JP2009159410A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外光反射を検知して消灯判断をすることが可能な撮像装置を提供すること。
【解決手段】動画像を撮影することが可能な撮像装置が提供される。当該撮像装置は、被写体を照明可能な発光部と、前記被写体の輝度レベルを検出する測光部と、前記発光部により照射される光量を制御する光量制御部とを備える。そして、前記光量制御部は、少なくとも１フレーム分だけ前記発光部により異なる光量で照射させ、当該異なる光量で照射された前記被写体の輝度レベルに基づいて前記発光部の光量を低減又は零にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置に関する。

近年、デジタル機器の製造技術、及び情報処理技術の急速な発展に伴い、高性能で低価格なデジタル機器が容易に手に入るようになり、種々のデジタル機器が広く一般に普及してきた。その中でも、デジタルスチルカメラは、広く一般に普及したデジタル機器の１つである。デジタルスチルカメラを含め、撮像機能を搭載したデジタル機器（以下、撮像装置）には、被写体を照明するための照明手段としてフラッシュが搭載されているものが多い。また、最近の撮像装置には、動画像を撮影する動画撮影機能が搭載されている。

しかしながら、こうした撮像装置が搭載するフラッシュ等の照明手段は、大光量であるが、継続的に被写体を照明する手段ではないため、動画像の撮影に適さないという問題がある。そこで、動画撮影に際して継続的に光を発光することが可能な照明手段、及びその制御手段に関して精力的に研究開発が進められている。照明手段としては、例えば、動画像の複数フレームに跨って被写体を照明することが可能なＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等が注目されている。このＬＥＤは、輝度が高く、消費電力が低いという特徴がある。しかし、照明手段にＬＥＤを用いたとしても、照明手段は、依然として多くの電力量を消費してしまう。そのため、照明手段の点灯／消灯を好適に制御して撮像装置を省電力化する技術の開発にも、依然として大きな注目が集まっている。

これらの技術に関し、例えば、下記の特許文献１には、撮像装置、及びカメラ付き携帯電話に係る技術が記載されている。この技術は、被写体を照明する照射手段の点灯に関し、利用者による操作キーの操作に応じて照明手段を点灯させる点に特徴がある。また、同文献には、照明手段が点灯された後でカメラが自動的に露出を上げる前に照明手段を消灯する技術が記載されている。

他の例として、下記の特許文献２には、照明装置を用いる撮像機器の制御方法に係る技術が記載されている。この技術は、その撮像機器を使用する使用者が操作釦を選択操作することで、撮像装置、表示装置、及び照明装置の動作が制御される点に特徴がある。特に、操作釦が入力されると撮像装置の動作と照明装置の点灯とが制御される点に特徴がある。尚、同文献には、照明の必要性に関して、使用者が自ら判断するものである旨が記載されている。

さらに他の例として、下記の特許文献３には、撮影用照明装置、カメラシステム、及びカメラに係る技術が記載されている。この技術は、被写体に向けて照射光を発する電流制御型の発光手段を制御する方法に関し、主要被写体までの距離情報を検出して、当該距離情報、露光時間、絞り値、及び撮影感度に基づいて算出された光量で発光するように発光手段を制御する点に特徴がある。尚、同文献には、発光手段に供給される駆動電流を制御する技術についても記載されている。

特開２００３−３０９７６５号公報 特開２００３−３４８４４０号公報 特開２００５−１６５２０４号公報

しかしながら、上記の特許文献１、２に記載の技術を用いても、利用者が点灯／消灯するか否かを自身の感覚で判断して手動操作によって点灯／消灯を切り替えねばならず、動画撮影に照明が必要な状況に限って照明光を点灯するといった制御が困難である。特に、被写体が高照度である状況を自動的に検知して消灯することが難しい。また、上記の特許文献３に記載の技術は、主要被写体との間の距離を考慮した光量制御ができるものの、被写体の照度判定に応じて消灯又は光量を低減することは困難である。そのため、上記の技術を組み合わせても、被写体の照度を自動的に反映して照明制御することが難しく、さらに、自己の照明手段による照明と外光による照明とを区別して照度判定し、その結果に応じて消灯又は光量制御することはとりわけ困難である。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、外光による照度を区別して照明が不要な状況を検知し、その検知結果に基づいて照明を制御することが可能な、新規かつ改良された撮像装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、被写体の反射光強度を検出する撮像素子と、前記撮像素子により連続的に複数回の前記反射光強度が検出される間、前記被写体を照明し続けることが可能な発光部と、前記撮像素子により検出された反射光強度に応じて前記被写体の輝度レベルを検出する測光部と、前記発光部により照射される光量を制御する光量制御部とを備えており、前記光量制御部は、少なくとも１回、前記撮像素子により反射光強度が検出される間、前記発光部により異なる光量で照射させ、当該異なる光量で照明された前記被写体の輝度レベルに基づいて前記発光部の光量を低減又は零にすることを特徴とする、撮像装置が提供される。

また、前記撮像装置は、前記異なる照射光量で照明された前記被写体の輝度レベルを利用して、前記被写体の全反射光から前記照明による反射成分を除いた反射光量を算出する反射光量算出部をさらに備えていてもよく、当該光量制御部は、前記反射光量算出部により算出された反射光量に基づいて前記発光部の光量を低減又は零にするように制御する。

また、前記撮像装置は、前記撮像素子により連続的に複数回検出された反射光強度に対応する輝度レベルに基づいて形成される画像フレームを連続的に表示する動画再生部をさらに備えていてもよく、当該動画再生部は、前記異なる照射光量で照明された前記被写体の輝度レベルに対応する画像フレームを表示しないように再生する。

また、前記撮像装置は、前記画像フレームが各々記録される複数のメモリ領域が設けられたフレームメモリと、前記複数のメモリ領域に所定の順番で前記画像フレームを記録するフレーム記録部とをさらに備えていてもよく、当該フレーム記録部は、前記所定の順番に従って前記異なる照射光量で撮影された画像フレームが記録された前記メモリ領域に対して次に撮影された画像フレームを上書きし、前記動画再生部は、前記各メモリ領域に記録された画像フレームを前記所定の順番で表示する。

上記の構成を採用することにより、自己が照明した照度と外光による照度とを区別して照明の必要性を判断し、必要無い場合に照明を消灯したり、或いは、照明量を低減させることが可能になる。さらに、動画像を表示する際に、照度の判定に利用したフレームを表示しないように制御することで、異なる照明量で照明されたフレームが混入して生じるチラつきを防止することが可能になる。その制御に際し、フレームメモリに設けられた複数のメモリ領域の中にフレームを所定順序で書込みつつ、照明量の異なるフレームが記録されたメモリ領域のみを上書き処理するため、所定順序で読み出して表示することで、異なる照明量のフレームを表示しないように制御することが容易になる。

以上説明したように本発明によれば、外光による照度を区別して照明が不要な状況を検知し、その検知結果に基づいて照明を制御することが可能になる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜実施形態＞
本発明の一実施形態について説明する。本実施形態は、動画像の撮影に際して被写体の照度を判定し、高照度の場合に照明光を消灯又は低光量制御して省電力化を図る技術に関する。特に、自己の照明手段による照度と外光による照度とを区別して照度判定する技術に特徴がある。以下では、この特徴部分を中心に説明する。

［撮像装置１００の機能構成］
まず、図１を参照しながら、本実施形態に係る撮像装置１００の機能構成について説明する。図１は、本実施形態に係る撮像装置１００の機能構成を示す説明図である。

図１に示すように、撮像装置１００は、主に、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）１０２と、ＣＤＳ／ＡＭＰ部１０４と、Ａ／Ｄ変換部１０６と、画像入力制御部１０８と、バス１１０と、測光部１１２と、画像信号処理部１１４と、記録媒体制御部１１６と、記録媒体１１８と、タイミングジェネレータ１２０と、照明光量制御部１２２と、光源１２４と、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）１２６と、シャッター１２８と、メモリ１３２と、圧縮処理部１３４と、ビデオエンコーダ１３６と、画像表示部１３８と、動画シーケンサ２０２と、動画メモリ２０４とにより構成される。

（ＣＣＤ１０２）
ＣＣＤ１０２は、入射した光を電気信号に変換する複数の光電変換素子により形成される。例えば、ＣＣＤ１０２は、結像光学系を経由して入射した光を受光すると、素子毎に受光強度に応じた電気信号を出力する。つまり、ＣＣＤ１０２は、撮像素子の一例である。従って、撮像装置１００は、ＣＣＤ１０２に代えて、例えば、ＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の他の撮像素子を備えていてもよい。

また、図２に示すように、ＣＣＤ１０２は、複数のイメージエリアに分割された撮像面を有する。図２は、本実施形態に係るイメージエリアの分割構成例を示す説明図である。図２の例では、この撮像面は、６４個のイメージエリアに分割されている。また、説明の都合上、各イメージエリアには、０〜６３の番号を付した。以下の説明において、ｉ番目のイメージエリアをエリアｉと呼ぶ場合がある。

また、ＣＣＤ１０２には、図２の太線で示したような注目領域が設定される。注目領域は、ＣＣＤ１０２の中央部分に設けられてもよいし、その他の部分に設けられてもよい。例えば、撮像装置１００が被写体の特徴的な部分を検出する機能を有している場合、注目領域は、その特徴的な部分に設定されてもよい。図２の例では、注目領域は、エリア２７、２８、３５、３６が含まれる領域に設定されている。以下の説明において、注目領域がＣＣＤ１０２の中央部に設定されているものと仮定する。ＣＣＤ１０２の各イメージエリアから出力される電気信号は、ＣＤＳ／ＡＭＰ部１０４に入力される。

（ＣＤＳ／ＡＭＰ部１０４）
再び図１を参照する。ＣＤＳ／ＡＭＰ部１０４は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ；Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ）回路、及び増幅器（ＡＭＰ；ＡＭＰｌｉｆｉｅｒ）により構成される。ＣＤＳ／ＡＭＰ部１０４は、ＣＣＤ１０２から入力された電気信号の低周波ノイズ成分を除去し、低周波ノイズ成分が除去された電気信号を所定のレベルまで増幅する手段である。ＣＤＳ／ＡＭＰ部１０４により入力された電気信号は、Ａ／Ｄ変換部１０６に入力される。

（Ａ／Ｄ変換部１０６）
Ａ／Ｄ変換部１０６は、アナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換器の一例である。Ａ／Ｄ変換部１０６は、ＣＤＳ／ＡＭＰ部１０４により入力された電気信号をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換部１０６により変換して得られたデジタル信号は画像入力制御部１０８に入力される。

（画像入力制御部１０８）
画像入力制御部１０８は、Ａ／Ｄ変換部１０６により変換されたデジタル信号から画像信号を生成する手段である。画像入力制御部１０８は、Ａ／Ｄ変換部１０６により入力されたデジタル信号を画像処理が可能な形式（以下、画像信号）に変換して出力する。画像入力制御部１０８により出力された画像信号は画像信号処理部１１４に入力される。

（バス１１０）
バス１１０は、信号の伝送経路であり、撮像装置１００の各構成要素を接続するための手段である。バス１１０は、例えば、画像入力制御部１０８、測光部１１２、画像信号処理部１１４、記録媒体制御部１１６、タイミングジェネレータ１２０、ＣＰＵ１２６、テーブル格納部１３０、メモリ１３２、圧縮処理部１３４、ビデオエンコーダ１３６、動画シーケンサ２０２、及び動画メモリ２０４を相互に接続し、一の構成要素から他の構成要素に信号を伝送することができる。

（測光部１１２）
測光部１１２は、ＣＣＤ１０２が有する各イメージエリアの輝度レベル（以下、輝度信号と呼ぶ場合がある。）を測定する手段である。輝度レベルは、各イメージエリアから出力された電気信号に基づいて測定される。また、測光部１１２は、各イメージエリアから出力された電気信号に対し、色毎に重み付けをして輝度レベルを算出することができる。この場合、測光部１１２は、図３に示すような機能構成になる。

図３に示すように、測光部１１２は、複数の乗算器１１２２、１１２４、１１２６と、加算器１１２８と、積算部１１３０とにより構成される。乗算器１１２２は、赤色（Ｒ）の画素から出力された信号強度Ｒに重み係数Ｃｒ（＝０．３）を乗算し、加算器１１２８に入力する。乗算器１１２４は、緑色（Ｇ）の画素から出力された信号強度Ｇに重み係数Ｃｇ（＝０．６）を乗算し、加算器１１２８に入力する。乗算器１１２６は、青色（Ｂ）の画素から出力された信号強度Ｂに重み係数Ｃｂ（＝０．１）を乗算し、加算器１１２８に入力する。

加算器１１２８は、複数の乗算器１１２２、１１２４、１１２６から入力された重み付け後の信号強度を加算して輝度信号Ｙを算出し、積算部１１３０に入力する。積算部１１３０は、加算器１１２８から入力された輝度信号Ｙを一部又は全部のイメージエリアに関して積算し、一部又は全部のイメージエリアに関する輝度レベルを出力する。つまり、測光部１１２は、式（１）に従ってイメージエリア毎に輝度信号Ｙを算出する。例えば、測光部１１２は、注目領域の輝度レベルと、注目領域以外の領域（以下、残余領域）の輝度レベルとを算出することができる。

（画像信号処理部１１４）
再び図１を参照する。画像信号処理部１１４は、画像入力制御部１０８により入力されたイメージエリア毎の画像信号を合成して画像データを生成する手段である。画像信号処理部１１４により生成された画像データは、メモリ１３２又は動画メモリ２０４に格納される。また、画像信号処理部１１４は、メモリ１３２又は動画メモリ２０４に蓄積された画像データをフレームとする動画データを生成することもできる。尚、画像信号処理部１１４は、圧縮処理部１３４、ビデオエンコーダ１３６、及び動画シーケンサ２０２等の構成要素と協働して動画データを生成する。例えば、画像信号処理部１１４は、画像データを動画シーケンサ２０２に入力し、後述する動画シーケンサ２０２により動画データを生成してもよい。

ところで、複数のデータ格納領域を有する動画メモリ２０４を利用する場合、画像信号処理部１１４は、そのデータ格納領域に所定の順序でフレームを記録する。例えば、動画メモリ２０４が２つのデータ格納領域（Ａ面／Ｂ面）を有する場合、画像信号処理部１１４は、Ａ面とＢ面とに交互にフレームを書き込む。但し、画像信号処理部１１４は、照度判定に利用するために異なる光量で照明された被写体のフレームに関し、そのフレームの次のフレームを書き込む際、データ格納領域を移動せず、次のフレームを上書きする。

（記録媒体制御部１１６、記録媒体１１８）
記録媒体制御部１１６は、記録媒体１１８にデータを書き込み、或いは、記録媒体１１８に記録されたデータを読み出すための手段である。一方、記録媒体１１８は、データが記録される手段である。例えば、記録媒体１１８は、撮像装置１００に内蔵された記憶装置であってもよいし、或いは、撮像装置１００から取り外し可能なリムーバブル記録メディアであってもよい。記録媒体１１８は、例えば、光学式記録媒体（ＣＤ、ＤＶＤ等）、光磁気記憶媒体、磁気記憶媒体、又は半導体記憶媒体等の記憶手段である。

（タイミングジェネレータ１２０）
タイミングジェネレータ１２０は、ＣＣＤ１０２の各画素による露光期間や電荷の読み出しタイミングを制御すると共に、ＣＤＳ／ＡＭＰ部１０４によるノイズ低減回路を制御する手段である。そのため、タイミングジェネレータ１２０は、ＣＣＤ１０２、ＣＤＳ／ＡＭＰ部１０４の各々に対してタイミング信号を入力する。さらに、タイミングジェネレータ１２０は、照明光量制御部１２２、動画シーケンサ２０２に対し、ＣＣＤ１０２から電荷を読み出す際の垂直同期信号を入力する。

（照明光量制御部１２２、光源１２４）
照明光量制御部１２２は、光源１２４から発光される照明光の光量を制御する手段である。つまり、照明光量制御部１２２は、光量制御部の一例である。照明光量制御部１２２は、後述するＣＰＵ１２６の総合照度判定機能、及び外光照度判定機能による判定結果に応じて光源１２４の消灯又はその光量を低減させる。このとき、照明光量制御部１２２は、光源１２４が消灯又は所定光量に達するまで段階的に光量を低減させてもよい。但し、照明光量制御部１２２は、タイミングジェネレータ１２０により入力された垂直同期信号に同期して段階的に光量を低減させることができる。

また、照明光量制御部１２２は、総合照度判定、及び外光照度判定に利用するため、異なる光量で照明された被写体の照度を少なくとも１フレーム分だけ低減させることがある。その際、照明光量制御部１２２は、タイミングジェネレータ１２０により入力された垂直同期信号に同期して光源１２４の光量を１フレーム分づつ低減させる。尚、そのフレームに関する光量は、後述するＣＰＵ１２６の照明光量算出機能により算出される。

一方、光源１２４は、静止画又は動画が撮影される際に被写体を照明するための手段であり、発光部の一例である。光源１２４は、例えば、赤色、緑色、青色等の複数の光源により構成される。但し、光源１２４は、輝度や色彩等が異なる複数の光源を組み合わせて構成されていてもよいし、或いは、１色の白色光源とカラーフィルタとにより構成されていてもよい。光源１２４は、例えば、ＬＥＤ等の発光素子により実現される。

ここで、図４を参照しながら、照明光量制御部１２２、及び光源１２４により構成される照明光量制御手段の回路構成について説明する。図４は、本実施形態に係る照明光量制御手段の回路構成を示す説明図である。

図４に示すように、照明光量制御部１２２は、主に、電源端子１２２２と、同期信号入力端子１２２４と、制御信号入力端子１２２６と、同期回路１２２８と、電流制限回路１２３０と、接地端子１２３２とにより構成される。光源１２４は、電源端子１２２２と電流制限回路１２３０との間に接続される。電源端子１２２２には電力が供給される。制御信号入力端子１２２６にはＣＰＵ１２６から制御信号が入力される。接地端子１２３２は接地されている。

光源１２４には、一端に電源端子１２２２が接続されており、電源端子１２２２から電力が供給される。また、光源１２４には、他端に電流制限回路１２３０が接続されており、この電流制限回路１２３０により電流量が制限される。電流制限回路１２３０には、同期回路１２２８が接続されており、この同期回路１２２８から入力される制御信号に応じて流れる電流量が制御される。また、電流制限回路１２３０は、接地端子１２３２に接続されている。

図５に電流制限回路１２３０に入力される制御信号と光源１２４の発光量との関係を説明するためのグラフを示す。図５は、本実施形態に係る制御信号の強度と発光量との関係を示す説明図である。図５に示すように、電流制限回路１２３０に入力される制御信号（ＤＡ出力）の強度が所定値を超えると、光源１２４の発光量が線形に増加することが分かる。図５のように、電流制限回路１２３０と光源１２４とが直列に接続されることで、同期回路１２２８から入力される制御信号により、光源１２４の発光量が制御される。

再び図４を参照する。同期回路１２２８は、一端が電流制限回路１２３０に接続され、他端が制御信号入力端子１２２６に接続されている。また、同期回路１２２８には、同期信号入力端子１２２４から垂直同期信号が入力される。この垂直同期信号は、タイミングジェネレータ１２０から入力される垂直同期信号である。同期回路１２２８は、ＣＰＵ１２６から入力された制御信号をタイミングジェネレータ１２０から入力される垂直同期信号に同期させて電流制限回路１２３０に入力する。

図６に同期回路１２２８による信号同期方法を説明するための説明図を示す。図６は、本実施形態に係る信号同期方法を示す説明図である。図６には、タイミングジェネレータ１２０から入力される垂直同期信号と、ＣＰＵ１２６から入力される制御信号と、同期回路１２２８により同期された後の制御信号とが示されている。

図６に示すように、通常、ＣＰＵ１２６から入力される制御信号は、その強度が変化するタイミングが垂直同期信号に同期していない。この垂直同期信号は、ＣＣＤ１０２の上から下へと電荷を読み出すタイミングを示したものである。そのため、読み出し開始位置（Ａ）間で照明光量が変化すると、その照明光量の変化に応じて画像の途中で輝度レベルが変化してしまい、例えば、下半分だけが明るい画像になってしまう。そのため、ＣＰＵ１２６から入力される制御信号の光量変更タイミングを垂直同期信号の電荷読み出しタイミングに同期させる必要がある。そこで、同期回路１２２８は、制御信号の光量変更タイミングを垂直同期信号に同期させ、図６に示すような同期後の制御信号を電流制限回路１２３０に入力する。

（ＣＰＵ１２６）
再び図１を参照する。ＣＰＵ１２６は、中央処理手段であり、所定の記憶手段（メモリ１３２、記録媒体１１８等）に格納された制御プログラムや処理プログラム等に基づいて撮像装置１００の各構成要素の制御や演算処理等を実行する手段である。例えば、ＣＰＵ１２６は、フォーカス制御や露出制御のため、駆動手段（非図示）に制御信号を入力して結像光学系の動作を制御することができる。また、ＣＰＵ１２６は、シャッター１２８や調整用ダイヤル等の操作手段（非図示）によるユーザ操作に応じて撮像装置１００の各構成要素を制御することができる。さらに、ＣＰＵ１２６は、所定の記憶手段に記録されたプログラムに基づき、総合照度判定機能、外光照度判定機能、及び照明光量算出機能を有する。これらの機能については、後段において詳述する。

（シャッター１２８）
シャッター１２８は、文字通り、ユーザが撮像装置１００に撮影タイミングを通知するためのシャッター手段である。シャッター１２８は、ユーザの操作インターフェースの一例である。シャッター１２８による操作は、例えば、ＣＰＵ１２６に伝達される。

（メモリ１３２）
メモリ１３２は、ＣＰＵ１２６の動作を規定する制御又は処理用のプログラムが格納されたり、或いは、ＣＰＵ１２６による演算処理の際にキャッシュメモリとして利用される記憶手段である。また、メモリ１３２には、画像入力制御部１０８により生成された画像信号や画像信号処理部１１４により生成された画像データ等が格納される。また、光源１２４の光量と、その光量で撮影された被写体の測光値とが関連付けて記録される。

動画が撮影される場合、メモリ１３２には、時分割で撮影された動画フレーム（画像データ）が一時的に格納され、その動画フレームに基づいて画像信号処理部１１４により生成された動画データが格納される。但し、動画フレームが動画メモリ２０４に直接書き込まれる場合、メモリ１３２には、動画フレームが格納されない場合もある。また、メモリ１３２が動画メモリ２０４よりも高速な読み出し／書込み特性を有する場合等において、メモリ１３２がキャッシュメモリとして利用される場合もある。メモリ１３２は、例えば、ＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ＤＲＡＭ）等の半導体記憶素子である。

ところで、メモリ１３２は、２以上のデータ格納領域を有するリングバッファにより構成されていてもよい。リングバッファとは、複数のデータ格納領域がリング状に構成されているデータメモリである。例えば、データ格納領域の数（バッファ数）がＢＦ（＝１０）であり、各データ格納領域に対して順番にバッファリングナンバーｎが割り当てられている。このとき、リングバッファには、バッファリングナンバーｎに従って順番にデータが格納される。但し、バッファリングナンバーｎ＝ＢＦの次にデータが格納されるデータ格納領域は、再び最初のバッファリングナンバーｎ＝０に戻る。つまり、リングバッファは、リング状に構成されており、最後のデータ格納領域に達した後、古いデータから上書きされる構造になっている。

（圧縮処理部１３４）
圧縮処理部１３４は、画像データや動画データを符号化し、そのデータ量を圧縮する手段である。圧縮処理部１３４は、メモリ１３２又は動画メモリ２０４から読み出した画像データ又は動画データ、或いは、画像信号処理部１１４により入力された画像データ又は動画データを圧縮する。画像データが入力された場合、圧縮処理部１３４は、例えば、ＪＰＥＧやＬＺＷ等の圧縮形式で画像データを圧縮する。また、動画データが入力された場合、圧縮処理部１３４は、例えば、各動画フレームについて符号化すると共に、動画フレーム間の差分符号化等を施して動画データを圧縮する。

（ビデオエンコーダ１３６、画像表示部１３８）
ビデオエンコーダ１３６は、入力された画像データを画像表示部１３８の出力形式に変換する手段である。ビデオエンコーダ１３６は、例えば、メモリ１３２又は動画メモリ２０４等に記録されているライブビュー画像データや各種設定画面の画像データ、或いは、記録媒体１１８等に記録された画像データ等を読み出して変換することができる。そして、ビデオエンコーダ１３６により変換された画像データは、画像表示部１３８に入力される。画像表示部１３８は、ビデオエンコーダ１３６から入力された画像データを表示する手段である。画像表示部１３８は、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＥＬＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙ）等のディスプレイ装置である。

（動画シーケンサ２０２）
動画シーケンサ２０２は、動画メモリ２０４から動画フレームの読み出す際、或いは、画像信号処理部１１４から取得した画像データを動画メモリ２０４に書き込む際に、その読み出し／書き込みを制御する手段である。特に、動画シーケンサ２０２は、動画メモリ２０４が有する複数のデータ格納領域の中で、どのデータ格納領域にアクセスするかを管理する機能を有している。そのため、動画シーケンサ２０２は、実質的に動画データの再生制御手段としての機能を有していると言える。従って、動画シーケンサ２０２は、フレーム記録部、及び動画再生部の一例である。

動画像を再生する際、動画シーケンサ２０２は、動画メモリ２０４の各データ格納領域から所定の順番で動画フレームを読み出してビデオエンコーダ１３６に入力する。例えば、動画メモリ２０４に２つのデータ格納領域（Ａ面／Ｂ面）が設けられている場合、動画シーケンサ２０２は、Ａ面に動画フレームを書き込みながら、Ｂ面に格納された動画データをビデオエンコーダ１３６に入力して画像表示部１３８に表示させる。次いで、動画シーケンサ２０２は、Ｂ面に動画フレームを書き込みながら、Ａ面に格納された動画データをビデオエンコーダ１３６に入力して画像表示部１３８に表示させる。この処理を繰り返すことにより、動画シーケンサ２０２は、撮像された動画像をその場で画像表示部１３８に表示することができる。

このとき、動画シーケンサ２０２は、動画フレームを格納する面を更新せず、古い動画フレームを新しい動画フレームで上書きすることもできる。その場合、古い動画フレームが格納された面と異なる他の面に格納された動画フレームが続けて表示され、古い動画フレームが再生されずに消去されることになる。この原理を利用し、動画シーケンサ２０２は、照度判定に際して異なる光量で照明された被写体の動画フレームだけを消去することができる。このような方法を利用することで、動画フレームの消去のために余計な処理ステップを増加させる必要が無くなる。

（動画メモリ２０４）
動画メモリ２０４は、所謂ＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ ＲＡＭ）と呼ばれる動画フレームを格納する手段である。動画メモリ２０４には、複数のデータ格納領域が設けられている。各データ格納領域には、１フレーム単位で動画フレームが格納される。動画メモリ２０４の各データ格納領域には、所定の順序で動画フレームが格納される。

例えば、動画メモリ２０４に２つのデータ格納領域（Ａ面／Ｂ面）が設けられている場合、そのデータ格納領域に交互に動画フレームが格納される。また、２つのデータ格納領域に格納された動画フレームは、動画シーケンサ２０２等により交互に読み出され、動画像として画像表示部１３８に表示される。例えば、１番目の動画フレームがＡ面に記録された後、その次の２番目の動画フレームがＢ面に記録され、３番目の動画フレームが再びＡ面に記録されるという具合である。上記の構成を用いると、例えば、２番目の動画フレームを書き込む間に、１番目の動画フレームを読み込んで表示することができる。また、動画フレームを書き込む際に、データ格納領域を更新せずに古い動画フレームを上書きすることで、その古い動画フレームが表示されないようにすることができる。

以上、本実施形態に係る撮像装置１００の機能構成について説明した。但し、撮像装置１００の機能構成の中で、ＣＰＵ１２６が有する機能の一部に関する説明を省略した。また、この省略した機能構成に関係し、照明光量制御部１２２の一部機能についても、詳細な説明を省略した。そこで、これらの省略した機能について、以下で詳細に説明する。

［動画逆光補正処理］
まず、図７を参照しながら、本実施形態に係る動画照明処理の流れについて説明する。図７は、本実施形態に係る動画照明処理の流れを示す説明図である。この動画照明処理には、被写体の照度を判定する処理に関し、特に、自己の光源１２４による照明の効果と、外光による照明の効果とを区別して照度判定するステップを含んでいる点に特徴を有する処理である。

図７に示すように、撮像装置１００は、光源１２４による照明がＯＦＦ（消灯）の状態にある（Ｓ１０２）。次いで、撮像装置１００は、バッファリングナンバーｎ（＝０）、バッファ数ＢＦ（＝１０）、照明光量の初期値（＝０）、及び外光光量測定用のカウンタＰＬＣ（＝ｉｎｉｔＮｏ）を設定する（Ｓ１０４）。次いで、撮像装置１００は、測光部１１２により輝度信号Ｙを積算する（Ｓ１０６）。次いで、撮像装置１００は、現時点のバッファリングナンバーＣＮにバッファリングナンバーｎを設定する（Ｓ１０８）。

次いで、撮像装置１００は、各イメージエリア（エリア０〜エリア６３）の輝度値を算出し、バッファリングナンバーｎに対応する配列Ｙ［ｎ］［０］〜Ｙ［ｎ］［６３］に格納する（Ｓ１１０）。次いで、撮像装置１００は、照明光量の値をバッファリングナンバーｎに対応する配列Ｌ［ｎ］に格納する（Ｓ１１２）。次いで、撮像装置１００は、ＣＰＵ１２６の総合照度判定機能により総合照度を判定し、高照度であるか、或いは、低照度であるかを判定する（Ｓ１１４）。総合照度が高照度であると判定した場合、撮像装置１００は、ステップＳ１２２の処理に進行する。一方、総合照度が低照度であると判定した場合、撮像装置１００は、ステップＳ１１６の処理に進行する。尚、この総合照度判定処理については後段において詳述する。

ステップＳ１１６において、撮像装置１００は、ＣＰＵ１２６の外光照度判定機能により外光照度を判定し、光源１２４を点灯すべきか、或いは、消灯すべきかを判定する（Ｓ１１６）。光源１２４を点灯すべきであると判定した場合、撮像装置１００は、ステップＳ１１８の処理に進行する。一方、光源１２４を消灯すべきであると判定した場合、撮像装置１００は、ステップＳ１２２の処理に進行する。尚、この外光照度判定処理については後段において詳述する。

ステップＳ１１８において、撮像装置１００は、ＣＰＵ１２６の照明光量算出機能により、照明光量を算出する（Ｓ１１８）。この照明光量算出処理については後段において詳述する。次いで、撮像装置１００は、照明光量を設定し、その照明光量で光源１２４を点灯する（Ｓ１２０）。一方、ステップＳ１２２において、撮像装置１００は、照明光量を０に設定する（Ｓ１２２）。次いで、撮像装置１００は、照明光量を設定し、光源１２４を消灯する（Ｓ１２４）。

ステップＳ１２６において、撮像装置１００は、バッファリングナンバーｎとバッファ数ＢＦとを比較し、ｎ＜ＢＦであるか否かを判定する（Ｓ１２６）。ｎ＜ＢＦである場合、撮像装置１００は、ステップＳ１２８の処理に進行する。一方、ｎ＜ＢＦでない場合、撮像装置１００は、ステップＳ１３０の処理に進行する。ステップＳ１２８において、撮像装置１００は、バッファリングナンバーｎを１だけインクリメントする（ｎ＝ｎ＋１）（Ｓ１２８）。一方、ステップＳ１３０において、撮像装置１００は、バッファリングナンバーｎを０に設定する（ｎ＝０）（Ｓ１３０）。

ステップＳ１２６において、撮像装置１００は、外光光量測定用カウンタＰＬＣが０以上であるか否かを判定する（Ｓ１３２）。つまり、撮像装置は、ＰＬＣ＜０であるか否かを判定する（Ｓ１３２）。ＰＬＣ＜０である場合、撮像装置１００は、ステップＳ１３４の処理に進行する。一方、ＰＬＣ＜０でない場合、撮像装置１００は、ステップＳ１３６の処理に進行する。

ステップＳ１３４において、撮像装置１００は、外光光量測定用カウンタＰＬＣに対し、その値から１減算した値（ＰＬＣ−１）を設定する（Ｓ１３４）。一方、ステップＳ１３６において、撮像装置１００は、外光光量測定用カウンタＰＬＣに対し、初期値ｉｎｉｔＮｏを設定する（Ｓ１３６）。

ステップＳ１３８において、撮像装置１００は、シャッター１２８のＯＮ／ＯＦＦを判定する（Ｓ１３８）。シャッター１２８がＯＮの場合、撮像装置１００は、動画照明処理Ｓ１００を終了する。一方、シャッター１２８がＯＦＦの場合、撮像装置１００は、ステップＳ１０６の処理に進行する。尚、上記の処理は、シャッター１２８が押下（ＯＮ）された時点で効果を発揮する。それまでは、スルー画像が表示されている。

以上、本実施形態に係る動画照明処理の流れについて説明した。以下では、上記の動画照明処理Ｓ１００の総合照度判定処理Ｓ１１４、外光照度判定処理Ｓ１１６、照明光量算出処理Ｓ１１８について、より詳細に説明する。尚、これらの処理は、主に、ＣＰＵ１２６が有する総合照度判定機能、外光照度判定機能、照明光量算出機能により実現される。

（総合照度判定処理Ｓ１１４について）
まず、図８を参照しながら、本実施形態に係る逆光判定処理Ｓ１１４について説明する。図８は、本実施形態に係る総合照度判定処理Ｓ１１４の流れを示す説明図である。この処理は、主に、ＣＰＵ１２６の総合照度判定機能により実行される。尚、総合照度とは、自己照明による影響、及び外光による影響を全て含む被写体の照度を意味している。

尚、リングバッファ平均測光値Ｙｒａｖは、例えば、下記の式（２）により表現される。但し、式（２）に含まれる平均測光値Ｙａａは、ＣＣＤ１０２の全てのイメージエリアに関する測光値Ｙの平均であり、下記の式（３）のように表現される。従って、リングバッファ平均測光値Ｙｒａｖは、ＣＣＤ１０２の全イメージエリアで検出された測光値について、リングバッファに格納された全てのフレームに関する平均を取った値である。

…（２）

…（３）

図８に示すように、ステップＳ２０２において、撮像装置１００は、リングバッファ平均測光値Ｙｒａｖと低照度判定閾値Ａとを比較し、Ｙｒａｖ＜Ａであるか否かを判定する（Ｓ２０２）。Ｙｒａｖ＜Ａである場合、撮像装置１００は、ステップＳ２０８の処理に進行する。一方、Ｙｒａｖ＜Ａでない場合、撮像装置１００は、ステップＳ２０４の処理に進行する。

ステップＳ２０４において、撮像装置１００は、リングバッファ平均測光値Ｙｒａｖと高照度判定閾値Ｂとを比較し、Ｙｒａｖ＞Ｂであるか否かを判定する（Ｓ２０４）。Ｙｒａｖ＞Ｂである場合、撮像装置１００は、ステップＳ２０６の処理に進行する。一方、Ｙｒａｖ＞Ｂでない場合、撮像装置１００は、ステップＳ２１０の処理に進行する。

ステップＳ２０６において、撮像装置１００は、総合照度判定の結果を示す変数Ｒｂに高照度状態を示す０を代入する（Ｓ２０６）。一方、ステップＳ２０８において、撮像装置１００は、総合照度判定の結果を示す変数Ｒｂに低照度状態を示す１を代入する（Ｓ２０８）。ステップＳ２１０において、撮像装置１００は、総合照度判定の結果として変数Ｒｂの値を出力する（Ｓ２１０）。

以上、本実施形態に係る総合照度判定処理Ｓ１１４の詳細について説明した。上記の通り、総合照度が低照度判定閾値Ａを下回る場合に低照度であると判定され、総合照度が高照度判定閾値Ｂを上回る場合に高照度であると判定される。

（照明判定処理Ｓ１１６について）
次に、図９を参照しながら、本実施形態に係る外光照明判定処理Ｓ１１６について説明する。図９は、本実施形態に係る外光照明判定処理Ｓ１１６の流れを示す説明図である。この処理は、主に、ＣＰＵ１２６の外光照明判定機能により実行される。

図９に示すように、撮像装置１００は、現在のバッファリングナンバーＣＮが０であるか否かを判定する（Ｓ３０２）。つまり、撮像装置１００は、ＣＮ−１＜０であるか否かを判定する（Ｓ３０２）。ＣＮ−１＜０である場合、撮像装置１００は、ステップＳ３０６の処理に進行する。一方、ＣＮ−１＜０でない場合、撮像装置１００は、ステップＳ３０４の処理に進行する。

ステップＳ３０４において、撮像装置１００は、比較ポインタＣＣに対し、バッファ数ＢＦから１減算した値（ＢＦ−１）を代入する（Ｓ３０４）。一方、ステップＳ３０６において、撮像装置１００は、比較ポインタＣＣに対し、現在のバッファリングナンバーＣＮから１減算した値（ＣＮ−１）を代入する（Ｓ３０６）。これらのステップは、現在のバッファリングナンバーＣＮの前段に位置するバッファリングナンバーを比較ポインタＣＣに代入する処理である。

ステップＳ３０８において、撮像装置１００は、現在のバッファリングナンバーＣＮに対応する照明光量バッファＬ［ＣＮ］と、比較ポインタＣＣに対応する照明光量バッファＬ［ＣＣ］とを比較し、Ｌ［ＣＮ］＝Ｌ［ＣＣ］であるか否かを判定する（Ｓ３０８）。Ｌ［ＣＮ］＝Ｌ［ＣＣ］である場合、撮像装置１００は、ステップＳ３１８の処理に進行する。一方、Ｌ［ＣＮ］＝Ｌ［ＣＣ］でない場合、撮像装置１００は、ステップＳ３１０の処理に進行する。

ステップＳ３１０において、撮像装置１００は、変数Ｓに対し、外光の影響により得られる測光値ｆを代入する（Ｓ３１０）。但し、測光値ｆは、現在のバッファリングナンバーＣＮ及び比較ポインタＣＣに各々対応する照明光量バッファＬ［ＣＮ］及びＬ［ＣＣ］と、平均測光値Ｙａａ［ＣＮ］及びＹａａ［ＣＣ］とを引数にして得られる演算出力であり、下記の式（４）により表現される。

…（４）

次いで、撮像装置１００は、変数Ｓと測光値判定閾値Ｃとを比較し、Ｓ＜Ｃであるか否かを判定する（Ｓ３１２）。Ｓ＜Ｃである場合、撮像装置１００は、ステップＳ３１４の処理に進行する。一方、Ｓ＜Ｃでない場合、撮像装置１００は、ステップＳ３１６の処理に進行する。

ステップＳ３１４において、撮像装置１００は、外光照明判定の結果を示す変数Ｒｂに低照度の状態を示す１を代入する（Ｓ３１４）。一方、ステップＳ３１６において、撮像装置１００は、外光照明判定の結果を示す変数Ｒｂに高照度の状態を示す０を代入する（Ｓ３１６）。ステップＳ３１８において、撮像装置１００は、外光照明判定結果を示す変数Ｒｂの値を出力する（Ｓ３１８）。尚、撮像装置１００は、上記の処理結果を受け、Ｒｂ＝０の状態を消灯可能な状態と判断し、Ｒｂ＝１の状態を点灯すべき状態と判断する。

以上、本実施形態に係る外光照明判定処理Ｓ１１６の流れについて説明した。上記の通り、撮像装置１００は、異なる光量で照明された被写体の測光値に基づいて外光照明の影響による照度を判定している。例えば、外光の影響により得られる測光値Ｓ（又はｆ）が所定の測光値判定閾値ＣＣよりも大きい場合に高照度であると判定している。

（照明光量算出処理Ｓ１１８について）
次に、図１０を参照しながら、本実施形態に係る照明光量算出処理Ｓ１１８について説明する。図１０は、本実施形態に係る照明光量算出処理Ｓ１１８の流れを示す説明図である。この処理は、主に、ＣＰＵ１２６の照明光量算出機能により実行される。

図１０に示すように、撮像装置１００は、バッファリングナンバーｎを０に設定する（Ｓ４０２）。次いで、撮像装置１００は、現在のバッファリングナンバーＣＮに対応する照明光量バッファＬ［ＣＮ］が０であるか否かを判定する（Ｓ４０４）。照明光量バッファＬ［ＣＮ］＝０である場合、撮像装置１００は、ステップＳ４０６の処理に進行する。一方、Ｌ［ＣＮ］＝０でない場合、撮像装置１００は、ステップＳ４０８の処理に進行する。

ステップＳ４０８において、撮像装置１００は、現在のバッファリングナンバーＣＮが０であるか否かを判定する（Ｓ４０８）。つまり、撮像装置１００は、ＣＮ−１＜０であるか否かを判定する（Ｓ４０８）。ＣＮ−１＜０である場合、撮像装置１００は、ステップＳ４１２の処理に進行する。一方、ＣＮ−１＜０でない場合、撮像装置１００は、ステップＳ４１０の処理に進行する。

ステップＳ４１０において、撮像装置１００は、変数Ｄに現在のバッファリングナンバーＣＮから１減算した値（ＣＮ−１）を代入する（Ｓ４１０）。一方、ステップＳ４１２において、撮像装置１００は、変数Ｄにバッファ数ＢＦから１減算した値（ＢＦ−１）を代入する（Ｓ４１２）。つまり、変数Ｄは、現在のバッファリングナンバーＣＮの前にデータが格納されたデータ格納領域を表すバッファリングナンバーである。

ステップＳ４１４において、撮像装置１００は、照明光量を示す変数ＬＩＧＨＴに対し、現在のバッファリングナンバーＣＮに対応する平均測光値Ｙａａ［ＣＮ］と、変数Ｄに対応する平均測光値Ｙａａ［Ｄ］との差分に重み付けした値（Ｙａａ［ＣＮ］−Ｙａａ［Ｄ］）×ｃｏｍｐを加算して変数ＬＩＧＨＴに代入する（Ｓ４１４）。ここで、照明光量係数ｃｏｍｐは、例えば、所定の定数値である。

次いで、撮像装置１００は、外光光量測定用カウンタＰＬＣと外光検出タイミングＴとを比較し、ＰＬＣ＝Ｔであるか否かを判定する（Ｓ４１６）。ＰＬＣ＝Ｔである場合、撮像装置１００は、ステップＳ４１８の処理に進行する。一方、ＰＬＣ＝Ｔでない場合、撮像装置１００は、ステップＳ４３０の処理に進行する。但し、外光検出タイミングＴは、外光照度が高照度であると判定されたタイミングを示す。従って、外光光量測定用カウンタＰＬＣが外光検出タイミングＴに一致した場合、外光照度が高い場合の処理が進められる。

ステップＳ４１８において、撮像装置１００は、照明光量を示す変数ＬＩＧＨＴと所定値Ｄｅｆとを比較し、ＬＩＧＨＴ＜ＤＩＦであるか否かを判定する（Ｓ４１８）。ＬＩＧＨＴ＜Ｄｅｆである場合、撮像装置１００は、ステップＳ４２２の処理に進行する。一方、ＬＩＧＨＴ＜Ｄｅｆでない場合、撮像装置１００は、ステップＳ４２０の処理に進行する。この所定値Ｄｅｆは、光量（ＬＩＧＨＴ）の判定基準値を表す定数であり、例えば、（ＭＡＸ＋ＭＩＮ）／２程度の値に設定される。

ステップＳ４２０において、撮像装置１００は、照明光量を示す変数ＬＩＧＨＴに対し、変数ＬＩＧＨＴから所定値ＤＩＦだけ減算した値（ＬＩＧＨＴ−ＤＩＦ）を代入する（Ｓ４２０）。一方、ステップＳ４２２において、撮像装置１００は、照明光量を示す変数ＬＩＧＨＴに対し、変数ＬＩＧＨＴに所定値ＤＩＦだけ加算した値（ＬＩＧＨＴ＋ＤＩＦ）を代入する（Ｓ４２２）。この所定値ＤＩＦは、１フレーム期間分だけ異なった光量で発光させる際の光量差分値である。つまり、照度判定のために変化させる光量を表した定数値である。

ステップＳ４２４において、撮像装置１００は、現在のバッファリングナンバーＣＮが０であるか否かを判定する（Ｓ４２４）。つまり、撮像装置１００は、ＣＮ−１＜０であるか否かを判定する（Ｓ４２４）。ＣＮ−１＜０である場合、撮像装置１００は、ステップＳ４２８の処理に進行する。一方、ＣＮ−１＜０でない場合、撮像装置１００は、ステップＳ４２６の処理に進行する。

ステップＳ４３０において、撮像装置１００は、照明光量を示す変数ＬＩＧＨＴと照明光量上限値ＭＡＸとを比較し、ＬＩＧＨＴ＞ＭＡＸであるか否かを判定する（Ｓ４３０）。ＬＩＧＨＴ＞ＭＡＸである場合、撮像装置１００は、ステップＳ４３２の処理に進行する。一方、ＬＩＧＨＴ＞ＭＡＸでない場合、撮像装置１００は、ステップＳ４３４の処理に進行する。

ステップＳ４３２において、撮像装置１００は、照明光量を示す変数ＬＩＧＨＴに照明光量上限値ＭＡＸを代入する（Ｓ４３２）。一方、ステップＳ４３４において、撮像装置１００は、照明光量を示す変数ＬＩＧＨＴと照明光量の下限値ＭＩＮとを比較し、ＬＩＧＨＴ＜ＭＩＮであるか否かを判定する（Ｓ４３４）。ＬＩＧＨＴ＜ＭＩＮである場合、撮像装置１００は、ステップＳ４３６の処理に進行する。一方、ＬＩＧＨＴ＜ＭＩＮでない場合、撮像装置１００は、ステップＳ４３８の処理に進行する。

ステップＳ４３６において、撮像装置１００は、照明光量を示す変数ＬＩＧＨＴに照明光量下限値ＭＩＮを代入する（Ｓ４３６）。ステップＳ４３８において、撮像装置１００は、照明光量を示す変数ＬＩＧＨＴの値を出力する（Ｓ４３８）。尚、照明光量を示す変数ＬＩＧＨＴは、図５に示したＤＡ値に相当する。

以上、本実施形態に係る照明光量算出処理Ｓ１１８の流れについて説明した。上記の通り、リングバッファ上で隣接する中央測光値の差分に応じた照明光量が設定される。

（動画シーケンサ２０２による処理について）
ここで、図１１を参照しながら、本実施形態に係る動画シーケンサ２０２による処理について説明を加える。図１１は、本実施形態に係る動画シーケンサ２０２による処理の流れを示す説明図である。既に述べた通り、動画シーケンサ２０２は、動画メモリ２０４が有するデータ格納領域（Ａ面／Ｂ面）を切り替えながら、読み出し／書き込み処理をする。ここでは、これらの処理について、より具体的に説明する。

図１１に示すように、動画シーケンサ２０２は、外光光量測定用カウンタＰＬＣと外光検出タイミングＴとを比較し、ＰＬＣ＝Ｔであるか否かを判定する（Ｓ５０２）。ＰＬＣ＝Ｔである場合、動画シーケンサ２０２は、ステップＳ５０６の処理に進行する。一方、ＰＬＣ＝Ｔでない場合、動画シーケンサ２０２は、ステップＳ５０４の処理に進行する。

ステップＳ５０６において、動画シーケンサ２０２は、次にフレームを書き込むデータ格納領域ＴＭ（以下、次フレームの転送先ＴＭ）を変更せずに維持する（Ｓ５０６）。さらに、動画シーケンサ２０２は、次にフレームを読み出すデータ格納領域ＤＰ（以下、次の再生面ＤＰ）を変更せずに維持する（Ｓ５０８）。

一方、ステップＳ５０４において、動画シーケンサ２０２は、現在、表示しているフレームが格納されたデータ格納領域（以下、表示面）がＡ面であるか、或いは、Ｂ面であるかを判定する（Ｓ５０４）。表示面がＡ面である場合、動画シーケンサ２０２は、ステップＳ５１０の処理に進行する。一方、表示面がＢ面である場合、動画シーケンサ２０２は、ステップＳ５１４の処理に進行する。

ステップＳ５１０において、動画シーケンサ２０２は、次フレームの転送先ＴＭをＢ面に設定する（Ｓ５１０）。さらに、動画シーケンサ２０２は、次の再生面ＤＰをＡ面に設定する。一方、ステップＳ５１４において、動画シーケンサ２０２は、次フレームの転送先ＴＭをＡ面に設定する（Ｓ５１４）。さらに、動画シーケンサ２０２は、次の再生面ＤｐをＢ面に設定する（Ｓ５１６）。

以上、動画シーケンサ２０２の処理について、動画メモリ２０４が２つのデータ格納領域（Ａ面／Ｂ面）を有する場合を例に挙げて具体的に説明した。上記の通り、外光光量測定用カウンタＰＬＣが外光検出タイミングＴに一致した場合に、動画メモリ２０４のデータ格納領域が更新されないため、照度検出に利用するために異なる光量で照明した被写体のフレームが表示されないように制御される。

［まとめ］
以上説明した通り、本実施形態に係る撮像装置１００は、被写体の照度を判定する機能を有し、特に、光源１２４による照明の効果と、外光による照明の効果とを区別して照度判定して、その判定結果に応じて光源１２４の消灯又はその光量を低減させることができる。この撮像装置１００の機能構成を纏めると、次の通りである。

撮像装置１００は、照明手段として、照明光を被写体に投光する光源１２４を有する。また、撮像装置１００は、画像転送手段として、ＣＣＤ１０２を介して得られた画像データを動画メモリ２０４に格納する動画シーケンサ２０２を有する。さらに、撮像装置１００は、測光手段として、ＣＣＤ１０２が有するイメージエリア毎に輝度レベルを測定する測光部１１２を有する。そして、撮像装置１００は、照明光量制御手段として、光源１２４が発光する光量を制御する照明光量制御部１２２を有する。

また、撮像装置１００は、測光部１１２により測定された測光値と、その測光値に対応する光源１２４の光量とが関連付けられて記録されるメモリ１３２を有する。さらに、撮像装置１００は、動画表示手段として、ＣＣＤ１０２から垂直同期信号に同期して所定周期で読み出される画像信号に対応する画像データを表示する画像表示部１３８を有する。

例えば、撮像装置１００は、光源１２４により被写体を継続的に照明しつつ、画像表示部１３８に継続的に動画像を表示する。その際、撮像装置１００は、照明光量制御部１２２により、少なくとも１フレーム分の期間だけ光源１２４の照明光量を変更することができる。そのため、撮像装置１００は、光源１２４の照明光量を変更して撮影されたフレームと、そのフレームの前後に撮影された他のフレームとを比較し、外光が被写体に反射して得られる測光値を算出することができる。例えば、照明光量が異なるフレーム間で測光値を比較した上で、その比較結果に応じて光源１２４の消灯又はその光量を低減させる。

また、撮像装置１００は、複数の動画フレームが格納される動画メモリ２０４を有する。この動画メモリ２０４には、１フレーム単位で動画フレームが格納されるデータ格納領域が設けられている。そのため、動画シーケンサ２０２は、画像表示部１３８に表示されていない動画フレームに対応するデータ格納領域に新たな動画フレームを記録し、他のデータ格納領域に格納された動画フレームを画像表示部１３８に表示させることで、スルームービーを表示することができる。

このように、動画シーケンサ２０２は、動画メモリ２０４のデータ格納領域を交互又は所定順序で切り替えることができる。また、動画シーケンサ２０２は、照度判定のために異なる光量で撮影されたフレームのデータ格納領域に対し、次のフレームが上書きされるように、そのタイミングでデータ格納領域を切り替えないように制御することもできる。

ところで、撮像装置１００は、所定光量で光源１２４を発光させた際に観測される測光値１と、この所定光量よりも少ない光量で光源１２４を発光させた際に観測される測光値２とを比較することができる。さらに、撮像装置１００は、上記の所定光量よりも多い光量で光源１２４を発光させた際に観測される測光値３と、上記の測光値１とを比較することができる。そして、撮像装置１００は、測光値１、測光値２、測光値３が、測光値３≦測光値１、或いは、測光値１≦測光値２の関係を満たす場合に照明光による効果が低いと判定し、光源１２４を消灯させる。

次に、上記の撮像装置１００による照度判定処理の流れについて簡単に纏める。通常、撮像装置１００は、動画像（スルー画像）を表示しながら、ユーザによるシャッター１２８の押下を待機している。撮像装置１００は、動画メモリ２０４が有する複数のデータ格納領域（面）に対し、スルー画像の各フレームを所定の順番で記録する。例えば、動画メモリ２０４が２面のデータ格納領域を有している場合、撮像装置１００は、フレーム単位で書込み領域と読み出し領域とを切り替えながら、繰り返しフレームを表示することでスルー画像を形成する。

このスルー画像の形成処理に並列して、撮像装置１００は、ＣＣＤ１０２の所定領域について、ＲＧＢ信号から輝度信号Ｙを生成し、所定の分割領域毎にピクセル単位で積算して１フレーム分の測光値を算出する。撮像装置１００は、フレーム単位の測光値をメモリ１３２に設けられたリングバッファに格納すると共に、リングバッファ内の平均測光値を監視する。ちなみに、スルー画像が暗くなると、測光値が小さくなる。そのため、スルー画像が目視し難い輝度レベルに１つの閾値（第１閾値）が設定される。そして、この閾値と測光値とが比較され、この閾値を測光値が超えた場合に照明が開始される。

照明が点灯された後、撮像装置１００は、ＣＰＵ１２６の総合照明判定機能、及び外光照明判定機能により、所定のタイミング又は所定周期で、照明を点灯し続けるか、或いは、消灯すべきかを判定することができる。例えば、照明光を点灯した状態で観測される測光値が所定の閾値（第２閾値）よりも十分に大きい場合に照明光が消灯される。第１閾値と第２閾値との間には、例えば、第１閾値＜第２閾値の関係が存在する。この設定は、照明光が点灯／消灯を繰り返してしまう現象（所謂、ハンチング）を防止するためである。

しかしながら、照明光による被写体からの反射光量は、撮像装置１００と被写体との間の距離や被写体の反射率に依存してしまう。そのため、第２閾値は、十分に大きな値に設定されねばならない。このような設定にすると、点灯期間が長くなり、撮像装置１００の電力を大きく消費してしまうことになる。そこで、照明光を含まない外光のみの反射光量を消灯判定に利用する必要がある。

既に述べた通り、照明点灯下における被写体の反射光には、大きく分けて、照明光の反射光と、外光の反射光とが含まれる。外光の反射光が十分に大きな状況では、光源１２４により被写体を照明する必要がないため、撮像装置１００は、光源１２４を消灯することができる。そこで、照明点灯下で得られる測光値から、照明反射により得られる測光値と、外光反射により得られる測光値とを分離する必要がある。

しかしながら、１つの測光値から、これらの測光値を分離することは出来ない。そこで、動画撮影の中で、１つのフレームについて照明光量を変更し、そのフレームから得られる測光値と、その前後のフレームから得られる測光値とを比較演算して照明光の寄与量を算出すればよい。尚、照明光量を変更して撮影されたフレームの次以降のフレームは、元の照明光量で撮影される。

こうした観点から、撮像装置１００は、上記の寄与量を減じて算出される外光反射量に基づいて光源１２４を消灯（又は光量低減）すべきか否かを判断しているのである。さらに、撮像装置１００は、上記の寄与量が所定の基準値に比べて小さい場合に、照明が非有効な状況であると判断し、光源１２４を消灯（又は光量低減）するように構成されている。一方で、照明光量を変更すると、その変更に伴って動画像の明るさも変動してしまう。この場合、動画像中に異なる明るさのフレームが混入することになり、当然、動画像にチラつきが発生する。そこで、撮像装置１００は、照明光の光量を変更したフレームを画像表示部１３８に表示しないように構成されているのである。

以上の機能構成、及び処理により、光源１２４の光量が好適に制御され、撮像装置１００の省電力化が図れる。また、動画像にチラつきが発生するといった、この制御に係る悪影響を未然に防止することができる。さらに、ハンチングの発生を防止できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

上記の実施形態の説明において、図中には明示しなかったが、撮像装置１００には、入射光をＣＣＤ１０２に結像されるための結像光学系がＣＣＤ１０２の前段に設けられていてもよい。結像光学系は、主に、レンズユニットと、ズーム機構と、フォーカス機構と、絞り機構と、レンズを取り付けるための筒状の鏡胴とにより構成される。フォーカス機構は、フォーカスレンズ等により形成される。絞り機構は、開口の大きさを変化させることで光束の方向や範囲を調整する手段である。また、ズーム機構、フォーカス機構、及び絞り機構は、別途設けられたモータドライバにより駆動される。結像光学系には、例えば、単焦点レンズやズームレンズ等が利用される。

本発明の一実施形態に係る撮像装置の機能構成を示す説明図である。 同実施形態に係るイメージエリアの構成例を示す説明図である。 同実施形態に係る測光部の機能構成例を示す説明図である。 同実施形態に係る照明光量制御部の回路構成例を示す説明図である。 制御信号の出力強度と発光量との関係を示す説明図である。 同実施形態に係る信号同期方法を示す説明図である。 同実施形態に係る動画照明処理の流れを示す説明図である。 同実施形態に係る総合照明判定処理の流れを示す説明図である。 同実施形態に係る外光照明判別処理の流れを示す説明図である。 同実施形態に係る照明光量算出処理の流れを示す説明図である。 同実施形態に係る動画シーケンサの処理の流れを示す説明図である。

符号の説明

１００ 撮像装置
１０２ ＣＣＤ
１０４ ＣＤＳ／ＡＭＰ部
１０６ Ａ／Ｄ変換部
１０８ 画像入力制御部
１１０ バス
１１２ 測光部
１１４ 画像信号処理部
１１６ 記録媒体制御部
１１８ 記録媒体
１２０ タイミングジェネレータ
１２２ 照明光量制御部
１２４ 光源
１２６ ＣＰＵ
１２８ シャッター
１３０ テーブル格納部
１３２ メモリ
１３４ 圧縮処理部
１３６ ビデオエンコーダ
１３８ 画像表示部
２０２ 動画シーケンサ
２０４ 動画メモリ
１１２２、１１２４、１１２６ 乗算器
１１２８ 加算器
１１３０ 積算部
１２２２ 電源端子
１２２４ 同期信号入力端子
１２２６ 制御信号入力端子
１２２８ 同期回路
１２３０ 電流制限回路
１２３２ 接地端子

Claims (4)

1. 被写体の反射光強度を検出する撮像素子と、
   前記撮像素子により連続的に複数回の前記反射光強度が検出される間、前記被写体を照明し続けることが可能な発光部と、
   前記撮像素子により検出された反射光強度に応じて前記被写体の輝度レベルを検出する測光部と、
   前記発光部により照射される光量を制御する光量制御部と、
   を備え、
   前記光量制御部は、少なくとも１回、前記撮像素子により反射光強度が検出される間、前記発光部により異なる光量で照射させ、当該異なる光量で照明された前記被写体の輝度レベルに基づいて前記発光部の光量を低減又は零にすることを特徴とする、撮像装置。
2. 前記異なる照射光量で照明された前記被写体の輝度レベルを利用して、前記被写体の全反射光から前記照明による反射成分を除いた反射光量を算出する反射光量算出部をさらに備え、
   前記光量制御部は、前記反射光量算出部により算出された反射光量に基づいて前記発光部の光量を低減又は零にすることを特徴とする、請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記撮像素子により連続的に複数回検出された反射光強度に対応する輝度レベルに基づいて形成される画像フレームを連続的に表示する動画再生部をさらに備え、
   前記動画再生部は、前記異なる照射光量で照明された前記被写体の輝度レベルに対応する画像フレームを表示しないことを特徴とする、請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記画像フレームが各々記録される複数のメモリ領域が設けられたフレームメモリと、
   前記複数のメモリ領域に所定の順番で前記画像フレームを記録するフレーム記録部と、
   をさらに備え、
   前記フレーム記録部は、前記所定の順番に従って前記異なる照射光量で撮影された画像フレームが記録された前記メモリ領域に対して次に撮影された画像フレームを上書きし、
   前記動画再生部は、前記各メモリ領域に記録された画像フレームを前記所定の順番で表示することを特徴とする、請求項３に記載の撮像装置。

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