(57)【要約】【課題】動画像の画質劣化を生じることなく、動画記録中における被写体輝度の変化に応じた絞り変更を実現する。【解決手段】ローリング方式の電子シャッタで制御される撮像素子と、絞りが段階的に変化するレンズユニットが装着されるデジタル一眼レフカメラ等の撮影装置において、垂直同期信号ＶＤに同期する１フレーム周期Ｔｆの各フレーム内の最後の画素ライン１１１ａの積分期間Ｔｅが完了した後の空き時間ΔＴに、絞り値Ａｖを変化させる絞り駆動時間Ｔｄを割り当てることで、露光期間（積分期間Ｔｅ）中に絞り値Ａｖが変動することに起因する動画像の画質の劣化を防止しつつ、動画記録中における被写体輝度の変化に応じた適切な絞り値Ａｖの変更を実現する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口量が段階的に変化する絞り手段を備えた撮影レンズを介して入射する光を電気信号に変換する撮像手段と、
前記撮像手段の撮像感度および電子シャッタ速度と、前記絞り手段を制御し、動画撮影時に、１フレーム周期内で、前記撮像手段の露光時間と、前記絞り手段を動作させる絞り駆動時間とを排他的に割り当てる制御手段と、
を具備したことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
請求項１記載の撮影装置において、
前記制御手段は、前記１フレーム周期と前記露光時間との差である空き時間に前記絞り駆動時間を割り当て、
前記空き時間が、前記絞り手段の少なくとも一段分の前記開口量を変化させるために必要な前記絞り駆動時間を割り当て可能な長さとなるように、前記撮像手段の前記撮像感度および前記電子シャッタ速度の少なくとも一方を制御して前記露光時間を変化させることを特徴とする撮影装置。
【請求項３】
請求項２記載の撮影装置において、
前記制御手段は、前記空き時間が前記絞り駆動時間を割り当て可能な長さとなるように前記撮像手段の前記撮像感度および前記電子シャッタ速度の少なくとも一方を制御する際に、前記絞り手段の前記開口量を絞る方向に制御する場合は前記撮像感度を上げるように制御し、前記絞り手段の前記開口量を開く方向に制御する場合は前記電子シャッタ速度を大きくするように制御することを特徴とする撮影装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮影装置において、
前記撮像手段は、前記１フレーム周期内での前記露光時間の開始タイミングが異なる複数の画素列より構成されることを特徴とする撮影装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮影装置において、
前記撮影レンズが交換可能に装着されるレンズマウントを具備したことを特徴とする撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、デジタル一眼レフカメラ等の撮影装置においては、付加価値向上等の目的で、本来の静止画の撮影機能の他に、動画の撮影機能を付加した製品が出現している。
【０００３】
このような動画の撮影においては、動画記録中に、被写体の輝度変化に応じて電子シャッタ速度、絞り、撮像素子の感度を制御して、動画像信号の明るさ成分を適正に保つ必要がある。
【０００４】
電子シャッタや撮像感度の制御は電気的な制御であり、動画においては次の画面（フレーム）への切替りの時間で瞬時に変更可能であるが、複数の絞り羽根等の機械的な要素の駆動を伴う絞り制御は変更に比較的時間がかかるため、動画の１フレーム取得中に絞りを駆動する必要がある。
【０００５】
その場合、絞り制御中は、被写体輝度と絞り値、電子シャッタ速度、感度の関係が崩れてしまい、絞り動作により動画像の輝度成分が乱れるため、動画の画質が劣化してしまう。
そのため、たとえば、撮影した動画像を表示する場合には、表示画像がちらついてしまい表示品質が低下する等の技術的課題がある。
【０００６】
このような技術的課題に対して、動画記録向けのビデオカメラにおいては、一般に、絞りを無段階に切替え可能な、動画用に最適化された絞り機構を採用している。
すなわち、時間をかけて緩やかに絞りを変化させ、単位時間あたりの輝度変動量を減らすことで、輝度成分の乱れを防いでいる。
【０００７】
図１は、無段階絞りを用いたときの絞り制御を示す線図である。
撮像素子を制御する垂直同期信号をＶＤとする。ＶＤのパルスの立ち上がりタイミングで１フレーム撮像する動作が開始する。
積分期間とは、撮像素子の画素が光を受けることによって出力される電流を電荷蓄積する時間であり、撮像の露光時間である。
【０００８】
図１では、数フレームにわたり、絞りをＦ５．６から、Ｆ４までゆっくり変化させた場合が示されている。
この図１の線図のように、絞りを緩やかに変更すれば、絞りにより微小変化した分、次のフレームで微小変化を打ち消す方向に電子シャッタ速度や感度を制御するフィードバック制御により、結果として安定した露光量の動画が得られる。
【０００９】
しかし、静止画撮影では、一瞬の撮影シーンを取得することが重要なので、絞りはすばやく動くことが求められる。そのため、本来、静止画の撮影に最適化されたデジタル一眼レフに用いられる撮影レンズの絞りの駆動方式は、絞りの開口面積を段階的に変化させるステップ駆動が一般的である。
【００１０】
図２は、このようなステップ駆動の絞りを動画記録で用いる場合の技術的課題を説明する線図である。
図２のように、左から３回目のＶＤ立ち上がりで絞りを変更する場合に、撮像素子の積分中に急激に絞り開口を変化させることになり、この積分期間の画像の輝度成分が不安定になる。
【００１１】
そして、絞り駆動による輝度成分の変動を電子シャッタ秒時や感度により補う場合は、絞りを駆動している期間が積分期間の割合によって、画像の輝度成分が異なることや、絞りの駆動速度が絞り値によって変化する。このため、絞り駆動による輝度成分の変動の予測が難しく補正制御が困難であるという技術的課題がある。
【００１２】
さらに、撮像素子を用いる場合には、図３に示されるような電子シャッタ方式の相違にも配慮が必要である。
【００１３】
すなわち、図３の上側に示されるように、撮像素子の全画素ラインを同時タイミングで積分する、いわゆるグローバルシャッタ方式の電子シャッタであれば、画像の輝度成分の問題のみである。しかし、最近の高級一眼レフで採用されているＣＭＯＳ系の撮像素子は、図３の下側に示されるように、垂直方向に、各画素ライン毎に遂次積分が行われるローリングシャッタ方式の電子シャッタで構成されている。
【００１４】
このような遂次積分を行うタイプの撮像素子では、１画面の画像を取得中に輝度成分変化が起こると、積分タイミングにより輝度成分変化を受ける画素ラインと受けない画素ラインが発生し、画像に輝度成分の縞が生じてしまうという技術的課題も生じる。
【００１５】
このような技術的課題があるため、静止画向けの一眼レフカメラ等では一般的に動画記録中は絞りを変更しないようにして、画像の品質を維持しようとしているが、撮影中に被写体の輝度が変化する場合には画質が劣化することは避けられない。
なお、動画の撮影中における絞りを制御する技術として、特許文献１に開示された技術が知られている。
【００１６】
この特許文献１では、動画圧縮装置に入力するための動画像を撮影するビデオカメラにおいて、平均測光値に基づいて、輝度値を表すＹ値が所定範囲内に収まるようにアイリス径およびＡＧＣ回路のゲインを制御する回路系に、１フレーム内での動作時間を制限するタイマおよびトリガ回路を設けた構成が開示されている。
【００１７】
そして、被写体および背景の明るさが一定でも、画面内における被写体の占める割合の変動に応じて平均輝度が変化することに起因するフレーム間のデータ差分の増加によって圧縮データ量が増大することを防止しようとしている。
【００１８】
すなわち、アイリス駆動制御、ゲイン制御、撮像タイミングは同期をとって制御され、撮像装置が積分動作を開始すると同時に、アイリス駆動回路とＡＧ駆動回路を起動して動作させ、所定時間後にアイリス制御とゲイン制御を停止させる。
【００１９】
このように、１フレーム内においてアイリス駆動時間とゲイン制御を所定時間内に収める制御をすることで、図４に示すように積分期間Ｂに対する絞り駆動期間Ａの割合をコントロールすることができ、絞り駆動の影響による圧縮データ量の増大を軽減しようとしている。
【００２０】
しかしながら、この特許文献１の技術は、グローバルシャッタ方式の撮像素子では有効であるが、ローリングシャッタ方式では、一部の画素ラインの露光中にアイリスの開度が変動する場合が発生し、やはり、動画像のムラが生じる懸念がある、という技術的課題は依然として残る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開平９−２３８２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明の目的は、動画像の画質劣化を生じることなく、動画記録中における被写体輝度の変化に応じた絞り変更を実現することが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、開口量が段階的に変化する絞り手段を備えた撮影レンズを介して入射する光を電気信号に変換する撮像手段と、
前記撮像手段の撮像感度および電子シャッタ速度と、前記絞り手段を制御し、動画撮影時に、１フレーム周期内で、前記撮像手段の露光時間と、前記絞り手段を動作させる絞り駆動時間とを排他的に割り当てる制御手段と、
を具備した撮影装置を提供する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、動画像の画質劣化を生じることなく、動画記録中における被写体輝度の変化に応じた絞り変更を実現することが可能な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来の動画記録向けのカメラにおける動画記録において無段階絞りを用いたときの絞り制御を示す線図である。
【図２】従来の開口量が段階的に変化するステップ駆動の絞りを動画記録で用いる場合の技術的課題を説明する線図である。
【図３】撮像素子における電子シャッタにおけるグローバルシャッタ方式とローリングシャッタ方式の相違を説明する概念図である。
【図４】従来技術において撮像素子の露光期間中に絞りを変化させる場合の技術的課題を説明する線図である。
【図５】本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の構成の一例を示す概念図である。
【図６】本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すプログラム線図である。
【図８】本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示す概念図である。
【図９】本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示す線図である。
【図１０】本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置における動画撮影時の自動露出制御の作用の一例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すプログラム線図である。
【図１２】本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すタイミングチャートである。
【図１３】本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すタイミングチャートである。
【図１４】本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本実施の形態の撮影装置では、一態様として、たとえば、デジタル一眼レフカメラのように、静止画撮影向けに撮影レンズの絞り機構の開度が段階的に変化するように設計された撮影装置において、動画撮影における絞り駆動時に生じる画像ちらつき等の画質低下を防止する。
【００２７】
すなわち、本態様では、撮影レンズ等の光学系に静止画に最適な段階的な絞り駆動機構を持つレンズ交換式の一眼レフカメラ等の撮影装置において、動画撮影を行う場合に、撮像制御に同期して絞り制御を行う。
【００２８】
具体的には、撮像積分時間（露光時間）である積分期間Ｔｅに対して排他的なタイミングになるように、レンズ特性に応じた絞り駆動時間Ｔｄに応じて、絞りを駆動するタイミングおよび絞り制御段数を制御する。
【００２９】
動画撮影中のプログラム線図は、撮像積分時間とフレーム周期の差分である空き時間ΔＴが１ＳＴＥＰの絞り駆動時間以上のとき、シャッタ速度（Ｔｖ）値を優先する制御にて、絞り制御を行うように構成する。
【００３０】
また、絞りを開放側へ変化させる絞り制御においては、絞り変更ポイントで撮像素子の感度を一時的に上げることで、絞り駆動時間Ｔｄを賄える前記空き時間ΔＴを確保する。
【００３１】
すなわち、本態様では、一例として、露光（撮像）と絞りの駆動とが排他的に行われるように同期を取り、１フレーム内において露光（撮像積分時間）の完了のタイミングで絞り制御を行う。
この場合、絞り駆動時間を賄う空き時間は、撮像素子におけるグローバルシャッタ方式と、ローリングシャッタ方式の各々で、以下のように算出される。
【００３２】
すなわち、撮像素子の全画素を一括積分するグローバルシャッタ方式では、
「絞り駆動時間Ｔｄ（空き時間ΔＴ）」＝「１フレーム周期Ｔｆ」−「積分期間Ｔｅ」
となる。
また、ローリングシャッタ方式では、
「絞り駆動時間Ｔｄ（空き時間ΔＴ）」＝「１フレーム周期Ｔｆ」−「垂直同期時間（積分開始期間差Ｔｎ）×（垂直方向の画素ライン本数Ｎ−１）＋積分期間Ｔｅ」
となる。
たとえば、レンズ絞り１ＳＴＥＰ（１／３段）が０．７５ｍｓとすると、絞り駆動可能の段数は、絞り駆動時間／（１ＳＴＥＰの絞り駆動時間）で算出する。
【００３３】
上述の各々の計算式で求めた結果、絞り制御可能な最短シャッタ秒時、すなわち、絞りを少なくとも１Ｓｔｅｐ駆動可能な空き時間を確保できる最短シャッタ秒時よりも明るいところで絞り駆動を行うようにプログラム線図を設計する。
【００３４】
絞り制御可能な最短シャッタ秒時よりも暗いところで絞り制御を実行する場合は、撮像素子の感度を一時的に上げて、シャッタ速度を早くする（露光時間を短くする）という感度とシャッタ秒時のプログラムシフトを行い、絞り制御可能な最短シャッタ秒時より早く（露光時間が短く）なるようにして空き時間を確保し、この空き時間内にレンズ絞り制御を行い、絞り制御完了後は、感度とシャッタ秒時のプログラムシフトを元に戻すことで、絞り駆動中の不安定な露出状態で露光されることがなく、動画の画質が劣化することを防止できる。
【００３５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
［構成］
図５は、本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の構成の一例を示す概念図である。
図５では、撮影装置の一例としてデジタル一眼レフカメラの場合を例示している。
【００３６】
図５に示されているように、このデジタル一眼レフカメラ（以下、単に「カメラＭ（撮影装置）」と記す）は、ボディユニット１００と、例えば交換可能なレンズユニット（すなわちレンズ鏡筒）２００と、フラッシュユニット１８１と、撮影した画像データを記録しておく記録メディア１３１で構成されている。
【００３７】
ここで、記録メディア１３１は、通信コネクタ１３０を介してボディユニット１００に接続される。
また、フラッシュユニット１８１は、フラッシュ用通信コネクタ１８５を介してボディユニット１００に接続されている。
【００３８】
このフラッシュユニット１８１は、発光体１８４を駆動する発光制御回路１８２と、後述のボディ制御用マイクロコンピュータ１０１（制御手段）（以下、Ｂμｃｏｍと略記する）からの指令に応じてこの発光制御回路１８２を制御するフラッシュ制御用マイクロコンピュータ１８３を備えている。
【００３９】
レンズユニット２００（撮影レンズ）は、ボディユニット１００の前面に設けられた、図示しないレンズマウントを介して当該ボディユニット１００に対して着脱自在に装着されており、このカメラＭに対して交換可能となっている。
【００４０】
このレンズユニット２００は、光軸方向に配列された複数の撮影レンズ２１０ａ及び撮影レンズ２１０ｂと、これらの間に配置された絞り２０３（絞り手段）を備えている。
【００４１】
さらに、レンズユニット２００には、レンズ駆動機構２０４と、絞り駆動機構２０２と、レンズ制御用マイクロコンピュータ２０１（以下、「Ｌμｃｏｍ」と称することとする）とから構成されている。
【００４２】
撮影レンズ２１０ａ及び撮影レンズ２１０ｂは、レンズ駆動機構２０４内に備えられている図示しないＤＣモータによって、光軸方向に駆動される。
絞り２０３は、絞り駆動機構２０２内に備えられている図示しないステッピングモータによって駆動されることにより、開口面積が段階的に変化するように動作する。
【００４３】
また、Ｌμｃｏｍ２０１は、レンズ駆動機構２０４や絞り駆動機構２０２などの、レンズユニット２００内の各部を駆動制御する。
【００４４】
このＬμｃｏｍ２０１は、ボディユニット１００の側に設けられた後述のＢμｃｏｍ１０１と、通信コネクタ１６０を介して電気的に接続されており、Ｂμｃｏｍ１０１と各種のデータの授受が可能であり、Ｂμｃｏｍ１０１により制御される。
【００４５】
本実施の形態の場合、Ｌμｃｏｍ２０１は、絞り駆動機構２０２が絞り２０３を１段分（１Ａｖ_step）変化させるのに必要な時間である絞り駆動時間Ｔｄ（絞り駆動時間）を記憶しており、Ｂμｃｏｍ１０１によるレンズユニット２００の認識処理等においてＢμｃｏｍ１０１に送信する。
【００４６】
一方、本実施の形態のカメラＭのボディユニット１００は、以下のように構成されている。
【００４７】
レンズユニット２００内の撮影レンズ２１０ａ及び２１０ｂ、絞り２０３を介して入射される図示しない被写体からの光束の光軸上には、フォーカルプレーン式のシャッタユニット１２０と、光学系を通過した被写体像を光電変換するための撮像素子１１１（撮像手段）が配置されている。
【００４８】
撮影レンズ２１０ａ及び２１０ｂを通った光束は、撮像素子１１１の撮像面に結像される。撮像素子１１１は、撮像素子駆動ＩＣ１１０により光電変換動作が制御される。
すなわち、本実施の形態の場合、撮像素子駆動ＩＣ１１０は、撮像素子１１１の撮像感度Ｓｖ（撮像感度）や、電子シャッタのシャッタ速度Ｔｖ（電子シャッタ速度）（露光時間）を制御する。
【００４９】
そして、撮像素子１１１は、このカメラＭのレンズユニット２００等の結像光学系により、上述のようにして結像された被写体像を光電変換して、アナログ電気信号に変換する。撮像素子１１１から出力される前記電気信号は、撮像素子駆動ＩＣ１１０により、画像処理ＩＣ１０２が処理するためのデジタル電気信号に変換され、画像処理ＩＣ１０２により、画像信号に変換される。
【００５０】
また、ボディユニット１００には、画像処理を行うための画像処理ＩＣ１０２が設けられている。この画像処理ＩＣ１０２には、撮像素子１１１、撮像素子駆動ＩＣ１１０と、画像データ等の記憶領域として設けられたＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）１０４と、液晶モニタ１４０と、通信コネクタ１３０を介して記録メディア１３１とが接続されている。
【００５１】
これらの画像処理ＩＣ１０２およびその周辺構成は、本実施の形態のカメラＭにおいて電子撮像機能と共に電子記録表示機能を提供する。
また、本実施の形態のカメラＭでは、画像処理ＩＣ１０２には、必要に応じて、被写体の人物画像からの顔検出処理を提供する顔検出エンジン１０３が接続されている。
【００５２】
記録メディア１３１は、各種の不揮発性の半導体メモリカードや外付けのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の外部記録媒体で構成され、通信コネクタ１３０を介してボディユニット１００に対してデータ通信可能、且つ交換可能に装着される。
【００５３】
また、画像処理ＩＣ１０２は、このボディユニット１００内の各部を制御するためのボディ制御用マイクロコンピュータ１０１に接続されている。
【００５４】
このＢμｃｏｍ１０１は、カメラＭの全体の動作を制御する制御手段の他、計数手段、モード設定手段、検出手段、判別手段、演算手段等の機能を有している。また、本実施の形態の場合、Ｂμｃｏｍ１０１は、連写や動画の撮影時の撮影間隔（フレーム周期）を計測する図示しないタイマを有している。
【００５５】
本実施の形態の場合、一例として、Ｂμｃｏｍ１０１のこれらの各手段は、Ｂμｃｏｍ１０１が制御プログラム１０１ａ（制御プログラム）を実行することにより実現される。
また、Ｂμｃｏｍ１０１には、後述のプログラム線図データ１０１ｂや、動画撮影時に用いられるプログラム線図データ１０１ｃが記憶されている。
【００５６】
この制御プログラム１０１ａおよびプログラム線図データ１０１ｂ、プログラム線図データ１０１ｃは、Ｂμｃｏｍ１０１に設けられた電気的に書き換え可能なＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに記憶されている。
【００５７】
なお、Ｂμｃｏｍ１０１は、通信コネクタ１６０と、シャッタ駆動制御回路１２１等と接続されており、更に、カメラの動作状態を表示出力によって撮影者へ告知するための液晶モニタ１４０と、カメラ操作スイッチ（ＳＷ）１５０と、図示されていない電源が接続されている。
【００５８】
本実施の形態の場合、Ｂμｃｏｍ１０１とＬμｃｏｍ２０１は、レンズユニット２００をボディユニット１００へ装着することにより、通信コネクタ１６０を介して通信可能に電気的接続がなされ、Ｂμｃｏｍ１０１は、レンズユニット２００を認識する。
【００５９】
そして、Ｌμｃｏｍ２０１がＢμｃｏｍ１０１に従属的に協働しながら、デジタルカメラとして稼動することにより、後述のフローチャートに例示されるような機能を実現する。
【００６０】
シャッタ駆動制御回路１２１は、シャッタユニット１２０における図示しない先幕と後幕との動きを制御すると共に、Ｂμｃｏｍ１０１との間で、シャッタユニット１２０の開閉動作を制御する信号と、先幕の走行完了時の信号の授受を行う。
液晶モニタ１４０は、カメラＭの動作状態を表示出力によってユーザ（撮影者）へ可視化して提示する。
【００６１】
カメラ操作スイッチ１５０は、例えば撮影動作の実行を指示するレリーズスイッチ、撮影モードを連写モードや通常撮影モードなどに切り替えるモード変更スイッチ、電源のオン・オフを切り替えるパワースイッチなど、ユーザがカメラを操作するために必要な操作ボタンを含むスイッチ群で構成される。
【００６２】
ボディユニット１００には、図示しない電源回路が設けられ、この電源回路は、電源としての図示しない電池の電圧を、カメラＭの各回路ユニットが必要とする電圧に変換して供給する。
【００６３】
次に、本実施の形態のカメラＭの作用の一例について説明する。
まず、このカメラＭによる撮影動作及びライブビュー動作について説明する。
＜撮影動作＞
まず、Ｂμｃｏｍ１０１により画像処理ＩＣ１０２が制御されて、撮像素子１１１と撮像素子駆動ＩＣ１１０から画像データが画像処理ＩＣ１０２に入力されると、画像処理ＩＣ１０２は、この画像データを、一時保存用メモリであるＳＤＲＡＭ１０４に保存する。
【００６４】
なお、ＳＤＲＡＭ１０４は、画像処理ＩＣ１０２による画像処理のためにワークエリアとしても使用される。また、画像処理ＩＣ１０２は、この画像データをＪＰＥＧデータに変換する画像処理を行って、記録メディア１３１で保存させることができる。
【００６５】
シャッタ駆動制御回路１２１は、Ｂμｃｏｍ１０１からシャッタを駆動制御するための信号を受け取るとシャッタユニット１２０を制御してシャッタの開閉動作を行わせる。
【００６６】
それと共に、所定のタイミングで、Ｂμｃｏｍ１０１からフラッシュ用通信コネクタ１８５を介してフラッシュ制御用マイクロコンピュータ１８３及び発光制御回路１８２に対し、フラッシュを発光させるための発光信号を出力する。
【００６７】
このときに撮像素子１１１と撮像素子駆動ＩＣ１１０から出力された画像データに対して所定の画像処理を行って記録メディア１３１に記録することで静止画撮影動作が完了する。
【００６８】
なお、静止画の撮影時には、プログラム線図データ１０１ｂによって、被写体の輝度に応じた、絞り２０３、シャッタユニット１２０、撮像素子１１１の撮像感度の制御が行われる。
【００６９】
＜ライブビュー動作および動画撮影＞
ライブビュー動作では、Ｂμｃｏｍ１０１は、シャッタユニット１２０を常時開放し、撮像素子駆動ＩＣ１１０による電子シャッタを動作させる。
撮影レンズ２１０ａ及び２１０ｂからの光束は撮像素子１１１と撮像素子駆動ＩＣ１１０へと導かれる。
【００７０】
このとき、電子シャッタにより、例えば１秒当たり３０枚程度の割合で連続的に露光を行い、撮像素子１１１と撮像素子駆動ＩＣ１１０から出力される画像データを、画像処理ＩＣ１０２によりビデオ信号に変換して液晶モニタ１４０に与えることで、被写体の動画像を液晶モニタ１４０に実時間で表示させることができる。
このときに撮像素子１１１と撮像素子駆動ＩＣ１１０から出力された画像データに対して所定の画像処理を行って記録メディア１３１に記録することで動画撮影が行われる。
【００７１】
このような表示は「ライブビュー」として知られている。なお、液晶モニタ１４０での画像データのライブビュー表示を、本実施の形態のカメラＭで行わせるには、ユーザが上述したカメラ操作スイッチ１５０の中のモード変更スイッチを操作して、ライブビューモードを選択すればよい。なお、以降では、ライブビューを「ＬＶ」と略すこともある。
【００７２】
また、ＬＶ動作時には、シャッタユニット１２０が開放され、撮影レンズ２１０ａ及び２１０ｂからの光束は常に撮像素子１１１へと導かれているので、被写体の明るさを計測する測光処理や、被写体に対する周知の測距処理を、撮像素子１１１と撮像素子駆動ＩＣ１１０から出力される画像データに基づいて、画像処理ＩＣ１０２に行わせることができる。
【００７３】
本実施の形態の場合、上述のようにして、撮像素子１１１より撮像素子駆動ＩＣ１１０を介して出力される画像データに基づいて、画像処理ＩＣ１０２及びＢμｃｏｍ１０１により行われる被写体の明るさの測光処理及び被写体に対する測距及び自動合焦の処理は、それぞれ「ＬＶ測光」及び「ＬＶＡＦ」と記す。
【００７４】
図６は、本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すフローチャートである。
この図６のフローチャートは、本実施の形態のカメラＭにおける、ＬＶ動作での動画撮影の一例を示している。
【００７５】
＜ＳＴＥＰ３１０＞
ボディユニット１００の電源ＯＮ時、またはレンズユニット２００を接続した時、前記レンズユニット２００が接続されていることをボディユニット１００のＢμｃｏｍ１０１が認識した場合、ＳＴＥＰ３２０に移行する。
【００７６】
＜ＳＴＥＰ３２０＞
ボディユニット１００のＢμｃｏｍ１０１とレンズユニット２００のＬμｃｏｍ２０１は、通信コネクタを１６０介して通信を行い、撮像素子１１１の垂直同期信号（ＶＤ）レンズデータ要求コマンドがボディユニット１００からレンズユニット２００へ伝えられる。
【００７７】
レンズユニット２００からは、絞り制御速度、例えば絞り２０３を１ステップ駆動させるのに要する駆動時間（絞り駆動時間Ｔｄ）などの情報がボディユニット１００へ送信される（第１ステップ）。
【００７８】
ボディユニット１００から所定の絞り駆動時間Ｔｄをレンズユニット２００に送信し、レンズユニット２００が前記所定の絞り駆動時間Ｔｄで駆動可能な絞り量を計算し、算出した絞り量をボディユニット１００へ送信してもよい。
【００７９】
このような絞り駆動速度を示す情報を計算することができない、または送信することができない種類のレンズユニット２００の場合、ボディユニット１００のＢμｃｏｍ１０１は絞り駆動時間Ｔｄとして、大きめの所定値として設定して動作する。
【００８０】
＜ＳＴＥＰ３３０＞
次に、Ｂμｃｏｍ１０１は、前述のライブビュー動作を開始する。被写体の輝度変化に応じて、絞り２０３、撮像素子１１１の電子シャッタのシャッタ秒時および撮像感度を制御し適正露光量を維持する。
【００８１】
＜ＳＴＥＰ３４０＞
Ｂμｃｏｍ１０１は、カメラ操作スイッチ（ＳＷ）１５０のレリーズスイッチボタンがＯＮになったかどうか判断する。ＯＮならＳＴＥＰ３５０へ移行する。
【００８２】
＜ＳＴＥＰ３５０＞
Ｂμｃｏｍ１０１は、ライブビュー動作で得られた動画像を、画像処理ＩＣ１０２により処理して記録メディア１３１に記録する動作を開始する。
【００８３】
＜ＳＴＥＰ３６０＞
そして、Ｂμｃｏｍ１０１は、この動画の記録中には、被写体の輝度に応じて、絞り２０３、電子シャッタのシャッタ秒時、撮像感度を、後述する図１０のフローチャートに例示される処理で制御する自動露出制御を行う。
【００８４】
＜ＳＴＥＰ３７０＞
Ｂμｃｏｍ１０１は、自動露出動作を実行後、レリーズボタンの状態を確認する。記録開始後、もう一度レリーズボタンが押されるまで自動露出制御動作を繰返し行い、動画を記録し続ける。
そして、レリーズボタンが押されたら、ＳＴＥＰ３８０へ移行する。
【００８５】
＜ＳＴＥＰ３８０＞
Ｂμｃｏｍ１０１は、動画記録を終了すべく、記録メディア１３１への記録を停止し、液晶モニタ１４０に動画記録を停止したことを表示する。
【００８６】
なお、本実施の形態の図６のフローチャートでは、説明の簡略化のためＳＴＥＰ３８０の完了後はカメラＭの動作終了となっているが、この記録停止後は、ＳＴＥＰ３３０のライブビュー動作開始に戻り、ＳＴＥＰ３４０のレリーズボタンのオンの待機状態になるようにしてもよい。
【００８７】
次に、本実施の形態のカメラＭにおける上述のＳＴＥＰ３６０での、動画撮影中の自動露出制御についてさらに詳細に説明する。
図７は、本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すプログラム線図である。
【００８８】
ライブビュー動作中のＢμｃｏｍ１０１による自動露出制御は、図７に例示されるプログラム線図に基づいて、被写体輝度に応じた絞り２０３の絞り値、撮像素子１１１のシャッタ秒時、撮像感度が求められる。
【００８９】
なお、本実施の形態の場合、図７のプログラム線図は、Ｂμｃｏｍ１０１が持つ上述のプログラム線図データ１０１ｂとして実装されている。
【００９０】
図７のプログラム線図におけるＡｖ、Ｔｖ、Ｓｖ、Ｂｖとは、ＡＰＥＸ（Additive System of Photographic Exposure）演算で用いられる数値であり、順に絞り値、シャッタ速度、撮像感度、被写体輝度を示すものである。
【００９１】
Ａｖ値が小さいほど、絞り２０３の開口面積が大きくなり、撮像素子１１１への光が多く入射する。Ｔｖ値が小さいほど、露光時間が長くなり、撮像素子１１１への光量が多くなる。
撮像素子１１１における露光期間とは、画素が光を受けて発生した電荷を画素毎に存在する容量成分に蓄積する期間であり、この露光期間を積分期間と呼ぶ。
【００９２】
Ｓｖ値が小さいほど、撮像素子１１１の撮像感度Ｓｖが低くなり、適正レベルにするには多くの光量が必要になる。Ｂｖ値が小さいほど、暗い被写体であり、撮像素子１１１への入射光量が小さくなる
Ａｖ＋Ｔｖ＝Ｓｖ＋Ｂｖの関係が成立するとき、適正露光量となる。
【００９３】
プログラム線図は、図７に示すように２つの２次元グラフで構成されており、上のグラフが被写体輝度を示すＢｖと、撮像の感度を示すＳｖの関係を示すＢｖ−Ｓｖグラフ、下のグラフが、レンズの絞り量を表すＡｖ値と、シャッタ速度を示すＴｖ値との関係を示す、Ｔｖ−Ａｖグラフである。
【００９４】
上下の二つのグラフに跨がる斜めの点線は、同じ露出量Ｅｖ値（＝Ａｖ＋Ｔｖ＝Ｂｖ＋Ｓｖ）を示すものであり、この点線上にあるものはＡｖ＋Ｔｖ、またはＳｖ＋Ｂｖが同じ値となる。
図７において○印で図示されるａ、ｂ、ｃ、ｄの各点で説明する。
【００９５】
被写体輝度Ｂｖと撮像感度Ｓｖの位置が、ｂ点である場合、Ａｖ値とＴｖ値は、ｃ点、ｄ点のどちらの位置でも適正レベルとなる。
また、上のグラフでｂ点を同じ破線上のａ点に置き換えても同様である。
【００９６】
本実施の形態のカメラＭの露出制御を、図７のプログラム線図の黒い太い線上（上のグラフのＢｖ対Ｓｖ制御線Ｌ１および下のグラフのＴｖ対Ａｖ制御線Ｌ２）で制御する場合、Ｂｖ対Ｓｖ制御線Ｌ１では、被写体輝度がＢｖ＝５のとき、ｂ点であり撮像感度はＳｖ値で５と示される。
【００９７】
一例として、本実施の形態で使用する撮影レンズ２１０ａおよび撮影レンズ２１０ｂでは、開放状態がＡｖ値＝２である。また、撮像素子１１１の撮像感度Ｓｖの最低値は５とする。
【００９８】
図７のプログラム線図では、被写体輝度Ｂｖ＝４からＢｖ＝３の低輝度側への変化では、暗くなるほど絞り２０３を開く、すなわちＡｖの値を小さくする制御を行い、Ｂｖ＝３より暗い場合は、絞り開放状態のＡｖ＝２に固定したままで感度を上げる、すなわち撮像感度Ｓｖの値を大きくするというＢｖ対Ｓｖ制御線Ｌ１およびＴｖ対Ａｖ制御線Ｌ２が例示されている。
【００９９】
また、高輝度では、絞り２０３を絞る（Ａｖ値をより大きくする）ことで撮像信号が飽和しないように制御し、撮像感度Ｓｖを最低感度に下げる、すなわちＳｖ＝５とする線図としている。
【０１００】
このＢｖ対Ｓｖ制御線Ｌ１およびＴｖ対Ａｖ制御線Ｌ２の線図に従い、被写体輝度Ｂｖに応じて、絞り値Ａｖ（開口量）、シャッタ速度Ｔｖ、撮像感度Ｓｖを制御することで露光量が適正な画像データを取得することができる。
【０１０１】
ところが、従来のように絞り制御のタイミングを考慮しない場合には、前述したとおり、絞り２０３が動いている間の画像の明るさ成分が不安定となり動画画質が劣化するという技術的課題がある。
たとえば、Ｂｖ＝３からＢｖ＝４へ被写体輝度が変化した場合、絞りがＡｖ＝２からＡｖ＝２．５へ変化することになり、画像の変化が発生する。
【０１０２】
そこで、本実施の形態では、Ｂμｃｏｍ１０１の制御プログラム１０１ａは、以下の図８に例示されるように、１フレーム内の非露光時間である空き時間ΔＴに絞り駆動時間Ｔｄを割り当てて絞り制御を実行させることで動画の画質の劣化を防止するように制御する。
【０１０３】
図８は、本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示す概念図である。
【０１０４】
図８は、本実施の形態において、電子シャッタとしてローリングシャッタ方式を用いた撮像素子１１１を使用した場合の、撮像素子１１１を構成する複数（この場合、Ｎ本）の上下方向の画素ライン１１１ａ毎の積分（露光）期間（Ｔｅ）のずれの例を示している。
【０１０５】
ローリングシャッタ式の撮像素子１１１は、従来のように絞り制御のタイミングを考慮しない場合には、動画記録中に絞り制御の影響を受けて画像が乱れやすく、かつ現在では高級一眼レフカメラに多く採用されている撮像素子である。
【０１０６】
ローリングシャッタ式の撮像素子１１１は、複数の画素ライン１１１ａの積分（露光）タイミングが上下方向の画素ライン１１１ａの位置によって異なり、たとえば、図８のように、露光タイミング差Ｔｓだけ、上下に隣り合う走査ライン（画素ライン１１１ａ）で異なり上から下へ順に積分（露光）していく。
【０１０７】
被写体輝度や撮像素子１１１の感度等の条件によっては、一番上の画素ライン１１１ａが積分（露光）完了しても下の画素ライン１１１ａはまだ積分（露光）開始前という状態が発生する。
【０１０８】
図８に示す例では、Ｎ本の走査ラインで、隣り合う走査ラインの露光タイミング差Ｔｓの場合、積分開始期間差Ｔｎ＝Ｔｓ×（Ｎ−１）＝７ｍｓとなりとしており、積分開始期間が上下の両端の画素ライン１１１ａで７ｍｓ異なり、プログラム線図によりシャッタ速度Ｔｖに応じた露光時間が８ｍｓ、すなわち積分期間Ｔｅ（露光時間）が８ｍｓの場合、撮像全画素の積分にかかる全画素積分時間Ｔｔ（＝Ｔｎ＋Ｔｅ）は１５ｍｓかかるという例が示されている。
【０１０９】
また、フレームレートが６０ｆｐｓの場合、ＶＤ（垂直同期信号）の周期（１フレーム周期Ｔｆ）は約１６ｍｓである。
このような場合では、ＶＤの１周期内の全画素積分時間Ｔｔを除いた空き時間ΔＴ（＝Ｔｆ−Ｔｔ）は１ｍｓ存在している。
【０１１０】
また、積分期間Ｔｅが８ｍｓより短い場合は、前記空き時間ΔＴは、その分だけ、フレームの開始方向により長くなる。
本実施の形態では、この空き時間ΔＴを、レンズユニット２００の絞り２０３を制御するために必要な絞り駆動時間Ｔｄとして利用する。
【０１１１】
図９は、本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示す線図である。
この図９では、本実施の形態のＢμｃｏｍ１０１の制御プログラム１０１ａが、上記ローリングシャッタ式の撮像素子１１１の撮像制御に同期して絞り制御を行う動作例が示されている。
【０１１２】
ここで、絞り２０３を１ステップ動作させるのに１ｍｓ弱で必要ある（すなわち、絞り駆動時間Ｔｄ≒１ｍｓ）と仮定する。そして、ＶＤ１周期内の全画素積分時間Ｔｔの完了後の１ｍｓの空き時間ΔＴの期間に絞りを１ステップ動作させる。
【０１１３】
電子シャッタ速度が、８ｍｓの露光期間（Ｔｖ値では７）より短い期間のシャッタ速度の場合に、このように、１フレーム周期Ｔｆ内で、絞り動作タイミング（絞り駆動時間Ｔｄ）と積分タイミング（積分期間Ｔｅ）を排他的に配置する事が可能である。
【０１１４】
ところで、カメラＭとしては被写体輝度Ｂｖ等の条件に応じて、電子シャッタのシャッタ速度をＴｖ＝７よりも遅い長秒時で制御する必要も生じる。
【０１１５】
このような状況にもかかわらず、むやみに撮像素子１１１の電子シャッタのシャッタ速度を速くすると、蛍光灯の明滅（フリッカ）の影響を受けやすくなるという技術的課題や、撮影駒間で積分していない期間が増えることから、連続的な動画ではなくコマ送りのような画像になり動画像の品質を落とすという技術的課題を生じる。
【０１１６】
そこで、本実施の形態では、以下の図１０のフローチャートおよび図１１のプログラム線図による制御により、上述の技術的課題を回避して、動画像の画質を向上させる。
図１０は、本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すフローチャートである。
【０１１７】
図１１は、本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すプログラム線図である。
図１０は、Ｂμｃｏｍ１０１の制御プログラム１０１ａによる上述の図６のＳＴＥＰ３６０の自動露出制御の詳細動作の一例を示している。
【０１１８】
＜ＳＴＥＰ４１０＞
Ｂμｃｏｍ１０１は、被写体輝度Ｂｖの値を取得する。
【０１１９】
＜ＳＴＥＰ４２０＞
Ｂμｃｏｍ１０１は、取得した上記Ｂｖ値に応じて図７のプログラム線図を参照し、前回の自動露出制御により制御された現在の絞り２０３の状態から絞り開口を変更する必要があるか否か判別する。
そして、変更する必要がある場合、ＳＴＥＰ４３０へすすむ。一方、絞りを変更する必要がない場合は本フローチャートの処理を終了する。
【０１２０】
＜ＳＴＥＰ４３０＞
Ｂμｃｏｍ１０１は、図８で示される空き時間ΔＴがあるかどうかを判別し、空き時間ΔＴがある場合はＳＴＥＰ４５０に進む。
一方、空き時間ΔＴが不足する場合はＳＴＥＰ４４０に進む。
空き時間ΔＴがあるか否かの判別は以下のように実行する。
【０１２１】
図６のフローチャートのＳＴＥＰ３２０により得られた撮影レンズ２１０ａ，２１０ｂの絞り仕様情報から、絞り２０３の１ステップ分の動作に必要な時間（絞り駆動時間Ｔｄ）を参照する。
そして、空き時間ΔＴが、上記絞り２０３の１ステップ分の動作に必要な時間よりも大きい場合は、空き時間ΔＴがあると判別する。
【０１２２】
また、空き時間ΔＴが、上記絞り２０３の１ステップ分の動作に必要な絞り駆動時間Ｔｄ以下の場合は、空き時間ΔＴがないと判別する。
【０１２３】
＜ＳＴＥＰ４４０＞
Ｂμｃｏｍ１０１は、ＳＴＥＰ４３０で空き時間ΔＴが不足すると判定された場合には、以下のように、適正な露光状態を確保しつつ積分期間Ｔｅを短縮して空き時間ΔＴを捻出する処理を行う。
【０１２４】
図６のＳＴＥＰ３２０により、レンズユニット２００から得られた、絞り２０３の１ステップ分の動作に必要な絞り駆動時間Ｔｄを参照し、この１ステップ動作に必要な絞り駆動時間Ｔｄ以上の時間を、上述の図８で示される空き時間ΔＴとして確保する。
【０１２５】
ここで、一例として、絞り２０３の１ステップの絞り駆動時間Ｔｄは１ｍｓ弱であるとする。
また、図８の例においては、積分期間Ｔｅが８ｍｓ以下であれば、１ｍｓの空き時間ΔＴが存在することとなる。
【０１２６】
ここで、積分期間Ｔｅが８ｍｓであるＴｖ値をＴｖ＝７とする。Ｔｖ値が、Ｔｖ７未満である場合に、図７のプログラム線図上でＴｖ＝７へシフトさせることにより、空き時間ΔＴの範囲内に、絞り駆動時間Ｔｄを割り当てることができる。
【０１２７】
適正露光を維持するにはＡｖ＋Ｔｖ＝Ｂｖ＋Ｓｖが成り立てばよい。すなわち、Ｔｖ変化量をΔＴｖ、Ｓｖ変化量をΔＳｖとすると、ΔＴｖ＝ΔＳｖが成り立てば、露光量は適正状態のまま、Ｔｖ値、をＴｖ７以上に変更できる。
【０１２８】
このようなシフト動作を、図１１のプログラム線図に示す。本実施の形態の場合、この図１１のプログラム線図は、上述のようにＢμｃｏｍ１０１に実装されたプログラム線図データ１０１ｃによって実現される。
【０１２９】
この図１１において、太い破線が図７のＢｖ対Ｓｖ制御線Ｌ１およびＴｖ対Ａｖ制御線Ｌ２であり、太い実線がこのＳＴＥＰ４４０でのシフト動作に用いられるＢｖ対Ｓｖ制御線Ｌ１ａおよびＴｖ対Ａｖ制御線Ｌ２ａである。
一例として、図１１に図示された点ｅ、ｇを用いて説明する。
【０１３０】
たとえば、現在の絞り２０３の状態が点ｇに設定されているものとすると、点ｇはＴｖ６であり積分期間Ｔｅは１６ｍｓである。したがって１画面分の撮像全画素の全画素積分時間Ｔｔは７＋１６＝２３ｍｓであり、空き時間ΔＴは１６−２３＝−７ｍｓ＜１ｍｓとなり、空き時間ΔＴはないと判別される。
【０１３１】
空き時間ΔＴがないと判別されると、空き時間ΔＴを捻出するために、Ｂμｃｏｍ１０１は、たとえばＴｖ対Ａｖ制御線Ｌ２上のＴｖ６（点ｇ）から、Ｔｖ対Ａｖ制御線Ｌ２ａ上のＴｖ７（点ｈ）へ変更する。
【０１３２】
同時に、Ｂμｃｏｍ１０１は、Ｓｖ−Ｂｖグラフ上で点ｇに対応するＢｖ対Ｓｖ制御線Ｌ１上の点ｅを、Ｔｖ変化分だけＢｖ対Ｓｖ制御線Ｌ１ａ上の点ｆへシフトさせる。
上記の制御により、図８と積分期間Ｔｅが同じ状態となり、絞り駆動時間Ｔｄを割り当て可能な長さの空き時間ΔＴ＝１ｍｓが捻出される。
【０１３３】
＜ＳＴＥＰ４５０＞
次に、Ｂμｃｏｍ１０１は、絞り変更量を算出する。現在の絞り値と、ＳＴＥＰ４１０で得られた被写体輝度Ｂｖ値から、図７のプログラム線図で求められる絞り値との差分ΔＡｖを求める。
【０１３４】
＜ＳＴＥＰ４６０＞
Ｂμｃｏｍ１０１は、算出されたΔＡｖから、ＶＤで何周期分に振り分けて絞りを変更するか算出する。本実施の形態では、１ＶＤ（１フレーム）につき、絞り１ステップ分（Ａｖ_step）を変更するものとしている。よって、求めるフレーム数Ｎｆは、Ｎｆ＝ΔＡｖ／Ａｖ_step、で得られる。
【０１３５】
＜ＳＴＥＰ４７０＞
Ｂμｃｏｍ１０１は、レンズユニット２００のＬμｃｏｍ２０１に、１フレーム周期Ｔｆにおける積分期間Ｔｅと排他的な空き時間ΔＴの期間内に絞り駆動時間Ｔｄを割り当てて絞り２０３を１ステップ変更する動作を指示する（第２ステップ）。
同時に、Ｂμｃｏｍ１０１は、撮像素子１１１の撮像素子駆動ＩＣ１１０には１ＶＤ（１フレーム）毎にＡｖ_stepと同量ずつＳｖ値またはＴｖ値を変更していくように指令する。
【０１３６】
図１２は、本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すタイミングチャートである。
図１２のタイミングチャートには、絞り２０３を絞る（絞り値Ａｖを大きくする）方向に変化させる場合における、この絞り値Ａｖおよび撮像感度Ｓｖと、ＶＤの１フレーム周期のタイミングの関係が例示されている。
【０１３７】
Ａｖ_step＝０．３３として、０．６６段だけ絞りを変化させる場合、１ＶＤ（フレーム）毎に、Ａｖを０．３３段づつ絞り、撮像感度Ｓｖは０．３３段づつ上げていく。
【０１３８】
１フレームで変化させる撮像感度Ｓｖ値をＳｖ_stepとするとＡｖ_step＝Ｓｖ_stepである限り、Ａｖ＋Ｔｖ＝Ｓｖ＋Ｂｖの関係は保たれ、適正露出を維持することが出来る。
【０１３９】
絞り２０３を絞る場合、撮像感度ＳｖではなくＴｖ値で適正を維持しようとすると、図８の積分期間を８ｍｓから伸ばすことになり、絞り駆動できる空き時間ΔＴがなくなってしまうためである。
図１３は、本発明の一実施の形態である撮影装置の制御方法を実施する撮影装置の作用の一例を示すタイミングチャートである。
【０１４０】
一方、図１３に示すように、絞り２０３を開く方向である場合は、Ｔｖ値を毎フレーム（ＶＤ）毎に上げる制御を行う。
１ＶＤで変化させるＴｖ量をΔＴｖ_stepとすると、
Ａｖ_step＝Ｔｖ_step
である限り、適正露出は維持される。
【０１４１】
絞り２０３を開く場合は、Ｔｖ値が短くなる方向なので、絞り駆動時間Ｔｄが割り当てられる、図８で図示された空き時間ΔＴが増える方向になるためＴｖ値で制御を行う。
【０１４２】
Ｓｖ値で制御すると撮像感度を下げることになり、この後の処理でＳＴＥＰ４４０のシフト分を元に戻す処理により、ＳＴＥＰ４７０で感度を下げすぎた為に、これ以上感度を下げられないということが起きないようにしている。
このようにして、適正露出を維持した状態で絞り値Ａｖを変更することが可能となる。
【０１４３】
このＳＴＥＰ４７０の動作の一例を図１４のフローチャートを参照してさらに詳細に説明する。
【０１４４】
＜ＳＴＥＰ５０１＞
まず、Ｂμｃｏｍ１０１は、絞り駆動時間Ｔｄを振り分けるフレーム数を管理する変数ｎを０に初期化する。
【０１４５】
＜ＳＴＥＰ５０２＞
次に、Ｂμｃｏｍ１０１は、絞り２０３を絞る（すなわち、絞り値Ａｖを増加させる）方向に変化させるか否かを判別する。
そして、絞る方向の場合にはＳＴＥＰ５０３以降に分岐し、開く方向の場合には、ＳＴＥＰ５０７以降に分岐する。
【０１４６】
＜ＳＴＥＰ５０３＞
絞る方向の場合、Ｂμｃｏｍ１０１は、当該フレーム内における空き時間ΔＴの開始タイミングを待つ。
【０１４７】
＜ＳＴＥＰ５０４＞
そして、Ｂμｃｏｍ１０１は、空き時間ΔＴの開始タイミングが到来したら、絞り駆動時間Ｔｄの間に絞り値Ａｖを１Ａｖ_stepだけ増加させるとともに、撮像感度Ｓｖを１Ｓｖ_stepだけ増加させる。
【０１４８】
＜ＳＴＥＰ５０５＞
その後、Ｂμｃｏｍ１０１は、現在のフレームの絞り２０３の制御が完了したとして変数ｎをインクリメントする。
【０１４９】
＜ＳＴＥＰ５０６＞
次に、Ｂμｃｏｍ１０１は、ｎが上述のＳＴＥＰ４６０で算出されたフレーム数Ｎｆに達したか判別し、Ｎｆに達するまで、ＳＴＥＰ５０３以下の処理を反復する。
【０１５０】
＜ＳＴＥＰ５０７＞
一方、絞り２０３を開く（絞り値Ａｖを減少させる）方向に変化させる場合には、Ｂμｃｏｍ１０１は、ＳＴＥＰ５０３と同様に、まず、現在のフレーム内での空き時間ΔＴの開始タイミングを待つ。
【０１５１】
＜ＳＴＥＰ５０８＞
そして、この場合には、Ｂμｃｏｍ１０１は、空き時間ΔＴの開始タイミングが到来したら、絞り駆動時間Ｔｄの間に、Ａｖを１Ａｖ_stepだけ減らすとともに、シャッタ速度Ｔｖを１Ｔｖ_stepだけ増加（すなわち、積分期間Ｔｅを短縮）させる。
【０１５２】
＜ＳＴＥＰ５０９＞
次に、Ｂμｃｏｍ１０１は、上述のＳＴＥＰ５０５と同様に、ｎをインクリメントする。
【０１５３】
＜ＳＴＥＰ５１０＞
さらに、Ｂμｃｏｍ１０１は、上述のＳＴＥＰ５０６と同様に、ｎがフレーム数Ｎｆに達したか判別し、Ｎｆに達するまで、ＳＴＥＰ５０７以下の処理を反復する。
これにより、一つまたは複数のフレームの空き時間ΔＴに対して、絞り駆動時間Ｔｄを振り分けて割り当てることができる。
【０１５４】
上述の図１０のフローチャートの説明に戻る。
＜ＳＴＥＰ４８０＞
Ｂμｃｏｍ１０１は、ＳＴＥＰ４５０で算出されたΔＡｖの絞り変更が完了したら、ＳＴＥＰ４４０で行ったＳｖ−Ｔｖシフトを元に戻す。
すなわち、ＳＴＥＰ４４０でΔＳｖ、ΔＴｖ加算した分、このＳＴＥＰ４８０では減算する。
【０１５５】
以上で、Ｂμｃｏｍ１０１による自動露出制御が終わり、上述の図６のＳＴＥＰ３７０に処理が進む。
【０１５６】
この一連の処理をＢμｃｏｍ１０１の制御プログラム１０１ａが行うことで、上述の図３に記載したローリングシャッタ方式の撮像素子１１１の露光と、絞り駆動のオーバーラップに起因する動画像の画質低下の技術的課題を解決することが可能となる。
【０１５７】
本実施の形態では、毎ＶＤ（毎フレーム）１ステップずつ絞り２０３を作動させる例を開示したが、絞り２０３の動作速度が速い場合や、図８に例示された空き時間ΔＴが多く確保できる場合は、複数の絞り変更ステップ（絞り駆動時間Ｔｄ）を１フレーム内の空き時間ΔＴに割り当てるように制御しても良い。
【０１５８】
絞り２０３がステップ駆動でないレンズユニット２００の場合においても、最短絞り駆動時間を、これまで説明した１ステップの絞り駆動時間Ｔｄに置き換えれば、同様に、本実施の形態の自動露出制御を適用できる。
【０１５９】
本実施の形態のカメラＭによれば、静止画撮影時は、絞り２０３の段階的な駆動による高速な絞り動作を行うとともに、動画記録中は絞り変更による動画像の画質劣化を確実に防止することが可能となる。
【０１６０】
すなわち、本実施の形態のカメラＭにおいては、動画像の画質劣化を生じることなく、動画記録中における被写体輝度の変化に応じた絞り変更を実現することが可能となる。
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１６１】
たとえば、レンズユニット２００は、ボディユニット１００に一体に固定された構成のカメラにも適用できる。
また、撮像素子１１１がグローバル方式の電子シャッタを備えたカメラにも適用できる。
【符号の説明】
【０１６２】
１００  ボディユニット
１０１  ボディ制御用マイクロコンピュータ
１０１ａ  制御プログラム
１０１ｂ  プログラム線図データ
１０１ｃ  プログラム線図データ
１０２  画像処理ＩＣ
１０３  顔検出エンジン
１０４  ＳＤＲＡＭ
１１０  撮像素子駆動ＩＣ
１１１  撮像素子
１１１ａ  画素ライン
１２０  シャッタユニット
１２１  シャッタ駆動制御回路
１３０  通信コネクタ
１３１  記録メディア
１４０  液晶モニタ
１５０  カメラ操作スイッチ（ＳＷ）
１６０  通信コネクタ
１８１  フラッシュユニット
１８２  発光制御回路
１８３  フラッシュ制御用マイクロコンピュータ
１８４  発光体
１８５  フラッシュ用通信コネクタ
２００  レンズユニット
２０１  レンズ制御用マイクロコンピュータ
２０２  絞り駆動機構
２０３  絞り
２０４  レンズ駆動機構
２１０ａ  撮影レンズ
２１０ｂ  撮影レンズ
Ｔｄ  絞り駆動時間
Ｔｅ  積分期間
Ｔｆ  １フレーム周期
Ｔｎ  積分開始期間差
Ｔｓ  露光タイミング差
Ｔｔ  全画素積分時間
ΔＴ  空き時間
Ａｖ  絞り値
Ｂｖ  被写体輝度
Ｓｖ  撮像感度
Ｔｖ  シャッタ速度
Ｅｖ  露出量
Ｌ１  Ｂｖ対Ｓｖ制御線
Ｌ１ａ  Ｂｖ対Ｓｖ制御線
Ｌ２  Ｔｖ対Ａｖ制御線
Ｌ２ａ  Ｔｖ対Ａｖ制御線
Ｍ  カメラ
【図１】
2010268156.tif 000003
【図５】
2010268156.tif 000004
【図６】
2010268156.tif 000005
【図８】
2010268156.tif 000006
【図９】
2010268156.tif 000007
【図１０】
2010268156.tif 000008
【図１２】
2010268156.tif 000009
【図１３】
2010268156.tif 000010
【図１４】
2010268156.tif 000011
【図２】
2010268156.tif 000012
【図３】
2010268156.tif 000013
【図４】
2010268156.tif 000014
【図７】
2010268156.tif 000015
【図１１】
2010268156.tif 000016