JP2012248992A - デジタルカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】ビデオライトの照明光の影響を受けずに、本来の撮影雰囲気の照度に応じて正確にビデオライトの自動消灯の制御を行えるようにしたデジタルカメラを提供する。
【解決手段】ビデオライト光源１１５の点灯中に、撮像素子１０１の撮像領域にて表示または記録する動画像データの範囲より広い動画像データに対応する範囲にて撮像素子を露光制御して動画像データを取得する撮像制御部１０３と、第２のフレームの動画像データのうち表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲に対応する露光期間において、ビデオライトの発光量を一時的に消灯するビデオライト発光制御部１１１と、第１のフレームの動画像データと第２のフレームの動画像データの表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲の動画像データに基づいてビデオライト光源１１５の消灯の判断を行うビデオライト消灯判断部１０９を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、デジタルカメラに関し、詳しくは、動画撮影時に被写体に照明光を照射するビデオライトの制御機能を備えたデジタルカメラに関する。

近年、静止画撮影を主機能とするデジタルカメラにおいても、動画の撮影機能が搭載されるようになってきている。また、大光量が得られる発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が商品化され、動画撮影時の照明光源（ビデオライト）としてＬＥＤを使用する製品も実現されている。

静止画撮影時には、カメラにフラッシュを内蔵、もしくは外部フラッシュをカメラに接続し、撮影シーンをカメラが判断し、フラッシュ発光の有無を自動的に行うようにしている。しかし、動画撮影時には、ビデオライトの点灯や消灯は撮影者が手動で行うのが一般的である。このため、操作が煩わしかったり、ビデオライトの消灯を忘れ、電源電池を消耗させてしまうことがあった。

そこで、カメラ側でビデオライトを自動点灯、自動消灯を行うようにすることが提案されている。例えば、特許文献１には、照明ユニット内にホトトランジスタを備え、このホトトランジスタによって周囲の照度を検出し、検出値に基づいて照明が必要と判断されるとビデオライトを自動点灯させ、また照明が不要と判断されるとビデオライトを自動消灯するようにした発光照明ユニットが開示されている。

特開平１１−２３７６６１号公報

特許文献１に開示の発光照明ユニットでは、ホトトランジスタが照明ユニット内に配置されていることから、照明ユニットと被写体の明るさが異なると、照明が必要なシーンでビデオライトが点灯しなかったり、逆に照明が不要なシーンで点灯する場合がある。また、ビデオライト点灯時にはホトトランジスタの検出値にビデオライトの照明が影響し、かつ被写体の距離や大きさ、色、反射率等によっては、ビデオライトの照明効果が変わってしまうので、ビデオライトの影響を受けずに自動消灯を正確に判定することが困難であった。例えば、高反射率の被写体を撮影しようとすると、ビデオライトが点灯と消灯を繰り返してしまうおそれがあった。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、ビデオライトの照明光の影響を受けずに、本来の撮影雰囲気の照度に応じて正確にビデオライトの自動消灯の制御を行えるようにしたデジタルカメラを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため第１の発明に係わるデジタルカメラは、走査ラインごとに順次電子シャッタによる露光を行うローリングシャッタ方式の撮像素子と、動画撮影時に点灯可能なビデオライトと、を備え、動画撮影機能を有するデジタルカメラにおいて、上記ビデオライト点灯中に、上記撮像素子の撮像領域にて表示または記録する動画像データの範囲より広い動画像データに対応する範囲にて上記撮像素子を露光制御して動画像データを取得する動画像データ取得手段と、第１のフレームの動画像データを取得する範囲に対応する露光期間において、上記ビデオライトを所定の光量で発光させるとともに、第２のフレームの動画像データのうち表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲に対応する露光期間において、上記ビデオライトの発光量を一時的に減光するビデオライト発光制御部と、上記第１のフレームの動画像データと上記第２のフレームの動画像データの表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲の動画像データに基づいて上記ビデオライトの減光の判断を行うビデオライト減光判断部と、を有する。

第２の発明に係わるデジタルカメラは、上記第１の発明において、上記ビデオライト減光判断部は、上記第１のフレームの動画像データの表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲の動画像データと、上記第２のフレームの動画像データの表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲の動画像データと、を比較して上記ビデオライトの減光判断を行う。

第３の発明に係わるデジタルカメラは、上記第１の発明において、上記動画像データ取得手段は、上記ビデオライト発光制御部が上記ビデオライトの発光量を一時的に減光する際には、上記第２のフレームにて上記撮像素子の露光時間を短くする。

第４の発明に係わるデジタルカメラは、上記第３の発明において、上記動画像データ取得手段は、上記第２のフレームにて上記撮像素子の露光時間を短くする際に、上記撮像素子の感度を増大させる。

第５の発明に係わるデジタルカメラは、上記第１の発明において、上記ビデオライト発光制御部は、上記ビデオライトの点灯中に所定数のフレーム毎に上記ビデオライトの発光量一時的に減光させ、上記ビデオライト減光判断部は、上記ビデオライトの減光の判断を行う。
第６の発明に係わるデジタルカメラは、上記第１ないし第５の発明において、上記ビデオライトは、ＬＥＤである。

本発明によれば、ビデオライトの照明光の影響を受けずに、本来の撮影雰囲気の照度に応じて正確にビデオライトの自動消灯の制御を行えるようにしたデジタルカメラを提供することができる。

本発明の一実施形態に係わるカメラの主として電気回路を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係わるカメラの撮像素子の多分割測光エリアを示す図である。 本発明の一実施形態に係わるカメラにおいて、読出画素と記録／表示画素の関係を示す図である。 本発明の一実施形態に係わるカメラにおいて、ビデオライト制御を行った場合のフレーム毎の変化を示す図である。 本発明の一実施形態におけるカメラにおいて、暗い環境でビデオライトを消灯・点灯した場合を比較する図である。 本発明の一実施形態におけるカメラにおいて、明るい環境でビデオライトを消灯・点灯した場合を比較する図である。 本発明の一実施形態に係わるカメラの露出制御の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係わるカメラの消灯判断の動作を示すフローチャートである。

以下、図面に従って本発明を適用したカメラを用いて好ましい実施形態について説明する。本発明の好ましい一実施形態に係わるカメラは、デジタルカメラであり、撮像部を有し、この撮像部によって被写体像を画像データに変換し、この変換された画像データに基づいて、被写体像を本体の背面等に配置した表示部にライブビュー表示する。撮影者はライブビュー表示を観察することにより、構図やシャッタチャンスを決定する。レリーズ操作時には、画像データが記録媒体に記録される。記録媒体に記録された画像データは、再生モードを選択すると、表示部に再生表示することができる。

また、本発明の好ましい一実施形態に係わるカメラは、動画撮影が可能であり、動画撮影時にビデオライト光源によって被写体に補助照明を行うことが可能である。ビデオライトの消灯の判断は、撮像部の画素の読み出し範囲のうちで、表示や記録に使用されない画素の範囲から読み出された画像信号に基づいて行い、この判断結果に基づいて自動消灯を行う。

図１は、本発明の一実施形態に係わるカメラの主として電気的構成を示すブロック図である。このカメラは、カメラ部１００と、レンズ部２００とから構成される。レンズ部２００は、カメラ部１００と一体に構成されていてもよく、また別体で構成され、レンズ部２００をカメラ部１００に装着可能としてもよい。

レンズ部２００は、撮影レンズ２０１、絞り２０３を有する。撮影レンズ２０１は、被写体像を形成するための複数の光学レンズから構成され、単焦点レンズまたはズームレンズである。この撮影レンズ２０１の光軸上に、絞り２０３が配置されている。絞り２０３は口径が可変であり、撮影レンズ２０１を通過した被写体光束の光量を制限する。

カメラ部１００内であって、撮影レンズ２０１の光軸上で被写体像が形成される位置には、撮像素子１０１が配置されている。撮像素子１０１は、各画素を構成するフォトダイオードが二次元的にマトリックス状に配置されており、各フォトダイオードは受光量に応じた光電変換電流を発生し、この光電変換電流は各フォトダイオードに接続するキャパシタによって電荷蓄積される。また、撮像素子１０１はローリングシャッタと言われる電子シャッタ機能を有している。ローリングシャッタは、１〜数走査ラインをブロックとし、ブロック内は同時タイミングで電荷蓄積の開始と終了を行うが、ブロック間は読み出しのための時間差を有し、ブロックごとに順次、電荷蓄積動作させていくシャッタ動作を行う。

撮像素子１０１は、撮像制御部１０３に接続されている。撮像制御部１０３は、撮像素子１０１の電荷蓄積制御や画像信号の読み出し制御等を行うための撮像制御信号を撮像素子１０１に出力し、画像読出の際に使用する同期信号をビデオライト発光制御部１１１に出力する。撮像素子１０１は、撮像制御信号に従って電荷蓄積や画像信号を読み出し、読出画像信号を画像処理部１０５に出力する。

撮像制御部１０３は、ビデオライト点灯中に、撮像素子１０１の撮像領域にて表示または記録する動画像データの範囲より広い動画像データに対応する範囲にて撮像素子１０１を露光制御して動画像データを取得する動画像データ取得手段としての機能を果たす。また、動画像データ取得手段は、ビデオライト発光制御部がビデオライトの発光量を一時的に減光する際（一時消灯も含む）には、第２のフレームにて撮像素子１０１の露光時間を短くする。この露光時間を短くすることは、後述する図３のＮ＋２フレーム目において、具体的な例を挙げて説明する。さらに、露光時間を短くした際に、撮像素子１０１の感度を増大させる。この点については、後述する図７のステップＳ１３において説明する。

画像処理部１０５は、画像信号を入力し、ホワイトバランスや同時化処理、ガンマ変換、色補正、ノイズリダクション処理等、種々の画像処理を行う。画像処理にあたって、ライブビュー表示用の画像信号を生成し、表示部１１９に出力し、また記録用の画像信号を生成し、記録部１１７に出力する。画像処理部１０５は、図２を用いて後述するように、撮像素子１０１の撮像面を多数のエリアに分割し、各エリアの輝度を表す多分割輝度情報を、露出制御部１０７やビデオライト消灯判断部１０９に出力する。

露出制御部１０７は、画像処理部１０５から多分割輝度情報を入力し、この輝度情報に基づいて、適正露光となる電子シャッタ速度値、ＩＳＯ感度、絞り値を算出する。算出された絞り値（絞り値優先モード等の場合においては設定値された絞り値）は、レンズ部２００内の絞り２０３に、絞り設定値として出力される。また、露出制御部１０７は、算出された電子シャッタ速度値およびＩＳＯ感度値を前述の撮像制御部１０３に出力する。撮像制御部１０３は、電子シャッタ速度値やＩＳＯ感度値に基づいて、撮像制御信号を生成し撮像素子１０１に出力する。

また、露出制御部１０７は、多分割輝度情報に基づいて、ビデオライト光源１１５を発光させるか否かを判断する。この判断の結果、ビデオライトを点灯させる場合には、ビデオライト発光制御部１１１に点灯信号を出力する。また、ビデオライト光源が一時消灯している場合には、ビデオライト発光制御部１１１から一時消灯タイミング信号を入力する。

ビデオライト消灯判断部１０９は、ビデオライト光源が一時消灯している場合には、ビデオライト発光制御部１１１から一時消灯タイミング信号を入力する。また、ビデオライト消灯判断部１０９は、画像処理部１０５から多分割輝度情報を入力し、ビデオライト１１５がフレーム間で一時消灯した際の記録／表示に係わらないエリアの輝度情報を用いて、ビデオライト光源１１５を消灯させるか否かを判断する。この判断の結果、消灯させる場合には、ビデオライト発光制御部１１１に消灯信号を出力する。

ビデオライト消灯判断部１０９は、第１のフレームの動画像データと第２のフレームの動画像データの表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲の動画像データに基づいてビデオライト光源１１５の減光（消灯を含む）の判断を行うビデオライト減光（消灯）判断部としての機能を果たす。また、ビデオライト減光（消灯）判断部は、第１のフレームの動画像データの表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲の動画像データと、第２のフレームの動画像データの表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲の動画像データと、を比較してビデオライトの減光判断（消灯判断を含む）を行う。この減光判断は、ビデオライト発光制御部によってビデオライトの発光量を一時的に減光（消灯を含む）した際に行う。消灯判断については、図３ないし図６を用いて後述する。

ビデオライト発光制御部１１１は、撮像制御部１０３から同期信号を入力し、露出制御部１０７から点灯信号を入力し、ビデオライト消灯判断部１０９から消灯信号を入力し、これらの信号に基づいて、ビデオライト光源１１５の発光制御を行う。また、第１のフレームの動画像データを取得する範囲に対応する露光期間において、ビデオライト光源１１５を所定の光量で発光させるとともに、第２のフレームの動画像データのうち表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲に対応する露光期間において、ビデオライト光源１１５の発光量を一時的に減光（消灯を含む）するビデオライト発光制御部としての機能を果たす。ビデオライト発光制御部は、またビデオライトの点灯中に所定数のフレーム毎に上記ビデオライトの発光量一時的に減光（消灯を含む）させる。

ビデオライト光源（ＬＥＤ）１１５は、被写体に照明光を照射するための光源であり、ＬＥＤによって構成される。なお、前述のようにフレーム毎に発光量を一時的に減光できるものであれば、ＬＥＤに限らず、長時間照明が可能な照明手段であればよい。

表示部１１９は、カメラ部１００の背面等に配置されたＬＣＤや有機ＥＬ等から構成される。表示部１１９における表示としては、撮影直後、記録される画像データを短時間だけ表示するレックビュー表示、記録部１１７に記録された静止画や動画の画像ファイルの再生表示、およびライブビュー表示等の動画表示が含まれる。

記録部１１７は、画像処理部１０５によって処理された画像信号の記録を行う。記録部１１７における記録媒体としては、例えば、カメラ部１００に着脱自在なメモリカード等の記録媒体や、カメラ本体１００に内蔵されたハードディスク等が用いられる。

次に、撮像素子１０１からの画像信号に基づいて、画像処理部１０５によって生成される多分割輝度情報について図２を用いて説明する。多数の画素が配置された撮像素子１０１の撮像面は、図２に示すように、複数の測光エリアが、ｍ×ｎに分割されて設けられている。各測光エリアは複数の画素から構成され、エリア番号０〜（ｍ×ｎ）−１が付与されている。エリア番号０〜（ｍ−１）は、上側エリア３０３に属し、またエリア番号ｍ×（ｎ−１）〜（ｍ×ｎ）−１は、下側エリア３０５に属する。上側エリア３０３と下側エリア３０５の間は、記録／表示範囲３０１に属する測光エリアである。

撮像素子１０１の画素の内、記録／表示範囲３０１に属する画素の画像信号は、被写体像をライブビュー表示する際や、被写体像の画像データを記録部１１７に記録する際に、使用される。これに対して、上側エリア３０３と下側エリア３０５に属する画素の画像信号は、撮像素子１０１から読み出されるが、被写体像をライブビュー表示する際や、被写体像の画像データを記録部１１７に記録する際には使用されない。上側エリア３０３と下側エリア３０５に属する測光エリアの画像信号は、後述するように消灯判断する際に使用される。

次に、図３を用いて、撮像素子１０１の撮像制御と、ビデオライト光源１１５の発光制御について説明する。図３の横軸は時間の経過を示し、上段の縦軸は撮像素子１０１の画素ラインに対応する。また上段の網がけの部分はビデオライト光源１１５の点灯を示しており、菱形の範囲３２１〜３２５は、撮像素子１０１のローリングシャッタの開口タイミングに相当する。開口タイミングは、撮像素子１０１において光電変換電流の電荷蓄積時間に相当し、電荷蓄積が終了すると、撮像制御部１０３は、逐次、電荷信号を読み出し、画像信号を出力する。記録／表示範囲３０１、上側エリア３０３、および下側エリア３０５の画素は、全画素であり、全範囲３０７の画素が読み出される。

ビデオライト光源１１５の点灯状態における時刻ｔ１において、撮像素子１０１はＮフレーム目の露光をシャッタ速度Ｔで行うとする。ローリングシャッタは、画素列毎に順次露光していくので、時刻ｔ１において露光を開始した画素列は、時刻ｔ３において露光が終了するが、最後列の画素列は時刻ｔ７において露光が終了する。また、この間、時刻ｔ２において、記録／表示範囲３０１に属する最前列の画素列の露光が開始し、時刻ｔ６において記録／表示範囲３０１に属する最後列の画素列の露光が終了する。このため、Ｎフレーム目の読出画素全体の露光期間は、時刻ｔ１〜ｔ７となり、またＮフレーム目の記録／表示範囲３０１の露光期間は、時刻ｔ２〜ｔ６となる。

時刻ｔ１においてＮフレーム目の露光が開始され、動画の撮影のフレームレートに対応する時間が経過する時刻ｔ４になると、撮像素子１０１は、Ｎ＋１フレーム目の露光を開始する。Ｎ＋１フレームもＮフレームと同様に、ビデオライト光源１１５が点灯状態であり、シャッタ速度Ｔにおいて露光を行う。最前列の画素列では、時刻ｔ４において露光を開始し時刻ｔ８において露光が終了するが、最後列の画素列は時刻ｔ１０において露光が終了する。この間、時刻ｔ５において、記録／表示範囲３０１に属する最前列の画素列の露光が開始し、時刻ｔ９において記録／表示範囲３０１に属する最後列の画素列の露光が終了する。このため、Ｎ＋１フレーム目の読出画素全体の露光期間は、時刻ｔ４〜ｔ１０となり、またＮ＋１フレーム目の記録／表示範囲３０１の露光期間は、時刻ｔ５〜ｔ９となる。

Ｎ＋１フレームの記録／表示範囲３０１に属する最後の画素列の露光が終了する時刻ｔ９になると、撮像素子１０１の下側エリア３０５の画素列の露光期間が残っているが、ビデオライト光源１１５の発光を一時停止する。そして、一時停止期間中の時刻ｔ１０において、Ｎ＋２フレーム目の露光を開始する。Ｎ＋２フレーム目の記録／表示範囲３０１に属する最初の画素列の露光が開始する時刻ｔ１１において、ビデオライト光源１１５の発光を再開する。

Ｎ＋２フレーム目の露光にあたっては、記録／表示範囲３０１の露光期間から、ビデオライト光源１１５が点灯状態となり、シャッタ速度Ｔ’（Ｔ’＜Ｔ）において露光を行う。最前列の画素列では、時刻ｔ１０において露光を開始し時刻ｔ１２において露光が終了するが、最後列の画素列は時刻ｔ１６において露光が終了する。この間、時刻ｔ１１において、記録／表示範囲３０１に属する最前列の画素列の露光が開始し、時刻ｔ１５において記録／表示範囲３０１に属する最後列の画素列の露光が終了する。

このため、Ｎ＋２フレーム目の読出画素全体の露光期間は、時刻ｔ１０〜ｔ１６となり、またＮ＋２フレーム目の記録／表示範囲３０１の露光期間は、時刻ｔ１１〜ｔ１５となる。このうち、時刻ｔ１０〜ｔ１１の間は、ビデオライト光源１１５は一時消灯状態である。なお、Ｎ＋２フレーム目において、シャッタ速度Ｔ’が、それまでのシャッタ速度よりも速く（短く）なるのは、所定のフレーム間隔で露光を繰り返し、かつビデオライト光源１１５が一時消灯しても、記録／表示範囲３０１に属する画素列については、露光状態とするためである。なお、シャッタ速度が短くなることから、適正露光にするために、ＩＳＯ感度を増大させることが望ましい。

本実施形態においては、ビデオライト光源１１５の一時消灯状態の前後における、上側エリア３０３、下側エリア３０５の輝度の変化に基づいて、ビデオライト光源１１５の消灯を行うか否かの消灯判断を行う。この消灯判断については、図４ないし図６を用いて後述する。

動画の撮影のフレームレートに対応する時間が経過する時刻ｔ１３になると、撮像素子１０１は、Ｎ＋３フレーム目の露光を開始する。Ｎ＋３フレームはＮ＋２フレームから引き続きビデオライト光源１１５が点灯状態であり、シャッタ速度Ｔにおいて露光を行う。Ｎ＋３フレーム目の読出画素全体の露光期間は、時刻ｔ１３〜ｔ１９となり、またＮ＋３フレーム目の記録／表示範囲３０１の露光期間は、時刻ｔ１４〜ｔ１７となる。

Ｎ＋４フレーム目の撮影にあたっては、ＮフレームからＮ＋３フレーム目において読み出された画像信号に基づいて、ビデオライト光源１１５を点灯するか否かの判断がなされて決定される。図３に示す例においては、時刻ｔ１７において、点灯が不要と判断され、ビデオライト光源１１５は消灯される。ビデオライトを消灯する際のＮ＋４フレームについても図３に示すように、Ｎ＋２フレームと同様に、シャッタ速度Ｔ’をそれまでのシャッタ速度よりも速く（短く）して、記録／表示範囲３０１に属する画素列について全てビデオライトを消灯状態することが望ましい。

次に、図４ないし図６を用いて、本実施形態におけるビデオライト光源１１５の点灯・消灯の判断について説明する。図４（ａ）は、周囲が比較的暗く、ビデオライト光源１１５の照射光が被写体に届く距離におり、このためビデオライト光源１１５の効果が有る場合を示し、図４（ｂ）は、ビデオライト光源１１５の効果がない場合を示している。

図４において、Ｎフレーム目は上側エリア３０３および下側エリア３０５の両エリアにおいて点灯状態にある。Ｎ＋１フレーム目になると、ビデオライト光源１１５は上側エリア３０３において点灯状態にあるが、時刻ｔ９（図３参照）において、下側エリア３０５では点灯状態から消灯状態に変化している。また、Ｎ＋２フレーム目において、ビデオライト光源１１５は上側エリア３０３において消灯状態から点灯状態に変化するが（時刻ｔ１１）、下側エリア３０５においては点灯状態のままである。また、Ｎ＋３フレーム目において、ビデオライト光源１１５は上側エリア３０３にも下側エリア３０５の両エリアにおいても点灯している。

このように、ビデオライト光源１１５は時刻ｔ９〜ｔ１１において一時消灯し、その前後では点灯している。図４（ａ）の例においては、下側エリア３０５のＮフレーム目の輝度情報とＮ＋１フレーム目の輝度情報を比較すると、Ｎ＋１フレーム目の輝度情報は暗くなっている。また、上側エリア３０３のＮ＋２フレーム目の輝度情報とＮ＋３フレーム目の輝度情報を比較すると、Ｎ＋２フレーム目の輝度情報は暗くなっている。

例えば、図５（ａ）に示す例は、暗い環境でビデオライト光源１１５を消灯状態した場合の撮影画像の例を示す。この例では、ビデオライト光源１１５が点灯されていないことから、遠距離の被写体は勿論、近距離の被写体も暗く、全体が暗い画像となっている。図５（ｂ）に示す例は、図５（ａ）においてビデオライト光源１１５を点灯状態した場合の撮影画像の例を示す。この例では、遠距離の被写体はビデオライト光源１１５の照射光が届かないことから暗いままであるが、近距離の被写体（人物）はビデオライト光源１１５の照射光が届き、全体にメリハリのある撮影画像となっている。

図５（ｃ）は、ＮフレームとＮ＋１フレームの下側エリア３０５において、測光エリア毎に多分割輝度情報の差を比較し、差が所定値以上か否かを判定した結果を示す。図５（ｃ）に示す例では、近距離の被写体（人物）の位置に対応するエリア３０５ａ、３０５ｂの差が大きくなっている。また、図５（ｄ）はＮ＋２フレームとＮ＋３フレームの上側エリア３０３において、測光エリア毎に多分割輝度情報の差を比較し、差が所定値以上か否かを判定した結果を示す。図５（ｄ）に示す例では、上側エリアには近距離に被写体が存在しなかったことから輝度差の大きなエリアは存在していない。

このように、図４（ａ）および図５に示すような例においては、ビデオライト光源１１５の点灯時と一時消灯時における上側エリア３０３または下側エリア３０５の輝度情報を比較し、両者に差があれば、ビデオライト光源１１５の効果があることが分かる。

一方、図４（ｂ）の例においては、下側エリア３０５のＮフレーム目の輝度情報とＮ＋１フレーム目の輝度情報を比較しても、両者に明るさの違いがない。また、上側エリア３０３のＮ＋２フレーム目の輝度情報とＮ＋３フレーム目の輝度情報を比較しても、両者に明るさの違いがない。

例えば、図６（ａ）に示す例は、明るい環境でビデオライト光源１１５を消灯状態した場合の撮影画像の例を示す。この例では、周囲が明るいことからビデオライト光源１１５が消灯であっても、遠距離の被写体は勿論、近距離の被写体も明るく、全体的に明るい画像となっている。図６（ｂ）に示す例は、図６（ａ）においてビデオライト光源１１５を点灯状態した場合の撮影画像の例を示す。この例では、ビデオライト光源１１５を点灯しているが、消灯状態であっても十分明るい撮影画像を得られており、ビデオライト光源１１５を点灯させることの効果がない。

図６（ｃ）は、ＮフレームとＮ＋１フレームの下側エリア３０５において、測光エリア毎に多分割輝度情報の差を比較し、差が所定値以上か否かを判定した結果を示す。図６（ｃ）に示す例では、近距離に被写体（人物）が存在するが、元々明るかったことにより、近距離に被写体が存在していても、下側エリア３０５の輝度差は所定値によりも小さくなっている。また、図６（ｄ）はＮ＋２フレームとＮ＋３フレームの上側エリア３０３において、測光エリア毎に多分割輝度情報の差を比較し、差が所定値以上か否かを判定した結果を示す。図６（ｄ）に示す例では、上側エリアには近距離に被写体が存在しなかったことから輝度差の大きなエリアは存在していない。

本実施形態においては、記録や表示の際には使用されない上側エリア３０３と下側エリア３０５について、ビデオライト光源１１５の一時消灯の前後において、測光エリア毎に比較し、輝度差に基づいて、ビデオライト光源１１５の点灯・消灯制御を行うようにしている。

この点灯・消灯制御を行うための一時消灯は、動画撮影の１フレームの期間（例えば、１／３０秒や１／６０秒程度）の間の僅かな時間である。そのため撮影者や被写体となる人物が、ビデオライトのちらつきを感じることがない。また、一時消灯を行う処理を複数フレームに１回（例えば、１秒に１回程度）の割合で行えば、更にちらつきを感じにくくすることができる。

次に、図７および図８に示すフローチャートを用いて、本実施形態におけるカメラの露出制御の動作について説明する。なお、図７および図８に示すフローチャートは不揮発性メモリ（例えば、フラッシュメモリ）に記憶されているプログラムに従ってマイクロコンピュータ等を有する制御部（不図示）が実行する。

図７に示す露出制御のフローに入ると、まず、露出値の初期設定を行う（Ｓ１）。このフローを開始した直後では、測光値を取得していないことから、撮像素子１０１において画像信号を取得するために、電子シャッタ速度値Ｔｖ、絞り値Ａｖ、ＩＳＯ感度値Ｓｖ（Ｔｖ、Ａｖ、Ｓｖはアペックス表示）の初期値を設定する。

次に、測光値の取得待ちを行う（Ｓ３）。ここでは、撮像素子１０１からの画像信号の読み出されるのを待つ。測光値を取得すると、次に、ｍ×ｎエリアの測光値から被写体輝度を算出する（Ｓ５）。ここでは、画像処理部１０５が、図２に示したようなｍ×ｎエリア毎に測光値を算出し、露出制御部１０７は、算出された測光値から被写体輝度を演算する。

被写体輝度を算出すると次に、露出条件の算出を行う（Ｓ７）。ここでは、ステップＳ７において算出された被写体輝度に基づいて、露出制御部１０７が、適正露光となる電子シャッタ速度値Ｔｖ、絞り値Ａｖ、ＩＳＯ感度値Ｓｖをそれぞれ算出する。

露出条件を算出すると、次に、ビデオライト光源１１５が点灯中であるか否かを判定する（Ｓ９）。この判定の結果、ビデオライト光源１１５が点灯中であった場合には、一時消灯実施フレームであるか否かの判定を行う（Ｓ１１）。ビデオライト光源１１５が点灯中の場合には、ビデオライト光源１１５の点灯が効果的であるか否かについて、図３ないし図６を用いて説明したように、ビデオライト光源１１５をフレーム間で一時消灯を行って判定する。この一時消灯は、所定フレーム数毎に行う。そこで、このステップＳ１１においては、一時消灯を行ってから所定フレーム数の撮像を行ったか否かを判定する。

ステップＳ１１における判定の結果、一時消灯実施フレームであった場合には、次に、露出条件の変更を行う（Ｓ１３）。図３のフレームＮ＋２において示したように、シャッタ速度値をＴｖからＴｖ’に変更し、これに伴って適正露光が得られるようにＩＳＯ感度値をＳｖからＳｖ’に変更する。この変更した露出条件に従って撮像を行う。

ステップＳ９における判定の結果、ビデオライト光源１１５が点灯していなかった場合には、次に、被写体輝度が点灯閾値よりも小さいか否かの判定を行う（Ｓ１５）。ビデオライト光源１１５の消灯時に、周囲の輝度が暗くビデオライト光源１１５の点灯が必要か否かについて、画像処理部１０５からの多分割輝度情報に基づいて、被写体輝度が点灯閾値より低いか否かについて判定する。

ステップＳ１５における判定の結果、被写体輝度が点灯閾値よりも暗かった場合には、次に、ビデオライト点灯処理を行う（Ｓ１７）。ここでは、被写体が暗いことから、露出制御部１０７からビデオライト発光制御部１１１に対して点灯信号を出力し、ビデオライト発光制御部１１１は、ビデオライト光源１１５を点灯させる。ビデオライト光源１１５の点灯にあたっては、撮像制御部１０３からの同期信号に同期させて行う。

ビデオライト点灯処理を行うと、次に、消灯判断のフローを開始する（Ｓ１９）。この消灯判断のフローは、開始すると、ビデオライト光源１１５の点灯中は、露出制御のフローと並行して実行される。また、この消灯判断のフローの中で、所定フレーム数毎に一時消灯を行い、前述したようにＮフレーム〜Ｎ＋３フレームにおける画像信号に基づいて、ビデオライト光源１１５の消灯を行うか否かの判断を行う。消灯判断の詳細な動作については、図８を用いて詳述する。

ステップＳ１３において露出条件の変更を行うと、またはステップＳ１１における判定の結果、一時消灯実施のフレームでなかった場合、またはステップＳ１９における消灯判断の開始を行うと、またはステップＳ１５における判定の結果、被写体輝度が点灯閾値よりも暗くなかった場合には、次に、露出設定を行う（Ｓ２１）。ここでは、ステップＳ１３において変更された露出条件、またはステップＳ７において、算出された露出条件（Ｔｖ、Ａｖ、Ｓｖ）を設定する。

露出設定を行うと、次に、露出制御終了か否かの判定を行う（Ｓ２３）。ここでは、カメラ部１００のパワーオフ操作が実行された場合、再生モードが選択された場合等、露出制御を終了する場合か否かを判定する。この判定の結果、露出制御終了でなければ、ステップＳ３に戻る。一方、露出制御終了であった場合には、露出制御の終了処理を行った後、このフローを終了する。

次に、ステップＳ１９における消灯判断について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。なお、このフローは前述したように、ステップＳ１７においてビデオライト点灯処理がなされると、ビデオライト消灯判断部１０９によって、ビデオライト光源１１５が点灯している間、図８に示す消灯判断のフローが露出制御のフローと並行して実行される。

消灯判断のフローが開始されると、測光値の取得を待つ（Ｓ３１）。撮像素子１０１から測光値を取得すると、上側エリアと下側エリアの今回測光値Ｓｉ［ｘ］を抽出する。ここで、ｘは、測光エリアを示す。例えば、図２に示す例では、上側エリアでは、ｘはエリア番号０〜ｍ−１の範囲内であり、下側エリアでは、ｘはエリア番号ｍ×（ｎ−１）〜（ｍ×ｎ）−１の範囲内である。

上側および下側エリアの今回測光値Ｓｉ［ｘ］の抽出を行うと、次に、一時消灯直後のフレーム測光値か否かの判定を行う（Ｓ３５）。ビデオライト光源１１５が一時消灯している際には、ビデオライト発光制御部１１１が一時消灯タイミング信号を出力するので、この信号に基づいて、一時消灯を実施した直後に取得したフレームの測光値か否かを判定する。

この判定の結果、一時消灯直後のフレームの測光値でなかった場合には、上側エリア測光値と、下側エリア測光値を保存する（Ｓ４３）。ここでは、ステップＳ３３において取得した今回測光値Ｓｉ［ｘ］を前回測光値Ｓｒ［ｘ］として保存する。前回測光値の保存を行うと、ステップＳ３１に戻る。

一方、ステップＳ３５における判定の結果、一時消灯直後のフレームの測光値であった場合には、次に、上側エリアと下側エリアで、今回の測光値Ｓｉ［ｘ］と、前回の測光値Ｓｒ［ｘ］を比較し、変化の有無を判定する（Ｓ３７）。ここでは、図４ないし図６を用いて説明したように、上側エリアと下側エリアで測光値に所定の差があるか否かを判定する。

ステップＳ３７において判定すると、この判定に基づいて、変化があったか否かを判断する（Ｓ３９）。この判断の結果、変化がなかった場合には、前述のステップＳ４３において、上側エリア測光値と、下側エリア測光値を保存する。

一方、ステップＳ３９における判定の結果、変化があった場合には、ビデオライト消灯処理を行う（Ｓ４１）。ここでは、ビデオライト消灯判断部１０９は、ビデオライト発光制御部１１１に消灯信号を出力し、この信号に基づいてビデオライト発光制御部１１１はビデオライト光源１１５の消灯を行う。ステップＳ４１においてビデオライト消灯処理を行うと、消灯判断のフローを終了する。

以上説明したように、本発明の一実施形態においては、ビデオライト光源１１５の一時消灯の前後で、画像データを取得する範囲を除く範囲の画像データに基づいてビデオライトの消灯の判断を行うようにしている。このため、ビデオライトの照明光の影響を受けずに、本来の撮影雰囲気の照度に応じて正確にビデオライトの自動消灯の制御を行うことができる。

なお、本発明の一実施形態においては、ビデオライト消灯判断部１０９によって、ビデオライト光源１１５の消灯を判断していた。しかし、完全に消灯を実施しなくても、減光するだけであってもよい。本明細書においては、減光は消灯を含む概念である。

また、本発明の一実施形態においては、ビデオライトの点灯時に、フレーム間で一時消灯を行って、自動消灯を行うか否かを判定していた。これと同様に、ビデオライトの消灯時に、記録画像や表示画像に影響しないタイミングで（例えば、フレーム間）で一時点灯を行い、一時点灯による画像レベルの変化がなければ、ビデオライトの点灯が有効でないと判断して消灯状態を継続し、また、一時点灯による画像レベルの変化があれば、ビデオライトの点灯が有効であると判断してビデオライトを点灯してもよい。

また、本発明の一実施形態においては、カメラを横位置で使用することを前提としていた。しかし、カメラの縦位置、横位置を検知する姿勢検知手段を設け、横位置を検出した際に自動消灯機能を有効とするようにしてもよい。また、顔検出手段等を設け、人物の存在を検知した際に、自動消灯機能を有効にするようにしてもよい。さらに、画面内の人物の位置と大きさを判断し、自動消灯機能の有効・無効を切換えるようにしてもよい。この場合、人物が小さくて遠い場合には、自動消灯機能を無効にすればよい。さらに、被写体の動きを判断し、自動消灯機能の有効・無効を切換えるようにしてもよい。この場合、被写体が動いている場合には、自動消灯機能を無効にするか、または自動消灯機能を有効にするための基準値を緩くするようにすればよい。

また、本発明の一実施形態においては、撮影のための機器として、デジタルカメラを用いて説明したが、カメラとしては、デジタル一眼レフカメラでもコンパクトデジタルカメラでもよく、ビデオカメラ、ムービーカメラのような動画用のカメラでもよく、さらに、携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assist）、ゲーム機器等に内蔵されるカメラでも構わない。いずれにしても、ビデオライト機能を有する撮影機器であれば本発明を適用することができる。

本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１００・・・カメラ部、１０１・・・撮像素子、１０３・・・撮像制御部、１０５・・・画像処理部、１０７・・・露出制御部、１０９・・・ビデオライト消灯判断部、１１１・・・ビデオライト発光制御部、１１５・・・ビデオライト光源（ＬＥＤ）、１１７・・・記録部、１１９・・・表示部、２００・・・レンズ部、２０１・・・撮影レンズ、２０３・・・絞り、３０１・・・記録／表示範囲、３０３・・・上側エリア、３０５・・・下側エリア、３０７・・・全範囲

Claims (6)

1. 走査ラインごとに順次電子シャッタによる露光を行うローリングシャッタ方式の撮像素子と、動画撮影時に点灯可能なビデオライトと、を備え、動画撮影機能を有するデジタルカメラにおいて、
   上記ビデオライト点灯中に、上記撮像素子の撮像領域にて表示または記録する動画像データの範囲より広い動画像データに対応する範囲にて上記撮像素子を露光制御して動画像データを取得する動画像データ取得手段と、
   第１のフレームの動画像データを取得する範囲に対応する露光期間において、上記ビデオライトを所定の光量で発光させるとともに、第２のフレームの動画像データのうち表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲に対応する露光期間において、上記ビデオライトの発光量を一時的に減光するビデオライト発光制御部と、
   上記第１のフレームの動画像データと上記第２のフレームの動画像データの表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲の動画像データに基づいて上記ビデオライトの減光の判断を行うビデオライト減光判断部と、
   を有することを特徴とするデジタルカメラ。
2. 上記ビデオライト減光判断部は、上記第１のフレームの動画像データの表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲の動画像データと、上記第２のフレームの動画像データの表示または記録する動画像データを取得する範囲を除く範囲の動画像データと、を比較して上記ビデオライトの減光判断を行うことを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
3. 上記動画像データ取得手段は、上記ビデオライト発光制御部が上記ビデオライトの発光量を一時的に減光する際には、上記第２のフレームにて上記撮像素子の露光時間を短くすることを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
4. 上記動画像データ取得手段は、上記第２のフレームにて上記撮像素子の露光時間を短くする際に、上記撮像素子の感度を増大させることを特徴とする請求項３に記載のデジタルカメラ。
5. 上記ビデオライト発光制御部は、上記ビデオライトの点灯中に所定数のフレーム毎に上記ビデオライトの発光量一時的に減光させ、
   上記ビデオライト減光判断部は、上記ビデオライトの減光の判断を行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
6. 上記ビデオライトは、ＬＥＤであることを特徴とする請求項１ないし５に記載のデジタルカメラ。