。
【０００４】
これを解決するため、下記の特許文献１では、奇数駒の被写体像を表す画像データは，動画を表す画像データとしてメモリ・カードに記録し、偶数駒の被写体像が撮像により得られるタイミングでは，被写体に補助光を照射し、合焦制御に利用する。
【０００５】
また、下記の特許文献２では、被写体の明るさが不十分な場合には撮像周期を遅くする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１６３５２７号公報
【特許文献２】特開２００１−２５７９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、通常の撮像周期よりも２倍の周期に駆動を切り替えた場合、１回の撮像で確保できる露光時間が短く、光信号入力レベルが小さくなり、回路ゲインをアップさせることになる。
【０００８】
Ｓ／Ｎの観点では、一般的に、入力側のＳｉ／Ｎｉに対して、出力側のＳｏ／Ｎｏがどれだけ劣化するかを示すものとして、雑音指数Ｆが定義され、次の式で表される。
【０００９】
Ｆ＝（Ｓｉ／Ｎｉ）／（Ｓｏ／Ｎｏ）
この雑音指数を多段の増幅器で接続されたシステムで考えた場合、各段の増幅器の利得をＧ１、Ｇ２、・・・Ｇｎ、雑音指数をＦ１、Ｆ２、・・・Ｆｎとすると、そのトータル雑音指数Ｆｔｏｔａｌは、次の式で表される。
【００１０】
Ｆｔｏｔａｌ＝Ｆ１＋（Ｆ２−１）／Ｇ１＋・・・＋（Ｆｎ−１）／（Ｇ１×Ｇ２×・・・×Ｇｎ−１）
この式から、第２項はＧ１が大きければＦ２の影響は少なくなり、初段の利得が大きければ２段目の雑音指数の影響は少なくなり、３段目以降は更に顕著になることがわかる。すなわち、多段接続システムのトータル雑音指数を低くするには、できるだけ前段で増幅した方が有利である。その上、光電変換するシステムでは、光でのパワーが１／２になると、電気での電圧が１／２に、電気での電力が１／４になってしまい、更に顕著である。従って、撮像素子の露光時間を短くすると、記録画像のＳ／Ｎが低下してしまう。
【００１１】
特許文献２では、被写体の明るさが不十分な場合には撮像周期を遅くするので、１回の撮像で確保できる露光時間が長くなり、記録画像のＳ／Ｎは高くなるが、フレームレートが遅くなってしまう。
【００１２】
このように、所望のフォーカス精度が得られる場合にも、撮像手段の駆動を切り替えるのは、記録画像としては、好ましくない。また、特許文献２では、被写体の明るさで、撮像手段の駆動切り替え判別を行うのは、適切ではない。例えばＣＣＤセンサでは、画像信号輝度レベルが同じであっても、温度上昇により、暗電流が増加し、出力された画像信号にノイズが多く含まれると、フォーカス位置制御に使用する合焦データにも、多くのノイズが含まれてしまう。
【００１３】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、所望のフォーカス精度が得られない場合のみ、撮像手段の駆動を切り替え、ピントの精度を維持するので、記録される画像データに影響を及ぼすことなく、フォーカス動作を正確にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、被写体の光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子と、所定期間毎のタイミング信号に応答して前記撮像素子の露光と読み出しを制御する撮像制御手段と、前記撮像素子の受光面前方に移動自在に配置された撮像レンズと、前記撮像レンズを駆動する撮像レンズ駆動手段と、被写体に補助光を照射する補助光発光手段と、前記撮像制御手段によって読み出された前記画像信号の所定の周波数帯域の信号レベルを検出する信号レベル検出手段と、を有し、前記撮像制御手段における第１の撮像制御モードで読み出された１画面分の前記画像信号から、前記信号レベル検出手段により検出される信号に基づき第１のノイズ信号レベルを算出し、前記第１のノイズ信号レベルが第１の所定値より大きい場合、前記撮像制御手段を第２の撮像制御モードに切り替え、前記撮像制御手段における第２の撮像制御モードで読み出された１画面分の前記画像信号から、前記信号レベル検出手段により検出される信号に基づき第２のノイズ信号レベルを算出し、前記第２のノイズ信号レベルが第２の所定値より小さい場合、前記撮像制御手段を第１の撮像制御モードに切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば所望のフォーカス精度が得られない場合のみ、撮像手段の駆動を切り替え、ピントの精度を維持するので、記録される画像データに影響を及ぼすことなく、フォーカス動作を正確にすることが可能となる撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態に係る撮像装置として挙げられる、デジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】ノイズ信号レベル検出回路１０６を構成する、特に検波回路の具体的な回路図の一例を示す図である。
【図３】撮像手段１０の駆動を切り替える一例を示す図である。
【図４】撮像手段１０の駆動を切り替える一例を示す図である。
【図５】フォーカスレンズ位置が決定され、動画記録を開始した後の、撮像手段１０の駆動を切り替える処理の一例のフローチャートを示す図である。
【図６】撮像手段１０の駆動を切り替える一例を示す図である。
【図７】撮像手段１０の駆動を切り替える一例を示す図である。
【図８】フォーカスレンズ位置が決定され、動画記録を開始した後の、撮像手段１０の駆動を切り替える処理の一例のフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、第１の実施形態に係る撮像装置として挙げられる、デジタルカメラの構成を示すブロック図である。１０１はレンズ及び絞りからなる撮像光学系であり、１０２はＣＣＤセンサ（撮像素子）である。１０３はアナログ信号処理を行う相関二重サンプリング（Ｃｏｒｒｅｌｌａｔｅｄ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ：以下ＣＤＳ）回路であり、１０４は所望の増幅度に設定可能なプログラマブル・ゲイン・アンプ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐ：以下ＰＧＡ）回路である。１０５はアナログデジタルコンバータ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：以下ＡＤＣ）回路であり、１０６は、ＰＧＡ回路１０４の出力信号のノイズ信号レベル検出回路である。また、１０７は、ＣＣＤセンサ１０２、ＣＤＳ回路１０３、ＰＧＡ回路１０４、ＡＤＣ回路１０５、及びノイズ信号レベル検出回路１０６を動作させる信号を発生するタイミング信号発生回路であり、１０８は、光学系１０１の駆動回路である。１０２〜１０５までを合わせて撮像手段１０とし、後述するシステム制御部１１５をタイミング信号発生回路１０７を用いて撮像手段１０を制御する制御手段とする。撮像光学系１０１には、被写体像を撮像素子１０２の受光面上に結像させるためのフォーカスレンズが設けられている。フォーカスレンズの光軸は、撮像素子１０２の光軸と一致しており、光軸に沿って移動自在である。駆動回路１０８によって制御される。
【００１９】
１０９〜１１４は１０９に入力される画像データを処理する画像処理手段２０を構成する。１０９は撮影した画像データに必要な信号処理を行う信号処理回路であり、１１０は信号処理された画像データを記憶する画像メモリであり、１１１は撮像装置から取り外し可能な画像記録媒体である。１１２は信号処理された画像データを画像記録媒体１１１に記録する記録制御部であり、１１３は信号処理された画像データを表示する画像表示装置であり、１１４は画像表示装置１１３に画像を表示する表示回路である。１１５は撮像装置全体を制御するシステム制御部であり、１１６は不揮発性メモリ（ＲＯＭ）である。不揮発性メモリ１１６には、システム制御部１１５により実行される制御方法を記載したプログラム、プログラムを実行する際に使用されるパラメータ及びテーブル等の制御データ、並びにキズアドレス等の補正データが記憶されている。１１７は不揮発性メモリ１１６に記憶されたプログラム、制御データ及び補正データが転送されて記憶し、システム制御部１１５が撮像装置を制御する際に使用する揮発性メモリ（ＲＡＭ）である。１１８は操作部であり、ユーザから撮像手段１０あるいは画像処理手段２０へ与える指示全般を、指示信号としてシステム制御部１１５に送信する。なお、撮影動作に先立ち、撮像装置の電源投入時等のシステム制御部１１５の動作開始時において、不揮発性メモリ１１６から必要なプログラム、制御データ及び補正データを揮発性メモリ１１７に転送して記憶してある。また、これらのプログラムやデータは、システム制御部１１５が撮像装置を制御する際に使用される。更に、必要に応じて、追加のプログラムやデータが不揮発性メモリ１１６から揮発性メモリ１１７に転送されたり、システム制御部１１５により直接不揮発性メモリ１１６内のデータが読み出されて使用されたりする。
【００２０】
１１９〜１２０は被写体に補助光を照射する補助光発光手段３０を構成する。１１９は補助光発光部であり、１２０は補助光発光部１１９の発光制御を行う補助光発光制御回路である。
【００２１】
次に、上述のように構成された撮像装置を用いた、低照度被写体での動画撮影動作について説明する。
【００２２】
操作部１１８から、動画記録開始の指示を受けたシステム制御部１１５は、記録開始に先立ち、タイミング信号発生回路１０７を用いて、撮像手段１０によって、一定周期、例えば、通常の撮像周期である１／３０秒での撮像動作を行う。もちろん、撮像周期は、１／３０秒に限らず１／６０秒などその他のものでも良い。また、補助光発光手段３０から所定時間照射された被写体像を表す画像信号からフォーカスレンズ制御信号を取得し、駆動回路１０８によって、光学系１０１に設けられているフォーカスレンズを制御する。フォーカスレンズ制御は、例えば以下により行われる。撮像手段１０から、被写体像を表すデジタル画像信号が、画像処理手段２０に一定周期で出力される。信号処理回路１０９において、デジタル画像信号から高周波数成分が抽出され、被写体像の合焦の程度を表す合焦データが演算される。演算された合焦データにもとづいて、駆動回路１０８によってフォーカスレンズが制御され、フォーカスレンズが移動させられる。被写体の撮像、合焦データの演算が繰り返されて合焦データのレベルが最大となったときのフォーカスレンズの位置が合焦位置として決定される。
【００２３】
フォーカスレンズ位置が決定されると、システム制御部１１５は、動画記録を開始する。動画記録は、例えば以下により行われる。撮像手段１０から一定周期で出力されるデジタル画像信号に対して、画像処理手段２０は、色変換、ホワイトバランス、ガンマ補正等の画像処理、解像度変換処理等を行う。画像メモリ１１０は、信号処理中のデジタル画像信号を一時的に記憶したり、信号処理された画像データを記憶したりするために用いられる。記録制御部１１２は、この画像ファイルを、画像記録媒体１１１に記録する。記録するのと合わせ、信号処理回路１０９により解像度変換処理を実施された後、表示回路１１４により画像表示装置１１３に適した信号に変換されて画像表示装置１１３に表示されることもある。
【００２４】
ここで、ノイズ信号レベル検出回路１０６は、撮像手段１０でＡＤ変換される前のアナログ画像から、所定の周波数帯域のノイズ信号レベルを検出し、システム制御部１１５に一定周期で出力する。
【００２５】
図２は、ノイズ信号レベル検出回路１０６を構成する、特に検波回路の具体的な回路図の一例を示す図である。検波回路は、オペアンプＯＰ２０１〜ＯＰ２０３と抵抗Ｒ２０１〜Ｒ２１２、コンデンサＣ２０１〜Ｃ２０４、ダイオードＤ２０１、Ｄ２０２で構成される。なお、本発明にかかる検波回路は、図２に示した回路に限定されるものではなく、種種の変形例が可能である。
【００２６】
ノイズ信号レベル検出回路１０６の入力段には、撮像手段１０が有する伝送周波数帯域の中で、撮像信号には含まれない周波数帯域のみを通過する帯域制限フィルタが構成されている。すなわち撮像信号成分は無く、ホワイトノイズのみが存在する周波数帯域の信号を検波回路に入力する。ノイズ信号レベル検出回路１０６の入力であるＡＤＣ回路１０５の入力信号レベルは、被写体照度に係わらず、常に適正レベルになるように、ＣＣＤセンサ１０２の露光量や露光時間、ＰＧＡ回路１０４の増幅度が調整されている。ここでの信号レベルは一定であるので、撮像信号が有する周波数帯域外のホワイトノイズレベルを検出すれば、撮像信号のＳ／Ｎがわかる。従って、システム制御部１１５は、ノイズ信号レベル検出回路１０６から出力されるノイズ信号レベルより、前記フォーカスレンズを制御するために演算される合焦データのＳ／Ｎを算出することができる。ノイズ信号レベルが所定値より大きい場合、所望のフォーカス精度が得られないと判断し、以下の処理を行う。
図３及び図４は、撮像手段１０の駆動を切り替える一例を示す図である。図３においては、通常の撮像周期は１／３０秒で行われており、３０ｆｐｓ動画が、画像記録媒体１１１に記録されている。システム制御部１１５は、所望のフォーカス精度が得られないと判断すると、撮像手段１０によって、例えば図４に示す、通常の撮像周期である１／３０秒よりも２倍の周期である１／６０秒に駆動を切り替える。更に、２回の撮像に１回の割合で、補助光発光手段３０によって、被写体に補助光を照射させる。補助光が照射された時に撮像された被写体像を表すデジタル画像信号にもとづいて、フォーカスレンズが合焦位置に位置決めさせられる。補助光が照射されていない時に撮像された被写体像を表す画像データは、画像記録媒体１１１に記録される。補助光が照射されて得られる被写体像を表すデジタル画像信号にもとづいて、フォーカスレンズが合焦位置に位置決めさせられるので、比較的正確にフォーカスレンズを位置決めできる。画像記録媒体１１１には、補助光が照射させられていないので、補助光による影響がない、３０ｆｐｓ動画が記録される。もちろん、撮像周期は、２倍の周期である１／６０秒に限らず、４倍の周期である１／１２０秒などその他のものでも良い。また、補助光照射は、２回の撮像に１回の割合に限らず、複数回の撮像に１回の割合でも良い。
【００２７】
図５は、フォーカスレンズ位置が決定され、動画記録を開始した後の、撮像手段１０の駆動を切り替える処理の一例のフローチャートを示す図である。動画記録が開始される（Ｓ５０１）と、システム制御部１１５の指示により、タイミング信号発生回路１０７が撮像手段１０を制御し、第１の動画撮影動作である、通常の撮像周期である１／３０秒での撮像動作を行う（Ｓ５０２）。もちろん、撮像周期は、１／３０秒に限らず１／６０秒などその他のものでも良い。システム制御部１１５は、操作部１１８からの動画記録終了通知有無を確認（Ｓ５０３）し、動画記録終了通知が有ると動画記録を終了させる（Ｓ５１０）。動画記録終了通知が無い場合、システム制御部１１５は、ノイズ信号レベル検出回路１０６から、第１のノイズ信号レベルである、通常の撮像周期である１／３０秒での撮像動作時の所定の周波数帯域のノイズ信号レベルを検出する（Ｓ５０４）。システム制御部１１５は、第１のノイズ信号レベルと予め設定されている第１の所定値と比較する（Ｓ５０５）。システム制御部１１５は、第１のノイズ信号レベルが第１の所定値より小さい場合、第１の動画撮影動作を継続する。システム制御部１１５は、第１のノイズ信号レベルが第１の所定値より大きい場合、第２の動画撮影動作である、例えば、通常の撮像周期である１／３０秒よりも２倍の周期である１／６０秒に駆動を切り替える。更に、２回の撮像に１回の割合で、補助光発光手段３０によって、被写体に補助光を照射させる。補助光が照射された時に撮像された被写体像を表すデジタル画像信号にもとづいて、フォーカスレンズが合焦位置に位置決めさせられる。補助光が照射されていない時に撮像された被写体像を表す画像データは、画像記録媒体１１１に記録される（Ｓ５０６）。もちろん、撮像周期は、２倍の周期である１／６０秒に限らず、４倍の周期である１／１２０秒などその他のものでも良い。また、補助光照射は、２回の撮像に１回の割合に限らず、複数回の撮像に１回の割合でも良い。システム制御部１１５は、操作部１１８からの動画記録終了通知有無を確認（Ｓ５０７）し、動画記録終了通知が有ると動画記録を終了させる（Ｓ５１０）。動画記録終了通知が無い場合、システム制御部１１５は、ノイズ信号レベル検出回路１０６から、第２のノイズ信号レベルである、１／６０秒での撮像動作で、被写体に補助光を照射させていない撮像信号の所定周波数帯域のノイズ信号レベルを検出する（Ｓ５０８）。システム制御部１１５は、第２のノイズ信号レベルと予め設定されている第２の所定値と比較する（Ｓ５０９）。システム制御部１１５は、第２のノイズ信号レベルが第２の所定値より大きい場合、第２の動画撮影動作を継続する。システム制御部１１５は、第２のノイズ信号レベルが第２の所定値より小さい場合、第１の動画撮影動作に切り替える。
【００２８】
ここで、Ｓ５０５において、第１のノイズ信号レベルが第１の所定値より大きい場合が所定回数連続した時に、第２の動画撮影動作に切り替える、としても良い。また、Ｓ５０９において、第２のノイズ信号レベルが第２の所定値より小さい場合が所定回数連続した時に、第１の動画撮影動作に切り替える、としても良い。
【００２９】
以上、本発明の第１の実施の形態の撮像装置の一例であるデジタルカメラにおいては、所望のフォーカス精度が得られない場合のみ、撮像手段の駆動を切り替え、ピントの精度を維持するので、記録される画像データに影響を及ぼすことなく、フォーカス動作を正確にすることが可能となる。
【実施例２】
【００３０】
本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、図１に示したものと同様の構成を備えたデジタルカメラにおいて、第１の実施形態とは異なる撮像手段１０の駆動切り替えを行う。
【００３１】
図６及び図７は、撮像手段１０の駆動を切り替える一例を示す図である。図６においては、通常の撮像周期は１／３０秒で行われており、３０ｆｐｓ動画が、画像記録媒体１１１に記録されている。システム制御部１１５は、所望のフォーカス精度が得られないと判断すると、撮像手段１０によって、例えば図７に示す、通常の撮像周期である１／３０秒よりも１／２倍の周期である１／１５秒に駆動を切り替える。１回の撮像で確保できる露光時間が長くなると、画像信号のＳ／Ｎは高くなる。被写体像を表すデジタル画像信号にもとづいて、フォーカスレンズが合焦位置に位置決めさせられるので、比較的正確にフォーカスレンズを位置決めできる。
【００３２】
図８は、フォーカスレンズ位置が決定され、動画記録を開始した後の、撮像手段１０の駆動を切り替える処理の一例のフローチャートを示す図である。動画記録が開始される（Ｓ８０１）と、システム制御部１１５の指示により、タイミング信号発生回路１０７が撮像手段１０を制御し、第３の動画撮影動作である、通常の撮像周期である１／３０秒での撮像動作を行う（Ｓ８０２）。もちろん、撮像周期は、１／３０秒に限らず１／６０秒などその他のものでも良い。システム制御部１１５は、操作部１１８からの動画記録終了通知有無を確認（Ｓ８０３）し、動画記録終了通知が有ると動画記録を終了させる（Ｓ８１０）。動画記録終了通知が無い場合、システム制御部１１５は、ノイズ信号レベル検出回路１０６から、第３のノイズ信号レベルである、通常の撮像周期である１／３０秒での撮像動作時の所定の周波数帯域のノイズ信号レベルを検出する（Ｓ８０４）。システム制御部１１５は、第３のノイズ信号レベルと予め設定されている第３の所定値と比較する（Ｓ８０５）。システム制御部１１５は、第３のノイズ信号レベルが第３の所定値より小さい場合、第３の動画撮影動作を継続する。システム制御部１１５は、第３のノイズ信号レベルが第３の所定値より大きい場合、第４の動画撮影動作である、例えば、通常の撮像周期である１／３０秒よりも１／２倍の周期である１／１５秒に駆動を切り替える（Ｓ８０６）。システム制御部１１５は、操作部１１８からの動画記録終了通知有無を確認（Ｓ８０７）し、動画記録終了通知が有ると動画記録を終了させる（Ｓ８１０）。動画記録終了通知が無い場合、システム制御部１１５は、ノイズ信号レベル検出回路１０６から、第４のノイズ信号レベルである、１／１５秒での撮像動作時の所定の周波数帯域のノイズ信号レベルを検出する（Ｓ８０８）。システム制御部１１５は、第４のノイズ信号レベルと予め設定されている第４の所定値と比較する（Ｓ８０９）。システム制御部１１５は、第４のノイズ信号レベルが第４の所定値より大きい場合、第４の動画撮影動作を継続する。システム制御部１１５は、第４のノイズ信号レベルが第４の所定値より小さい場合、第３の動画撮影動作に切り替える。
【００３３】
ここで、Ｓ８０５において、第３のノイズ信号レベルが第３の所定値より大きい場合が所定回数連続した時に、第４の動画撮影動作に切り替える、としても良い。また、Ｓ８０９において、第４のノイズ信号レベルが第４の所定値より小さい場合が所定回数連続した時に、第３の動画撮影動作に切り替える、としても良い。
【００３４】
以上、本発明の第２の実施の形態の撮像装置の一例であるデジタルカメラにおいては、所望のフォーカス精度が得られない場合のみ、撮像手段の駆動を切り替え、ピントの精度を維持するので、記録される画像データに影響を及ぼすことなく、フォーカス動作を正確にすることが可能となる。
【００３５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１０１：撮像光学系
１０２：撮像素子
１０３：ＣＤＳ回路
１０４：ＰＧＡ回路
１０５：ＡＤＣ回路
１０６：ノイズ信号レベル検出回路
１０７：タイミング信号発生回路
１０８：駆動回路
１０９：信号処理回路
１１０：画像メモリ
１１１：画像記録媒体
１１２：記録制御部
１１３：画像表示装置
１１４：表示回路
１１５：システム制御部
１１６：不揮発性メモリ
１１７：揮発性メモリ
１１８：操作部
１１９：補助光発光部
１２０：補助光発光制御回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低照度な被写体を動画記録する際に好適な、デジタルカメラ等の撮像装置及び撮像装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の撮像装置では、被写体はＣＣＤセンサ等の撮像素子に露光され、光電変換された画像信号が読み出される。フォーカスのような撮影条件は、撮像素子から出力された画像信号に基づいて調整される。画像信号にノイズが多く含まれると、フォーカス位置制御に使用する合焦データにも、多くのノイズが含まれてしまう。
【０００３】
低照度被写体では、動画記録開始前に補助光を照射し、主被写体に対する合焦位置を決定できるが、動画記録中に、主被写体、もしくは撮影者が移動すると、合焦位置が変わってしまい、その際、合焦データのＳ／Ｎが低下し、ピントがずれてしまう場合がある。
【０００４】
これを解決するため、下記の特許文献１では、奇数駒の被写体像を表す画像データは，動画を表す画像データとしてメモリ・カードに記録し、偶数駒の被写体像が撮像により得られるタイミングでは，被写体に補助光を照射し、合焦制御に利用する。
【０００５】
また、下記の特許文献２では、被写体の明るさが不十分な場合には撮像周期を遅くする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１６３５２７号公報
【特許文献２】特開２００１−２５７９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、通常の撮像周期よりも２倍の周期に駆動を切り替えた場合、１回の撮像で確保できる露光時間が短く、光信号入力レベルが小さくなり、回路ゲインをアップさせることになる。
【０００８】
Ｓ／Ｎの観点では、一般的に、入力側のＳｉ／Ｎｉに対して、出力側のＳｏ／Ｎｏがどれだけ劣化するかを示すものとして、雑音指数Ｆが定義され、次の式で表される。
【０００９】
Ｆ＝（Ｓｉ／Ｎｉ）／（Ｓｏ／Ｎｏ）
この雑音指数を多段の増幅器で接続されたシステムで考えた場合、各段の増幅器の利得をＧ１、Ｇ２、・・・Ｇｎ、雑音指数をＦ１、Ｆ２、・・・Ｆｎとすると、そのトータル雑音指数Ｆｔｏｔａｌは、次の式で表される。
【００１０】
Ｆｔｏｔａｌ＝Ｆ１＋（Ｆ２−１）／Ｇ１＋・・・＋（Ｆｎ−１）／（Ｇ１×Ｇ２×・・・×Ｇｎ−１）
この式から、第２項はＧ１が大きければＦ２の影響は少なくなり、初段の利得が大きければ２段目の雑音指数の影響は少なくなり、３段目以降は更に顕著になることがわかる。すなわち、多段接続システムのトータル雑音指数を低くするには、できるだけ前段で増幅した方が有利である。その上、光電変換するシステムでは、光でのパワーが１／２になると、電気での電圧が１／２に、電気での電力が１／４になってしまい、更に顕著である。従って、撮像素子の露光時間を短くすると、記録画像のＳ／Ｎが低下してしまう。
【００１１】
特許文献２では、被写体の明るさが不十分な場合には撮像周期を遅くするので、１回の撮像で確保できる露光時間が長くなり、記録画像のＳ／Ｎは高くなるが、フレームレートが遅くなってしまう。
【００１２】
このように、所望のフォーカス精度が得られる場合にも、撮像手段の駆動を切り替えるのは、記録画像としては、好ましくない。また、特許文献２では、被写体の明るさで、撮像手段の駆動切り替え判別を行うのは、適切ではない。例えばＣＣＤセンサでは、画像信号輝度レベルが同じであっても、温度上昇により、暗電流が増加し、出力された画像信号にノイズが多く含まれると、フォーカス位置制御に使用する合焦データにも、多くのノイズが含まれてしまう。
【００１３】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、所望のフォーカス精度が得られない場合のみ、撮像手段の駆動を切り替え、ピントの精度を維持するので、記録される画像データに影響を及ぼすことなく、フォーカス動作を正確にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、被写体の光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子と、所定期間毎のタイミング信号に応答して前記撮像素子の露光と読み出しを制御する撮像制御手段と、前記撮像素子の受光面前方に移動自在に配置された撮像レンズと、前記撮像レンズを駆動する撮像レンズ駆動手段と、被写体に補助光を照射する補助光発光手段と、前記撮像制御手段によって読み出された前記画像信号の所定の周波数帯域の信号レベルを検出する信号レベル検出手段と、を有し、前記撮像制御手段における第１の撮像制御モードで読み出された１画面分の前記画像信号から、前記信号レベル検出手段により検出される信号に基づき第１のノイズ信号レベルを算出し、前記第１のノイズ信号レベルが第１の所定値より大きい場合、前記撮像制御手段を第２の撮像制御モードに切り替え、前記撮像制御手段における第２の撮像制御モードで読み出された１画面分の前記画像信号から、前記信号レベル検出手段により検出される信号に基づき第２のノイズ信号レベルを算出し、前記第２のノイズ信号レベルが第２の所定値より小さい場合、前記撮像制御手段を第１の撮像制御モードに切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば所望のフォーカス精度が得られない場合のみ、撮像手段の駆動を切り替え、ピントの精度を維持するので、記録される画像データに影響を及ぼすことなく、フォーカス動作を正確にすることが可能となる撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態に係る撮像装置として挙げられる、デジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】ノイズ信号レベル検出回路１０６を構成する、特に検波回路の具体的な回路図の一例を示す図である。
【図３】撮像手段１０の駆動を切り替える一例を示す図である。
【図４】撮像手段１０の駆動を切り替える一例を示す図である。
【図５】フォーカスレンズ位置が決定され、動画記録を開始した後の、撮像手段１０の駆動を切り替える処理の一例のフローチャートを示す図である。
【図６】撮像手段１０の駆動を切り替える一例を示す図である。
【図７】撮像手段１０の駆動を切り替える一例を示す図である。
【図８】フォーカスレンズ位置が決定され、動画記録を開始した後の、撮像手段１０の駆動を切り替える処理の一例のフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、第１の実施形態に係る撮像装置として挙げられる、デジタルカメラの構成を示すブロック図である。１０１はレンズ及び絞りからなる撮像光学系であり、１０２はＣＣＤセンサ（撮像素子）である。１０３はアナログ信号処理を行う相関二重サンプリング（Ｃｏｒｒｅｌｌａｔｅｄ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ：以下ＣＤＳ）回路であり、１０４は所望の増幅度に設定可能なプログラマブル・ゲイン・アンプ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐ：以下ＰＧＡ）回路である。１０５はアナログデジタルコンバータ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：以下ＡＤＣ）回路であり、１０６は、ＰＧＡ回路１０４の出力信号のノイズ信号レベル検出回路である。また、１０７は、ＣＣＤセンサ１０２、ＣＤＳ回路１０３、ＰＧＡ回路１０４、ＡＤＣ回路１０５、及びノイズ信号レベル検出回路１０６を動作させる信号を発生するタイミング信号発生回路であり、１０８は、光学系１０１の駆動回路である。１０２〜１０５までを合わせて撮像手段１０とし、後述するシステム制御部１１５をタイミング信号発生回路１０７を用いて撮像手段１０を制御する制御手段とする。撮像光学系１０１には、被写体像を撮像素子１０２の受光面上に結像させるためのフォーカスレンズが設けられている。フォーカスレンズの光軸は、撮像素子１０２の光軸と一致しており、光軸に沿って移動自在である。駆動回路１０８によって制御される。
【００１９】
１０９〜１１４は１０９に入力される画像データを処理する画像処理手段２０を構成する。１０９は撮影した画像データに必要な信号処理を行う信号処理回路であり、１１０は信号処理された画像データを記憶する画像メモリであり、１１１は撮像装置から取り外し可能な画像記録媒体である。１１２は信号処理された画像データを画像記録媒体１１１に記録する記録制御部であり、１１３は信号処理された画像データを表示する画像表示装置であり、１１４は画像表示装置１１３に画像を表示する表示回路である。１１５は撮像装置全体を制御するシステム制御部であり、１１６は不揮発性メモリ（ＲＯＭ）である。不揮発性メモリ１１６には、システム制御部１１５により実行される制御方法を記載したプログラム、プログラムを実行する際に使用されるパラメータ及びテーブル等の制御データ、並びにキズアドレス等の補正データが記憶されている。１１７は不揮発性メモリ１１６に記憶されたプログラム、制御データ及び補正データが転送されて記憶し、システム制御部１１５が撮像装置を制御する際に使用する揮発性メモリ（ＲＡＭ）である。１１８は操作部であり、ユーザから撮像手段１０あるいは画像処理手段２０へ与える指示全般を、指示信号としてシステム制御部１１５に送信する。なお、撮影動作に先立ち、撮像装置の電源投入時等のシステム制御部１１５の動作開始時において、不揮発性メモリ１１６から必要なプログラム、制御データ及び補正データを揮発性メモリ１１７に転送して記憶してある。また、これらのプログラムやデータは、システム制御部１１５が撮像装置を制御する際に使用される。更に、必要に応じて、追加のプログラムやデータが不揮発性メモリ１１６から揮発性メモリ１１７に転送されたり、システム制御部１１５により直接不揮発性メモリ１１６内のデータが読み出されて使用されたりする。
【００２０】
１１９〜１２０は被写体に補助光を照射する補助光発光手段３０を構成する。１１９は補助光発光部であり、１２０は補助光発光部１１９の発光制御を行う補助光発光制御回路である。
【００２１】
次に、上述のように構成された撮像装置を用いた、低照度被写体での動画撮影動作について説明する。
【００２２】
操作部１１８から、動画記録開始の指示を受けたシステム制御部１１５は、記録開始に先立ち、タイミング信号発生回路１０７を用いて、撮像手段１０によって、一定周期、例えば、通常の撮像周期である１／３０秒での撮像動作を行う。もちろん、撮像周期は、１／３０秒に限らず１／６０秒などその他のものでも良い。また、補助光発光手段３０から所定時間照射された被写体像を表す画像信号からフォーカスレンズ制御信号を取得し、駆動回路１０８によって、光学系１０１に設けられているフォーカスレンズを制御する。フォーカスレンズ制御は、例えば以下により行われる。撮像手段１０から、被写体像を表すデジタル画像信号が、画像処理手段２０に一定周期で出力される。信号処理回路１０９において、デジタル画像信号から高周波数成分が抽出され、被写体像の合焦の程度を表す合焦データが演算される。演算された合焦データにもとづいて、駆動回路１０８によってフォーカスレンズが制御され、フォーカスレンズが移動させられる。被写体の撮像、合焦データの演算が繰り返されて合焦データのレベルが最大となったときのフォーカスレンズの位置が合焦位置として決定される。
【００２３】
フォーカスレンズ位置が決定されると、システム制御部１１５は、動画記録を開始する。動画記録は、例えば以下により行われる。撮像手段１０から一定周期で出力されるデジタル画像信号に対して、画像処理手段２０は、色変換、ホワイトバランス、ガンマ補正等の画像処理、解像度変換処理等を行う。画像メモリ１１０は、信号処理中のデジタル画像信号を一時的に記憶したり、信号処理された画像データを記憶したりするために用いられる。記録制御部１１２は、この画像ファイルを、画像記録媒体１１１に記録する。記録するのと合わせ、信号処理回路１０９により解像度変換処理を実施された後、表示回路１１４により画像表示装置１１３に適した信号に変換されて画像表示装置１１３に表示されることもある。
【００２４】
ここで、ノイズ信号レベル検出回路１０６は、撮像手段１０でＡＤ変換される前のアナログ画像から、所定の周波数帯域のノイズ信号レベルを検出し、システム制御部１１５に一定周期で出力する。
【００２５】
図２は、ノイズ信号レベル検出回路１０６を構成する、特に検波回路の具体的な回路図の一例を示す図である。検波回路は、オペアンプＯＰ２０１〜ＯＰ２０３と抵抗Ｒ２０１〜Ｒ２１２、コンデンサＣ２０１〜Ｃ２０４、ダイオードＤ２０１、Ｄ２０２で構成される。なお、本発明にかかる検波回路は、図２に示した回路に限定されるものではなく、種種の変形例が可能である。
【００２６】
ノイズ信号レベル検出回路１０６の入力段には、撮像手段１０が有する伝送周波数帯域の中で、撮像信号には含まれない周波数帯域のみを通過する帯域制限フィルタが構成されている。すなわち撮像信号成分は無く、ホワイトノイズのみが存在する周波数帯域の信号を検波回路に入力する。ノイズ信号レベル検出回路１０６の入力であるＡＤＣ回路１０５の入力信号レベルは、被写体照度に係わらず、常に適正レベルになるように、ＣＣＤセンサ１０２の露光量や露光時間、ＰＧＡ回路１０４の増幅度が調整されている。ここでの信号レベルは一定であるので、撮像信号が有する周波数帯域外のホワイトノイズレベルを検出すれば、撮像信号のＳ／Ｎがわかる。従って、システム制御部１１５は、ノイズ信号レベル検出回路１０６から出力されるノイズ信号レベルより、前記フォーカスレンズを制御するために演算される合焦データのＳ／Ｎを算出することができる。ノイズ信号レベルが所定値より大きい場合、所望のフォーカス精度が得られないと判断し、以下の処理を行う。
図３及び図４は、撮像手段１０の駆動を切り替える一例を示す図である。図３においては、通常の撮像周期は１／３０秒で行われており、３０ｆｐｓ動画が、画像記録媒体１１１に記録されている。システム制御部１１５は、所望のフォーカス精度が得られないと判断すると、撮像手段１０によって、例えば図４に示す、通常の撮像周期である１／３０秒よりも２倍の周期である１／６０秒に駆動を切り替える。更に、２回の撮像に１回の割合で、補助光発光手段３０によって、被写体に補助光を照射させる。補助光が照射された時に撮像された被写体像を表すデジタル画像信号にもとづいて、フォーカスレンズが合焦位置に位置決めさせられる。補助光が照射されていない時に撮像された被写体像を表す画像データは、画像記録媒体１１１に記録される。補助光が照射されて得られる被写体像を表すデジタル画像信号にもとづいて、フォーカスレンズが合焦位置に位置決めさせられるので、比較的正確にフォーカスレンズを位置決めできる。画像記録媒体１１１には、補助光が照射させられていないので、補助光による影響がない、３０ｆｐｓ動画が記録される。もちろん、撮像周期は、２倍の周期である１／６０秒に限らず、４倍の周期である１／１２０秒などその他のものでも良い。また、補助光照射は、２回の撮像に１回の割合に限らず、複数回の撮像に１回の割合でも良い。
【００２７】
図５は、フォーカスレンズ位置が決定され、動画記録を開始した後の、撮像手段１０の駆動を切り替える処理の一例のフローチャートを示す図である。動画記録が開始される（Ｓ５０１）と、システム制御部１１５の指示により、タイミング信号発生回路１０７が撮像手段１０を制御し、第１の動画撮影動作である、通常の撮像周期である１／３０秒での撮像動作を行う（Ｓ５０２）。もちろん、撮像周期は、１／３０秒に限らず１／６０秒などその他のものでも良い。システム制御部１１５は、操作部１１８からの動画記録終了通知有無を確認（Ｓ５０３）し、動画記録終了通知が有ると動画記録を終了させる（Ｓ５１０）。動画記録終了通知が無い場合、システム制御部１１５は、ノイズ信号レベル検出回路１０６から、第１のノイズ信号レベルである、通常の撮像周期である１／３０秒での撮像動作時の所定の周波数帯域のノイズ信号レベルを検出する（Ｓ５０４）。システム制御部１１５は、第１のノイズ信号レベルと予め設定されている第１の所定値と比較する（Ｓ５０５）。システム制御部１１５は、第１のノイズ信号レベルが第１の所定値より小さい場合、第１の動画撮影動作を継続する。システム制御部１１５は、第１のノイズ信号レベルが第１の所定値より大きい場合、第２の動画撮影動作である、例えば、通常の撮像周期である１／３０秒よりも２倍の周期である１／６０秒に駆動を切り替える。更に、２回の撮像に１回の割合で、補助光発光手段３０によって、被写体に補助光を照射させる。補助光が照射された時に撮像された被写体像を表すデジタル画像信号にもとづいて、フォーカスレンズが合焦位置に位置決めさせられる。補助光が照射されていない時に撮像された被写体像を表す画像データは、画像記録媒体１１１に記録される（Ｓ５０６）。もちろん、撮像周期は、２倍の周期である１／６０秒に限らず、４倍の周期である１／１２０秒などその他のものでも良い。また、補助光照射は、２回の撮像に１回の割合に限らず、複数回の撮像に１回の割合でも良い。システム制御部１１５は、操作部１１８からの動画記録終了通知有無を確認（Ｓ５０７）し、動画記録終了通知が有ると動画記録を終了させる（Ｓ５１０）。動画記録終了通知が無い場合、システム制御部１１５は、ノイズ信号レベル検出回路１０６から、第２のノイズ信号レベルである、１／６０秒での撮像動作で、被写体に補助光を照射させていない撮像信号の所定周波数帯域のノイズ信号レベルを検出する（Ｓ５０８）。システム制御部１１５は、第２のノイズ信号レベルと予め設定されている第２の所定値と比較する（Ｓ５０９）。システム制御部１１５は、第２のノイズ信号レベルが第２の所定値より大きい場合、第２の動画撮影動作を継続する。システム制御部１１５は、第２のノイズ信号レベルが第２の所定値より小さい場合、第１の動画撮影動作に切り替える。
【００２８】
ここで、Ｓ５０５において、第１のノイズ信号レベルが第１の所定値より大きい場合が所定回数連続した時に、第２の動画撮影動作に切り替える、としても良い。また、Ｓ５０９において、第２のノイズ信号レベルが第２の所定値より小さい場合が所定回数連続した時に、第１の動画撮影動作に切り替える、としても良い。
【００２９】
以上、本発明の第１の実施の形態の撮像装置の一例であるデジタルカメラにおいては、所望のフォーカス精度が得られない場合のみ、撮像手段の駆動を切り替え、ピントの精度を維持するので、記録される画像データに影響を及ぼすことなく、フォーカス動作を正確にすることが可能となる。
【実施例２】
【００３０】
本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、図１に示したものと同様の構成を備えたデジタルカメラにおいて、第１の実施形態とは異なる撮像手段１０の駆動切り替えを行う。
【００３１】
図６及び図７は、撮像手段１０の駆動を切り替える一例を示す図である。図６においては、通常の撮像周期は１／３０秒で行われており、３０ｆｐｓ動画が、画像記録媒体１１１に記録されている。システム制御部１１５は、所望のフォーカス精度が得られないと判断すると、撮像手段１０によって、例えば図７に示す、通常の撮像周期である１／３０秒よりも１／２倍の周期である１／１５秒に駆動を切り替える。１回の撮像で確保できる露光時間が長くなると、画像信号のＳ／Ｎは高くなる。被写体像を表すデジタル画像信号にもとづいて、フォーカスレンズが合焦位置に位置決めさせられるので、比較的正確にフォーカスレンズを位置決めできる。
【００３２】
図８は、フォーカスレンズ位置が決定され、動画記録を開始した後の、撮像手段１０の駆動を切り替える処理の一例のフローチャートを示す図である。動画記録が開始される（Ｓ８０１）と、システム制御部１１５の指示により、タイミング信号発生回路１０７が撮像手段１０を制御し、第３の動画撮影動作である、通常の撮像周期である１／３０秒での撮像動作を行う（Ｓ８０２）。もちろん、撮像周期は、１／３０秒に限らず１／６０秒などその他のものでも良い。システム制御部１１５は、操作部１１８からの動画記録終了通知有無を確認（Ｓ８０３）し、動画記録終了通知が有ると動画記録を終了させる（Ｓ８１０）。動画記録終了通知が無い場合、システム制御部１１５は、ノイズ信号レベル検出回路１０６から、第３のノイズ信号レベルである、通常の撮像周期である１／３０秒での撮像動作時の所定の周波数帯域のノイズ信号レベルを検出する（Ｓ８０４）。システム制御部１１５は、第３のノイズ信号レベルと予め設定されている第３の所定値と比較する（Ｓ８０５）。システム制御部１１５は、第３のノイズ信号レベルが第３の所定値より小さい場合、第３の動画撮影動作を継続する。システム制御部１１５は、第３のノイズ信号レベルが第３の所定値より大きい場合、第４の動画撮影動作である、例えば、通常の撮像周期である１／３０秒よりも１／２倍の周期である１／１５秒に駆動を切り替える（Ｓ８０６）。システム制御部１１５は、操作部１１８からの動画記録終了通知有無を確認（Ｓ８０７）し、動画記録終了通知が有ると動画記録を終了させる（Ｓ８１０）。動画記録終了通知が無い場合、システム制御部１１５は、ノイズ信号レベル検出回路１０６から、第４のノイズ信号レベルである、１／１５秒での撮像動作時の所定の周波数帯域のノイズ信号レベルを検出する（Ｓ８０８）。システム制御部１１５は、第４のノイズ信号レベルと予め設定されている第４の所定値と比較する（Ｓ８０９）。システム制御部１１５は、第４のノイズ信号レベルが第４の所定値より大きい場合、第４の動画撮影動作を継続する。システム制御部１１５は、第４のノイズ信号レベルが第４の所定値より小さい場合、第３の動画撮影動作に切り替える。
【００３３】
ここで、Ｓ８０５において、第３のノイズ信号レベルが第３の所定値より大きい場合が所定回数連続した時に、第４の動画撮影動作に切り替える、としても良い。また、Ｓ８０９において、第４のノイズ信号レベルが第４の所定値より小さい場合が所定回数連続した時に、第３の動画撮影動作に切り替える、としても良い。
【００３４】
以上、本発明の第２の実施の形態の撮像装置の一例であるデジタルカメラにおいては、所望のフォーカス精度が得られない場合のみ、撮像手段の駆動を切り替え、ピントの精度を維持するので、記録される画像データに影響を及ぼすことなく、フォーカス動作を正確にすることが可能となる。
【００３５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１０１：撮像光学系
１０２：撮像素子
１０３：ＣＤＳ回路
１０４：ＰＧＡ回路
１０５：ＡＤＣ回路
１０６：ノイズ信号レベル検出回路
１０７：タイミング信号発生回路
１０８：駆動回路
１０９：信号処理回路
１１０：画像メモリ
１１１：画像記録媒体
１１２：記録制御部
１１３：画像表示装置
１１４：表示回路
１１５：システム制御部
１１６：不揮発性メモリ
１１７：揮発性メモリ
１１８：操作部
１１９：補助光発光部
１２０：補助光発光制御回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子と、所定期間毎のタイミング信号に応答して前記撮像素子の露光と読み出しを制御する撮像制御手段と、前記撮像素子の受光面前方に移動自在に配置された撮像レンズと、前記撮像レンズを駆動する撮像レンズ駆動手段と、被写体に補助光を照射する補助光発光手段と、前記撮像制御手段によって読み出された前記画像信号の所定の周波数帯域の信号レベルを検出する信号レベル検出手段と、を有し、
前記撮像制御手段における第１の撮像制御モードで読み出された１画面分の前記画像信号から、前記信号レベル検出手段により検出される信号に基づき第１のノイズ信号レベルを算出し、前記第１のノイズ信号レベルが第１の所定値より大きい場合、前記撮像制御手段を第２の撮像制御モードに切り替え、前記撮像制御手段における第２の撮像制御モードで読み出された１画面分の前記画像信号から、前記信号レベル検出手段により検出される信号に基づき第２のノイズ信号レベルを算出し、前記第２のノイズ信号レベルが第２の所定値より小さい場合、前記撮像制御手段を第１の撮像制御モードに切り替えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１のノイズ信号レベルが第１の所定値より大きい場合が所定回数連続した時に、第２の撮像制御モードに切り替え、前記第２のノイズ信号レベルが第２の所定値より小さい場合が所定回数連続した時に、第１の撮像制御モードに切り替えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第２の撮像制御モードでの１画面分の読出し時間は、前記第１の撮像制御モードでの１画面分の読出し時間よりも短く、かつ、複数画面の露光に一回の割合で被写体に補助光を照射するように前記補助光発光手段を制御し、前記補助光発光手段により補助光が照射された被写体像を表す１画面分の画像信号に基づいて、上記撮像レンズを合焦位置に位置決めすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第２の撮像制御モードでの１画面分の読出し時間は、前記第１の撮像制御モードでの１画面分の読出し時間よりも長いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
被写体の光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子と、所定期間毎のタイミング信号に応答して前記撮像素子の露光と読み出しを制御する撮像制御手段と、前記撮像素子の受光面前方に移動自在に配置された撮像レンズと、前記撮像レンズを駆動する撮像レンズ駆動手段と、被写体に補助光を照射する補助光発光手段と、前記撮像制御手段によって読み出された前記画像信号の所定の周波数帯域の信号レベルを検出する信号レベル検出手段と、を有し、
前記撮像制御手段における第１の撮像制御モードで読み出された１画面分の前記画像信号から、前記信号レベル検出手段により検出される信号に基づき第１のノイズ信号レベルを算出し、前記第１のノイズ信号レベルが第１の所定値より大きい場合、前記撮像制御手段を第２の撮像制御モードに切り替え、前記撮像制御手段における第２の撮像制御モードで読み出された１画面分の前記画像信号から、前記信号レベル検出手段により検出される信号に基づき第２のノイズ信号レベルを算出し、前記第２のノイズ信号レベルが第２の所定値より小さい場合、前記撮像制御手段を第１の撮像制御モードに切り替えることを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項６】
前記第１のノイズ信号レベルが第１の所定値より大きい場合が所定回数連続した時に、第２の撮像制御モードに切り替え、前記第２のノイズ信号レベルが第２の所定値より小さい場合が所定回数連続した時に、第１の撮像制御モードに切り替えることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置の制御方法。
【請求項７】
前記第２の撮像制御モードでの１画面分の読出し時間は、前記第１の撮像制御モードでの１画面分の読出し時間よりも短く、かつ、複数画面の露光に一回の割合で被写体に補助光を照射するように前記補助光発光手段を制御し、前記補助光発光手段により補助光が照射された被写体像を表す１画面分の画像信号に基づいて、上記撮像レンズを合焦位置に位置決めすることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の撮像装置の制御方法。
【請求項８】
前記第２の撮像制御モードでの１画面分の読出し時間は、前記第１の撮像制御モードでの１画面分の読出し時間よりも長いことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の撮像装置の制御方法。
【請求項１】
被写体の光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子と、所定期間毎のタイミング信号に応答して前記撮像素子の露光と読み出しを制御する撮像制御手段と、前記撮像素子の受光面前方に移動自在に配置された撮像レンズと、前記撮像レンズを駆動する撮像レンズ駆動手段と、被写体に補助光を照射する補助光発光手段と、前記撮像制御手段によって読み出された前記画像信号の所定の周波数帯域の信号レベルを検出する信号レベル検出手段と、を有し、
前記撮像制御手段における第１の撮像制御モードで読み出された１画面分の前記画像信号から、前記信号レベル検出手段により検出される信号に基づき第１のノイズ信号レベルを算出し、前記第１のノイズ信号レベルが第１の所定値より大きい場合、前記撮像制御手段を第２の撮像制御モードに切り替え、前記撮像制御手段における第２の撮像制御モードで読み出された１画面分の前記画像信号から、前記信号レベル検出手段により検出される信号に基づき第２のノイズ信号レベルを算出し、前記第２のノイズ信号レベルが第２の所定値より小さい場合、前記撮像制御手段を第１の撮像制御モードに切り替えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１のノイズ信号レベルが第１の所定値より大きい場合が所定回数連続した時に、第２の撮像制御モードに切り替え、前記第２のノイズ信号レベルが第２の所定値より小さい場合が所定回数連続した時に、第１の撮像制御モードに切り替えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第２の撮像制御モードでの１画面分の読出し時間は、前記第１の撮像制御モードでの１画面分の読出し時間よりも短く、かつ、複数画面の露光に一回の割合で被写体に補助光を照射するように前記補助光発光手段を制御し、前記補助光発光手段により補助光が照射された被写体像を表す１画面分の画像信号に基づいて、上記撮像レンズを合焦位置に位置決めすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第２の撮像制御モードでの１画面分の読出し時間は、前記第１の撮像制御モードでの１画面分の読出し時間よりも長いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
被写体の光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子と、所定期間毎のタイミング信号に応答して前記撮像素子の露光と読み出しを制御する撮像制御手段と、前記撮像素子の受光面前方に移動自在に配置された撮像レンズと、前記撮像レンズを駆動する撮像レンズ駆動手段と、被写体に補助光を照射する補助光発光手段と、前記撮像制御手段によって読み出された前記画像信号の所定の周波数帯域の信号レベルを検出する信号レベル検出手段と、を有し、
前記撮像制御手段における第１の撮像制御モードで読み出された１画面分の前記画像信号から、前記信号レベル検出手段により検出される信号に基づき第１のノイズ信号レベルを算出し、前記第１のノイズ信号レベルが第１の所定値より大きい場合、前記撮像制御手段を第２の撮像制御モードに切り替え、前記撮像制御手段における第２の撮像制御モードで読み出された１画面分の前記画像信号から、前記信号レベル検出手段により検出される信号に基づき第２のノイズ信号レベルを算出し、前記第２のノイズ信号レベルが第２の所定値より小さい場合、前記撮像制御手段を第１の撮像制御モードに切り替えることを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項６】
前記第１のノイズ信号レベルが第１の所定値より大きい場合が所定回数連続した時に、第２の撮像制御モードに切り替え、前記第２のノイズ信号レベルが第２の所定値より小さい場合が所定回数連続した時に、第１の撮像制御モードに切り替えることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置の制御方法。
【請求項７】
前記第２の撮像制御モードでの１画面分の読出し時間は、前記第１の撮像制御モードでの１画面分の読出し時間よりも短く、かつ、複数画面の露光に一回の割合で被写体に補助光を照射するように前記補助光発光手段を制御し、前記補助光発光手段により補助光が照射された被写体像を表す１画面分の画像信号に基づいて、上記撮像レンズを合焦位置に位置決めすることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の撮像装置の制御方法。
【請求項８】
前記第２の撮像制御モードでの１画面分の読出し時間は、前記第１の撮像制御モードでの１画面分の読出し時間よりも長いことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の撮像装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１１３２０３（Ｐ２０１２−１１３２０３Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６３３０８（Ｐ２０１０−２６３３０８）
【出願日】平成２２年１１月２６日（２０１０．１１．２６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２６日（２０１０．１１．２６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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