JP2006262172A - 撮像装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ストロボ撮影時においても適切なホワイトバランス補正を行うことができる撮像装置及びその制御方法を提供する。
【解決手段】 露出（ＡＥ）が適正と判断したならば、測定データ等をシステム制御回路の内部メモリ等に記憶し、ステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８では、露出制御で得られた測定データを用いて、システム制御部は測距（ＡＦ）が合焦と判断されるまで、測距制御部を用いて測距制御を行う（ステップＳ２０９）。測距が合焦と判断したならば、ステップＳ２１０に進む。ステップＳ２１０では、ストロボ撮影を行うのか判断し、ストロボ撮影を行うのであれば、ステップＳ２１１で基板電圧（ＶＳＵＢ）をＣａｐｔｕｒｅ用の電圧に設定する。次いで、この基板電圧で１枚の画像を取得し、この画像から第１のホワイトバランス補正値を算出する（ステップＳ２１２）。ストロボ撮影を行わないのであれば、基板電圧はＥＶＦ用の電圧のままとする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮像装置及びその制御方法に関する。

従来、ストロボ撮影時におけるホワイトバランス係数は、外光のみが照射された画像信号から外光のホワイトバランス係数を算出すると共に、ストロボが照射された画像信号からストロボのホワイトバランス係数を算出し、これらを被写体に対するストロボ寄与度から両者を加重平均することで算出している。このとき、外光のみが照射された画像信号としてはフィールド読み出しされた信号を用いている。これは、フィールド読み出しが画素の加算によりフレーム読み出しと比べて短い時間で処理できるからである。

しかしながら、フィールド読み出しとフレーム読み出しとでは基板に印加する電圧（基板電圧ＶＳＵＢ）が相違するため、分光感度が異なってしまう。基板電圧を変える理由は、フィールド読み出しではフレーム読み出しに比べて電荷を蓄積する量を大きくしなければ、フィールド読み出しの画素加算時に電荷が溢れるため、ブルーミングを発生させてしまうからである。これらの事情から、フィールド読み出し用のホワイトバランスパラメータとフレーム読み出し用ホワイトバランスパラメータの２つを設定しておく必要がある。また、両者の分光感度が異なることから、フィールド読み出しに基づいて算出した外光のホワイトバランス係数をフレーム読み出しの分光感度に合うように調整しなければ、ストロボ用ホワイトバランス係数と加重平均できない。

特開２０００−３５０２３２号公報

本発明は、被写体に向けて光を発光可能な発光手段で発光を行うことにより撮影時においても適切な画像補正を行うことができる撮像装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

本願発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。

本発明に係る第１の撮像装置は、光を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子に少なくとも第１及び第２の基板電圧を印加する基板電圧印加手段と、前記第１の基板電圧を印加して動作させる第１の動作モードと、前記第２の基板電圧を印加して動作させる第２の動作モードとの切り替えを制御するとともに、前記第２の動作モードにおいて、被写体に向けて光を発光可能な発光手段が発光した状態で前記撮像素子で撮像を行う場合には、前記第１の動作モードの少なくとも一部の期間に印加する基板電圧を前記第２の基板電圧にするように制御する制御手段と、前記第１の動作モードにおける、前記少なくとも一部の期間に前記撮像素子で撮像された第１の画像信号と、前記第２の動作モードにおける、前記発光手段が発光した状態で前記撮像素子で撮像された第２の画像信号とに基づき、前記第２の画像信号の補正を行う補正手段と、を有することを特徴とする。

本発明に係る第２の撮像装置は、光を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子に少なくとも第１及び第２の基板電圧を印加する基板電圧印加手段と、操作者によって操作される操作手段と、前記第１の基板電圧を印加して撮像素子で動画像を撮像している期間中に、前記操作者が前記操作手段で第１の動作を行うことに基づき、前記撮像素子で撮像された画像から、静止画撮像時の焦点調整のための動作と、前記静止画撮像時に被写体に向けて光を発光可能な発光手段によって発光を行うか否かを判断する動作とを行う第１の動作モードと、前記操作者が前記操作手段で第２の動作を行うことに基づき、前記第２の基板電圧を印加した状態で、前前記撮像素子で前記静止画像を撮像する第２の動作モードとの切り替えを制御するとともに、前記第１の動作モードにおいて、前記静止画撮像時に被写体に向けて光を発光可能な発光手段によって発光を行うと判断された場合には、判断後、第２の動作モードになる前の少なくとも一部の期間に、基板電圧を前記第２の基板電圧にするように制御する制御手段と、前記第１の動作モードにおける、前記少なくとも一部の期間に前記撮像素子で撮像された第１の画像信号と、前記第２の動作モードにおける、前記発光手段が発光した状態で前記撮像素子で撮像された第２の画像信号とに基づき、前記第２の画像信号の補正を行う補正手段と、を有することを特徴とする。

本発明に係る第１の撮像装置の制御方法は、光を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子に少なくとも第１及び第２の基板電圧を印加する基板電圧印加手段とを有する撮像装置の制御方法であって、前記第１の基板電圧を印加して動作させる第１の動作モードと、前記第２の基板電圧を印加して動作させる第２の動作モードとの切り替えを制御するとともに、前記第２の動作モードにおいて、被写体に向けて光を発光可能な発光手段が発光した状態で前記撮像素子で撮像を行う場合には、前記第１の動作モードの少なくとも一部の期間に印加する基板電圧を前記第２の基板電圧にするように制御し、前記第１の動作モードにおける、前記少なくとも一部の期間に前記撮像素子で撮像された第１の画像信号と、前記第２の動作モードにおける、前記発光手段が発光した状態で前記撮像素子で撮像された第２の画像信号とに基づき、前記第２の画像信号の補正を行うように制御することを特徴とする。

本発明に係る第２の撮像装置の制御方法は、光を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子に少なくとも第１及び第２の基板電圧を印加する基板電圧印加手段と、操作者によって操作される操作手段とを有する撮像装置の制御方法であって、前記第１の基板電圧を印加して撮像素子で動画像を撮像している期間中に、前記操作者が前記操作手段で第１の動作を行うことに基づき、前記撮像素子で撮像された画像から、静止画撮像時の焦点調整のための動作と、前記静止画撮像時に被写体に向けて光を発光可能な発光手段によって発光を行うか否かを判断する動作とを行う第１の動作モードと、前記操作者が前記操作手段で第２の動作を行うことに基づき、前記第２の基板電圧を印加した状態で、前前記撮像素子で前記静止画像を撮像する第２の動作モードとの切り替えを制御するとともに、前記第１の動作モードにおいて、前記静止画撮像時に被写体に向けて光を発光可能な発光手段によって発光を行うと判断された場合には、判断後、第２の動作モードになる前の少なくとも一部の期間に、基板電圧を前記第２の基板電圧にするように制御し、前記第１の動作モードにおける、前記少なくとも一部の期間に前記撮像素子で撮像された第１の画像信号と、前記第２の動作モードにおける、前記発光手段が発光した状態で前記撮像素子で撮像された第２の画像信号とに基づき、前記第２の画像信号の補正を行うように制御することを特徴とする。

本発明によれば、第１及び第２の動作モード間で発光時における分光感度特性を等しいものにすることができる。このため、例えば、外光のホワイトバランス係数とストロボのホワイトバランス係数とを調整することなく、ストロボ、外光の光量比によって加重平均を求めることも可能である。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る撮像装置の構成を示す図である。

図１において、１００は本実施の形態に係る撮像装置である。撮像装置１００は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、カメラ付き携帯端末（カメラ付き携帯電話を含む）の何れであってもよい。実施の形態では、撮像装置１００がデジタルカメラである場合を説明する。

撮像装置１００内において、１０は撮影レンズ、１２は絞り機能を備えるシャッター、１４は光学像を電気信号に変換する撮像素子、１６は撮像素子１４のアナログ信号出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。

１８は撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換器１６、Ｄ／Ａ変換器２６にそれぞれクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生回路であり、メモリ制御部２２及びシステム制御部５０により制御される。

２０は画像処理部であり、Ａ／Ｄ変換器１６からの画像データ或いはメモリ制御部２２からの画像データに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、画像処理部２０は、Ａ／Ｄ変換器１６から出力される画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてシステム制御部５０が露光制御部４０及び測距制御部４２に対して、ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のオートフォーカス（ＡＦ）処理、自動露出（ＡＥ）処理、フラッシュプリ発光（ＥＦ）処理を行っている。さらに、画像処理部２０は、Ａ／Ｄ変換器１６から出力される画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ方式のオートホワイトバランス（ＡＷＢ）処理も行っている。

２２はメモリ制御部であり、Ａ／Ｄ変換器１６、タイミング発生回路１８、画像処理部２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０、圧縮伸長部３２を制御する。Ａ／Ｄ変換器１６から出力される画像データは、画像処理部２０、メモリ制御部２２を介して、或いはメモリ制御部２２のみを介して、画像表示メモリ２４或いはメモリ３０に書き込まれる。

２４は画像表示メモリ、２６はＤ／Ａ変換器、２８はＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等を有する画像表示部である。画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用の画像データはＤ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８に表示される。

画像表示部２８を用いて撮像した画像データを逐次表示すれば、電子ファインダ機能を実現することが可能である。なお、画像表示部２８は、システム制御部５０の指示により表示のＯＮ又はＯＦＦが可能である。画像表示部２８の表示をＯＦＦにした場合、撮像装置１００の電力消費を大幅に低減することができる。また、画像表示部２８は、合焦、手振れ、フラッシュ充電、シャッタースピード、絞り値、露出補正等に関する情報をシステム制御部５０からの指示に従って表示する。

３０は撮影した静止画像や動画像を格納するためのメモリであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに充分な記憶容量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連写やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像をメモリ３０に書き込むことができる。また、メモリ３０はシステム制御部５０の作業領域としても使用することが可能である。

３２はメモリ３０から読み出した画像データを所定の画像圧縮方法（適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）等）に従って画像圧縮し、画像圧縮された画像データをメモリ３０に書き込む機能及びメモリ３０から読み出した画像データを伸長し、伸長した画像データをメモリ３０に書き込む機能を有する圧縮伸長部である。

４０は絞り機能を備えるシャッター１２を制御する露光制御部であり、フラッシュ４８と連携することによりフラッシュ調光機能も有するものである。４２は撮影レンズ１０のフォーカシングを制御する測距制御部、４４は撮影レンズ１０のズーミングを制御するズーム制御部、４６はレンズを保護するためのバリア１０２の動作を制御するバリア制御部である。４８はフラッシュであり、ＡＦ補助光の投光機能、フラッシュ調光機能も有する。露光制御部４０及び測距制御部４２はＴＴＬ方式を用いて制御されており、上述の通り、Ａ／Ｄ変換器１６からの画像データを画像処理部２０によって演算した演算結果に基づき、システム制御部５０が露光制御部４０及び測距制御部４２を制御する。

５０は撮像装置１００全体を制御するシステム制御部であり、５２はシステム制御部５０の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリである。

５４はシステム制御部５０でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて動作状態やメッセージ等をユーザに報知する、表示装置やスピーカー等の通知部であり、撮像装置１００の操作部近辺の視認し易い位置に単数或いは複数個所設置される。例えばＬＣＤやＬＥＤ、発音素子等の組み合わせにより構成されている。また、通知部５４は、その一部の機能が光学ファインダ１０４内に設置されている。

表示部５４の表示内容のうち、ＬＣＤ等に表示するものとしては、シングルショット／連写撮影表示、セルフタイマー表示、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示、フラッシュ表示、赤目緩和表示、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体２００及び２１０の着脱状態表示、通信Ｉ／Ｆ動作表示、日付け・時刻表示等がある。

また、表示部５４の表示内容のうち、光学ファインダ１０４内に表示するものとしては、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示等がある。

５６は電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばＥＥＰＲＯＭ等が用いられる。

６０、６２、６４、及び７０は、システム制御部５０の各種の動作指示を入力するための操作手段であり、スイッチやダイアル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等の単数或いは複数の組み合わせで構成される。

ここで、これらの操作手段の具体的な説明を行う。

６０はモードダイアルスイッチで、電源オフ、自動撮影モード、撮影モード、パノラマ撮影モード、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、ＰＣ接続モード等の各機能モードを切り替え設定することができる。

６２はシャッタースイッチＳＷ１で、不図示のシャッターボタンの操作途中でＯＮとなり、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理等の動作開始を指示する。

６４はシャッタースイッチＳＷ２で、不図示のシャッターボタンの操作完了でＯＮとなり、撮像素子１２から読み出した信号をＡ／Ｄ変換器１６、メモリ制御部２２を介してメモリ３０に画像データを書き込む露光処理、画像処理部２０やメモリ制御部２２での演算を用いた現像処理、メモリ３０から画像データを読み出し、圧縮伸長部３２で画像圧縮を行い、記録媒体２００或いは２１０に画像データを書き込む記録処理という一連の処理の動作開始を指示する。

７０は各種ボタンやタッチパネル等からなる操作部で、メニューボタン、セットボタン、マクロ／非マクロ切り替えボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写／連写／セルフタイマー切り替えボタン、メニュー移動＋（プラス）ボタン、メニュー移動−（マイナス）ボタン、再生画像移動＋（プラス）ボタン、再生画像−（マイナス）ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付／時間設定ボタン等がある。

６６は、後述する白画素の検出時に用いられ、被写体に光を投光する投光装置である。

８０は電源制御部で、電池検出回路、ＤＣ−ＣＤコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成されており、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及びシステム制御部５０の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。

８２、８４はコネクタ、８６はアルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池等の二次電池、ＡＣアダプター等からなる電源である。

９０及び９４はメモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインタフェース、９２及び９６はメモリカードやハードディスク等の記録媒体と接続を行うコネクタ、９８はコネクタ９２及び／又は９６に記録媒体２００或いは２１０が装着されているか否かを検知する記録媒体検知部である。

尚、本実施の形態では記録媒体を取り付けるインタフェース及びコネクタを２系統持つものとして説明している。勿論、記録媒体を取り付けるインタフェース及びコネクタは、単数或いは複数、いずれの系統数を備える構成としても構わない。また、異なる規格のインタフェース及びコネクタを組み合わせて備える構成としてもよい。

インタフェース及びコネクタとしては、ＰＣＭＣＩＡカードやＣＦ（コンパクトフラッシュ（登録商標））カード等の規格に準拠したものを用いて構成することが可能である。インタフェース９０及び９４、そしてコネクタ９２及び９６をＰＣＭＣＩＡカードやＣＦカード等の規格に準拠したものを用いて構成した場合、ＬＡＮカードやモデムカード、ＵＳＢカード、ＩＥＥＥ１３９４カード、Ｐ１２８４カード、ＳＣＳＩカード、ＰＨＳ等の通信カード、等の各種通信カードを接続することにより、他のコンピュータやプリンタ等の周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を転送し合うことができる。

１０２は、撮像装置１００のレンズ１０を含む撮像部を覆う事により、撮像部の汚れや破損を防止する保護装置であるバリアである。

１０４は光学ファインダであり、画像表示部２８による電子ファインダ機能を使用すること無しに、光学ファインダのみを用いて撮影を行うことが可能である。また、光学ファインダ１０４内には、通知部５４の一部の機能、例えば、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示等が設置されている。

１１０は通信部で、ＲＳ２３２ＣやＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、Ｐ１２８４、ＳＣＳＩ、モデム、ＬＡＮ、無線通信等の各種通信機能を有する。

１１２は通信部１１０により撮像装置１００を他の機器と接続するコネクタ或いは無線通信の場合はアンテナである。

２００及び２１０はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。記録媒体２００及び２１０は、それぞれ半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２０２及び２１２と、撮像装置１００とのインタフェース２０４及び２１４と、撮像装置１００と接続を行うコネクタ２０６及び２１６とを備えている。

次に、図２〜図６を参照して、本実施の形態における上記構成を有する撮像装置１００の動作を説明する。

図２及び図３は本実施の形態に係る撮像装置１００の主ルーチンを説明するフローチャートである。

図２において、電池交換等の電源投入により、システム制御部５０はフラグや制御変数等を初期化し（ステップＳ１０１）、画像表示部２８の画像表示をＯＦＦ状態に初期設定する（ステップＳ１０２）。

次にステップＳ１０３でシステム制御部５０は、モードダイアル６０の設定位置を判断し、モードダイアル６０が電源ＯＦＦに設定されていたならば、各表示部の表示を終了状態に変更し、バリア１０２を閉じて撮像部を保護し、フラグや制御変数等を含む必要なパラメータや設定値、設定モードを不揮発性メモリ５６に記録し、電源制御部８０により画像表示部２８を含む撮像装置１００各部の不要な電源を遮断する等の所定の終了処理を行った後（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０３に戻る。

また、ステップＳ１０３でモードダイアル６０がその他のモードに設定されていたならば、システム制御部５０は選択されたモードに応じた処理を実行し（ステップＳ１０４）、処理を終えたならばステップＳ１０３に戻る。

また、ステップＳ１０３でモードダイアル６０が撮影モードに設定されていたならば、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６において、システム制御部５０は、電源制御部８０により電池等により構成される電源８６の残容量や動作情況が撮像装置１００の動作に問題があるか否かを判断し、問題があるならば（ステップＳ１０６でＮＯ）通知部５４を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０３に戻る。

一方、電源８６に問題が無いならば（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、システム制御部５０は記録媒体２００或いは２１０の動作状態が撮像装置１００の動作、特に記録媒体２００或いは２１０に対する画像データの記録再生動作に問題があるか否かを判断し、問題があるならば（ステップＳ１０７でＮＯ）通知部５４を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０３に戻る。

記録媒体２００或いは２１０の動作状態に問題が無いならば（ステップＳ１０７でＹＥＳ）、通知部５４を用いて画像や音声により撮像装置１００の各種設定状態をユーザに知らせる（ステップＳ１０９）。なお、画像表示部２８の画像表示がＯＮの場合には、画像表示部２８も用いて画像や音声により撮像装置１００の各種設定状態をユーザに知らせるようにしてもよい。

次いで、ステップＳ１１０で、電子ファインダ（ＥＶＦ）機能を実現するために、撮像装置１００の基板電圧（ＶＳＵＢ）をＥＶＦ用の電圧に設定する。

次にステップＳ１１６でシステム制御回路５０は、撮像した画像データを逐次表示するスルー表示状態に設定する。

スルー表示状態に於いては、撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、画像表示メモリ２４に逐次書き込まれたデータを、メモリ制御回路２２、Ｄ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８に逐次表示することにより、電子ファインダ機能を実現している。

ただし、上述したように、システム制御部５０の指示により画像表示部２８がＯＦＦに設定されている場合には、スルー表示は行わない。

ステップＳ１１９において、シャッタースイッチＳＷ１の状態をチェックし、シャッタースイッチＳＷ１がＯＦＦならば、ステップＳ１０３に戻る。シャッタースイッチＳＷ１がＯＮならば、Ｓ１２０に進む。ステップＳ１２０では、システム制御部５０は、測距処理を行ってレンズ１０の焦点を被写体に合わせると共に、測光処理を行って絞り値及びシャッター時間を決定する。測光の結果、必要であればフラッシュ（ストロボ）・フラグをセットし、フラッシュの設定も行う。このステップＳ１２０で行う測距・測光・測色処理の詳細は図４を用いて後述する。

測距・測光・測色処理（ステップＳ１２０）を終えると、ステップＳ１２１に進む。

次のステップＳ１２１でシャッタースイッチＳＷ２が押されずに、さらにシャッタースイッチＳＷ１も解除されたならば（ステップＳ１２２でＯＦＦ）、ステップＳ１０３に戻る。シャッタースイッチＳＷ２が押されずに（ステップＳ１２１でＯＦＦ）、シャッタースイッチＳＷ１がＯＮのままである場合には（ステップＳ１２２でＯＮ）、ステップＳ１２１に戻る。また、シャッタースイッチＳＷ２が押されたならば（ステップＳ１２１でＯＮ）、ステップＳ１２３に進む。

ステップＳ１２３において、システム制御部５０は、撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理部２０、メモリ制御部２２を介して、或いはＡ／Ｄ変換器１６から直接メモリ制御部２２を介して、メモリ３０に撮影した画像データを書き込む露光処理、及び、メモリ制御部２２そして必要に応じて画像処理部２０を用いて、メモリ３０に書き込まれた画像データを読み出して各種処理を行う現像処理からなる撮影処理を実行する。なお、ステップＳ１２３で行われる撮影処理の詳細は、図５を参照して詳細に後述する。

ステップＳ１２３の撮影処理終了後、ステップＳ１２４に進み、システム制御部５０は、メモリ３０に書き込まれた撮影画像データを読み出して、メモリ制御部２２そして必要に応じて画像処理部２０を用いて各種画像処理を、また、圧縮伸長部３２を用いて設定したモードに応じた画像圧縮処理を行った後、記録媒体２００或いは２１０へ画像データの書き込みを行う記録処理を実行する（Ｓ１２４）。このステップＳ１２４における記録処理の詳細は図６を用いて後述する。

ステップＳ１２４の記録処理が終了したならば、ステップＳ１２５でシャッタースイッチＳＷ２の状態を調べ、ＯＦＦであればステップＳ１０３に戻り、ＯＮであれば、ステップＳ１２６に進んで連写モードが設定されているかどうかを確認する。連写モードが設定されていなければステップＳ１２５に戻ってシャッタースイッチＳＷ２が解除されるのを待ってステップＳ１０３に戻り、設定されていれば、ステップＳ１２３に戻って、次の撮影を行う。

図４は、図３のステップＳ１２０における測距・測光・測色処理の詳細なフローチャートを示す。

ステップＳ２０１において、システム制御部５０は、撮像素子１４から電荷信号を読み出し、Ａ／Ｄ変換器１６を介して画像処理部２０に画像データを逐次読み込む。この逐次読み込まれた画像データを用いて、画像処理部２０はＴＴＬ方式のＡＥ処理、ＥＦ処理、ＡＦ処理に用いる所定の演算を行う。

なお、上述したように、ここでの各処理は撮影した全画素数のうちの必要に応じた特定の部分を必要個所分切り取って抽出して、演算に用いる。これにより、ＴＴＬ方式のＡＥ、ＥＦ、ＡＦの各処理において、中央及び左右方向の被写体でのそれぞれの合焦位置を検出する評価モードの異なるモード毎に最適な演算を行うことが可能となる。

システム制御部５０は、画像処理部２０での演算結果を用いて露出（ＡＥ）が適正と判断されるまで（ステップＳ２０２でＹＥＳとなるまで）、露光制御部４０を用いてＡＥ制御を行う（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０４では、ステップＳ２０３のＡＥ制御で得られた測定データを用いて、システム制御部５０はフラッシュが必要か否かを判断し、フラッシュが必要ならばフラッシュ・フラグをセットし、フラッシュ４８を充電してから（ステップＳ２０５）、ステップＳ２０１に戻る。フラッシュが必要無ければ、そのままステップＳ２０１に戻る。

露出（ＡＥ）が適正と判断したならば（ステップＳ２０２でＹＥＳ）、測定データ及び／又は設定パラメータをシステム制御回路５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶し、ステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０８では、例えば、ＡＥ制御で得られた測定データを用いて、システム制御部５０は測距（ＡＦ）が合焦と判断されるまで（ステップＳ２０８でＮＯの間）、測距制御部４２を用いてＡＦ制御を行う（ステップＳ２０９）。

測距（ＡＦ）が合焦と判断したならば（ステップＳ２０８でＹＥＳ）、測定データ及び／又は設定パラメータをシステム制御回路５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶し、ステップＳ２１０に進む。

ステップＳ２１０では、ストロボ撮影を行うのか判断し、ストロボ撮影を行うのであれば、ステップＳ２１１で基板電圧（ＶＳＵＢ）をＣａｐｔｕｒｅ用の電圧に設定する。次いで、この基板電圧で１枚の画像を取得し、この画像から第１のホワイトバランス（ＷＢ）補正値を算出する（ステップＳ２１２）。なお、ストロボ撮影を行わないのであれば、基板電圧はＥＶＦ用の電圧のままとする。そして、測距・測光・測色処理ルーチンＳ１２０を終了する。

図５は、図３のステップＳ１２３における撮影処理の詳細なフローチャートを示す。

システム制御部５０は、図４で説明したようにしてシステム制御部５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶された測光データに従い、露光制御部４０を制御して、絞り機能を有するシャッター１２を絞り値に応じて開放して（ステップＳ３０１）、撮像素子１４の露光を開始する（ステップＳ３０２）。

次に、フラッシュ・フラグによりフラッシュ４８が必要か否かを判断し（ステップＳ３０３）、必要な場合はステップＳ３０４に進んでフラッシュ４８を発光させる。必要でなければ、フラッシュ４８を発光させずにステップＳ３０６に進む。

システム制御部５０は、測光データに従って撮像素子１４の露光終了を待ち（ステップＳ３０５）、露光時間が終了すると、ステップＳ３０６に進んでシャッター１２を閉じて、撮像素子１４から電荷信号を読み出し、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理部２０、メモリ制御部２２を介して、或いはＡ／Ｄ変換器１６から直接メモリ制御部２２を介して、メモリ３０に画像データを書き込む（ステップＳ３０７）。

なお、フラッシュ４８を発光させない場合には、ステップＳ３０１の前に基板電圧（ＶＳＵＢ）をＣａｐｔｕｒｅ用の電圧に設定する。この結果、ステップＳ３０１〜Ｓ３０７の撮影は、Ｃａｐｔｕｒｅ用の基板電圧で行われる。なお、フラッシュ４８を発光させる場合には、既にステップＳ２１１で基板電圧（ＶＳＵＢ）がＣａｐｔｕｒｅ用の電圧に設定されているため、この場合も、Ｃａｐｔｕｒｅ用の基板電圧で撮影が行われる。

次に、ステップＳ３０８で画像データから第２のホワイトバランス（ＷＦ）補正値を算出する。次いで、ストロボ撮影が行われたか判断し（ステップＳ３０８）、ストロボ撮影が行われていなければ、第２のＷＢ補正値に基づいて、メモリ３０に書き込まれた画像データのＷＢ補正を行う（ステップＳ３１２）。その後、ＷＢ補正後の画像データを書き込む。

一方、ストロボ撮影が行われているのであれば、第１のＷＢ補正値と第２のＷＢ補正値との重み付け加算を行う（ステップＳ３１０）。例えば、ストロボ：外光成分＝１：２であれば、（第１のＷＢ補正値×２＋第２のＷＢ補正値）／３をＷＢ補正値として求める。そして、ステップＳ３１１において、ステップＳ３１０で求められたＷＢ補正値に基づいて、メモリ３０に書き込まれた画像データのＷＢ補正を行う。その後、ＷＢ補正後の画像データを書き込む。

一連の処理を終えたならば、撮影処理ルーチン（ステップＳ１２０）を終了する。

図６は、図３のステップＳ１２４における記録処理の詳細なフローチャートを示す。

システム制御部５０は、メモリ制御部２２そして必要に応じて画像処理部２０を用いて、メモリ３０に書き込まれた画像データを読み出して、設定したモードに応じた画像圧縮処理を圧縮伸長部３２で行った後（ステップＳ４０２）、インタフェース９０或いは９４、コネクタ９２或いは９６を介して、メモリカードやコンパクトフラッシュ（登録商標）カード等の記録媒体２００或いは２１０へ画像圧縮した画像データの書き込みを行う（ステップＳ４０３）。記録媒体への書き込みが終わったならば、記録処理ルーチン（ステップＳ１２４）を終了する。

このように、実施形態においては、ストロボ撮影が行われる場合には、ステップＳ２１１において、第１のＷＢ補正値（外光ホワイトバランス係数）を算出する際のフィールド読み出し用の基板電圧（ＶＳＵＢ）をフレーム読み出し用の基板電圧と同じもの、即ちＣａｐｔｕｒｅ用の基板電圧に設定している。但し、フィールド読み出しでは、垂直方向２画素を加算するため、単にフレーム読み出し時と同じ基板電圧にしただけであると、図７に示すように、信号電荷が溢れ出し、ブルーミングを発生させる可能性がある。そこで、このようなフィールド読み出しにおいては、蓄積時間が、例えば基板電圧が異なる場合の半分となるように電子シャッターを切る。図８に電子シャッターの動作タイミングを示す。

このような本実施形態によれば、ストロボ算出時においてもフィールド読み出しとフレーム読み出しとで分光特性が等しくなるため、両者で算出したホワイトバランス係数を調整することなく被写体に対するストロボ寄与度に応じて最終ホワイトバランス係数を算出することができる。即ち、フィールドの画像信号から算出した外光のホワイトバランス係数とフレームの画像信号から算出したストロボのホワイトバランス係数とを調整することなく、ストロボ、外光の光量比によって加重平均することが可能となる。

ここで、基板電圧と分光特性との関係について、図９を参照しながら説明する。図９（ａ）に示すように、ｎ型基板１２１の表面にｐ型領域１２２が形成され、このｐ型領域１２の表面に選択的にｎ型領域１２３及び１２４が形成されている。そして、ｎ型領域１２３の表面にｐ型領域１２５が形成されている。

このような構造において、基板電圧を高く変化させると、ポテンシャルのピークはａからｃへと浅い方向に向かって移動し、１画素に蓄積できる電荷量が減少する。逆に、基板電圧を低く変化させると、ポテンシャルのピークはａからｂへと深い方向に向かって移動し、１画素に蓄積できる電荷量が増加する。基板への印加電圧が低くてポテンシャルのピーク位置が浅い方向に移動した場合は、波長の長い光である赤色の感度が小さくなり、逆に基板への印加電圧が高くてポテンシャルのピーク位置が深い方向に移動した場合は、波長の長い光である赤色の感度が大きくなる性質がある。この結果、基板電圧によって分光特性が変化するのである。

なお、本発明の実施形態は、例えばコンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体又はかかるプログラムを伝送するインターネット等の伝送媒体も本発明の実施形態として適用することができる。また、上記のプログラムも本発明の実施形態として適用することができる。上記のプログラム、記録媒体、伝送媒体及びプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。

本発明の一実施の形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態における画像処理装置の主ルーチンのフローチャートである。 本発明の一実施の形態における画像処理装置の主ルーチンのフローチャートである。 本発明の一実施の形態における測距・測光・測色処理のフローチャートである。 本発明の一実施の形態における撮影処理のフローチャートである。 本発明の一実施の形態における記録処理のフローチャートである。 信号電荷の溢れ出し及びブルーミングの機構を示す図である。 電子シャッターの動作タイミングを示す図である。 基板電圧と分光特性との関係を示す図である。

符号の説明

１０：撮影レンズ、１２：シャッター、１４：撮像素子、１６：Ａ／Ｄ変換器、１８：タイミング発生回路、２０：画像処理部、２２：メモリ制御部、２４：画像表示メモリ、２６：Ｄ／Ａ変換器、２８：画像表示部、３０：メモリ、３２：圧縮伸長部、４０：露光制御部、４２：測距制御部、４４：ズーム制御部、４６：バリア制御部、４８：フラッシュ、５０：システム制御部、５２：メモリ、５４：通知部、５６：不揮発性メモリ、６０：モードダイアルスイッチ、６２：シャッタースイッチＳＷ１、６４：シャッタースイッチＳＷ２、６６：投光装置、７０：操作部、８０：電源制御部、８２、８４：コネクタ、８６：電源、９０、９４：インタフェース、９２、９６：コネクタ、９８：記録媒体検知部、１００：画像処理装置、１０２：バリア、１０４：光学ファインダ、１１０：通信部、１１２：コネクタ（またはアンテナ）、２００、２１０：記録媒体、２０２、２１２：記録部、２０４、２１４：インタフェース、２０６、２１６：コネクタ

Claims (8)

1. 光を電気信号に変換する撮像素子と、
   前記撮像素子に少なくとも第１及び第２の基板電圧を印加する基板電圧印加手段と、
   前記第１の基板電圧を印加して動作させる第１の動作モードと、前記第２の基板電圧を印加して動作させる第２の動作モードとの切り替えを制御するとともに、前記第２の動作モードにおいて、被写体に向けて光を発光可能な発光手段が発光した状態で前記撮像素子で撮像を行う場合には、前記第１の動作モードの少なくとも一部の期間に印加する基板電圧を前記第２の基板電圧にするように制御する制御手段と、
   前記第１の動作モードにおける、前記少なくとも一部の期間に前記撮像素子で撮像された第１の画像信号と、前記第２の動作モードにおける、前記発光手段が発光した状態で前記撮像素子で撮像された第２の画像信号とに基づき、前記第２の画像信号の補正を行う補正手段と、
   を有することを特徴とする撮像装置。
2. 光を電気信号に変換する撮像素子と、
   前記撮像素子に少なくとも第１及び第２の基板電圧を印加する基板電圧印加手段と、
   操作者によって操作される操作手段と、
   前記第１の基板電圧を印加して撮像素子で動画像を撮像している期間中に、前記操作者が前記操作手段で第１の動作を行うことに基づき、前記撮像素子で撮像された画像から、静止画撮像時の焦点調整のための動作と、前記静止画撮像時に被写体に向けて光を発光可能な発光手段によって発光を行うか否かを判断する動作とを行う第１の動作モードと、前記操作者が前記操作手段で第２の動作を行うことに基づき、前記第２の基板電圧を印加した状態で、前前記撮像素子で前記静止画像を撮像する第２の動作モードとの切り替えを制御するとともに、前記第１の動作モードにおいて、前記静止画撮像時に被写体に向けて光を発光可能な発光手段によって発光を行うと判断された場合には、判断後、第２の動作モードになる前の少なくとも一部の期間に、基板電圧を前記第２の基板電圧にするように制御する制御手段と、
   前記第１の動作モードにおける、前記少なくとも一部の期間に前記撮像素子で撮像された第１の画像信号と、前記第２の動作モードにおける、前記発光手段が発光した状態で前記撮像素子で撮像された第２の画像信号とに基づき、前記第２の画像信号の補正を行う補正手段と、
   を有することを特徴とする撮像装置。
3. 前記補正手段は、第１の画像信号から外光のホワイトバランス係数を求め、
   前記第２の画像信号から前記発光手段のホワイトバランス係数を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記補正手段は、前記発光手段から被写体に照射される光の寄与度に基づき、前記発光手段のホワイトバランス係数と外光のホワイトバランス係数とを加重平均することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記第１の動作モード時に印加する基板電圧を前記第２の基板電圧にする際に、前記第１の動作モードの蓄積時間を変化させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記第１の動作モードは、読み出しの際に画素を加算するモードであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 光を電気信号に変換する撮像素子と、
   前記撮像素子に少なくとも第１及び第２の基板電圧を印加する基板電圧印加手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
   前記第１の基板電圧を印加して動作させる第１の動作モードと、前記第２の基板電圧を印加して動作させる第２の動作モードとの切り替えを制御するとともに、前記第２の動作モードにおいて、被写体に向けて光を発光可能な発光手段が発光した状態で前記撮像素子で撮像を行う場合には、前記第１の動作モードの少なくとも一部の期間に印加する基板電圧を前記第２の基板電圧にするように制御し、
   前記第１の動作モードにおける、前記少なくとも一部の期間に前記撮像素子で撮像された第１の画像信号と、前記第２の動作モードにおける、前記発光手段が発光した状態で前記撮像素子で撮像された第２の画像信号とに基づき、前記第２の画像信号の補正を行うように制御することを特徴とする撮像装置の制御方法。
8. 光を電気信号に変換する撮像素子と、
   前記撮像素子に少なくとも第１及び第２の基板電圧を印加する基板電圧印加手段と、
   操作者によって操作される操作手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
   前記第１の基板電圧を印加して撮像素子で動画像を撮像している期間中に、前記操作者が前記操作手段で第１の動作を行うことに基づき、前記撮像素子で撮像された画像から、静止画撮像時の焦点調整のための動作と、前記静止画撮像時に被写体に向けて光を発光可能な発光手段によって発光を行うか否かを判断する動作とを行う第１の動作モードと、前記操作者が前記操作手段で第２の動作を行うことに基づき、前記第２の基板電圧を印加した状態で、前前記撮像素子で前記静止画像を撮像する第２の動作モードとの切り替えを制御するとともに、前記第１の動作モードにおいて、前記静止画撮像時に被写体に向けて光を発光可能な発光手段によって発光を行うと判断された場合には、判断後、第２の動作モードになる前の少なくとも一部の期間に、基板電圧を前記第２の基板電圧にするように制御し、
   前記第１の動作モードにおける、前記少なくとも一部の期間に前記撮像素子で撮像された第１の画像信号と、前記第２の動作モードにおける、前記発光手段が発光した状態で前記撮像素子で撮像された第２の画像信号とに基づき、前記第２の画像信号の補正を行うように制御することを特徴とする撮像装置の制御方法。

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