撮像装置

【課題】ＮＤフィルタ切替により発生するメカ音や影が見えることが、特定の被写体輝度でＮＤフィルタの切替頻度が高いことにより目立つ。
【解決手段】被写体輝度をみて、ＮＤフィルタの切替頻度を下げるようにプログラム線図を切り替える。
具体的には、高輝度時には低輝度側でＮＤフィルタの切替を行ない、低輝度時には高輝度側でＮＤフィルタの切替を行なう。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は固体撮像素子を用いた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の絞りとＮＤフィルタを併用して露出制御を行なう撮像装置は、被写体輝度が高輝度時に絞り込み、回折の影響による解像度の低下や被写界深度が深くなることを嫌い、ＮＤフィルタを挿入することにより絞りを開放側で使用することがある（特許文献１）。また、その際に被写体輝度に対して閾値を設け、被写体輝度が閾値より高ければＮＤフィルタを挿入し、被写体輝度が閾値より低ければＮＤフィルタを外すことが考えられる（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１３５４７９号公報
【特許文献２】特開２００６−２３８３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術では特定の被写体輝度においてＮＤフィルタ切り替えの頻度が上がることが考えられ、特にＮＤフィルタを入り切りする際に発生するメカ音、及びＮＤフィルタ入り切り途中に見える影が目立つことが避けられない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、入射した光を固体撮像素子上に結像させるレンズ、露出を制御する絞り及びＮＤフィルタを備える光学系と、それらを制御するための光学系制御部と、結像させた光学像を電気信号に変換する固体撮像素子と、固体撮像素子を駆動するための電圧、パルスを供給する撮像系制御部と、固体撮像素子の出力にクランプ、ゲインをかける等の処理を行うアナログ信号処理部と、アナログ信号にデジタル変換を行なうアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部と、Ａ／Ｄ変換したデジタル信号から出力画像を生成するデジタル信号処理部と、デジタル信号処理部にて出力画像を生成する際に一時的に画像データを格納する内部記憶部と、生成した画像データを表示する画像表示部と、生成した画像データを最終的に保存するための外部記憶装置とのインターフェース（Ｉ／Ｆ）部を備える撮像装置において、複数のプログラム線図を有し、電源投入時の被写体輝度を用いて、その輝度近辺でＮＤフィルタ切り替えを行なわないようにプログラム線図を設定することを特徴としている。
【０００６】
また、本発明は、電源投入時の被写体輝度が高輝度であった場合に、低輝度側でＮＤフィルタ切り替えを行なうプログラム線図を設定し、電源投入時の被写体輝度が低輝度であった場合に、高輝度側でＮＤフィルタ切り替えを行なうプログラム線図を設定することを特徴としている。
【０００７】
また、本発明は、プログラム線図を設定後にＮＤフィルタ切り替えが発生した場合に、プログラム線図を切り替えることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明は、低輝度側でＮＤフィルタ切り替えを行なうプログラム線図を使用している時にＮＤフィルタ切り替えが発生した場合、高輝度側でＮＤフィルタ切り替えを行なうプログラム線図に切り替え、高輝度側でＮＤフィルタ切り替えを行なうプログラム線図を使用している時にＮＤフィルタ切り替えが発生した場合、低輝度側でＮＤフィルタ切り替えを行なうプログラム線図に切り替えることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明によれば、従来技術であった特定の被写体輝度においてのＮＤフィルタ切り替えの頻度を低減することが可能となり、特にＮＤフィルタを入り切りする際に発生するメカ音、及びＮＤフィルタ入り切り途中に見える影が目立つ頻度を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】撮像装置の構成
【図２】撮像装置のうち、光学系の構成
【図３】本発明をプログラム線図を用いて説明する図
【図４】電源投入時の露出制御フロー
【図５】露出制御フローのうち、通常露出制御のフロー
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施例１］
本発明の撮像装置の構成を図１及び図２を用いて説明する。
【００１２】
図１は本発明の撮像装置の構成を示す図である。
【００１３】
入射した光を固体撮像素子上に結像させる光学系１０１と、光学系の露出やズーム、フォーカス等を制御するための光学系制御部１０２と、結像させた光学像を電気信号に変換する固体撮像素子１０３と、固体撮像素子を駆動するための撮像系制御部１０４と、固体撮像素子の出力にクランプ、ゲインをかける等の処理を行うアナログ信号処理部１０５と、アナログ信号にデジタル変換を行なうアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部１０６と、Ａ／Ｄ変換したデジタル信号から出力画像を生成するデジタル信号処理部１０７と、デジタル信号処理部にて出力画像を生成する際に一時的に画像データを格納する内部記憶部１０８と、生成した画像データを最終的に保存するための外部記憶装置とのインターフェース（Ｉ／Ｆ）部１０９と、生成された画像を表示する電子ファインダとしての画像表示部１１０から構成する。
【００１４】
図２は、図１のうち１０１で示す光学系の構成を示す図である。
【００１５】
入射した光を固体撮像素子上に結像させるレンズ群２０１と、入射する光量を制限する絞り２０２及びＮＤフィルタ２０３から構成する。
【００１６】
図３は本発明をプログラム線図を用いて説明する図である。
【００１７】
図３（ａ）、（ｂ）共に横軸が被写体輝度Ｅｖを示し、図の右から高輝度から低輝度に変化する際にプログラム線図により設定するシャッター秒時、絞り、ＮＤ、ゲインの各パラメータの変化を示している。尚、シャッター秒時はメカシャッター及び固体撮像素子の機能である電子シャッターのどちらでもよい。また、ゲインは図１の１０５で示すアナログ信号処理部のアンプゲイン及び１０７で示すデジタル信号処理部のデジタルゲインのどちらでもよい。
【００１８】
図３（ａ）は電源投入時にＥｖが点線で示す輝度より高い場合のプログラム線図である。急激な構図変化がない限りＥｖ変動は高輝度で推移する可能性が高いため、なるべくＮＤ切り替えを行なうのは低輝度側に設定する。つまり、最初にＮＤを入れ、高輝度側から、まずシャッター秒時を遅くし（３０１）、次に絞りを開いていき（３０２）、再度シャッター秒時を遅くする（３０３）、その後ゲインアップを行ない（３０４）、最後にＮＤを切る（３０５）。尚、ＮＤは２値切り替えのため、その中間値はシャッター秒時等で補間する。
【００１９】
図３（ｂ）は電源投入時にＥｖが点線で示す輝度より低い場合のプログラム線図である。急激な構図変化がない限りＥｖ変動は低輝度で推移する可能性が高いため、なるべくＮＤ切り替えを行なうのは高輝度側に設定する。つまり、最初はＮＤを入れず、低輝度側から、まずゲインダウンし（３０６）、次にシャッター秒時を速くし（３０７）、絞りを絞り（３０８）、ＮＤを入れ（３０９）、最後に再度シャッター秒時を速くする。
【００２０】
図４及び図５は本発明の動作を示すフローである。
【００２１】
図４は電源投入時の露出制御フローである。
【００２２】
電源投入し（Ｓ４０１）、初期状態の露出制御としての絞り、ゲイン、シャッター秒時を設定し（Ｓ４０２）、固体撮像素子の出力信号レベルより輝度Ｙを取得する（Ｓ４０３）。取得したＹが一定範囲内であれば適正露出と判定し（Ｓ４０４）、適正露出でないと判定した場合はＳ４０２の露出制御に戻る。Ｓ４０２の露出制御からＳ４０４の適正露出判定までがＮＤ入り切りの初期状態を設定するための簡易露出制御である。Ｓ４０４にて適正露出であると判定した場合は被写体輝度Ｅｖが閾値以上であるかを判定し（Ｓ４０５）、Ｅｖが閾値以上であれば高輝度時のプログラム線図（図３（ａ））を選択し（Ｓ４０６）、ＮＤを入れ、絞り、ゲイン、シャッター秒時の露出制御を行なう（Ｓ４０７）。また、Ｓ４０５にてＥｖが閾値未満であれば低輝度時のプログラム線図（図３（ｂ））を選択し（Ｓ４０８）、ＮＤを切り、絞り、ゲイン、シャッター秒時の露出制御を行なう（Ｓ４０９）。露出制御が完了した後、図１中１１０で示す画像表示部にライブ画像を表示する（Ｓ４１０）。これ以降は電源を切るまで（Ｓ４１１）通常露出制御（Ｓ４１２）を繰り返す。
【００２３】
図５は図４中Ｓ４１２で示す通常露出制御のフローである。
【００２４】
固体撮像素子の出力信号レベルより輝度Ｙを取得し（Ｓ５０１）、取得したＹが一定範囲内であれば適正露出と判定し（Ｓ５０２）、適正露出であると判定した場合は露出制御を保持する。Ｓ５０２にて適正露出でないと判定した場合は前回選択したプログラム線図を用いてＮＤ、絞り、ゲイン、シャッター秒時の露出制御を行なう（Ｓ５０３）。Ｓ５０３にてＮＤ入りから切りへの切り替えが発生した場合は（Ｓ５０５）、使用するプログラム線図を高輝度時のプログラム線図（図３（ａ）から低輝度時のプログラム線図（図３（ｂ））に変更する（Ｓ５０５）。Ｓ５０３にてＮＤ切りから入りへの切り替えが発生した場合は（Ｓ５０６）、使用するプログラム線図を低輝度時のプログラム線図（図３（ｂ））から高輝度時のプログラム線図（図３（ａ））に変更する（Ｓ５０７）。Ｓ５０２にて適正露出でないと判定した場合にはプログラム線図の変更有無によらずＳ５０１に戻る。
【符号の説明】
【００２５】
１０１光学系
１０２光学系制御部
１０３固体撮像素子
１０４撮像系制御部
１０５アナログ信号処理部
１０６アナログ／デジタル変換部
１０７デジタル信号処理部
１０８内部記憶部
１０９外部インターフェース部
１１０画像表示部
２０１レンズ群
２０２絞り
２０３ＮＤフィルタ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光を固体撮像素子上に結像させるレンズ、露出を制御する絞り及びＮＤフィルタを備える光学系と、それらを制御するための光学系制御部と、結像させた光学像を電気信号に変換する固体撮像素子と、固体撮像素子を駆動するための電圧、パルスを供給する撮像系制御部と、固体撮像素子の出力にクランプ、ゲインをかける等の処理を行うアナログ信号処理部と、アナログ信号にデジタル変換を行なうアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部と、Ａ／Ｄ変換したデジタル信号から出力画像を生成するデジタル信号処理部と、デジタル信号処理部にて出力画像を生成する際に一時的に画像データを格納する内部記憶部と、生成した画像データを表示する画像表示部と、生成した画像データを最終的に保存するための外部記憶装置とのインターフェース（Ｉ／Ｆ）部を備える撮像装置において、複数のプログラム線図を有し、電源投入時の被写体輝度を用いて、その輝度近辺でＮＤフィルタ切り替えを行なわないようにプログラム線図を設定することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載の撮像装置において、電源投入時の被写体輝度が高輝度であった場合に、低輝度側でＮＤフィルタ切り替えを行なうプログラム線図を設定し、電源投入時の被写体輝度が低輝度であった場合に、高輝度側でＮＤフィルタ切り替えを行なうプログラム線図を設定することを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項２記載の撮像装置において、プログラム線図を設定後にＮＤフィルタ切り替えが発生した場合に、プログラム線図を切り替えることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項３記載の撮像装置において、低輝度側でＮＤフィルタ切り替えを行なうプログラム線図を使用している時にＮＤフィルタ切り替えが発生した場合、高輝度側でＮＤフィルタ切り替えを行なうプログラム線図に切り替え、高輝度側でＮＤフィルタ切り替えを行なうプログラム線図を使用している時にＮＤフィルタ切り替えが発生した場合、低輝度側でＮＤフィルタ切り替えを行なうプログラム線図に切り替えることを特徴とする撮像装置。

【図１】