JP6433237B2 - 撮像装置、その制御方法、および制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、撮影光学系の光路に挿抜可能な赤外光低減部を備える撮像装置、その制御方法、および制御プログラムに関し、特に、赤外光低減部を被写体の照度に応じて挿抜する撮像装置に関する。

従来、デジタルカメラなどの撮像装置において、赤外光低減部である赤外カットフィルタを被写体の照度に応じて撮影光学系の光路から選択的に挿抜するとともに撮影モードを切り換える手法（以下オートデイナイトという）が用いられている。

オートデイナイトにおいては、被写体の照度が所定の照度よりも高いと、光路に赤外カットフィルタを挿入した近赤外光（波長＝約７００ｎｍ以上）をカットするカラー撮影モードとなる。一方、被写体の照度が所定の照度以下となると、光路から赤外カットフィルタを抜去したモノクロ撮影モードとなる。

そして、被写体の照度を検出する際には、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子の出力である画像信号によって被写体の照度（つまり、輝度）を検出するか又は撮影光学系とは別に設けられた照度センサを用いて被写体の照度を検出する。照度センサを用いて被写体の照度を検出する場合、撮影光学系による撮影範囲と照度センサによる照度検出範囲とが異なると、被写体の照度が精度よく検出されず、撮影モードの切り替えを適切に行うことができなくなってしまう。

このような問題に対処するため、例えば、撮影光学系に備えられたズームレンズの画角変化に応じて照度検出範囲を修正して、被写体の照度を精度よく検出し撮影モードの切り替えを安定させる手法がある（特許文献１又は２参照）。

特開２０１０−２７９０６１号公報 特開２００７−４９４４２号公報

ところが、上述の特許文献１および２に記載の手法では、撮影光学系による撮影範囲において赤外光反射率が一律でないと、照度検出範囲の修正に誤差が生じてしまう。このため、例えば、赤外照明によって被写体が照明されている撮影環境においては、被写体距離などの影響に起因して撮影光学系による撮影範囲において赤外光反射率が異なる結果、撮影モードの切り替えを安定して行うことができなくなってしまう。

そこで、本発明の目的は、精度よく赤外光低減部の挿抜を行うことのできる撮像装置、その制御方法、および制御プログラムを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明による撮像装置は、撮影光学系を介して光学像が結像され、前記光学像に応じた画像信号を出力する撮像素子を有する撮像装置であって、前記撮影光学系と前記撮像素子との間に挿入されて前記撮像素子に到達する前記光学像に含まれる赤外光の量を低減する赤外光低減手段と、前記画像信号に応じて被写体の輝度を検出して第１の照度検出結果を得る第１の検出手段と、前記撮像素子と異なる位置に配置され、前記被写体の輝度を検出して第２の照度検出結果を得る第２の検出手段と、前記第１の照度検出結果が予め設定された第１の切り換え閾値未満であると、前記第１の照度検出結果、前記第２の照度検出結果、および前記第１の切り換え閾値に基づいて前記第１の検出手段の照度検出結果との比較に用いる第２の切り換え閾値および前記第２の検出手段の照度検出結果との比較に用いる第３の切り換え閾値を生成する処理手段と、前記第１の検出手段の照度検出結果、前記第２の検出手段の照度検出結果、前記第２の切り換え閾値、および前記第３の切り換え閾値に基づいて前記赤外光低減手段を前記撮影光学系と前記撮像素子との間の光路に挿入する制御を行う制御手段と、を有し、前記処理手段は、前記第１の照度検出結果と前記第２の照度検出結果とに基づいて、前記第２の切り換え閾値を前記第３の切り換え閾値以上とするか又は前記第３の切り換え閾値を前記第２の切り換え閾値以上とするかを変更することを特徴とする。

本発明による制御方法は、撮影光学系を介して光学像が結像され、前記光学像に応じた画像信号を出力する撮像素子と、前記撮影光学系と前記撮像素子との間に挿入されて前記撮像素子に到達する前記光学像に含まれる赤外光の量を低減する赤外光低減手段とを有する撮像装置の制御方法であって、前記画像信号に応じて被写体の輝度を検出して第１の照度検出結果を得る第１の検出ステップと、前記撮像素子と異なる位置に配置された照度センサによって前記被写体の輝度を検出して第２の照度検出結果を得る第２の検出ステップと、前記第１の照度検出結果が予め設定された第１の切り換え閾値未満であると、前記第１の照度検出結果、前記第２の照度検出結果、および前記第１の切り換え閾値に基づいて前記画像信号に応じた照度検出結果との比較に用いる第２の切り換え閾値および前記照度センサによる照度検出結果との比較に用いる第３の切り換え閾値を生成する処理ステップと、前記画像信号に応じた照度検出結果、前記照度センサによる照度検出結果、前記第２の切り換え閾値、および前記第３の切り換え閾値に基づいて前記赤外光低減手段を前記撮影光学系と前記撮像素子との間の光路に挿入する制御を行う制御ステップと、を有し、前記処理ステップでは、前記第１の照度検出結果と前記第２の照度検出結果とに基づいて、前記第２の切り換え閾値を前記第３の切り換え閾値以上とするか又は前記第３の切り換え閾値を前記第２の切り換え閾値以上とするかを変更することを特徴とする。

本発明による制御プログラムは、撮影光学系を介して光学像が結像され、前記光学像に応じた画像信号を出力する撮像素子と、前記撮影光学系と前記撮像素子との間に挿入されて前記撮像素子に到達する前記光学像に含まれる赤外光の量を低減する赤外光低減手段とを有する撮像装置で用いられる制御プログラムであって、前記撮像装置が備えるコンピュータに、前記画像信号に応じて被写体の輝度を検出して第１の照度検出結果を得る第１の検出ステップと、前記撮像素子と異なる位置に配置された照度センサによって前記被写体の輝度を検出して第２の照度検出結果を得る第２の検出ステップと、前記第１の照度検出結果が予め設定された第１の切り換え閾値未満であると、前記第１の照度検出結果、前記第２の照度検出結果、および前記第１の切り換え閾値に基づいて前記画像信号に応じた照度検出結果との比較に用いる第２の切り換え閾値および前記照度センサによる照度検出結果との比較に用いる第３の切り換え閾値を生成する処理ステップと、前記画像信号に応じた照度検出結果、前記照度センサによる照度検出結果、前記第２の切り換え閾値、および前記第３の切り換え閾値に基づいて前記赤外光低減手段を前記撮影光学系と前記撮像素子との間の光路に挿入する制御を行う制御ステップと、を有し、前記処理ステップでは、前記第１の照度検出結果と前記第２の照度検出結果とに基づいて、前記第２の切り換え閾値を前記第３の切り換え閾値以上とするか又は前記第３の切り換え閾値を前記第２の切り換え閾値以上とするかを変更することを特徴とする。

本発明によれば、精度よくしかも安定して赤外光低減部の挿抜を行うことができる。

本発明の第１の実施形態による撮像装置の一例についてその構成を示す図である。 図１に示す制御回路の構成についてその一例を示すブロック図である。 図１に示すカメラにおける撮影範囲と照度センサの照度検出範囲との関係についてその一例を示す図である。 図１に示すカメラにおける撮影範囲と照度センサの照度検出範囲との関係について他の例を示す図である。 図１に示すカメラにおいて行われるモード切り換え動作のためのモード判定処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施形態によるカメラの一例についてその構成を示す図である。 図６に示す制御回路の構成についてその一例を示すブロック図である。 図６に示すカメラにおいて行われるモード切り換え動作のためのモード判定処理を説明するためのフローチャートである。

以下に、本発明の実施の形態による撮像装置の一例について、図面を参照して説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態による撮像装置の一例についてその構成を示す図である。

図示の撮像装置は、例えば、デジタルカメラ（以下単にカメラと呼ぶ）であり、撮影光学系である複数の撮像レンズ１を有している。撮影光学系の後段にはフィルタ切り換え機構３が配置されており、このフィルタ切り換え機構３には赤外カットフィルタ４（赤外光低減手段）および透明基板５を有するフィルタ部が備えられている。赤外カットフィルタ４は、撮像素子７に到達する赤外光の量を低減するものであれば、赤外光を完全に遮断するものでもよいし、赤外光を完全には遮断しないが遮光率が所定値以上（例えば、９０％以上）で十分な低減効果が得られるものでもよい。

フィルタ部は、撮影光学系の光軸（つまり、光路）２に直交（交差）する方向に移動可能であって、フィルタ部の移動に応じて選択的に赤外カットフィルタ４又は透明基板５が光軸２上に位置づけられる。つまり、制御回路１０の制御下で赤外カットフィルタ挿抜用モータ６を駆動して赤外カットフィルタ４又は透明基板５を選択的に光軸２上に挿入又は抜去することができる（言い換えると、赤外カットフィルタ４を光路に対して挿抜することができる）。

フィルタ切り換え機構３の後段には、ＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子７が配置されており、撮像素子７には撮影光学系を介して光学像（被写体像）が結像する。そして、撮像素子７は光学像に応じた画像信号を制御回路１０に出力する。

制御回路１０には照度センサ８が接続されており、照度センサ８はその光軸９の方向から光を受けて撮像光学系による撮影範囲においてその照度を検出する。照度センサ８の分光感度特性は、赤外カットフィルタ４が光軸２上に位置したときの撮像素子７および赤外（ＩＲ）カットフィルタ４の分光感度特性と略同等である。

制御回路１０はカメラ全体の制御を司り、制御回路１０は電源の入力を制御するとともに、画像信号に応じた映像信号を出力する。

撮像レンズ１の少なくとも１つはズームレンズであり、制御回路１０はズーム用モータ１２を駆動制御して、撮像レンズ１を光軸２に沿って移動させ、撮像レンズ１の焦点距離を広角から望遠まで変化させる。

図２は、図１に示す制御回路１０の構成についてその一例を示すブロック図である。なお、図２においては、図１に示すフィルタ切り換え機構３が省略され、１つの撮像レンズ１のみが示されている。

制御回路１０は、カメラ制御回路２１、撮像素子制御回路２２、照度センサ制御回路２３、映像信号処理回路２４、赤外カットフィルタ制御回路２５、測光回路２６、映像信号出力回路２７、およびズームモータ制御回路２９を有している。

撮影の際には、撮像レンズ１から入射した光学像はＩＲカットフィルタ４又は透明基板５を透過して撮像素子７に結像する。撮像素子制御回路２２は撮像素子７の読み出し制御を行って撮像素子７から光学像に応じた画像信号を出力させる。そして、撮像素子制御回路２２は画像信号を測光回路２６および映像信号処理回路２４に送る。

映像信号処理回路２４は画像信号に対して所定の信号処理を行ってカラー又は白黒の映像信号を生成する。そして、この映像信号は映像信号出力回路２７よって外部に出力される。

測光回路２６は画像信号に応じて被写体の照度（つまり、輝度）を測光して、第１の照度検出結果をカメラ制御回路２１に送る。照度センサ８は照度センサ制御回路２３によって制御され、照度センサ制御回路２３は照度センサ８で得られた照度検結果を第２の照度検結果としてカメラ制御回路２１に送る。

カメラ制御回路２１は第１および第２の照度検出結果に応じてＩＲカットフィルタ制御回路２５および赤外照明制御回路２８を制御する。これによって、ＩＲカットフィルタ制御回路２５および赤外照明制御回路２８はそれぞれ赤外カットフィルタ挿抜用モータ６および赤外照明部１１を駆動制御する。

なお、カメラ制御回路２１はズームモータ制御回路２９によってズーム用モータ１２を駆動制御して、撮像レンズ１を光軸２に沿って移動させ、撮像レンズ１の焦点距離を広角から望遠まで変化させる。

図３は、図１に示すカメラにおける撮影範囲と照度センサ８の照度検出範囲との関係についてその一例を示す図である。

図３においては、撮像レンズ１の焦点距離が広角とされた場合の例が示されており、この場合には、撮影範囲３１は照度検出範囲３２よりも大きくなる。

図４は、図１に示すカメラにおける撮影範囲と照度センサ８の照度検出範囲との関係について他の例を示す図である。

図４においては、撮像レンズ１の焦点距離が望遠とされた場合の例が示されており、この場合には、撮影範囲４１は照度検出範囲４２よりも小さくなる。

ここで、図１に示すカメラにおいて行われるデイモード（カラー撮影モード）とナイトモード（モノクロ撮影モード）のモード切り換え動作について説明する。

図５は、図１に示すカメラにおいて行われるモード切り換え動作のためのモード判定処理を説明するためのフローチャートである。なお、図示のフローチャートに係る処理はカメラ制御回路２１の制御下で行われ、例えば、カメラの電源がオン状態のときに自動的に繰り返し実行される。

モード判定処理を開始すると、カメラ制御回路２１は測光回路２６から第１の照度検出結果（被写体照度Ｙ１）を得る（ステップＳ５０１）。続いて、カメラ制御回路２１は照度センサ制御回路２３から第２の照度検出結果（被写体照度Ｙ２）を得る（ステップＳ５０２）。

次に、カメラ制御回路２１は現在の撮影モードがデイモードであるか否かを判定する（ステップＳ５０３）。撮影モードがデイモードであると（ステップＳ５０３において、ＹＥＳ）、カメラ制御回路２１は被写体照度Ｙ１と予め設定された第１の切り換え閾値Ｙｔｈ１とを比較して、被写体照度Ｙ１＜第１の切り換え閾値Ｙｔｈ１であるか否かを判定する（ステップＳ５０４）。

なお、第１の切り換え閾値Ｙｔｈ１は撮影モードをデイモードからナイトモードに切り換えるための閾値である。

被写体照度Ｙ１＜第１の切り換え閾値Ｙｔｈ１（被写体照度Ｙ１が第１の切り換え閾値未満）であると（ステップＳ５０４において、ＹＥＳ）、カメラ制御回路２１は被写体照度Ｙ１およびＹ２の差分Ｙｄｉｆｆを求める（ステップＳ５０５）。そして、カメラ制御回路２１は撮影モードをデイモードからナイトモードに切り換える（ステップＳ５０６）。このとき、デイモードからナイトモードへの切り換えに合わせて、カメラ制御回路２１は、ＩＲカットフィルタ制御回路２５を制御して、赤外カットフィルタ４を光軸２上から抜去する。

続いて、カメラ制御回路２１は差分Ｙｄｉｆｆと予め設定された差分閾値Ｙｔｈ４とを比較するとともに、被写体照度Ｙ１と被写体照度Ｙ２とを比較して、これら比較結果によって差分Ｙｄｉｆｆ＜差分閾値Ｙｔｈ４であるか又は被写体照度Ｙ１＞被写体照度Ｙ２であるか否かを判定する（ステップＳ５０７）。

差分Ｙｄｉｆｆ＜差分閾値Ｙｔｈ４であるか又は被写体照度Ｙ１＞被写体照度Ｙ２であると（ステップＳ５０７において、ＹＥＳ）、カメラ制御回路２１は、第１の切り換え閾値Ｙｔｈ１に基づいて、第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２を求める（ステップＳ５０８）。

この第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２は撮影モードをナイトモードからデイモードに切り換えるための閾値であり、第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２は、例えば、Ｙｔｈ２＝Ｙｔｈ１＋αとして算出される。

上記の変数αは撮影モード切り換えの際のハンチングを防止するためのヒステリシスを示し、変数αを大きく設定すれば、ハンチングをよりよく防止することができる。一方、変数αを小さく設定すれば、ナイトモードからデイモードへの切り換えをより迅速に行うことができる。

次に、カメラ制御回路２１は照度センサ制御回路２３から改めて照度センサ１１で検出された被写体照度Ｙ２を得る（ステップＳ５０９）。ステップＳ５０９の処理は、赤外光による照度センサ１１の出力に対する影響によってステップＳ５０２の処理で得た被写体照度Ｙ２が変化することがあるため行われる。

続いて、カメラ制御回路２１は、ステップＳ５０９の処理で得た被写体照度Ｙ２に基づいてナイトモードからデイモードに切り換える際に用いられる第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３を算出する（ステップＳ５１０）。ここでは、カメラ制御回路２１は、例えば、第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３を、Ｙｔｈ３＝Ｙ２＋αによって算出する。

続いて、カメラ制御回路２１は第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２と第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３とを比較して、第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３＜第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２であると否かを判定する（ステップＳ５１１）。

第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３＜第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２であると（ステップＳ５１１において、ＹＥＳ）、カメラ制御回路２１は第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３を第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２と等しくする（ステップＳ５１２）。その後、カメラ制御回路２１はモード判定処理を終了する。

一方、第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３≧第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２であると（ステップＳ５１１において、ＮＯ）、カメラ制御回路２１はモード判定処理を終了する。これらの処理によって、第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３は常に第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２以上となる。

差分Ｙｄｉｆｆ≧差分閾値Ｙｔｈであり、かつ被写体照度Ｙ１≦被写体照度Ｙ２（第１の照度検出結果が第２の照度検出結果以下）であると（ステップＳ５０７において、ＮＯ）、カメラ制御回路２１は、第１の切り換え閾値Ｙｔｈ１に基づいて、第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３を求める（ステップＳ５１３）。

この第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３は、前述のように撮影モードをナイトモードからデイモードに切り換えるための閾値であり、第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３は、例えば、Ｙｔｈ３＝Ｙｔｈ１＋αとして算出される。

次に、カメラ制御回路２１は測光回路２６から改めて画像信号に応じて検出された被写体照度Ｙ１を得る（ステップＳ５１４）。ステップＳ５１４の処理は、近赤外光を含む光を受光するナイトモードに切り換えることによって、ステップＳ５０１の処理で得た被写体照度Ｙ１が変化するために行われる処理である。

続いて、カメラ制御回路２１は、ステップＳ５１４の処理で得た被写体照度Ｙ１に基づいて第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２を算出する（ステップＳ５１５）。ここでは、カメラ制御回路２１は、例えば、第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２を、Ｙｔｈ２＝Ｙ１＋αによって算出する。

続いて、カメラ制御回路２１は第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２と第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３とを比較して、第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２＜第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３であると否かを判定する（ステップＳ５１６）。

第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２＜第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３であると（ステップＳ５１６において、ＹＥＳ）、カメラ制御回路２１は第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２を第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３と等しくする（ステップＳ５１７）。その後、カメラ制御回路２１はモード判定処理を終了する。

一方、第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２≧第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３であると（ステップＳ５１６において、ＮＯ）、カメラ制御回路２１はモード判定処理を終了する。これらの処理によって、第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２は常に第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３以上となる。

このようにして、ステップＳ５０８〜Ｓ５１７の処理では、第２の切り換え閾値および第３の切り換え閾値の一方を第２の切り換え閾値および第３の切り換え閾値の他方以上とする処理が行われ、第１の照度検出結果と第２の照度検出結果とに基づいて、第２の切り換え閾値を第３の切り換え閾値以上とするか又は第３の切り換え閾値を第２の切り換え閾値以上とするかを変更することになる。

なお、被写体照度Ｙ１≧第１の切り換え閾値Ｙｔｈ１であると（ステップＳ５０４において、ＮＯ）、カメラ制御回路２１はモード判定処理を終了する。

撮影モードがデイモードでないと（ステップＳ５０３において、ＮＯ）、つまり、撮影モードがナイトモードであると、カメラ制御回路２１は、被写体照度Ｙ１と第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２とを比較するとともに、被写体照度Ｙ２と第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３とを比較する。そして、カメラ制御回路２１は、これら比較結果によって被写体照度Ｙ１＞第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２であり、かつ被写体照度Ｙ２＞第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３であるか否かを判定する（ステップＳ５１８）。

被写体照度Ｙ１＞第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２で、かつ被写体照度Ｙ２＞第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３であると（ステップＳ５１８においてＹＥＳ）、カメラ制御回路２１は、撮影モードをナイトモードからデイモードに切り換える（ステップＳ５１９）。このとき、ナイトモードからデイモードへの切り換えに合わせて、カメラ制御回路２１は、ＩＲカットフィルタ制御回路２５を制御して、赤外カットフィルタ４を光軸２上へ挿入する。そして、カメラ制御回路２１は、モード判定処理を終了する。

一方、被写体照度Ｙ１≦第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２であるか又は被写体照度Ｙ２≦第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３であると（ステップＳ５１８においてＮＯ）、カメラ制御回路２１はモード判定処理を終了する。

このように、本発明の第１の実施形態では、被写体照度Ｙ１と被写体照度Ｙ２との差分Ｙｄｉｆｆに基づいて、第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２および第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３を調整する。

ここでは、差分Ｙｄｉｆｆが所定の差分閾値Ｙｔｈ４未満（差分閾値未満）であると、被写体照度Ｙ２の信用性は高いとして、カメラ制御回路２１は第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３を第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２以上とし、被写体照度Ｙ２に重点をおいてナイトモードからデイモードへの切り換えを行う。即ち、カメラ制御回路２１は被写体照度Ｙ２に重点をおいて赤外カットフィルタ４を光軸２上へ挿入する。

一方、差分Ｙｄｉｆｆが所定の差分閾値Ｙｔｈ４以上（差分閾値以上）であると、被写体照度Ｙ２の信用性は低いとして、カメラ制御回路２１は第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２を第３の切り換え閾値Ｙｔｈ３以上とし、被写体照度Ｙ１に重点をおいてナイトモードからデイモードへの切り換えを行う。即ち、カメラ制御回路２１は被写体照度Ｙ１に重点をおいて赤外カットフィルタ４を光軸２上へ挿入する。

この結果、第１の実施形態においては、撮影光学系における撮影範囲と照度センサにおける照度検出範囲が異なって、撮影範囲における赤外光反射率が一律でない場合においても、撮影モードの切り換えを安定させることができる。また、精度よくしかも安定して赤外カットフィルタ４の挿抜を行うことができる。

なお、上述の第１の実施形態においては、被写体照度Ｙ１と被写体照度Ｙ２とを比較する際に差分を求めるようにしたが、差分の代わりに、例えば、被写体照度Ｙ１と被写体照度Ｙ２との比率を用いるようにしてもよい。

つまり、被写体照度Ｙ１と被写体照度Ｙ２との比率が予め設定された比率閾値未満であるか又は被写体照度Ｙ１が被写体照度Ｙ２よりも大きい第１の判定結果であると、第１の切り換え閾値に応じて第２の切り換え閾値を生成するとともに、被写体照度Ｙ２に応じて第３の切り換え閾値を生成する。そして、第３の切り換え閾値を第２の切り換え閾値以上とする第１の処理が行われる。

また、被写体照度Ｙ１と被写体照度Ｙ２との比率が比率閾値以上であり、かつ被写体照度Ｙ１が被写体照度Ｙ２以下である第１の判定結果であると、第１の切り換え閾値に応じて第３の切り換え閾値を生成するとともに、被写体照度Ｙ１に応じて第２の切り換え閾値を生成する。そして、第２の切り換え閾値を第３の切り換え閾値以上とする第２の処理が行われる。

［第２の実施形態］
続いて、本発明の第２の実施形態によるカメラの一例について説明する。なお、第２の実施形態によるカメラにおいても撮影範囲と照度検出範囲との関係は図３および図４に示す関係にあるものとする。

図６は、本発明の第２の実施形態によるカメラの一例についてその構成を示す図である。なお、図６において、図１に示すカメラと同一の構成要素については同一の参照番号を付して説明を省略する。

制御回路１０には照度センサ８に加えて赤外照明部１１が接続されており、赤外照明部１１はＬＥＤなどを光源にして、制御回路１０の制御下で被写体に対して赤外光による照明を行う。

図７は、図６に示す制御回路１０の構成についてその一例を示すブロック図である。なお、図７においては、図２に示す構成要素と同一の構成要素について同一の参照番号を付して説明を省略する。

制御回路１０は、図２で説明した構成要素に加えて、赤外照明制御回路２８を有している。カメラ制御回路２１は第１および第２の照度検出結果に応じて赤外照明制御回路２８を制御する。これによって、赤外照明制御回路２８は赤外照明部１１を駆動制御する。

図８は、図６に示すカメラにおいて行われるモード切り換え動作のためのモード判定処理を説明するためのフローチャートである。なお、図８に示すフローチャートにおいて、図５に示すフローチャートのステップと同一のステップについては同一の参照番号を付して説明を省略する。

ステップＳ５０６において、撮影モードをデイモードからナイトモードに切り換えた後、カメラ制御回路２１は赤外照明部１１による照明が行われているか否かを判定する（ステップＳ８０１）。赤外照明部１１による照明が行われていると（ステップＳ８０１において、ＹＥＳ）、カメラ制御回路２１は前述のステップＳ５０７の処理に進む。

赤外照明部１１による照明が行われていないと（ステップＳ８０１において、ＮＯ）、カメラ制御回路２１は測光回路２６から改めて画像信号に応じて検出された被写体照度Ｙ１を得る（ステップＳ８０２）。ステップＳ８０２の処理は、近赤外光を含む光を受光するナイトモードに切り換えることによって、ステップＳ５０１の処理で得た被写体照度Ｙ１が変化するために行われる処理である。

続いて、カメラ制御回路２１はステップＳ８０２の処理で得た被写体照度Ｙ１に基づいて第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２を算出する（ステップＳ８０３）。ここでは、カメラ制御回路２１は、例えば、第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２を、Ｙｔｈ２＝Ｙ１＋αによって算出する。そして、カメラ制御回路２１はモード判定処理を終了する。

撮影モードがデイモードでないと（ステップＳ５０３において、ＮＯ）、つまり、撮影モードがナイトモードであると、カメラ制御回路２１は赤外照明部１１による照明が行われているか否かを判定する（ステップＳ８０４）。赤外照明部１１による照明が行われていると（ステップＳ８０４において、ＹＥＳ）、カメラ制御回路２１は前述のステップＳ５１８の処理に進む。

一方、赤外照明部１１による照明が行われていないと（ステップＳ８０４において、ＮＯ）、カメラ制御回路２１は、被写体照度Ｙ１＞第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２であるか否かを判定する（ステップＳ８０５）。被写体照度Ｙ１＞第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２であると（ステップＳ８０５において、ＹＥＳ）、カメラ制御回路２１はステップＳ５１９の処理に進む。

被写体照度Ｙ１≦第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２であると（ステップＳ８０５において、ＮＯ）、カメラ制御回路２１はモード判定処理を終了する。

このように、本発明の第２の実施形態では、赤外照明を行っていない場合には、被写体照度Ｙ１における誤差は少ないとして被写体照度Ｙ１および第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２に基づいてナイトモードからデイモードへの切り換え制御を行う。即ち、カメラ制御回路２１は被写体照度Ｙ１および第２の切り換え閾値Ｙｔｈ２に基づいて赤外カットフィルタ４を光軸２上へ挿入する。

これによって、赤外照明を行っていない場合には、撮影光学系における撮影範囲と照度センサにおける照度検出範囲との差異に拘わらず、撮影モードの切り換えを安定して行うことができる。また、精度よくしかも安定して赤外カットフィルタ４の挿抜を行うことができる。

なお、上述の第２の実施形態においても、被写体照度Ｙ１と被写体照度Ｙ２とを比較する際に差分を求めるようにしたが、第１の実施形態と同様にして、差分の代わりに、例えば、被写体照度Ｙ１と被写体照度Ｙ２との比率を用いて撮影モードの切り換えを行うようにしてもよい。

上述の説明から明らかなように、図１および図２に示す例では、測光回路２６が第１の検出手段として機能し、照度センサ８および照度センサ制御回路２３が第２の検出手段として機能する。

また、カメラ制御回路２１が処理手段およびモード切り換え制御手段として機能し、カメラ制御回路２１および赤外カットフィルタ挿抜用モータ６が挿抜制御手段として機能する。

以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

例えば、上記の実施の形態の機能を制御方法として、この制御方法を撮像装置に実行させるようにすればよい。また、上述の実施の形態の機能を有するプログラムを制御プログラムとして、当該制御プログラムを撮像装置が備えるコンピュータに実行させるようにしてもよい。なお、制御プログラムは、例えば、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録される。

［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１ 撮像レンズ
３ フィルタ切り換え機構
４ 赤外カットフィルタ
５ 透明基板
６ 赤外カットフィルタ挿抜用モータ
７ 撮像素子
８ 照度センサ
１０ 制御回路
１１ 赤外照明部
１２ ズーム用モータ

Claims (14)

1. 撮影光学系を介して光学像が結像され、前記光学像に応じた画像信号を出力する撮像素子を有する撮像装置であって、
   前記撮影光学系と前記撮像素子との間に挿入されて前記撮像素子に到達する前記光学像に含まれる赤外光の量を低減する赤外光低減手段と、
   前記画像信号に応じて被写体の輝度を検出して第１の照度検出結果を得る第１の検出手段と、
   前記撮像素子と異なる位置に配置され、前記被写体の輝度を検出して第２の照度検出結果を得る第２の検出手段と、
   前記第１の照度検出結果が予め設定された第１の切り換え閾値未満であると、前記第１の照度検出結果、前記第２の照度検出結果、および前記第１の切り換え閾値に基づいて前記第１の検出手段の照度検出結果との比較に用いる第２の切り換え閾値および前記第２の検出手段の照度検出結果との比較に用いる第３の切り換え閾値を生成する処理手段と、
   前記第１の検出手段の照度検出結果、前記第２の検出手段の照度検出結果、前記第２の切り換え閾値、および前記第３の切り換え閾値に基づいて前記赤外光低減手段を前記撮影光学系と前記撮像素子との間の光路に挿入する制御を行う制御手段と、を有し、
   前記処理手段は、前記第１の照度検出結果と前記第２の照度検出結果とに基づいて、前記第２の切り換え閾値を前記第３の切り換え閾値以上とするか又は前記第３の切り換え閾値を前記第２の切り換え閾値以上とするかを変更することを特徴とする撮像装置。
2. 前記処理手段は、前記第１の照度検出結果と前記第２の照度検出結果との差分が予め設定された差分閾値未満であるか又は前記第１の照度検出結果が前記第２の照度検出結果よりも大きい第１の判定結果であると、前記第１の切り換え閾値に応じて前記第２の切り換え閾値を生成するとともに、前記第２の照度検出結果に応じて前記第３の切り換え閾値を生成して、前記第３の切り換え閾値を前記第２の切り換え閾値以上とする第１の処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記処理手段は、前記第１の照度検出結果と前記第２の照度検出結果との差分が予め設定された差分閾値以上であり、かつ前記第１の照度検出結果が前記第２の照度検出結果以下である第２の判定結果であると、前記第１の切り換え閾値に応じて前記第３の切り換え閾値を生成するとともに、前記第１の照度検出結果に応じて前記第２の切り換え閾値を生成して、前記第２の切り換え閾値を前記第３の切り換え閾値以上とする第２の処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記処理手段は、前記第１の照度検出結果と前記第２の照度検出結果との比率が予め設定された比率閾値未満であるか又は前記第１の照度検出結果が前記第２の照度検出結果よりも大きい第１の判定結果であると、前記第１の切り換え閾値に応じて前記第２の切り換え閾値を生成するとともに、前記第２の照度検出結果に応じて前記第３の切り換え閾値を生成して、前記第３の切り換え閾値を前記第２の切り換え閾値以上とする第１の処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記処理手段は、前記第１の照度検出結果と前記第２の照度検出結果との比率が予め設定された比率閾値以上であり、かつ前記第１の照度検出結果が前記第２の照度検出結果以下である第２の判定結果であると、前記第１の切り換え閾値に応じて前記第３の切り換え閾値を生成するとともに、前記第１の照度検出結果に応じて前記第２の切り換え閾値を生成して、前記第２の切り換え閾値を前記第３の切り換え閾値以上とする第２の処理を行うことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記赤外光低減手段が前記光路に挿入されるのに合わせて撮影モードをカラー撮影モードに切り換え、前記赤外光低減手段が前記光路から抜去されるのに合わせて前記撮影モードをモノクロ撮影モードに切り換えるモード切り換え制御手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記モード切り換え制御手段は、前記第１の照度検出結果が前記第２の切り換え閾値を超え、かつ前記第２の照度検出結果が前記第３の切り換え閾値を超えると、前記撮影モードを前記モノクロ撮影モードから前記カラー撮影モードに切り換えることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記撮影モードが前記カラー撮影モードである場合に、前記第１の照度検出結果が前記第１の切り換え閾値未満であると、前記モード切り換え制御手段は、前記撮影モードを前記モノクロ撮影モードに切り換えることを特徴とする請求項６又は７に記載の撮像装置。
9. 前記被写体を赤外光で照明する照明手段を備え、
   撮影モードが前記赤外光低減手段を前記光路から抜去させたモノクロ撮影モードの場合に、前記処理手段は、前記照明手段による照明が行われている場合に前記第１の判定結果又は前記第２の判定結果が得られると、前記第１の処理又は前記第２の処理を行うことを特徴とする請求項３又は５に記載の撮像装置。
10. 前記撮影モードが前記モノクロ撮影モードの場合に、前記処理手段は、前記照明手段による照明が行われていないと、前記第１の照度検出結果に応じて前記第２の切り換え閾値を生成する第３の処理を行うことを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
11. 前記撮影モードが前記モノクロ撮影モードの場合に、前記照明手段による照明が行われている際には、前記第１の照度検出結果が前記第２の切り換え閾値を超え、かつ前記第２の照度検出結果が前記第３の切り換え閾値を超えていると、前記撮影モードを前記モノクロ撮影モードから前記赤外光低減手段を前記光路に挿入させたカラー撮影モードに切り換えるモード切り換え制御手段を有することを特徴とする請求項９又は１０に記載の撮像装置。
12. 前記撮影モードが前記モノクロ撮影モードの場合に、前記照明手段による照明が行われてない際には、前記第１の照度検出結果が前記第２の切り換え閾値を超えると、前記撮影モードを前記モノクロ撮影モードから前記赤外光低減手段を前記光路に挿入させたカラー撮影モードに切り換えるモード切り換え制御手段を有することを特徴とする請求項９又は１０に記載の撮像装置。
13. 撮影光学系を介して光学像が結像され、前記光学像に応じた画像信号を出力する撮像素子と、前記撮影光学系と前記撮像素子との間に挿入されて前記撮像素子に到達する前記光学像に含まれる赤外光の量を低減する赤外光低減手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
    前記画像信号に応じて被写体の輝度を検出して第１の照度検出結果を得る第１の検出ステップと、
    前記撮像素子と異なる位置に配置された照度センサによって前記被写体の輝度を検出して第２の照度検出結果を得る第２の検出ステップと、
    前記第１の照度検出結果が予め設定された第１の切り換え閾値未満であると、前記第１の照度検出結果、前記第２の照度検出結果、および前記第１の切り換え閾値に基づいて前記画像信号に応じた照度検出結果との比較に用いる第２の切り換え閾値および前記照度センサによる照度検出結果との比較に用いる第３の切り換え閾値を生成する処理ステップと、
    前記画像信号に応じた照度検出結果、前記照度センサによる照度検出結果、前記第２の切り換え閾値、および前記第３の切り換え閾値に基づいて前記赤外光低減手段を前記撮影光学系と前記撮像素子との間の光路に挿入する制御を行う制御ステップと、を有し、
    前記処理ステップでは、前記第１の照度検出結果と前記第２の照度検出結果とに基づいて、前記第２の切り換え閾値を前記第３の切り換え閾値以上とするか又は前記第３の切り換え閾値を前記第２の切り換え閾値以上とするかを変更することを特徴とする制御方法。
14. 撮影光学系を介して光学像が結像され、前記光学像に応じた画像信号を出力する撮像素子と、前記撮影光学系と前記撮像素子との間に挿入されて前記撮像素子に到達する前記光学像に含まれる赤外光の量を低減する赤外光低減手段とを有する撮像装置で用いられる制御プログラムであって、
    前記撮像装置が備えるコンピュータに、
    前記画像信号に応じて被写体の輝度を検出して第１の照度検出結果を得る第１の検出ステップと、
    前記撮像素子と異なる位置に配置された照度センサによって前記被写体の輝度を検出して第２の照度検出結果を得る第２の検出ステップと、
    前記第１の照度検出結果が予め設定された第１の切り換え閾値未満であると、前記第１の照度検出結果、前記第２の照度検出結果、および前記第１の切り換え閾値に基づいて前記画像信号に応じた照度検出結果との比較に用いる第２の切り換え閾値および前記照度センサによる照度検出結果との比較に用いる第３の切り換え閾値を生成する処理ステップと、
    前記画像信号に応じた照度検出結果、前記照度センサによる照度検出結果、前記第２の切り換え閾値、および前記第３の切り換え閾値に基づいて前記赤外光低減手段を前記撮影光学系と前記撮像素子との間の光路に挿入する制御を行う制御ステップと、を有し、
    前記処理ステップでは、前記第１の照度検出結果と前記第２の照度検出結果とに基づいて、前記第２の切り換え閾値を前記第３の切り換え閾値以上とするか又は前記第３の切り換え閾値を前記第２の切り換え閾値以上とするかを変更することを特徴とする制御プログラム。