JP2014033400A - 撮像装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の発光部のデューティ比を制御しながら連続した撮像を実行させること。
【解決手段】撮像装置1は、垂直/水平ドライバ20と、TG19と、LED駆動ドライバ62と、を備える。垂直/水平ドライバ20は、被写体を含む単位画像(フレーム)を連続して繰り返し撮像する制御を実行することによって、複数の単位画像(フレーム)からなる動画像を撮像する制御を実行する。TG19は、垂直/水平ドライバ20による単位画像(フレーム)の撮像のタイミングを制御する。LED駆動ドライバ62は、TG19による制御のタイミングを利用して、被写体を照射する第1LED63又は第2LED64の各々の発光パターンを制御する。
【選択図】図2
【解決手段】撮像装置1は、垂直/水平ドライバ20と、TG19と、LED駆動ドライバ62と、を備える。垂直/水平ドライバ20は、被写体を含む単位画像(フレーム)を連続して繰り返し撮像する制御を実行することによって、複数の単位画像(フレーム)からなる動画像を撮像する制御を実行する。TG19は、垂直/水平ドライバ20による単位画像(フレーム)の撮像のタイミングを制御する。LED駆動ドライバ62は、TG19による制御のタイミングを利用して、被写体を照射する第1LED63又は第2LED64の各々の発光パターンを制御する。
【選択図】図2
Description
本発明は、連続した撮像を実行させることができる撮像装置及びプログラムに関する。
従来、撮像装置が動画撮影中の露光時間の間のみに同期させるようにLED等の発光部を発光させる技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に記載の技術を適用した従来の撮像装置は、露光時間と発光部の発光時間を同期させることについて具体的な制御の仕方については何ら開示がされていなかった。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、発光部の制御をより精度良く行うことを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の一態様の撮像装置は、撮像手段と、発光手段と、前記撮像手段による露光及び前記発光手段による発光の開始を指示する第1の信号と、前記撮像手段による露光及び前記発光手段による発光の終了を指示する第2の信号とを逐次供給する信号供給手段と、前記信号供給手段により供給される第1の信号及び第2の信号に基づいて、前記撮像手段による前記露光の開始から終了までの露光時間を制御する露光時間制御手段と、前記信号供給手段により供給された第1の信号及び第2の信号に基づいて、前記露光時間中にのみ前記発光手段を発光させる発光制御手段と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、複数の発光部のデューティ比を制御することにより撮像装置の消費電力を低減させることができる。
以下、本実施形態について、図面を用いて説明する。
図1は、本実施形態としての撮像装置1のハードウェアの構成を示すブロック図である。
撮像装置1は、例えばデジタルカメラとして構成される。
撮像装置1は、例えばデジタルカメラとして構成される。
撮像装置1は、CPU(Central Processing Unit)11と、外部メモリ12と、RAM(Random Access Memory)13と、フラッシュメモリ(Flash Memory)14と、バス15と、画像処理部16と、LCD(Liquid Crystal Display)17と、BL(Backlight:バックライト)18と、TG(Timing Generator:タイミングジェネレータ)19と、垂直/水平ドライバ20と、LEDストロボ21と、CCD(Charge Coupled Device)22と、CDS/ADC23と、レンズブロック24と、モータ25と、モータドライバ26と、ストロボ27と、KEY41と、電源装置42と、バッテリ43と、マイクロコンピュータ44(以下、「マイコン44」と呼ぶ)と、音声チップ45と、スピーカ51(以下、「SP51」と略記する)と、マイクロフォン52(MIC52)と、を備えている。
CPU11は、外部メモリ12に記録されているプログラム、又は、フラッシュメモリ14からRAM13にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。
外部メモリ12は、例えば、磁気ディスク(フロッピディスクを含む)、光ディスク、又は光磁気ディスク等により構成される。光ディスクは、例えば、CD−ROM(Compact Disk−Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disk)等により構成される。光磁気ディスクは、MD(Mini−Disk)等により構成される。また、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体は、例えば、プログラムが記録されている図1の外部メモリ12や、図1のフラッシュメモリ14や、図示せぬハードディスク等で構成される。
RAM13は、SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)等のDRAM(Dynamic Random Access Memory)により構成される。RAM13には、CPU11が各種の処理を実行する上において必要なデータ等も適宜記憶される。
フラッシュメモリ14は、電源の状態がオフ状態になっても、データが消去されない不揮発性の書き換え可能な半導体メモリにより構成される。
画像処理部16は、DSP(Digital Signal Processor)や、VRAM(Video Random Access Memory)等から構成されており、CPU11と協働して、画像のデータに対して各種画像処理を施す。
LCD17は、ディスプレイ等で構成され、各種画像を表示する。
BL18は、LCD17を構成するディスプレイを、その背面から照明する。即ち、BL18の明るさ等の状態が変化すると、LCD17に表示されている画像の明るさ(輝度)等も変化するので、結果として、LCD17の表示状態も変化することになる。
TG19は、CPU11の制御に従って、一定時間毎に駆動パルスを垂直/水平ドライバ20に供給することによって、動画像の撮像タイミングを制御する。即ち、本実施形態においては、後述のCCD22は、動画像を撮像する際には、TG19からの駆動パルスに従って、単位画像を単位として撮像する。ここで、単位画像とは、動画像の処理単位となる画像であり、例えばフィールドやフレームが該当する。本実施形態では、単位画像としてフレームが採用されている。
本実施形態では、このような動画像の撮像の際には、このTG19からの駆動パルスに従った各フレームの撮像毎に、LEDストロボ21を構成する第1LED63(図2参照)及び第2LED64(図2参照)が交互に発光する。このため、TG19は、駆動パルスをLEDストロボ21にも供給する。
本実施形態では、このような動画像の撮像の際には、このTG19からの駆動パルスに従った各フレームの撮像毎に、LEDストロボ21を構成する第1LED63(図2参照)及び第2LED64(図2参照)が交互に発光する。このため、TG19は、駆動パルスをLEDストロボ21にも供給する。
垂直/水平ドライバ20は、TG19から供給される駆動パルス(後述のSUBパルスやSGパルス等の駆動パルス)を増幅し、CCD22を駆動する制御を実行する。CCD22には、レンズブロック24から被写体像が入射される。そこで、CCD22は、垂直/水平ドライバ20を介して供給されるSUBパルスやSGパルス等の駆動パルスに従って、一定時間毎に被写体像を光電変換(撮像)して画像信号を画素毎に蓄積し、蓄積した画像信号を出力する。垂直/水平ドライバ20は、本発明の撮像制御手段に相当する。
CCD22は、CCD型のイメージセンサと、このイメージセンサ上に設けられたRGBのカラーフィルタと、から構成される。CCD22は、上述のTG19の制御により、光の強度を電荷の蓄積として一定時間保持し、アナログの撮像信号に変換してCDS/ADC23に出力する。
CDS/ADC23は、CDS(Correlated Double Sampling: 相関二重サンプリング)回路と、ゲイン調整アンプ(AGC:Auto Gain Control)と、A/D変換器(ADC)と、を含むように構成されている。CCD22から出力されてCDS/ADC23に入力されたアナログの撮像信号は、CDS回路において、CCD22で発生した固定パターンノイズが抑圧されて、ゲイン調整アンプにおいて増幅されて、ADCにおいて、デジタルの信号(以下、「撮像画像」のデータと呼ぶ)に変換された後、画像処理部16に供給される。
なお、ゲイン調整アンプの調整に関わる制御については、垂直/水平ドライバ20からの指示に基づいて実行される。このため、露光条件(シャッタスピードや絞り値)を同じくして複数枚の撮像画像のデータが取得された場合でも、RGBのゲイン調整アンプや画像の色味を順次変えることによって、複数の条件の異なる撮像画像のデータが生成される。
なお、ゲイン調整アンプの調整に関わる制御については、垂直/水平ドライバ20からの指示に基づいて実行される。このため、露光条件(シャッタスピードや絞り値)を同じくして複数枚の撮像画像のデータが取得された場合でも、RGBのゲイン調整アンプや画像の色味を順次変えることによって、複数の条件の異なる撮像画像のデータが生成される。
レンズブロック24は、複数の光学レンズを有して構成された光学ズーム機構を具備している。そして、レンズブロック24は、複数の光学レンズのうち、ズーム調整用レンズ(図示略)の光軸方向の位置を調整することで焦点距離を可変させる。
具体的には、例えば、ユーザによるKEY41のズームボタンの押下操作に基づいて、後述のマイコン44によって光学ズーム倍率が指定される。すると、モータドライバ26は、マイコン44から指定された光学ズーム倍率に従って、ズーム調整用レンズを光軸方向に移動させることでその光軸方向の位置を調整するために、モータ25の駆動を制御する。
具体的には、例えば、ユーザによるKEY41のズームボタンの押下操作に基づいて、後述のマイコン44によって光学ズーム倍率が指定される。すると、モータドライバ26は、マイコン44から指定された光学ズーム倍率に従って、ズーム調整用レンズを光軸方向に移動させることでその光軸方向の位置を調整するために、モータ25の駆動を制御する。
LEDストロボ21は、少なくとも2以上のLED(例えば、後述の図2の第1LED63、第2LED64)を含んで構成される。2以上のLEDの各々は、TG19から供給される駆動パルス(後述のSUBパルスやSGパルス等の駆動パルス)に従って、個別に発光する。このLEDを駆動して発光させる制御については、図2以降を参照して後述する。
ストロボ27は、例えば、キセノン管から構成される。ストロボ27は、CPU11の制御に従って、発光する。本実施形態においては、ユーザがKEY41に対する撮像画像の記録指示の操作、例えばKEY41のうち図示せぬレリーズ釦の押下操作をしたことを契機として、ストロボ27が発光される。
KEY41は、電源ボタン、シャッタボタン等、各種ボタンで構成され、ユーザの指示操作に応じて各種情報を入力する。
電源装置42は、マイコン44やバッテリ43を介して撮像装置1を構成する各要素に対し、電源を供給する。
バッテリ43は、例えば、リチウムイオン二次電池により構成され、撮像装置1に駆動用の電力を供給する。
電源装置42は、マイコン44やバッテリ43を介して撮像装置1を構成する各要素に対し、電源を供給する。
バッテリ43は、例えば、リチウムイオン二次電池により構成され、撮像装置1に駆動用の電力を供給する。
音声チップ45は、CPU11からの指示に基づき、SP51から音声を出力する制御を実行する。また、音声チップ45は、MIC52から入力された音声のデータをCPU11に供給する制御を実行する。
図2は、このような撮像装置1のうち、LEDストロボ制御処理の対象になるLEDストロボ21のハードウェアブロック図である。
ここでいう「LEDストロボ制御処理」とは、撮像装置1が実行する次のような一連の処理をいう。
即ち、撮像装置1は、複数のフレームからなる動画像を撮像する場合に、TG19から供給される駆動パルスのタイミングに基づいて、フレームを順次撮像するとともに、LEDストロボ21を構成する第1LED63と第2LED64とを順次切り替えて発光させる制御を実行する。このような一連の制御処理が、ここでいうLEDストロボ制御処理である。
即ち、撮像装置1は、複数のフレームからなる動画像を撮像する場合に、TG19から供給される駆動パルスのタイミングに基づいて、フレームを順次撮像するとともに、LEDストロボ21を構成する第1LED63と第2LED64とを順次切り替えて発光させる制御を実行する。このような一連の制御処理が、ここでいうLEDストロボ制御処理である。
LEDストロボ21は、コンデンサ61と、LED駆動ドライバ62と、第1LED63と、第2LED64と、を備える。
コンデンサ61は、電源装置42により充電し、LED駆動ドライバ62を介して第1LED63及び第2LED64の発光を安定させる。
LED駆動ドライバ62は、TG19から供給されるSUBパルスやSGパルス等の駆動パルスに従って、1フレームが撮像される毎に、第1LED63と第2LED64とを交互に順次発光させる制御を実行する。
本実施形態は、上述のような方法により第1LED63と第2LED64とにおける発光時間を露光時間に同期させる。
コンデンサ61は、電源装置42により充電し、LED駆動ドライバ62を介して第1LED63及び第2LED64の発光を安定させる。
LED駆動ドライバ62は、TG19から供給されるSUBパルスやSGパルス等の駆動パルスに従って、1フレームが撮像される毎に、第1LED63と第2LED64とを交互に順次発光させる制御を実行する。
本実施形態は、上述のような方法により第1LED63と第2LED64とにおける発光時間を露光時間に同期させる。
次に、第1LED63と第2LED64との駆動タイミングについて、図3を参照して説明する。
図3は、TG19の制御に従い、LED駆動ドライバ62が第1LED63及び第2LED64を駆動するときの詳細を示すタイミングチャートである。
図3において、上から順に、SUBパルス、SGパルス、CCD22の露光時間、第1LED63の発光時間、及び第2LED64の発光時間の各々のタイミングチャートが上から順に示されている。
図3は、TG19の制御に従い、LED駆動ドライバ62が第1LED63及び第2LED64を駆動するときの詳細を示すタイミングチャートである。
図3において、上から順に、SUBパルス、SGパルス、CCD22の露光時間、第1LED63の発光時間、及び第2LED64の発光時間の各々のタイミングチャートが上から順に示されている。
SUBパルスは、CCD22において、前のフレームを撮像する際に溜まっていた電荷を捨てて、新たに電荷を蓄積する準備を完了させるための期間を計測するのに用いられる信号であって、前のフレームの電荷を放電するタイミングを制御する信号である。
したがって、SUBパルスの立ち上がりタイミングから、次のSUBパルスの立ち上がりタイミングが、1フレーム期間となる。この1フレーム期間内で、1枚のフレームの撮像が完了する。
したがって、SUBパルスの立ち上がりタイミングから、次のSUBパルスの立ち上がりタイミングが、1フレーム期間となる。この1フレーム期間内で、1枚のフレームの撮像が完了する。
1フレーム期間において、SUBパルスが立ち下がるタイミング、即ち、CCD22において新たに電荷を蓄積する準備が完了したタイミングで、露光時間が開始する。
露光時間は、レンズブロック24からの光がCCD22に入射され、CCD22の各画素に電荷が蓄積されていく時間である。この露光時間に同期して、第1LED63又は第2LED64の何れかが発光する。
露光時間が終了すると、TG19は、SGパルスを、CCD22を駆動する垂直/水平ドライバ20に供給するともにLED駆動ドライバ62に供給する。即ち、露光時間は、TG19からのSUBパルスの立ち下がりのタイミングから、次のTG19からのSGパルスの立ち上がりのタイミングまでの時間と同一となる。
露光時間は、レンズブロック24からの光がCCD22に入射され、CCD22の各画素に電荷が蓄積されていく時間である。この露光時間に同期して、第1LED63又は第2LED64の何れかが発光する。
露光時間が終了すると、TG19は、SGパルスを、CCD22を駆動する垂直/水平ドライバ20に供給するともにLED駆動ドライバ62に供給する。即ち、露光時間は、TG19からのSUBパルスの立ち下がりのタイミングから、次のTG19からのSGパルスの立ち上がりのタイミングまでの時間と同一となる。
即ち、TG19からSGパルスが供給されると、垂直/水平ドライバ20は、CCD22による露光を終了させるとともに、LED駆動ドライバ62は、第1LED63又は第2LED64による発光を終了させる。
第1LED63の発光時間(以下、「第1LED発光時間」と呼ぶ)は、第1LED63に駆動電流を与えている時間であり、この第1LED発光時間の間だけ、第1LED63が発光する。一方、第2LED64の発光時間(以下、「第2LED発光時間」と呼ぶ)は、第2LED64に駆動電流を与えている時間であり、この第2LED発光時間の間だけ、第2LED64が発光する。
第1LED63の発光時間(以下、「第1LED発光時間」と呼ぶ)は、第1LED63に駆動電流を与えている時間であり、この第1LED発光時間の間だけ、第1LED63が発光する。一方、第2LED64の発光時間(以下、「第2LED発光時間」と呼ぶ)は、第2LED64に駆動電流を与えている時間であり、この第2LED発光時間の間だけ、第2LED64が発光する。
具体的には図3に示すように、第1LED発光時間と第2LED発光時間とはフレームの撮像毎に交互に表れ、第1LED発光時間と、第2LED発光時間とはそれぞれ同一の時間となる。
このため、1フレーム目のフレーム期間において、SUBパルスが立ち下がると、露光時間と第1LED発光時間とが同期して開始する。その後、第1LED発光時間が継続するので、第1LED63が発光し続ける。そして、SGパルスが立ち上がると、露光時間と第1LED発光時間とが同期して終了する。これにより、1フレーム目の撮像が終了するとともに第1LED63は消灯する。
次のSUBパルスが立ち上がると、2フレーム目のフレーム期間が開始する。SUBパルスが立ち下がると、露光時間と第2LED発光時間とが同期して開始する。その後、第2LED発光時間が継続するので、今度は第1LED63が発光し続ける。そして、SGパルスが立ち上がると、露光時間と第2LED発光時間とが同期して終了する。これにより、2フレーム目の撮像が終了するとともに、第2LED64は消灯する。
このため、1フレーム目のフレーム期間において、SUBパルスが立ち下がると、露光時間と第1LED発光時間とが同期して開始する。その後、第1LED発光時間が継続するので、第1LED63が発光し続ける。そして、SGパルスが立ち上がると、露光時間と第1LED発光時間とが同期して終了する。これにより、1フレーム目の撮像が終了するとともに第1LED63は消灯する。
次のSUBパルスが立ち上がると、2フレーム目のフレーム期間が開始する。SUBパルスが立ち下がると、露光時間と第2LED発光時間とが同期して開始する。その後、第2LED発光時間が継続するので、今度は第1LED63が発光し続ける。そして、SGパルスが立ち上がると、露光時間と第2LED発光時間とが同期して終了する。これにより、2フレーム目の撮像が終了するとともに、第2LED64は消灯する。
このように、本実施形態においては、CCD22の各フレームの撮像タイミングを計測するための駆動パルスを流用して、第1LED63と第2LED64との発光のタイミングを、相互に独立して個別に変化させることができる。これにより、1つ1つのLEDの駆動時間を抑えることができ、撮像装置1の消費電力を低減させることができる。
次に、図4を参照して、上述の図1及び図2のハードウェア構成の撮像装置1が実行するLEDストロボ制御処理について説明する。
図4は、図1及び図2のハードウェア構成を有する撮像装置1が実行するLEDストロボ制御処理の流れを説明するフローチャートである。
図4は、図1及び図2のハードウェア構成を有する撮像装置1が実行するLEDストロボ制御処理の流れを説明するフローチャートである。
LEDストロボ制御処理は、ユーザによるKEY41の所定の操作がなされたことを契機として開始され、次のような処理が実行される。
ステップS11において、CPU11は、撮像処理を開始させる。これにより、TG19は、SUBパルス及びSGパルスを所定のタイミングで垂直/水平ドライバ20及びLED駆動ドライバ62に供給する。
なお、本実施形態では、LEDストロボ制御処理が終了されるまでの間、垂直/水平ドライバ20の駆動によるCCD22により撮像され続けるものとする。
なお、本実施形態では、LEDストロボ制御処理が終了されるまでの間、垂直/水平ドライバ20の駆動によるCCD22により撮像され続けるものとする。
ステップS12において、LED駆動ドライバ62は、TG19からSUBパルスを受信したか否かを判定する。SUBパルスを受信していない場合、ステップS12においてNOであると判定されて、処理は再度ステップS12に戻される。即ち、SUBパルスが受信されるまでの間、ステップS12の判定処理が繰り返し実行されて、第1LED63及び第2LED64の何れも消灯したままとなる。
SUBパルスを受信すると、ステップS12においてYESであると判定されて、処理はステップS13に進む。
SUBパルスを受信すると、ステップS12においてYESであると判定されて、処理はステップS13に進む。
ステップS13において、LED駆動ドライバ62は、前回のフレームで発光したLEDは第1LED63であるか否かを判定する。前回のフレームで発光したLEDが第1LED63でない場合、即ち、前回のフレームで第2LED64が発光していた場合、ステップS13においてNOであると判定されて、処理はステップS14に進む。
ステップS14において、LED駆動ドライバ62は、第1LED63に駆動電流を供給して第1LED63を発光する。
ステップS15において、LED駆動ドライバ62は、TG19からSGパルスを受信したか否かを判定する。SGパルスを受信していない場合、ステップS15においてNOであると判定されて、処理は再度ステップS15に戻される。即ち、SGパルスが受信されるまでの間、ステップS15の判定処理が繰り返し実行されて、第1LED63は発光したままとなる。
SGパルスを受信すると、ステップS15においてYESであると判定されて、処理はステップS16に進む。
SGパルスを受信すると、ステップS15においてYESであると判定されて、処理はステップS16に進む。
ステップS16において、LED駆動ドライバ62は、第1LED63に対する駆動電流の供給を解除して第1LED63を消灯する。
前回のフレームで発光したLEDが第1LED63である場合、ステップS13においてYESであると判定されて、処理はステップS17に進む。
ステップS17において、LED駆動ドライバ62は、第2LED64に駆動電流を供給して第2LED64を発光する。
ステップS18において、LED駆動ドライバ62は、TG19からSGパルスを受信したか否かを判定する。SGパルスを受信していない場合、ステップS18においてNOであると判定されて、処理は再度ステップS18に戻される。即ち、SGパルスが受信されるまでの間、ステップS18の判定処理が繰り返し実行されて、第2LED64は発光したままとなる。
SGパルスを受信すると、ステップS18においてYESであると判定されて、処理はステップS19に進む。
SGパルスを受信すると、ステップS18においてYESであると判定されて、処理はステップS19に進む。
ステップS19において、LED駆動ドライバ62は、第2LED64に対する駆動電流の供給を解除して第2LED64を消灯する。
ステップS16又はステップS19の後、ステップS20において、CPU11は、終了指示を受けたか否かを判定する。終了指示を受けていない場合、ステップS20においてNOであると判定されて、処理は再度ステップS12に戻される。即ち、第1LED63又は第2LED64の何れかのLEDがフレーム毎に順次発光及び消灯する処理が繰り返し実行される。
これに対し、終了指示を受けた場合、ステップS20においてYESであると判定されてLEDストロボ制御処理は終了になる。
これに対し、終了指示を受けた場合、ステップS20においてYESであると判定されてLEDストロボ制御処理は終了になる。
[撮像画像の明るさとの関係]
ところで、撮像画像(フレーム)の明るさは、露光時間と、第1LED63又は第2LED64の発光量(即ち、駆動電流)との関係で決定される。ここで、本実施形態では、露光時間は、第1LED発光時間及び第2LED発光時間の各々と同一にされている。したがって、撮像画像(フレーム)の明るさは、第1LED63又は第2LED64の発光量(即ち、駆動電流)と、第1LED発光時間又は第2LED発光時間との関係で決定される。
ところで、撮像画像(フレーム)の明るさは、露光時間と、第1LED63又は第2LED64の発光量(即ち、駆動電流)との関係で決定される。ここで、本実施形態では、露光時間は、第1LED発光時間及び第2LED発光時間の各々と同一にされている。したがって、撮像画像(フレーム)の明るさは、第1LED63又は第2LED64の発光量(即ち、駆動電流)と、第1LED発光時間又は第2LED発光時間との関係で決定される。
図5は、TG19の制御に従い、20fpsで動画像を撮像した場合における、LED駆動ドライバ62が第1LED63又は第2LED64を駆動するときの詳細を示すタイミングチャートである。
図5において、上から順に、SUBパルス、SGパルス、CCD22の露光時間、第1LED63の発光時間又は第2LED64の発光時間の各々のタイミングチャートが上から順に示されている。なお、図5におけるタイミングチャートの順番及び種類は、後述する図6及び図7においても同様となっている。
図5において、上から順に、SUBパルス、SGパルス、CCD22の露光時間、第1LED63の発光時間又は第2LED64の発光時間の各々のタイミングチャートが上から順に示されている。なお、図5におけるタイミングチャートの順番及び種類は、後述する図6及び図7においても同様となっている。
図5の例では、20fpsで動画像が撮像され、1フレーム期間は50msecとしている。
また、図5の例では、第1LED63又は第2LED64の発光時間(露光時間)についてのデューティ比が0.6に設定されている。この場合、第1LED63又は第2LED64の発光時間(露光時間)は、30msec(=50msec×0.6)となる。
また、図5の例では、第1LED63又は第2LED64の駆動電流は100mAとされている。
また、図5の例では、第1LED63又は第2LED64の発光時間(露光時間)についてのデューティ比が0.6に設定されている。この場合、第1LED63又は第2LED64の発光時間(露光時間)は、30msec(=50msec×0.6)となる。
また、図5の例では、第1LED63又は第2LED64の駆動電流は100mAとされている。
ここで、フレームレートが20fpsから40fpsに変更されるものとする。この場合、1フレーム期間は25msecになる。
このようにフレームレートが変化しても、デューティ比は0.6のまま確保しつつ、かつ、撮像画像(フレーム)の明るさも一定のまま確保することを考える。この場合には、第1LED63又は第2LED64の駆動電流を変化させればよい。以下、この理由について、図6を参照して説明する。
このようにフレームレートが変化しても、デューティ比は0.6のまま確保しつつ、かつ、撮像画像(フレーム)の明るさも一定のまま確保することを考える。この場合には、第1LED63又は第2LED64の駆動電流を変化させればよい。以下、この理由について、図6を参照して説明する。
図6は、TG19の制御に従い、40fpsで動画像を撮像した場合における、LED駆動ドライバ62が第1LED63又は第2LED64を駆動するときの詳細を示すタイミングチャートである。
図6の例では、第1LED63又は第2LED64の発光時間(露光時間)についてのデューティ比が、図5の例と同一の0.6に設定されている。この場合、第1LED63又は第2LED64の発光時間(露光時間)は、15msec(=25msec×0.6)と、図5の例と比較して1/2に短縮されることになる。フレームレートが図5の例と比較して2倍に上がったためである。
ここで、撮像画像(フレーム)の明るさは、CCD22の各画素の電荷の蓄積量に依存する。そして、このCCD22の各画素の電荷の蓄積量は、入射される光量(第1LED63又は第2LED64の発光量に依存)を露光時間(第1LED63又は第2LED64の発光時間)で積分したものとして把握することができる。
この場合、仮に、第1LED63又は第2LED64の発光時間(露光時間)が15msec(=25msec×0.6)と、図5の例と比較して1/2に短縮されたままの状態で、第1LED63又は第2LED64の駆動電流も、図5の例と同一の100mAのままとされるならば、CCD22の各画素の電荷の蓄積量は、図5の例と比較して1/2になってしまう。その結果、撮像画像(フレーム)の明るさも、図5の例と比較して1/2になってしまう。
そこで、図6に示すように(図5及び図6の第1LED63の発光時間又は第2LED64の発光時間のタイミングチャートの縦軸は、駆動電流を示している)、第1LED63又は第2LED64の駆動電流を、図5の例の2倍の200mAに変更することで、結果として、CCD22の各画素の電荷の蓄積量は、図5の例と比較して同一になる。その結果、撮像画像(フレーム)の明るさも、図5の例と比較して同一になる。
図6の例では、第1LED63又は第2LED64の発光時間(露光時間)についてのデューティ比が、図5の例と同一の0.6に設定されている。この場合、第1LED63又は第2LED64の発光時間(露光時間)は、15msec(=25msec×0.6)と、図5の例と比較して1/2に短縮されることになる。フレームレートが図5の例と比較して2倍に上がったためである。
ここで、撮像画像(フレーム)の明るさは、CCD22の各画素の電荷の蓄積量に依存する。そして、このCCD22の各画素の電荷の蓄積量は、入射される光量(第1LED63又は第2LED64の発光量に依存)を露光時間(第1LED63又は第2LED64の発光時間)で積分したものとして把握することができる。
この場合、仮に、第1LED63又は第2LED64の発光時間(露光時間)が15msec(=25msec×0.6)と、図5の例と比較して1/2に短縮されたままの状態で、第1LED63又は第2LED64の駆動電流も、図5の例と同一の100mAのままとされるならば、CCD22の各画素の電荷の蓄積量は、図5の例と比較して1/2になってしまう。その結果、撮像画像(フレーム)の明るさも、図5の例と比較して1/2になってしまう。
そこで、図6に示すように(図5及び図6の第1LED63の発光時間又は第2LED64の発光時間のタイミングチャートの縦軸は、駆動電流を示している)、第1LED63又は第2LED64の駆動電流を、図5の例の2倍の200mAに変更することで、結果として、CCD22の各画素の電荷の蓄積量は、図5の例と比較して同一になる。その結果、撮像画像(フレーム)の明るさも、図5の例と比較して同一になる。
次に、フレームレートが図5の20fpsから25fpsに変更されるものとする。この場合、1フレーム期間は40msecになる。
このようにフレームレートが変化しても、第1LED63又は第2LED64の駆動電流を100mAのまま確保しつつ、かつ、撮像画像(フレーム)の明るさも一定のまま確保することを考える。この場合には、第1LED63又は第2LED64の発光時間を同一にして、その結果デューティ比が変化するようにすればよい。以下、この理由について、図7を参照して説明する。
このようにフレームレートが変化しても、第1LED63又は第2LED64の駆動電流を100mAのまま確保しつつ、かつ、撮像画像(フレーム)の明るさも一定のまま確保することを考える。この場合には、第1LED63又は第2LED64の発光時間を同一にして、その結果デューティ比が変化するようにすればよい。以下、この理由について、図7を参照して説明する。
図7は、TG19の制御に従い、25fpsで動画像を撮像した場合における、LED駆動ドライバ62が第1LED63又は第2LED64を駆動するときの詳細を示すタイミングチャートである。
図7の例では、第1LED63又は第2LED64の発光時間(露光時間)が、図5の例と同一の30msecとされている。このため、デューティ比が、0.75(=30msec/40msec)と、図5の例と比較して上がることになる。
ただし、第1LED63又は第2LED64の発光時間(露光時間)が図5の例と同一の30msecであり、かつ、第1LED63又は第2LED64の駆動電流も図5の例と同一の100mAであるため、CCD22の各画素の電荷の蓄積量は、図5の例と比較して同一になる。その結果、撮像画像(フレーム)の明るさも、図5の例と比較して同一になる。
図7の例では、第1LED63又は第2LED64の発光時間(露光時間)が、図5の例と同一の30msecとされている。このため、デューティ比が、0.75(=30msec/40msec)と、図5の例と比較して上がることになる。
ただし、第1LED63又は第2LED64の発光時間(露光時間)が図5の例と同一の30msecであり、かつ、第1LED63又は第2LED64の駆動電流も図5の例と同一の100mAであるため、CCD22の各画素の電荷の蓄積量は、図5の例と比較して同一になる。その結果、撮像画像(フレーム)の明るさも、図5の例と比較して同一になる。
[変形例1]
次に、このように時間的な精度を高めた制御によるSUBパルスとSGパルスを使用して、1フレーム期間において2回露光する変形例について説明する。
次に、このように時間的な精度を高めた制御によるSUBパルスとSGパルスを使用して、1フレーム期間において2回露光する変形例について説明する。
図8は、1フレーム期間において2回露光した場合における、LED駆動ドライバ62が第1LED63又は第2LED64を駆動するときの詳細を示すタイミングチャートである。図8の例では、LED駆動ドライバ62は、1回目の露光時間S1では第1LED63又は第2LED64を発光させずに、2回目の露光時間S2においてのみ第1LED63又は第2LED64を発光させる。
1フレーム期間において、SUBパルスが立ち下がるタイミング、即ち、CCD22において新たに電荷を蓄積する準備が完了したタイミングで、露光時間S1が開始する。露光時間S1が終了すると、TG19はSGパルス1を、LED駆動ドライバ62に供給する。即ち、露光時間S1は、TG19からのSUBパルスの立ち下がりのタイミングから、次のTG19からのSGパルス1の立ち上がりまでの時間と同一となる。
1フレーム期間において、SGパルス1が立ち上がるタイミングで、露光時間S2が開始する。TG19からSGパルス1が供給されると、LED駆動ドライバ62は、第1LED63又は第2LED64による発光を開始させる。露光時間S2が終了すると、TG19はSGパルス2を、CCD22を駆動する垂直/水平ドライバ20に供給するとともにLED駆動ドライバ62に供給する。即ち、露光時間S2は、TG19からのSGパルス1の立ち上がりのタイミングから、次のTG19からのSGパルス2の立ち上がりまでの時間と同一となる。即ち、TG19からSGパルス2が供給されると、垂直/水平ドライバ20は、CCD22による露光を終了させるとともに、LED駆動ドライバ62は、第1LED63又は第2LED64による発光を終了させる。
このように、1回目の露光時間S1において得られた信号は、自然光や照明光など第1LED63又は第2LED64以外の外光により得られた信号であり、2回目の露光時間S2により得られた信号は、外光と第1LED63又は第2LED64(LEDストロボ21)により得られた信号である。従って、露光時間S2において得られた信号から、露光時間S1において得られた信号を減算することにより、第1LED63又は第2LED64(LEDストロボ21)のみにより得られた信号を算出することができる。
このように、露光の開始と終了を指示する信号として、SUBパルスとSGパルスを使用することにより、露光時間とLED発光時間とをシステムのクロック単位で制御を行うことができ、時間的な精度を高めた制御が可能となる。これにより、例えば、特殊な色を有するLEDを用いた場合に、上述のように自然光や照明光等の外光の影響を除いた画像信号を得ることができる。
このように、露光の開始と終了を指示する信号として、SUBパルスとSGパルスを使用することにより、露光時間とLED発光時間とをシステムのクロック単位で制御を行うことができ、時間的な精度を高めた制御が可能となる。これにより、例えば、特殊な色を有するLEDを用いた場合に、上述のように自然光や照明光等の外光の影響を除いた画像信号を得ることができる。
[変形例2]
上述の実施形態においては、撮像素子として、CCD22を使用する場合について説明したが、撮像素子としてCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等の光電変換素子により構成することができる。撮像素子として、CMOSセンサを使用した場合には、LED駆動ドライバ62は、ライン方向での第1LED63又は第2LED64の発光制御を行う。
次に、CCD22に替えて、撮像素子としてCMOSセンサにより構成する変形例について説明する。
上述の実施形態においては、撮像素子として、CCD22を使用する場合について説明したが、撮像素子としてCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等の光電変換素子により構成することができる。撮像素子として、CMOSセンサを使用した場合には、LED駆動ドライバ62は、ライン方向での第1LED63又は第2LED64の発光制御を行う。
次に、CCD22に替えて、撮像素子としてCMOSセンサにより構成する変形例について説明する。
図9は、撮像素子として、列毎にADCを搭載するカラムADC型のCMOSセンサを使用した場合の概念図である。
本変形例のCMOSセンサの水平方向の画素数(ライン数)は4000画素とされ、垂直方向の画素数(ライン数)は3000画素とされる。
本変形例では、CMOSセンサによるラインの読み込みとして、ローリングシャッター方式が採用される。次に図10を参照して、ローリングシャッター方式によりラインの読み取りを行う場合について説明する。
本変形例のCMOSセンサの水平方向の画素数(ライン数)は4000画素とされ、垂直方向の画素数(ライン数)は3000画素とされる。
本変形例では、CMOSセンサによるラインの読み込みとして、ローリングシャッター方式が採用される。次に図10を参照して、ローリングシャッター方式によりラインの読み取りを行う場合について説明する。
図10は、1フレーム期間において、撮像素子としてCMOSセンサを使用した場合における、ローリングシャッター方式によるラインの読み込みを示す概念図である。ローリングシャッター方式では、後述のグローバルシャッター方式のようにCMOSに蓄積した電荷を一斉に読み込むのではなく、CMOSの各ライン毎に電荷の読み込みを行う。
ローリングシャッター方式によるラインの読み込みを行う場合には、図10に示すように、1ライン毎にリセット及び読み込みが行われる。1フレーム期間において、1ライン目のリセットが開始されてから、3000ライン目の読み込みが終了するまでの間がローリングシャッター方式により撮影される場合における露光時間となる。
ローリングシャッター方式によるラインの読み込みを行う場合には、図10に示すように、1ライン毎にリセット及び読み込みが行われる。1フレーム期間において、1ライン目のリセットが開始されてから、3000ライン目の読み込みが終了するまでの間がローリングシャッター方式により撮影される場合における露光時間となる。
LED駆動ドライバ62は、動画撮影中における必要画素のサイズに応じて第1LED63又は第2LED64を制御する期間を変更する。以下、様々な画素のサイズに応じて第1LED63又は第2LED64を制御する期間について説明する。
LED駆動ドライバ62は、4:3のアスペクト比の動画撮影を行う場合は、第1LED63又は第2LED64をすべての期間で発光させる。また、16:9のアスペクト比や、水平画素数4000×垂直画素数2000(以下、「4K2K」と呼ぶ)の画素数の動画撮影を行う場合は、LED駆動ドライバ62は、第1LED63又は第2LED64を垂直方向のラインのうち、不要なラインの期間では発光させない。
具体的には、16:9のアスペクト比の動画撮影を行う場合には、LED駆動ドライバ62は、376ラインから2625ラインの間(2250ライン分)だけ第1LED63又は第2LED64を発光させる。即ち、この場合376ラインの読み取り開始時に、TG19はSUBパルスをLED駆動ドライバ62へ供給することで、第1LED63又は第2LED64による発光を開始させる。そして、2625ラインの読み取り終了時に、TG19はSGパルスをLED駆動ドライバ62へ供給することで、第1LED63又は第2LED64による発光を終了させる。
また、4K2Kの画素数の動画撮影を行う場合には、LED駆動ドライバ62は、501ラインから2500ラインの間(2000ライン分)だけ第1LED63又は第2LED64を発光させる。即ち、この場合501ラインの読み取り開始時に、TG19はSUBパルスをLED駆動ドライバ62へ供給することで、第1LED63又は第2LED64による発光を開始させる。そして、2500ラインの読み取り終了時に、TG19はSGパルスをLED駆動ドライバ62へ供給することで、第1LED63又は第2LED64による発光を終了させる。
また、動画撮影を行う場合に、第1LED63又は第2LED64をいわゆるAF(Autofocus)の補助光として使用する場合には、LED駆動ドライバ62は、撮影画像の中心の10ラインの期間だけ第1LED63又は第2LED64を発光させる。具体的には、第1LED63又は第2LED64をAFの補助光として使用する場合、LED駆動ドライバ62は、1496ラインから1505ラインの間(10ライン分)だけ第1LED63又は第2LED64を発光させる。即ち、この場合1496ラインの読み取り開始時に、TG19はSUBパルスをLED駆動ドライバ62へ供給することで、第1LED63又は第2LED64による発光を開始させる。そして、1505ラインの読み取り終了時に、TG19はSGパルスをLED駆動ドライバ62へ供給することで、第1LED63又は第2LED64による発光を終了させる。
このように、露光の開始と終了を指示する信号として、SUBパルスとSGパルスを使用することにより、露光時間とLED発光時間とをシステムのクロック単位で制御を行うことができ、時間的な精度を高めた制御が可能となる。これにより、CMOSセンサを用いた読み取りを行う場合には、撮影画像の画素数に応じてライン単位でLEDの発光制御を行うことができ、不必要な発光を抑制することで1つ1つのLEDの駆動時間を抑えることができ、撮像装置1の消費電力を低減させることができる。
次に、ローリングシャッター方式に替えて、いわゆるグローバルシャッター方式により撮影する例について説明する。
LED駆動ドライバ62は、4:3のアスペクト比の動画撮影を行う場合は、第1LED63又は第2LED64をすべての期間で発光させる。また、16:9のアスペクト比や、水平画素数4000×垂直画素数2000(以下、「4K2K」と呼ぶ)の画素数の動画撮影を行う場合は、LED駆動ドライバ62は、第1LED63又は第2LED64を垂直方向のラインのうち、不要なラインの期間では発光させない。
具体的には、16:9のアスペクト比の動画撮影を行う場合には、LED駆動ドライバ62は、376ラインから2625ラインの間(2250ライン分)だけ第1LED63又は第2LED64を発光させる。即ち、この場合376ラインの読み取り開始時に、TG19はSUBパルスをLED駆動ドライバ62へ供給することで、第1LED63又は第2LED64による発光を開始させる。そして、2625ラインの読み取り終了時に、TG19はSGパルスをLED駆動ドライバ62へ供給することで、第1LED63又は第2LED64による発光を終了させる。
また、4K2Kの画素数の動画撮影を行う場合には、LED駆動ドライバ62は、501ラインから2500ラインの間(2000ライン分)だけ第1LED63又は第2LED64を発光させる。即ち、この場合501ラインの読み取り開始時に、TG19はSUBパルスをLED駆動ドライバ62へ供給することで、第1LED63又は第2LED64による発光を開始させる。そして、2500ラインの読み取り終了時に、TG19はSGパルスをLED駆動ドライバ62へ供給することで、第1LED63又は第2LED64による発光を終了させる。
また、動画撮影を行う場合に、第1LED63又は第2LED64をいわゆるAF(Autofocus)の補助光として使用する場合には、LED駆動ドライバ62は、撮影画像の中心の10ラインの期間だけ第1LED63又は第2LED64を発光させる。具体的には、第1LED63又は第2LED64をAFの補助光として使用する場合、LED駆動ドライバ62は、1496ラインから1505ラインの間(10ライン分)だけ第1LED63又は第2LED64を発光させる。即ち、この場合1496ラインの読み取り開始時に、TG19はSUBパルスをLED駆動ドライバ62へ供給することで、第1LED63又は第2LED64による発光を開始させる。そして、1505ラインの読み取り終了時に、TG19はSGパルスをLED駆動ドライバ62へ供給することで、第1LED63又は第2LED64による発光を終了させる。
このように、露光の開始と終了を指示する信号として、SUBパルスとSGパルスを使用することにより、露光時間とLED発光時間とをシステムのクロック単位で制御を行うことができ、時間的な精度を高めた制御が可能となる。これにより、CMOSセンサを用いた読み取りを行う場合には、撮影画像の画素数に応じてライン単位でLEDの発光制御を行うことができ、不必要な発光を抑制することで1つ1つのLEDの駆動時間を抑えることができ、撮像装置1の消費電力を低減させることができる。
次に、ローリングシャッター方式に替えて、いわゆるグローバルシャッター方式により撮影する例について説明する。
[変形例3]
上述の変形例2においては、ローリングシャッター方式によるラインの読み込みを行う場合について説明したが、次に、グローバルシャッター方式によるラインの読み込みを行う変形例について説明する。
図11は、1フレーム期間において、撮像素子としてCMOSセンサを使用した場合における、グローバルシャッター方式によるラインの読み込みを示す概念図である。グローバルシャッター方式では、CMOSに蓄積した電荷の読み込みを一斉に行う。
グローバルシャッター方式によるラインの読み込みを行う場合には、図11に示すように、全てのラインで同時にリセット及び読み込みが行われる。全てのラインの開始を指示する一括露光開始信号に相当するSUBパルスを受信してから、転送開始信号に相当するSGパルスを受信するまでの間が、グローバルシャッター方式により撮影される場合における露光時間となる。従って、LED駆動ドライバ62は、SUBパルスの立ち下がりと同時に第1LED63又は第2LED64を発光させ、SG信号の立ち上がりにより第1LED63又は第2LED64を消灯する。
上述の実施形態では、第1LED63又は第2LED64の両方を発光している例について説明したがこれに限られるものではなく、第1LED63又は第2LED64の両方を同時に発光させることもできる。
上述の変形例2においては、ローリングシャッター方式によるラインの読み込みを行う場合について説明したが、次に、グローバルシャッター方式によるラインの読み込みを行う変形例について説明する。
図11は、1フレーム期間において、撮像素子としてCMOSセンサを使用した場合における、グローバルシャッター方式によるラインの読み込みを示す概念図である。グローバルシャッター方式では、CMOSに蓄積した電荷の読み込みを一斉に行う。
グローバルシャッター方式によるラインの読み込みを行う場合には、図11に示すように、全てのラインで同時にリセット及び読み込みが行われる。全てのラインの開始を指示する一括露光開始信号に相当するSUBパルスを受信してから、転送開始信号に相当するSGパルスを受信するまでの間が、グローバルシャッター方式により撮影される場合における露光時間となる。従って、LED駆動ドライバ62は、SUBパルスの立ち下がりと同時に第1LED63又は第2LED64を発光させ、SG信号の立ち上がりにより第1LED63又は第2LED64を消灯する。
上述の実施形態では、第1LED63又は第2LED64の両方を発光している例について説明したがこれに限られるものではなく、第1LED63又は第2LED64の両方を同時に発光させることもできる。
以上説明したように、撮像画像(フレーム)の明るさは、第1LED63又は第2LED64の発光時間(露光時間)と、第1LED63又は第2LED64の駆動電流(発光量)との関係で決定される。
したがって、LED駆動ドライバ62は、第1LED63又は第2LED64について、発光時間(露光時間)と駆動電流とを2つのパラメータとして変更させる制御を適切に実行することで、フレームレートが変更されても、撮像画像(フレーム)の明るさを同一に維持することが容易に可能になる。
逆に、LED駆動ドライバ62は、第1LED63又は第2LED64について、発光時間(露光時間)と駆動電流とを2つのパラメータとして変更させる制御を適切に実行することで、撮像画像(フレーム)の明るさを自在に調整することも可能になる。
したがって、LED駆動ドライバ62は、第1LED63又は第2LED64について、発光時間(露光時間)と駆動電流とを2つのパラメータとして変更させる制御を適切に実行することで、フレームレートが変更されても、撮像画像(フレーム)の明るさを同一に維持することが容易に可能になる。
逆に、LED駆動ドライバ62は、第1LED63又は第2LED64について、発光時間(露光時間)と駆動電流とを2つのパラメータとして変更させる制御を適切に実行することで、撮像画像(フレーム)の明るさを自在に調整することも可能になる。
以上説明したように、本実施形態の撮像装置1は、垂直/水平ドライバ20と、TG19と、LED駆動ドライバ62と、を備える。
垂直/水平ドライバ20は、被写体を含む単位画像(フレーム)を連続して繰り返し撮像する制御を実行することによって、複数の単位画像(フレーム)からなる動画像を撮像する制御を実行する。
TG19は、垂直/水平ドライバ20による単位画像(フレーム)の撮像のタイミングを制御する。
LED駆動ドライバ62は、TG19による制御のタイミングを利用して、被写体を照射する第1LED63又は第2LED64の各々の発光パターンを制御する。
この場合、撮像されるタイミングに基づいて、第1LED63又は第2LED64のうち何れかのLEDを順次発光させることができることから、LEDが長時間発光することにより、LED内に熱が籠もってしまうという問題も解消することができる。これにより、複数のLEDのデューティ比を制御しながら消費電力の低減を図るとともに、LED内に生ずる熱により受ける光量の低下を解消した撮像を実行させることができる。
垂直/水平ドライバ20は、被写体を含む単位画像(フレーム)を連続して繰り返し撮像する制御を実行することによって、複数の単位画像(フレーム)からなる動画像を撮像する制御を実行する。
TG19は、垂直/水平ドライバ20による単位画像(フレーム)の撮像のタイミングを制御する。
LED駆動ドライバ62は、TG19による制御のタイミングを利用して、被写体を照射する第1LED63又は第2LED64の各々の発光パターンを制御する。
この場合、撮像されるタイミングに基づいて、第1LED63又は第2LED64のうち何れかのLEDを順次発光させることができることから、LEDが長時間発光することにより、LED内に熱が籠もってしまうという問題も解消することができる。これにより、複数のLEDのデューティ比を制御しながら消費電力の低減を図るとともに、LED内に生ずる熱により受ける光量の低下を解消した撮像を実行させることができる。
更に、本実施形態の撮像装置1のLED駆動ドライバ62は、1つの単位画像(フレーム)を撮像しているタイミングでは、第1LED63又は第2LED64のうちの何れか1つを発光させる制御を実行する。
この場合、撮像されるフレーム数に応じて、第1LED63又は第2LED64のうち何れかのLEDを順次発光させることができる。これにより、単一のLEDが長時間発光することにより、LED内に熱が籠もってしまうという問題も解消することができる。したがって、LED内に生ずる熱により受ける光量の低下を解消することができる。
この場合、撮像されるフレーム数に応じて、第1LED63又は第2LED64のうち何れかのLEDを順次発光させることができる。これにより、単一のLEDが長時間発光することにより、LED内に熱が籠もってしまうという問題も解消することができる。したがって、LED内に生ずる熱により受ける光量の低下を解消することができる。
更に、本実施形態の撮像装置1の第1LED63又は第2LED64は、駆動電流に応じて発光量が変化する。
そして、TG19は、第1LED63又は第2LED64について、発光時間と駆動電流とをパラメータとして変更することで、第1LED63又は第2LED64の各々の発光パターンを制御する。
この場合、発光時間と駆動電流とをパラメータとして変更し、第1LED63又は第2LED64の各々の発光パターンを制御することができる。これにより、複数のLEDのデューティ比を制御することにより、撮像装置1の消費電力を低減させることができる。
そして、TG19は、第1LED63又は第2LED64について、発光時間と駆動電流とをパラメータとして変更することで、第1LED63又は第2LED64の各々の発光パターンを制御する。
この場合、発光時間と駆動電流とをパラメータとして変更し、第1LED63又は第2LED64の各々の発光パターンを制御することができる。これにより、複数のLEDのデューティ比を制御することにより、撮像装置1の消費電力を低減させることができる。
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上述の実施形態では、LED駆動ドライバ62は、TG19から供給されるSUBパルスやSGパルス等の駆動パルスに従って、1フレームが撮像される毎に、第1LED63と第2LED64とを交互に順次発光させているがこれに限られるものではない。例えば、LED駆動ドライバ62は、2フレームが撮像される毎や、複数フレームが撮像される毎に第1LED63と第2LED64とを交互に順次発光させることができる。
また、上述の実施形態では、LED駆動ドライバ62は、TG19から供給されるSUBパルスやSGパルス等の駆動パルスに従って、1フレームが撮像される毎に、第1LED63と第2LED64とを交互に順次発光させているがこれに限られるものではない。例えば、LED駆動ドライバ62は、TG19から供給されるSUBパルスやSGパルス等の駆動パルスに従って、2以上の複数のLEDを交互に順次発光させることができる。
また、本実施形態の撮像装置は、撮像装置1に適用しているがこれに限られるものではなく、撮像処理を行うことができる装置であれば、任意の装置にも適用することができる。
例えば、本発明は、電子機器一般に適用することができる。具体的には例えば、本発明は、スマートフォン、ノート型のパーソナルコンピュータ、テレビジョン受像機、ビデオカメラ、携帯型ナビゲーション装置、携帯電話機、ポータブルゲーム機等に適用可能である。
例えば、本発明は、電子機器一般に適用することができる。具体的には例えば、本発明は、スマートフォン、ノート型のパーソナルコンピュータ、テレビジョン受像機、ビデオカメラ、携帯型ナビゲーション装置、携帯電話機、ポータブルゲーム機等に適用可能である。
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。
換言すると、図1のハードウェア構成は例示に過ぎず、特に限定されない。即ち、上述した一連の処理を全体として実行できる機能が撮像装置1に備えられていれば足り、この機能を実現するためにどのようなハードウェア構成を用いるのかは特に図1の例に限定されない。
換言すると、図1のハードウェア構成は例示に過ぎず、特に限定されない。即ち、上述した一連の処理を全体として実行できる機能が撮像装置1に備えられていれば足り、この機能を実現するためにどのようなハードウェア構成を用いるのかは特に図1の例に限定されない。
一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータ等にネットワークや記録媒体からインストールされる。
コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。
コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。
このようなプログラムを含む記録媒体は、ユーザにプログラムを提供するために装置本体とは別に配布される図1のフラッシュメモリ14により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体等で構成される。フラッシュメモリ14は、例えば、磁気ディスク(フロッピディスクを含む)、光ディスク、又は光磁気ディスク等により構成される。光ディスクは、例えば、CD−ROM(Compact Disk−Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disk)等により構成される。光磁気ディスクは、MD(Mini−Disk)等により構成される。また、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体は、例えば、プログラムが記録されている図1の外部メモリ12や、図1のフラッシュメモリ14や図示せぬハードディスク等で構成される。
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的或いは個別に実行される処理をも含むものである。
また、本明細書において、システムの用語は、複数の装置や複数の手段等より構成される全体的な装置を意味するものとする。
また、本明細書において、システムの用語は、複数の装置や複数の手段等より構成される全体的な装置を意味するものとする。
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例示に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明はその他の様々な実施形態を取ることが可能であり、更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換等種々の変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、本明細書等に記載された発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記1]
撮像手段と、
発光手段と、
前記撮像手段による露光及び前記発光手段による発光の開始を指示する第1の信号と、前記撮像手段による露光及び前記発光手段による発光の終了を指示する第2の信号とを逐次供給する信号供給手段と、
前記信号供給手段により供給される第1の信号及び第2の信号に基づいて、前記撮像手段による前記露光の開始から終了までの露光時間を制御する露光時間制御手段と、
前記信号供給手段により供給された第1の信号及び第2の信号に基づいて、前記露光時間中にのみ前記発光手段を発光させる発光制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
[付記2]
前記撮像手段は、CCD素子により画像を撮像し、
前記第1の信号は、SUBパルス信号であり、
前記第2の信号は、SGパルス信号であることを特徴とする付記1記載の撮像装置。
[付記3]
前記撮像手段は、CMOS素子により画像を撮像し、
前記第1の信号は、一括露光開始信号であり、
前記第2の信号は、転送開始信号であることを特徴とする付記1記載の撮像装置。
[付記4]
前記発光手段は、複数の発光部を有し、
前記発光制御手段は、更に、前記信号供給手段により供給される第1の信号及び第2の信号毎に、前記複数の発光部の何れか1つを発光させることを特徴とする付記1記載の撮像装置。
[付記5]
前記複数の発光部は、駆動電流に応じて発光量が変化し、
前記発光制御手段は、前記複数の発光部について、発光時間と前記駆動電流とをパラメータとして変更することで、前記複数の発光部の各々を制御する、
ことを特徴とする付記4に記載の撮像装置。
[付記6]
コンピュータを、
所定の撮像手段による露光及び発光手段による発光の開始を指示する第1の信号と、前記撮像手段による露光及び前記発光手段による発光の終了を指示する第2の信号とを逐次供給する信号供給手段と、
前記信号供給手段により供給される第1の信号及び第2の信号に基づいて、前記所定の撮像手段による前記露光の開始から終了までの露光時間を制御する露光時間制御手段と、
前記信号供給手段により供給された第1の信号及び第2の信号に基づいて、前記露光時間中にのみ所定の発光手段を発光させる発光制御手段と、
として機能させることを特徴とするプログラム。
[付記1]
撮像手段と、
発光手段と、
前記撮像手段による露光及び前記発光手段による発光の開始を指示する第1の信号と、前記撮像手段による露光及び前記発光手段による発光の終了を指示する第2の信号とを逐次供給する信号供給手段と、
前記信号供給手段により供給される第1の信号及び第2の信号に基づいて、前記撮像手段による前記露光の開始から終了までの露光時間を制御する露光時間制御手段と、
前記信号供給手段により供給された第1の信号及び第2の信号に基づいて、前記露光時間中にのみ前記発光手段を発光させる発光制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
[付記2]
前記撮像手段は、CCD素子により画像を撮像し、
前記第1の信号は、SUBパルス信号であり、
前記第2の信号は、SGパルス信号であることを特徴とする付記1記載の撮像装置。
[付記3]
前記撮像手段は、CMOS素子により画像を撮像し、
前記第1の信号は、一括露光開始信号であり、
前記第2の信号は、転送開始信号であることを特徴とする付記1記載の撮像装置。
[付記4]
前記発光手段は、複数の発光部を有し、
前記発光制御手段は、更に、前記信号供給手段により供給される第1の信号及び第2の信号毎に、前記複数の発光部の何れか1つを発光させることを特徴とする付記1記載の撮像装置。
[付記5]
前記複数の発光部は、駆動電流に応じて発光量が変化し、
前記発光制御手段は、前記複数の発光部について、発光時間と前記駆動電流とをパラメータとして変更することで、前記複数の発光部の各々を制御する、
ことを特徴とする付記4に記載の撮像装置。
[付記6]
コンピュータを、
所定の撮像手段による露光及び発光手段による発光の開始を指示する第1の信号と、前記撮像手段による露光及び前記発光手段による発光の終了を指示する第2の信号とを逐次供給する信号供給手段と、
前記信号供給手段により供給される第1の信号及び第2の信号に基づいて、前記所定の撮像手段による前記露光の開始から終了までの露光時間を制御する露光時間制御手段と、
前記信号供給手段により供給された第1の信号及び第2の信号に基づいて、前記露光時間中にのみ所定の発光手段を発光させる発光制御手段と、
として機能させることを特徴とするプログラム。
1・・・撮像装置、11・・・CPU、12・・・外部メモリ、13・・・RAM、14・・・フラッシュメモリ、15・・・バス、16・・・画像処理部、17・・・LCD、18・・・BL、19・・・TG、20・・・垂直/水平ドライバ、21・・・LEDストロボ、22・・・CCD、23・・・CDS/ADC、24・・・レンズブロック、25・・・モータ、26・・・モータドライバ、27・・・ストロボ、41・・・KEY、42・・・電源装置、43・・・バッテリ、44・・・マイコン、45・・・音声チップ、51・・・SP、52・・・MIC、61・・・コンデンサ、62・・・LED駆動ドライバ、63・・・第1LED、64・・・第2LED
Claims (6)
- 撮像手段と、
発光手段と、
前記撮像手段による露光及び前記発光手段による発光の開始を指示する第1の信号と、前記撮像手段による露光及び前記発光手段による発光の終了を指示する第2の信号とを逐次供給する信号供給手段と、
前記信号供給手段により供給される第1の信号及び第2の信号に基づいて、前記撮像手段による前記露光の開始から終了までの露光時間を制御する露光時間制御手段と、
前記信号供給手段により供給された第1の信号及び第2の信号に基づいて、前記露光時間中にのみ前記発光手段を発光させる発光制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 前記撮像手段は、CCD素子により画像を撮像し、
前記第1の信号は、SUBパルス信号であり、
前記第2の信号は、SGパルス信号であることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 - 前記撮像手段は、CMOS素子により画像を撮像し、
前記第1の信号は、一括露光開始信号であり、
前記第2の信号は、転送開始信号であることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 - 前記発光手段は、複数の発光部を有し、
前記発光制御手段は、更に、前記信号供給手段により供給される第1の信号及び第2の信号毎に、前記複数の発光部の何れか1つを発光させることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 - 前記複数の発光部は、駆動電流に応じて発光量が変化し、
前記発光制御手段は、前記複数の発光部について、発光時間と前記駆動電流とをパラメータとして変更することで、前記複数の発光部の各々を制御する、
ことを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。 - コンピュータを、
所定の撮像手段による露光及び発光手段による発光の開始を指示する第1の信号と、前記撮像手段による露光及び前記発光手段による発光の終了を指示する第2の信号とを逐次供給する信号供給手段と、
前記信号供給手段により供給される第1の信号及び第2の信号に基づいて、前記所定の撮像手段による前記露光の開始から終了までの露光時間を制御する露光時間制御手段と、
前記信号供給手段により供給された第1の信号及び第2の信号に基づいて、前記露光時間中にのみ所定の発光手段を発光させる発光制御手段と、
として機能させることを特徴とするプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012173933A JP2014033400A (ja) | 2012-08-06 | 2012-08-06 | 撮像装置及びプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012173933A JP2014033400A (ja) | 2012-08-06 | 2012-08-06 | 撮像装置及びプログラム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=50282897
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2012173933A Pending JP2014033400A (ja) | 2012-08-06 | 2012-08-06 | 撮像装置及びプログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014033400A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016088320A1 (en) * | 2014-12-01 | 2016-06-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Image reading apparatus |
JP2016522636A (ja) * | 2014-04-23 | 2016-07-28 | 小米科技有限責任公司Xiaomi Inc. | 撮影パラメータ設定方法、撮影パラメータ設定装置、プログラム及び記録媒体 |
CN114158156A (zh) * | 2022-02-10 | 2022-03-08 | 深圳佑驾创新科技有限公司 | 一种补光灯的pwm调节方法、装置、设备及存储介质 |
-
2012
- 2012-08-06 JP JP2012173933A patent/JP2014033400A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016522636A (ja) * | 2014-04-23 | 2016-07-28 | 小米科技有限責任公司Xiaomi Inc. | 撮影パラメータ設定方法、撮影パラメータ設定装置、プログラム及び記録媒体 |
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CN114158156A (zh) * | 2022-02-10 | 2022-03-08 | 深圳佑驾创新科技有限公司 | 一种补光灯的pwm调节方法、装置、设备及存储介质 |
CN114158156B (zh) * | 2022-02-10 | 2022-05-03 | 深圳佑驾创新科技有限公司 | 一种补光灯的pwm调节方法、装置、设备及存储介质 |
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