JP2004228606A - 撮像装置、撮像方法、プログラム、記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この発明は、被写体像を撮像する、撮像素子3を含む撮像手段と、撮像素子3とは別に設けられ少なくとも焦点調節に用いられる外部素子14とを有する撮像装置において、外部素子14の感度特性に合わせて撮像素子3の駆動周波数を可変するものである。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタルカメラ等の撮像装置、撮像方法、プログラム、記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、撮像装置には、撮像素子としてCCDを用い、焦点調節(以下AFという)用に専用の外部測距素子を備えたデジタルカメラ等がある。また、撮像装置には、外部測距素子を持たず、撮像素子としてのCCDの出力信号からAFを行う撮像装置がある。
【0003】
特許文献1には、被写体の輝度が低い場合にも映像信号を基に高輝度の焦点調節を行うことができ、且つ映像信号の解像度低下を防止することができることを目的とするもので、焦点調節機能を有する電子カメラにおいて、被写体像を撮像面に結像するためのフォーカスレンズと、このフォーカスレンズにより結像され被写体像を映像信号に変換する撮像素子と、この撮像素子からの映像信号に基づいてフォーカスレンズの焦点を調節するAF処理回路とを備え、焦点調節の際に用いる映像信号として、被写体の輝度が十分に高い場合は映像信号をそのまま用い、輝度が比較的低い場合は撮像素子内で垂直方向に隣接する画素の信号電荷を加算した映像信号を用い、輝度が極めて低い場合は映像信号を加算した後にAGC回路で増幅して用いることを特徴とする電子カメラが記載されている。
【0004】
特許文献2には、被写体が暗くてその反射光を受光できず補助光を照射した場合においてAF処理を行うのに十分な明るさを持つ位置を容易に検出できることを目的としたもので、被写体の所定の領域の輝度を検出する被写体輝度検出ユニットと、この被写体輝度検出ユニットにより検出された被写体輝度が所定の基準値より低いとき、補助光を前記被写体に照射する補助光照射ユニットと、前記被写体輝度検出ユニットにより輝度が検出された領域のうち、前記補助光照射ユニットによる被写体への照射により得られる反射光の信号レベルが所定値以上である領域をオートフォーカス用検出領域と決定する決定手段と、この決定手段により決定されたオートフォーカス用検出領域からの出力にもとづいて焦点状態を演算する演算手段と、この演算手段からの出力に基づいて撮影レンズを駆動する駆動手段とを具備したことを特徴とするカメラが記載されている。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−57645号公報
【特許文献2】
特開2001−128056号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
撮像素子としてCCDを用い、AF用に専用の外部測距素子を備えたデジタルカメラ等の撮像装置では、一般的にCCDよりも外部測距素子の方が感度が高いために、モニタリング動作において、CCDを通常の蓄積時間1/30秒で駆動した場合のモニタの出力画像では被写体像として何が写っているか分からないような暗さでも、外部測距素子の出力信号がAFの演算に十分な精度を持った出力信号である場合が存在する。言い換えれば、AF動作が正確に行われているにもかかわらず、モニタの画面がほとんど真っ暗である場合がある。
【0007】
また、外部測距素子を持たず、撮像素子としてのCCDの出力信号からAFを行う撮像装置では、AF範囲とモニタ画面の輝度範囲とがほぼ一致するが、CCDの感度は人間の感覚よりはるかに劣るために、人間が十分に認識できる被写体でもモニタの画面ではほとんど見えないという問題があった。
【0008】
この問題を解決するためには、CCDの感度が一定であるとすれば、CCDの蓄積時間を延ばすことが有効であるが、例えばCCDの蓄積時間を1秒にして被写体像をモニタ画面にはっきり写せたとしても、CCDの出力信号でのAF演算中のぶれ、被写体の移動等で正確にAFを行うことは困難である。
本発明は、暗い環境下でも焦点の合ったモニタリング像を出力することができる撮像装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明は、撮像される被写体像を電気的な画像信号に変換して該画像信号を出力する撮像素子を含む撮像手段と、前記撮像素子を駆動させる一定周期の駆動周波数を発生する駆動周波数発生手段と、前記画像信号を前記駆動周波数に基づく周波数に同期させて一定の読出周波数で読み出す画像信号読出手段と、前記被写体までの距離に関する信号を出力する、前記撮像素子よりも光に対する感度が高い外部素子と、を有する撮像装置において、前記外部素子から前記被写体の輝度に基づく信号を取得する輝度信号取得手段と、前記輝度に基づく信号に応じて前記読出周波数を可変させる読出周波数可変手段を備えたことを特徴とする。
【0010】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記読出周波数可変手段は、前記駆動周波数を可変する手段であることを特徴とする。
【0011】
請求項3の発明は、請求項1の発明において、前記読出周波数可変手段は、前記読出周波数を同期させる、前記駆動周波数に基づく周波数の周期の数を可変する手段であることを特徴とする。
【0012】
請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかの発明において、前記被写体に対する前記撮像素子の露光量を取得する露光量取得手段を更に備え、前記読出周波数可変手段は、取得した前記露光量が所定値以下の場合に、前記読出周波数を低下させることを特徴とする。
【0013】
請求項5の発明は、請求項1ないし4のいずれかの発明において、前記外部素子からの出力レベルを取得する輝度情報取得手段を更に備え、前記読出周波数可変手段は、取得した前記出力レベルが適正なレベルでない場合に、前記読出周波数を低下させることを特徴とする。
【0014】
請求項6の発明は、請求項5の発明において、前記適正なレベルは、前記露光量が所定値を超える場合に対応する前記輝度に基づく信号の出力レベルであることを特徴とする。
【0015】
請求項7の発明は、請求項1ないし6の発明において、前記読出周波数に応じて前記撮像素子に存在する電荷を消去する電荷消去手段を更に備えたことを特徴とする。
【0016】
請求項8の発明は、請求項7の発明において、前記電荷消去手段は、前記撮像素子に設けられた電子シャッタに電子シャッタパルスを印加する手段であることを特徴とする。
【0017】
請求項9の発明は、請求項1ないし8の発明において、前記読出周波数に応じて前記画像信号の利得を自動調整する自動利得制御手段を更に備えたことを特徴とする。
【0018】
請求項10の発明は、請求項1ないし9の発明において、前記読出周波数可変手段による画像信号の読出周波数の可変を禁止する読出周波数可変禁止手段を更に備えたことを特徴とする。
【0019】
請求項11の発明は、撮像される被写体像を撮像素子により電気的な画像信号に変換する工程と、前記画像信号を前記撮像素子の駆動周波数に基づく周波数に同期させて一定の読出周波数で読み出す工程と、前記撮像素子よりも光に対する感度が高い外部素子から前記被写体までの距離に関する信号を出力する工程と、を有する撮像方法において、前記外部素子から前記被写体の輝度に基づく信号を取得する工程と、前記輝度に基づく信号に応じて前記読出周波数を可変させる工程を備えたことを特徴とする。
【0020】
請求項12の発明は、撮像される被写体像を電気的な画像信号に変換して該画像信号を出力する撮像素子を含む撮像手段と、前記撮像素子を駆動させる一定周期の駆動周波数を発生する駆動周波数発生手段と、前記画像信号を前記駆動周波数に基づく周波数に同期させて一定の読出周波数で読み出す画像信号読出手段と、前記被写体までの距離に関する信号を出力する、前記撮像素子よりも光に対する感度が高い外部素子と、を有する撮像装置のコンピュータに、前記外部素子から前記被写体の輝度に基づく信号を取得する輝度信号取得手段と、前記輝度に基づく信号に応じて前記読出周波数を可変させる読出周波数可変手段と、して機能させるためのプログラムである。
【0021】
請求項13の発明は、請求項12に記載のプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体である。
【0022】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施形態1を示す。この実施形態1は、撮像装置としてのデジタルカメラの一形態である。この実施形態1は、撮像レンズ1、絞り2及び撮像素子としてのCCD3を有する撮像手段と、CCD3の出力信号からリセット雑音などを取り除くための相関二重サンプリング回路(CDS)4、自動利得制御回路(AGC)5及びアナログ/デジタル変換器(ADC)6を有するフロントエンド(F/E)7と、信号処理を行う信号処理手段としてのDSP(DigitalSignal Processor)8と、ADC6からの生データやDSP8により信号処理がなされたデータの記録/再生が行われる記憶手段としてのSDRAM9と、モニタリングや再生の画像及び各種情報を表示する表示装置としての液晶表示素子(LCD)10と、調整値等のデータを保存しておくEEPROM11と、記録媒体としてのメモリカード(Memory Card)12と、CPU13と、AF用の外部測距素子14と、操作スイッチ15と、クロック発生手段としてのクロック発生器(CLK Gen)16と、タイミング発生器(TG)17とを有する。外部測距素子14はAF用以外の用途に用いてもよい。DSP8はデジタル/アナログ変換器(DAC)18を有する。また、ROM19には、CPU13にて解読可能なコードで記述された制御プログラムが格納されている。このデジタルカメラの電源がオン状態になると、前記プログラムは不図示のメインメモリにロードされ、前記CPU13はそのプログラムに従って装置各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータ等を一時的にRAM20に保存する。なお、後述のように本実施形態における発明の動作は、前記ROM19に格納された制御プログラムに従ってCPU13により行なわれるものである。
【0023】
タイミング発生器17は、クロック発生器16からのクロックに基づいて、CCD3を駆動するためのパルスを発生して該パルスをCCD3に供給することで、DSP8と当該撮像システムとの同期をとる。クロック発生器16は、DSP8に対して、システムクロックの他、USB等のクロックも供給する。このクロック発生器16は、内部にマルプレクサチを持ち、CPU13からの制御信号により出力周波数が変更されるように構成されている。
【0024】
DSP8は、ADC6からの生データよりAF、自動露出制御(以下AEという)、ホワイトバランス等の評価値(AFの場合は例えば画像の周波数成分毎の積算値等)を生成する。CPU13は、DSP8のAF、AE等の評価値を演算する機能と、DSP8及びF/E7等に対してパラメータを設定する機能と、撮影者により操作される操作スイッチ15からの入力信号を処理する機能とを有する。
【0025】
CCD3は、タイミング発生器17からのパルスにより駆動され、被写体から撮像レンズ1、絞り2を通して入射する光を受光して撮像を行う。CCD3は、光を電気信号(電荷)に変換する。このCCD3の出力電気信号は、CDS4によりリセット雑音などが取り除かれ、AGC5により利得が制御されてADC6によりデジタル信号に変換される。DSP8は、ADC6からの生データをそのままSDRAM9に格納する。
【0026】
DSP8は、通常の静止画処理で、SDRAM9から生データを読み出して該生データに基づいて輝度信号と色信号を生成し、この輝度信号と色信号をJPEG処理してメモリカード12に記録する。また、DSP8は、CCD3からの生データを表示用RGB(赤色、緑色、青色の信号)またはYUV(輝度信号及び色差信号)に変換してDAC18によりアナログの映像信号に変換し、この映像信号をLCD10に出力して被写体像を表示させる。被写体までの距離をLCD10に表示させる場合には、CPU13がDSP8を経由してSDRAM9に被写体までの距離等を描画しておき、DSP8でその描画信号を映像信号に重畳してLCD10に表示させる。
【0027】
外部測距素子14は被写体からの光を受光して被写体までの距離Lの逆数1/Lのアナログ信号をCPU13へ出力する。CPU13は、外部測距素子14からのアナログ信号をADポートで受けてデジタル信号に変換し、このデジタル信号により被写体までの距離に応じて撮像レンズ1を移動させてAFを行う。
【0028】
AF用の外部測距素子14は、一般に撮像用のCCD等の撮像素子に比べると、感度特性が高くなっている。露光量の低輝度側限界を仮にAF用の外部測距素子14がEV1(露光指数:Exposure Value)、CCD3がEV4であるとすると、EV1〜EV4の範囲では、AFは合焦するのに適正な画像出力が得られないことになる。
そこで、上記例で言うと被写体がEV1〜EV4の範囲のようなCCD3では測定できない低輝度の場合に、CPU13は、外部測距素子14の出力レベルを測定することにより被写体の輝度に応じた外部測距素子14の露光量を求め、その露光量に応じて適正な画像出力を得る。ここで、被写体の輝度に応じた外部測距素子14の露光量を求める方法としては、例えば、CPU13が、外部測距素子14の受光素子が受光して電気信号に変換した光量に応じた信号のレベル(振幅値)により外部測距素子14の露光量を測定する方法がある。なお、本実施の形態では、外部測距素子14は光に対する感度としてEV1、CCD13はEV4まで検知できるものを使用しているが、これに限られない。
【0029】
本実施形態1をCCD3の垂直駆動のタイミングチャートに基づいて説明する。CPU13は、図4に示すようにDSP8からAE評価値を取得してCCD3の露光量が低輝度側限界EV4以下になったかどうかを判断し、CCD3の露光量が低輝度側限界EV4以下になっていなければ図2(a)に示すようにクロック発生器16からのクロック周波数に基づいてタイミング発生器17からCCD3へ入力される垂直同期信号VD及び垂直駆動パルスを通常状態としてCCD3の駆動周波数を通常モードとする。これらの垂直同期信号VD及び垂直駆動パルスは、CCD3の駆動周波数、すなわちクロック発生器16からタイミング発生器17に出力されたクロックに基づきタイミング発生器17が出力する駆動信号の周波数、となっている。本実施の形態では、この場合、垂直同期信号VDの周波数に電気信号の読出しパルスの周波数が同期しており、垂直同期信号VDの1周期が読出しパルスの1周期に該当する。また、垂直駆動パルスのn(n=所定の自然数)倍の周期と電気信号読出しパルスの1周期が一致する。
【0030】
一方、CPU13は、CCD3の露光量が低輝度側限界EV4以下になった場合にはクロック発生器16を制御してクロック発生器16からタイミング発生器17へのクロックの周波数を上記の方法により外部測距素子14から得られる、被写体の輝度に応じた露光量に応じて通常より低い所定の周波数に切り替えることで図2(b)に示すようにタイミング発生器17からCCD3へ入力される垂直同期信号VD及び、垂直駆動パルスに重畳されているCCD3から電気信号(電荷)を読み出すための読出しパルスの周波数を通常より低い所定の周波数に切り替える。すなわち、CPU13は、CCD3の駆動周波数を外部測距素子14の感度特性(出力)に合わせて低速モードに可変する。本実施形態では、CPU13は被写体の輝度に応じた露光量に応じて垂直同期信号VDの周波数を1/2に低下させた。この場合にも、垂直同期信号VDの周波数に電気信号の読出しパルスの周波数が同期しているため、垂直同期信号VDの1周期と電気信号の読出しパルスの1周期が一致することとなる。ただし、垂直駆動パルスの2n(n=所定の自然数)倍の周期と電気信号読出しパルスの1周期が一致するようになる。
なお、図2には、垂直駆動パルスはV1からV4までの4相駆動における3値のパルスV3の例を示している。なお、他のパルスであるパルスV1についても位相のずれを除き同様の動作を行なう。パルスV2、V3は読出しパルスを持たない2値のパルスであり、これらも位相が他のパルスとずれた形で駆動される。また、図2及び図4ではCCD3の駆動周波数は低速モードで1つの周波数であるが、CCD3の駆動周波数をDSP8からのAE評価値に応じて外部測距素子14の感度特性(出力レベル)に合わせて複数の周波数に切り替えるようにしてもよい。例えば、上記の例では、CPU13は、外部測距素子14の露光量がEV3、EV2、EV1となるに従い、CCD13の駆動周波数を段階的に低下させていくものである。さらに、本実施形態では、CPU13によりクロック発生器16のクロック周波数を可変としているが、これに限られず、CPU13はタイミング発生器17においてCCD3の駆動周波数を直接可変するものであってもよい。
【0031】
この実施形態1によれば、CPU13は外部測距素子14の感度特性(出力レベル)に合わせて撮像素子としてのCCD3の駆動周波数を可変するので、CCD13では露光量を検出できない暗い環境下(上記例ではEV1〜EV4の範囲)でも適切なモニタリング像を出力することができる。
また、この実施形態1によれば、CPU13により被写体が低輝度の時に外部測距素子14の出力信号で焦点調節を行える場合(すなわち、CPU13が外部測距素子14により測距をするとともに、露光量を検出する場合)にはCPU13はCCD3の駆動周波数を低速モードとするので、暗い環境下でも適正でさらに焦点の合ったモニタリング像を出力することができる。
さらに、この実施形態1によれば、CCD3の駆動周波数を低下させることにより、省電力化を図ることができる。
【0032】
次に、本発明の実施形態2について説明する。上記実施形態1において、CPU13は、CCD3の露光量が低輝度側限界EV4以下になっていなければ図3(a)に示すようにタイミング発生器17からCCD3への垂直同期信号VD及び垂直駆動パルスを通常状態としてCCD3の駆動周波数を通常モードとする。これらの垂直同期信号VD及び垂直駆動パルスは、CCD3の駆動周波数、すなわちクロック発生器16からタイミング発生器17に出力されたクロックに基づきタイミング発生器が出力する駆動信号の周波数、となっている。本実施の形態1では、この場合、垂直同期信号VDの周波数に電気信号の読出しパルスの周波数が同期しており、垂直同期信号VDの1周期が読出しパルスの1周期に該当する。また、垂直駆動パルスのn(n=所定の自然数)倍の周期と電気信号読出しパルスの1周期が一致する。
【0033】
一方、この実施形態2では、CPU13は、CCD3の露光量が低輝度側限界EV4以下になった場合にはクロック発生器16を制御せずにクロック発生器16からタイミング発生器17へのクロックの周波数を通常のままとし、上記の方法により外部測距素子14から得られる、被写体の輝度による出力レベルに基づく露光量に応じてタイミング発生器17を制御して図3(b)に示すように垂直駆動パルスに重畳されている読出しパルスの間隔を通常より広げる。これは例えば、CPU13の命令により、タイミング発生器17内で発生させる所定間隔の読出しパルスにマスク処理を行なうことで実現される。これにより、CCD3の蓄積時間を通常より長い所定の時間に可変して実施形態1と同様の効果を得る。本実施形態では、CPU13は、通常モードであれば、CCD3の駆動周波数に基づく垂直同期信号VDの周期と電気信号(電荷)読出しパルスの周期を一致させている。しかし、低速モードの場合には、CPU13は、垂直同期信号VDの2周期に対して読出しパルス周波数の1周期を同期させている。また、垂直駆動パルスの2n(n=所定の自然数)倍の周期と電気信号読出しパルスの1周期が一致する。
【0034】
この実施形態2では、クロック発生器16は周波数可変のものを必要とせず、回路構成をシンプルにできる。
【0035】
このように、実施形態2によれば、CPU13は、外部測距素子14の感度特性(出力レベル)に合わせて、読出しパルスの周波数を低下させ(すなわち、読出しパスルの周期・間隔を広げ)ることにより、撮像素子としてのCCD3の電荷蓄積時間を可変するので、暗い環境下でも適正なモニタリング像を出力することができる。
また、この実施形態2によれば、CPU13により被写体が低輝度の時に外部測距素子14の出力信号で焦点調節を行える場合(すなわち、CPU13が外部測距素子14により測距をするとともに、露光量を検出する場合)にはCCD3の蓄積時間を延ばすので、暗い環境下でも適正でさらに焦点の合ったモニタリング像を出力することができる。
【0036】
次に、本発明の実施形態3について説明する。この実施形態3では、上記実施形態1及び実施形態2において、それぞれ、CPU13は、DSP8からAE評価値を取得して該AE評価値により、CCD3の露光量が低輝度側限界EV4以下になったかどうかを判断する代りに、図5に示すように外部測距素子14の出力信号が適正なレベルであるか否かを判断することで、CCD3の露光量が低輝度側限界EV4以下になったかどうかを判断する。すなわち、ROM19には、予め測定された外部測距素子14の出力信号レベルに対応するCCD3の露光量のテーブルが格納されている。CPU13は、外部測距素子14の出力信号レベルを得た場合に、該テーブルを参照することにより、CCD3の露光量を推定するものである。これにより、CPU13は、CCD3の露光量が低輝度側限界EV4以下になったかどうかを判断する。なお、上記テーブルのかわりに外部測距素子14の出力信号レベル(露光量)とCCD3の露光量の関係式をROM19に格納するものであってもよく、この場合にはCPU13は外部測距素子14から得られる出力レベルを関係式に代入することによりCCD3の露光量を算出できる。
【0037】
このようにすれば、CPU13は外部測距素子14の感度バラツキ等に関係なく、合焦できる暗さの限界まで適正な映像出力を得ることができる。ただし、外部測距素子14は通常、水平方向の周波数が変化する(縦縞のコントラストが強い)被写体には強いが、それ以外の垂直方向にしかコントラストがない被写体や、全体にコントラストが少ない被写体では誤動作する場合もある。
【0038】
これを防ぐには、上記実施形態1及び実施形態2における、CPU13にてDSP8からAE評価値を取得して該AE評価値により、CCD3の露光量が低輝度側限界EV4以下になったかどうかを判断する手段と、本実施形態3における、CPU13にて外部測距素子14の出力信号レベルにより、CCD3の露光量が低輝度側限界EV4以下になったかどうかを判断する手段とを併用して少なくとも一方の手段でCCD3の露光量が低輝度側限界EV4以下になったと判断した場合にはCCD3の露光量が低輝度側限界EV4以下になったものとみなすようにすればよい。
【0039】
上述した実施形態において、CCD3の駆動周波数や読出しパルス間隔(電荷蓄積時間)を変更するだけでは、画像出力レベルを正確に一定にすることはできない。これはCCD3の可変する駆動周波数の種類を多くすれば改善することができるが、クロック発生器16の回路規模が増大してしまう。
【0040】
そこで、本発明の実施形態4では、上記実施形態において、それぞれ、CPU13は、CCD3の露光量が低輝度側限界EV4以下になって、あるいは低輝度側限界EV4以下になったと推定して低速モードに可変した場合には、映像信号レベルをCCD3の露光量が適正露光値に達するまでの範囲で電子シャッタにより調整する。ここに、電子シャッタは、CCD3に内蔵されており、タイミング発生器17から読出しパルス周波数に応じた電子シャッタパルスが印加されることにより、CCD3における受光部の全ての感光画素に溜められていた電荷をCCD3を構成する半導体の内部の基盤(サブストレート)を経てグランドへ捨て去る。CPU13は、タイミング発生器17を制御してCCD3への電子シャッタパルスを映像信号レベルが一定になるように読出しパルス周波数の可変に応じて制御する。
【0041】
この実施形態4によれば、映像信号レベルを露光量が適正露光値に達するまでの範囲で電子シャッタにより調整するので、画像信号レベルを正確に一定にすることができる。
【0042】
また、本発明の実施形態5では、上記実施形態において、それぞれ、CPU13は、CCD3の露光量が低輝度側限界EV4以下になってあるいは低輝度側限界EV4以下になったと推定して低速モードに可変した場合には、AGC5を映像信号レベルが一定になるように読出しパルス周波数に応じて制御することで、映像信号レベルをCCD3の露光量が適正露光値に達するまでの範囲で調整する。
【0043】
この実施形態5によれば、CCD3の駆動周波数の設定値を離散的にしておき、映像信号レベルを露光量が適正露光値に達するまでの範囲で自動利得制御により調整するので、画像信号レベルを正確に一定にすることができる。
【0044】
上述した実施形態では、撮像者が意図せずに被写体の状況で低速モードやCCDの電荷蓄積時間が長い長時間モードに移行してしまい、手振れが起こり易くなってしまう。そこで、本発明の他の各実施形態では、上記実施形態において、それぞれ、操作スイッチ15には通常撮像モードとは別の低輝度被写体モードを設定する操作手段を設け、CPU13は、その操作手段からの入力信号により低輝度被写体モードの設定時にのみ、上述のようにCCD3の露光量が低輝度側限界EV4以下になった、あるいは低輝度側限界EV4以下になったと推定された場合にCCD3の電荷蓄積時間を可変して長くする。
【0045】
この他の各実施形態によれば、CCD3の電荷蓄積時間を可変するモードを有し、このモードの撮像者による設定を可能としたので、そのモードでの手振れを少なくすることができる。
【0046】
以上の実施の形態による本発明のモニタリング処理の一例について説明する。図6は以上の実施の形態による本発明のモニタリング処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す動作は上述のようにROM19に格納された制御プログラムに従ってCPU13により行なわれる動作である。
【0047】
モニタリングがスタートすると、CPU13は、ユーザによる操作スイッチ15の操作により撮像装置が低輝度被写体モードにされているか判断する(S1)。ここで、撮像装置が低輝度被写体モードにされていない場合には、CPU13は、クロック発生器16からは通常のCCD3の駆動周波数を発生させる(S11)。さらに、CPU13は、通常の駆動周波数に基づき通常周波数の電気信号読出しパルスを発生させ、電気信号の読出しを行う(S12)。すなわち、CPU13は、読出周波数可変禁止手段としての機能を果たす。
【0048】
S1でCPU13が、撮像装置が低輝度被写体モードにされていると判断した場合には、CPU13は、CCD13のAE評価値(露光量又は露光指数EV)を取得する(S2)。すなわち、CPU13は露光量取得手段としての機能を果たす。そして、CPU13は、取得したAE評価値が所定値、例えばEV4より大きいか判断する(S3)。ここで、CPU13は、所定値より大きいと判断した場合には、被写体の輝度は十分高いと判断して、上記S11およびS12の処理を行う。
【0049】
一方、CPU13は、所定値以下と判断した場合には、外部測距素子14の出力レベルを取得する(S4)。CUP13はこの出力レベルにより被写体の輝度に対応する外部測距素子14の露光量を求める。すなわち、CPU13は輝度信号取得手段として機能する。そして、CPU13は、ROM19内の上記テーブルを参照して取得した出力レベルが適正なレベル、例えばCCD3の露光指数EV4を超える露光指数に対応するレベルにあるか判断する(S5)。ここで、CPU13は、適正レベルにあると判断した場合には、被写体の輝度は十分高いと判断して、上記S11およびS12の処理を行う。
【0050】
一方、CPU13は、出力レベルが適正でないと判断した場合には、クロック発生器16の周波数を切換えることにより、CCD3の駆動周波数を低下させるか判断する(S6)。この判断は、ユーザあるいは製造者により予め設定された情報あるいはクロック発生器16がクロック周波数切換え回路を有しているかによりCPU13が判断を行なうことになる。
【0051】
ここで、CPU13がCCD3の駆動周波数を低下させると判断する場合には、CPU13は、S4により取得した外部測距素子14の出力レベルに応じてクロック発生器16の周波数を切換えることにより、CCD3の駆動周波数を低下させる(S7)。これにより、CCD3の駆動周波数に比例した読出しパルスの周波数も低下することとなる。すなわち、CPU13は、駆動周波数を可変する手段として機能する。なお、CPU13は、S4により取得した外部測距素子14の出力レベルに応じてタイミング発生器17においてCCD3の駆動周波数を直接可変するものであってもよい。また、CPU13が、外部測距素子14からの出力レベルが過小であり、そのレベルを判定することができない場合には、CPU13はCCD3の駆動周波数を設定できる範囲で最低の周波数に設定する。
【0052】
一方、CPU13がCCD3の駆動周波数を低下させない判断する場合には、CPU13は、S4により取得した外部測距素子14の出力レベルに応じて電気信号を読み出すパルスの周波数を同期させる、CCD3の駆動周波数に基づく周波数の周期数を増加させる(S8)。これは、上述した通り、例えばCPU13がタイミング発生器17から出力される所定周期の読出しパルスにマスク処理を施すことにより行なわれる。これにより、読出しパルスの周期が長くなり、その周波数が低下する。すなわち、CPU13は、読出周波数を同期させる、装置の駆動周波数に基づいたCCD3の駆動周波数の周期の数を可変する手段として機能する。また、CPU13が、外部測距素子14からの出力レベルが過小であり、そのレベルを判定することができない場合には、CPU13は、読出しパルスの周波数を設定できる範囲で最低の周波数になるようにマスク処理を実施する。
【0053】
このようにCPU13は、読出周波数可変手段として機能する。
CPU13は、読出しパルスの周波数が低下した場合、電子シャッタパルスを読出しパルスの間隔(周波数)に応じて出力する(S9)。これにより、CCD3の感光画素に存在する電荷を消去できる。すなわち、CPU13は電荷消去手段として機能する。
【0054】
また、CPU13は、読出しパルスの周波数が低下した場合、読出しパルスの間隔(周波数)に応じてCCD3からの電気信号の利得を調整する(S10)。すなわち、CPU13は、自動利得制御手段として機能する。
【0055】
次にS13で、CPU13はモニタリングを終了するか判断し、ユーザの操作や電池切れなどにより、モニタリングを終了すると判断された場合には、モニタリングが終了される。一方、モニタリングを終了しない場合には、CPU13はモニタリングを続行する。
【0056】
なお、本実施の形態では、制御プログラムは記録媒体としてROM19中に格納されている例を説明したが、これに限られず、例えばCD−ROM等の光ディスクやHDD等の磁気ディスク等可搬な情報記録媒体に記録されたものであってもよい。この場合、インターネットやパーソナルコンピュータを介して撮像装置内のROM19部にインストールすることにより、本発明の動作を行なうこととなる。
【0057】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、暗い環境下でも適正なモニタリング像を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1を示すブロック図である。
【図2】同実施形態1の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図3】本発明の実施形態2の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図4】上記実施形態1の動作フローを示すフローチャートである。
【図5】本発明の実施形態3の動作フローを示すフローチャートである。
【図6】本発明のモニタリング処理動作の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 撮像レンズ
2 絞り
3 CCD
4 CDS
5 AGC
6 ADC
7 F/E
8 DSP
9 SDRAM
10 LCD
11 EEPROM
12 メモリカード
13 CPU
14 外部測距素子
15 操作スイッチ
16 クロック発生器
17 タイミング発生器
18 DAC
Claims (13)
- 撮像される被写体像を電気的な画像信号に変換して該画像信号を出力する撮像素子を含む撮像手段と、前記撮像素子を駆動させる一定周期の駆動周波数を発生する駆動周波数発生手段と、前記画像信号を前記駆動周波数に基づく周波数に同期させて一定の読出周波数で読み出す画像信号読出手段と、前記被写体までの距離に関する信号を出力する、前記撮像素子よりも光に対する感度が高い外部素子と、を有する撮像装置において、
前記外部素子から前記被写体の輝度に基づく信号を取得する輝度信号取得手段と、前記輝度に基づく信号に応じて前記読出周波数を可変させる読出周波数可変手段を備えたことを特徴とする撮像装置。 - 前記読出周波数可変手段は、前記駆動周波数を可変する手段であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記読出周波数可変手段は、前記読出周波数を同期させる、前記駆動周波数に基づく周波数の周期の数を可変する手段であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記被写体に対する前記撮像素子の露光量を取得する露光量取得手段を更に備え、
前記読出周波数可変手段は、前記露光量が所定値以下の場合に、前記読出周波数を低下させることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の撮像装置。 - 前記読出周波数可変手段は、前記輝度に基づく信号が適正なレベルでない場合に、前記読出周波数を低下させることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の撮像装置。
- 前記適正なレベルは、前記露光量が所定値を超える場合に対応する前記輝度に基づく信号の出力レベルであることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
- 前記読出周波数に応じて前記撮像素子に存在する電荷を消去する電荷消去手段を更に備えたことを特徴とする請求項1ないし6に記載の撮像装置。
- 前記電荷消去手段は、前記撮像素子に設けられた電子シャッタに電子シャッタパルスを印加する手段であることを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。
- 前記読出周波数に応じて前記画像信号の利得を自動調整する自動利得制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の撮像装置。
- 前記読出周波数可変手段による画像信号の読出周波数の可変を禁止する読出周波数可変禁止手段を更に備えたことを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の撮像装置。
- 撮像される被写体像を撮像素子により電気的な画像信号に変換する工程と、前記画像信号を前記撮像素子の駆動周波数に基づく周波数に同期させて一定の読出周波数で読み出す工程と、前記撮像素子よりも光に対する感度が高い外部素子から前記被写体までの距離に関する信号を出力する工程と、を有する撮像方法において、
前記外部素子から前記被写体の輝度に基づく信号を取得する工程と、
前記輝度に基づく信号に応じて前記読出周波数を可変させる工程を備えたことを特徴とする撮像方法。 - 撮像される被写体像を電気的な画像信号に変換して該画像信号を出力する撮像素子を含む撮像手段と、前記撮像素子を駆動させる一定周期の駆動周波数を発生する駆動周波数発生手段と、前記画像信号を前記駆動周波数に基づく周波数に同期させて一定の読出周波数で読み出す画像信号読出手段と、前記被写体までの距離に関する信号を出力する、前記撮像素子よりも光に対する感度が高い外部素子と、を有する撮像装置のコンピュータに、
前記外部素子から前記被写体の輝度に基づく信号を取得する輝度信号取得手段と、
前記輝度に基づく信号に応じて前記読出周波数を可変させる読出周波数可変手段と、
して機能させるためのプログラム。 - 請求項12に記載のプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002365398A JP2004228606A (ja) | 2002-03-18 | 2002-12-17 | 撮像装置、撮像方法、プログラム、記録媒体 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002073784 | 2002-03-18 | ||
JP2002344311 | 2002-11-27 | ||
JP2002365398A JP2004228606A (ja) | 2002-03-18 | 2002-12-17 | 撮像装置、撮像方法、プログラム、記録媒体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2004228606A true JP2004228606A (ja) | 2004-08-12 |
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ID=32912781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2002365398A Pending JP2004228606A (ja) | 2002-03-18 | 2002-12-17 | 撮像装置、撮像方法、プログラム、記録媒体 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004228606A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8045035B2 (en) | 2005-06-21 | 2011-10-25 | Ricoh Company, Ltd. | Imaging apparatus, imaging control method and recording medium readable by computer |
-
2002
- 2002-12-17 JP JP2002365398A patent/JP2004228606A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8045035B2 (en) | 2005-06-21 | 2011-10-25 | Ricoh Company, Ltd. | Imaging apparatus, imaging control method and recording medium readable by computer |
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