(57)【要約】【課題】速やかに露出の制御を行う。【解決手段】CCDセンサは、レンズを介して入射される入射光を電気信号に光電変換する複数の受光素子として、第１の受光光量で受光した入射光を光電変換する第１の受光素子、及び第１の受光光量よりも少ない第２の受光光量で受光した入射光を光電変換する第２の受光素子を有し、露出情報生成部は、第２の受光素子が行う光電変換により得られる電気信号に基づいて、被写体の撮像時の露出を制御するための露出情報を生成し、露出制御部は、露出情報に基づいて、露出を制御する。本開示は、例えばデジタルカメラ等に適用できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集光部を介して入射される入射光を電気信号に光電変換する複数の受光素子として、前記入射光を第１の受光光量で受光する第１の前記受光素子、及び前記入射光を前記第１の受光光量よりも少ない第２の受光光量で受光する前記第２の受光素子が設けられた撮像素子と、
前記第２の受光素子が行う光電変換により得られる電気信号に基づいて、被写体の撮像時の露出を制御するための露出情報を生成する露出情報生成部と、
前記露出情報に基づいて、露出を制御する露出制御部と
を含む制御装置。
【請求項２】
前記入射光の一部分を遮光するように前記第２の受光素子上に設けられた遮光部をさらに含み、
前記第２の受光素子は、前記遮光部を介して受光する、前記第２の受光光量の入射光を、前記電気信号に光電変換する
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記遮光部は、前記入射光を偏光することにより、前記入射光の一部分を遮光する偏光子である
請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記第２の受光素子は、前記撮像素子に設けられた前記複数の受光素子のうち、第１の個数の受光素子を１単位とするブロック内に、前記第１の個数よりも少ない第２の個数だけ配置されている
請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記ブロック内には、少なくとも１種類の前記偏光子が設けられている
請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記ブロック内には、TE(Transverse Electric)波に相当する光のみを透過させる第１の偏光子と、TM(Transverse Magnetic)波に相当する光のみを透過させる第２の偏光子が設けられている
請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
前記第１の受光素子には、色分離を行うフィルタが設けられ、
前記第２の受光素子には、前記偏光子が設けられている
請求項３に記載の制御装置。
【請求項８】
前記第２の受光素子には、前記偏光子が重ねられた前記フィルタも設けられている
請求項７に記載の制御装置。
【請求項９】
前記複数の受光素子に配置された各フィルタは、ベイヤー配列により配列されている
請求項８に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記第１の偏光子が設けられた前記第２の受光素子から出力される電気信号と、前記第２の偏光子が設けられた他の前記第２の受光素子から出力される電気信号に基づいて、前記入射光の種類を判別する判別部
をさらに含む請求項６に記載の制御装置。
【請求項１１】
少なくとも前記第１の受光素子から得られる電気信号に基づいて、被写体の撮像により得られる撮像画像を生成する撮像生成部と、
前記判別部の判別結果に基づいて、前記撮像生成部の撮像モードを設定する設定部と
をさらに含む請求項１０に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記露出情報生成部は、
入射光の光量が予め決められた光量未満である場合、前記第１の受光素子が行う光電変換により得られる電気信号に基づいて、前記露出情報を生成し、
入射光の光量が予め決められた光量以上である場合、前記第２の受光素子が行う光電変換により得られる電気信号に基づいて、前記露出情報を生成する
請求項１に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記第２の受光素子は、前記第１の受光素子よりも小さな受光面で、前記第２の受光光量の入射光を受光する
請求項１に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記第２の受光素子は、前記第１の受光素子よりも短い受光時間で、前記第２の受光光量の入射光を受光する
請求項１に記載の制御装置。
【請求項１５】
集光部を介して入射される入射光を電気信号に光電変換する複数の受光素子として、前記入射光を第１の受光光量で受光する第１の前記受光素子、及び前記入射光を前記第１の受光光量よりも少ない第２の受光光量で受光する前記第２の受光素子が設けられた撮像素子を含む制御装置の制御方法において、
前記制御装置による、
前記第２の受光素子が行う光電変換により得られる電気信号に基づいて、被写体の撮像時の露出を制御するための露出情報を生成する露出情報生成ステップと、
前記露出情報に基づいて、露出を制御する露出制御ステップと
を含む制御方法。
【請求項１６】
集光部を介して入射される入射光を電気信号に光電変換する複数の受光素子として、前記入射光を第１の受光光量で受光する第１の前記受光素子、及び前記入射光を前記第１の受光光量よりも少ない第２の受光光量で受光する前記第２の受光素子が設けられた撮像素子を含む制御装置のコンピュータを、
前記第２の受光素子が行う光電変換により得られる電気信号に基づいて、被写体の撮像時の露出を制御するための露出情報を生成する露出情報生成部と、
前記露出情報に基づいて、露出を制御する露出制御部と
して機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、制御装置、制御方法、及びプログラムに関し、特に、例えば、高輝度の被写体を撮像する場合でも、速やかに露出の制御を行えるようにした制御装置、制御方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、デジタルカメラでは、内蔵されている撮像素子から出力される出力結果に基づいて、被写体の撮像時の露出の制御を行うようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
すなわち、例えば、従来のデジタルカメラでは、撮像素子からの出力結果に基づいて、撮像素子に入射される入射光の光量を測定し、その測定結果に基づいて、撮像時の絞り値やシャッタ速度を調整することにより、露出を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４５８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、例えば、被写体が高輝度であるため、非常に大光量の入射光が入射された場合、撮像素子が飽和してしまうので、撮像素子からの出力結果に基づいて、入射光の光量を正確に測定することができなくなってしまう。
【０００６】
この場合、入射光の光量を正確に測定できないため、絞り値を調整することにより、レンズを介して撮像素子に入射される入射光を制限して、露出を制御することとなる。
【０００７】
但し、絞り値に応じて入射光を制限する絞りは、機械的に動作するため、速やかに露出を制御することができない。
【０００８】
本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、高輝度の被写体を撮像する場合でも、速やかに露出の制御を行えるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一側面の制御装置は、集光部を介して入射される入射光を電気信号に光電変換する複数の受光素子として、前記入射光を第１の受光光量で受光する第１の前記受光素子、及び前記入射光を前記第１の受光光量よりも少ない第２の受光光量で受光する前記第２の受光素子が設けられた撮像素子と、前記第２の受光素子が行う光電変換により得られる電気信号に基づいて、被写体の撮像時の露出を制御するための露出情報を生成する露出情報生成部と、前記露出情報に基づいて、露出を制御する露出制御部とを含む制御装置である。
【００１０】
前記入射光の一部分を遮光するように前記第２の受光素子上に設けられた遮光部をさらに設けることができ、前記第２の受光素子は、前記遮光部を介して受光する、前記第２の受光光量の入射光を、前記電気信号に光電変換することができる。
【００１１】
前記遮光部は、前記入射光を偏光することにより、前記入射光の一部分を遮光する偏光子とすることができる。
【００１２】
前記第２の受光素子は、前記撮像素子に設けられた前記複数の受光素子のうち、第１の個数の受光素子を１単位とするブロック内に、前記第１の個数よりも少ない第２の個数だけ配置されているようにすることができる。
【００１３】
前記ブロック内には、少なくとも１種類の前記偏光子が設けられているようにすることができる。
【００１４】
前記ブロック内には、TE(Transverse Electric)波に相当する光のみを透過させる第１の偏光子と、TM(Transverse Magnetic)波に相当する光のみを透過させる第２の偏光子が設けられているようにすることができる。
【００１５】
前記第１の受光素子には、色分離を行うフィルタが設けられ、前記第２の受光素子には、前記偏光子が設けられているようにすることができる。
【００１６】
前記第２の受光素子には、前記偏光子が重ねられた前記フィルタも設けられているようにすることができる。
【００１７】
前記複数の受光素子に配置された各フィルタは、ベイヤー配列により配列されているようにすることができる。
【００１８】
前記第１の偏光子が設けられた前記第２の受光素子から出力される電気信号と、前記第２の偏光子が設けられた他の前記第２の受光素子から出力される電気信号に基づいて、前記入射光の種類を判別する判別部をさらに設けることができる。
【００１９】
少なくとも前記第１の受光素子から得られる電気信号に基づいて、被写体の撮像により得られる撮像画像を生成する撮像生成部と、前記判別部の判別結果に基づいて、前記撮像生成部の撮像モードを設定する設定部とをさらに設けることができる。
【００２０】
前記露出情報生成部は、入射光の光量が予め決められた光量未満である場合、前記第１の受光素子が行う光電変換により得られる電気信号に基づいて、前記露出情報を生成し、入射光の光量が予め決められた光量以上である場合、前記第２の受光素子が行う光電変換により得られる電気信号に基づいて、前記露出情報を生成することができる。
【００２１】
前記第２の受光素子は、前記第１の受光素子よりも小さな受光面で、前記第２の受光光量の入射光を受光することができる。
【００２２】
前記第２の受光素子は、前記第１の受光素子よりも短い受光時間で、前記第２の受光光量の入射光を受光することができる。
【００２３】
本開示の一側面の制御方法は、集光部を介して入射される入射光を電気信号に光電変換する複数の受光素子として、前記入射光を第１の受光光量で受光する第１の前記受光素子、及び前記入射光を前記第１の受光光量よりも少ない第２の受光光量で受光する前記第２の受光素子が設けられた撮像素子を含む制御装置の制御方法であって、前記制御装置による、前記第２の受光素子が行う光電変換により得られる電気信号に基づいて、被写体の撮像時の露出を制御するための露出情報を生成する露出情報生成ステップと、前記露出情報に基づいて、露出を制御する露出制御ステップとを含む制御方法である。
【００２４】
本開示の一側面のプログラムは、集光部を介して入射される入射光を電気信号に光電変換する複数の受光素子として、前記入射光を第１の受光光量で受光する第１の前記受光素子、及び前記入射光を前記第１の受光光量よりも少ない第２の受光光量で受光する前記第２の受光素子が設けられた撮像素子を含む制御装置のコンピュータを、前記第２の受光素子が行う光電変換により得られる電気信号に基づいて、被写体の撮像時の露出を制御するための露出情報を生成する露出情報生成部と、前記露出情報に基づいて、露出を制御する露出制御部として機能させるためのプログラムである。
【００２５】
本開示の一側面によれば、前記第２の受光素子が行う光電変換により得られる電気信号に基づいて、被写体の撮像時の露出を制御するための露出情報が生成され、前記露出情報に基づいて、露出が制御される。
【発明の効果】
【００２６】
本開示によれば、例えば、高輝度の被写体を撮像する場合でも、速やかに露出の制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本開示におけるデジタルカメラの構成例を示すブロック図である。
【図２】CCDセンサのセンサ面の一例を示す第１の図である。
【図３】偏光子により、１段分の絞りの効果が発揮されることを説明するための図である。
【図４】デジタルカメラが行う露出制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】CCDセンサのセンサ面の一例を示す第２の図である。
【図６】CCDセンサのセンサ面の一例を示す第３の図である。
【図７】CCDセンサのセンサ面の一例を示す第４の図である。
【図８】コンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本開示における実施の形態（以下、本実施の形態という）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．本実施の形態（一部の受光素子に偏光子が設けられているときの一例）
２．変形例
【００２９】
＜１．本実施の形態＞
[デジタルカメラ１の構成例]
図１は、本実施の形態であるデジタルカメラ１の構成例を示している。
【００３０】
デジタルカメラ１は、レンズ２１、絞り２２、CCD（Charge Coupled Device）センサ２３、ゲイン制御部２４、AD(Analog to Digital)変換部２５、信号処理部２６、露出情報生成部２７、露出制御部２８、デバイス制御部２９、タイミングジェネレータ(TG)３０、絞り駆動制御部３１、及び絞り駆動部３２から構成される。
【００３１】
レンズ２１は、入射される光（例えば、被写体からの反射光など）を集光する。すなわち、レンズ２１は、入射される光をCCDセンサ２３のセンサ面(レンズ２１側に設けられた面)に結像させる。
【００３２】
絞り２２は、その開口径を変化させることによって、CCDセンサ２３に入射される光の光量を調整する。
【００３３】
CCDセンサ２３のセンサ面には、レンズ２１を介して入射される光を電気信号に光電変換する複数の受光素子が設けられており、複数の受光素子には、それぞれ、色分離を行うフィルタが、例えばベイヤー配列により配列されている。
【００３４】
さらに、複数の受光素子のうち、一部の受光素子には、入射される光を偏光する偏光子が、フィルタの上に重ねて配置されている。なお、複数の受光素子は、いずれも、同一の受光感度を有しているものとする。
【００３５】
次に、図２は、CCDセンサ２３のセンサ面の一例を示している。
【００３６】
CCDセンサ２３のセンサ面には、図２に示されるように、複数の受光素子(m,n)が設けられている。ここで、受光素子(m,n)とは、m行n列目に存在する受光素子を表す。
【００３７】
なお、図２では、図面が煩雑になるのを避けるために、３６(=６×６)個の受光素子(1,1)乃至(6,6)を覆う各フィルタR,G,Bが、ベイヤー配列で配列されている様子を示しているが、受光素子の個数は、３６個に限定されない。
【００３８】
また、受光素子に設けられるフィルタとしては、CCDセンサ２３に入射する光の各成分R,G,Bのうち、R成分のみを透過させるフィルタR、G成分のみを透過させるフィルタG、及びB成分のみを透過させるフィルタBが存在する。
【００３９】
すなわち、受光素子(1,1),(1,3),(1,5),(2,2),(2,4),(2,6),(3,1),(3,3),(3,5),(4,2),(4,4),(4,6),(5,1),(5,3),(5,5),(6,2),(6,4),(6,6)には、それぞれ、フィルタGが設けられている。
【００４０】
なお、図２において、便宜上、1,3,5行目に設けられたフィルタGをフィルタGbと呼称し、2,4,6行目に設けられたフィルタGをフィルタGrと呼称する場合があるが、構造上及び機能上の差異はない。このため、本明細書では、フィルタGbとフィルタGrを区別せずに、単にフィルタGという。
【００４１】
さらに、受光素子(1,1)には、フィルタGの上に偏光子５１1も重ねて配置され、受光素子(5,5)には、フィルタGの上に偏光子５１2も重ねて配置されている。なお、偏光子５１1及び５１2を区別する必要のない場合、偏光子５１1及び５１2を、単に偏光子５１という。
【００４２】
偏光子５１1は、入射される光を偏光することにより、入射される光の光量の、例えば1/2を遮光し、残りの1/2の光量の光を透過させる。すなわち、偏光子５１1は、１段分に相当する絞り２２として機能する。このことは、偏光子５１2についても同様である。
【００４３】
これにより、図３に示されるように、受光素子(1,1),(5,5)がそれぞれ受光する光の光量Qαは、例えば受光素子(1,5),(5,1)がそれぞれ受光する光の光量Qβの1/2となる。
【００４４】
ここで、偏光子５１1,５１2としては、例えば、TE(Transverse Electric)波に相当する光のみを透過させる偏光子、又はTM(Transverse Magnetic)波に相当する光のみを透過させる偏光子の一方を採用することができる。
【００４５】
なお、TE波とは、電界が入射面に直交している入射波の偏波を表し、直交偏波とも呼ばれる。また、TM波とは、磁界が入射面に直交している入射波の偏波を表し、平行偏波とも呼ばれる。
【００４６】
また、受光素子(1,1),(5,5)には、偏光子５１1,５１2を設けるようにしたが、入射される光の光量を制限するものであれば、偏光子５１1,５１2に限定されず、どのようなものを設けるようにしてもよい。具体的には、例えば、受光素子(1,1),(5,5)の受光面の一部を遮光（遮蔽）する遮光板等を、偏光子５１1,５１2に代えて設けるようにしてもよい。さらに、偏光子５１1,５１2は、入射される光の光量の1/2を遮光するものとしたが、遮光する光量は、これに限定されない。
【００４７】
図２において、受光素子(1,1)及び受光素子(5,5)から出力される電気信号は、それぞれ、露出情報生成部２７において、露出評価値xαを生成する際に用いられる。ここで、露出評価値xαとは、CCDセンサ２３に入射される光の光量が、比較的多いときに行われるAE（Auto Exposure）処理で用いられる露出情報をいう。
【００４８】
なお、図２では、４個の受光素子から構成されるα群のうち、左上の受光素子が、露出評価値xαの生成用の受光素子(1,1)及び受光素子(5,5)として決められている。
【００４９】
ここで、α群とは、左上の受光素子にフィルタGが、右上の受光素子にフィルタBが、右下の受光素子にフィルタGが、左下の受光素子にフィルタRがそれぞれ配置された４個の受光素子の集合をいう。
【００５０】
図２では、２個のα群を設定するようにしたが、α群の個数は２個に限定されず、任意の個数とすることができる。図２において、露出評価値xαの生成用の受光素子の個数は、α群の個数と一致するものとなる。
【００５１】
また、図２では、α群を、図中左上と右下に配置するようにしたが、α群の位置は、これに限定されず、任意の位置とすることができる。すなわち、α群の位置に応じて、露出評価値xαを生成する際に用いる電気信号を出力する受光素子は、異なる位置に配置される。
【００５２】
また、受光素子(5,1)及び(1,5)から出力される電気信号は、それぞれ、露出情報生成部２７において、露出評価値xβを生成する際に用いられる。ここで、露出評価値xβとは、CCDセンサ２３に入射される光の光量が、比較的少ない場合に行われるAE処理で用いられる露出情報をいう。
【００５３】
なお、図２では、４個の受光素子から構成されるβ群のうち、左上の受光素子が、露出評価値xβを生成する際に用いる電気信号を出力する受光素子(5,1),(1,5)として決められている。なお、β群は、α群と同様に、任意の個数とすることができ、任意の位置に配置することができる。
【００５４】
さらに、受光素子(1,2),(1,4),(1,6),(3,2),(3,4),(3,6),(5,2),(5,4),(5,6)には、それぞれ、フィルタBが設けられている。
【００５５】
また、受光素子(2,1),(2,3),(2,5),(4,1),(4,3),(4,5),(6,1),(6,3),(6,5)には、それぞれ、フィルタRが設けられている。
【００５６】
CCDセンサ２３の受光素子(1,1)乃至(6,6)は、それぞれ、図１のタイミングジェネレータ３０から供給されるタイミング信号にしたがって動作することにより、レンズ２１を介して入射される光を受光する。そして、受光素子(1,1)乃至(6,6)は、それぞれ、受光した光を光電変換し、その光電変換により得られる電気信号を、ゲイン制御部２４に供給する。
【００５７】
すなわち、フィルタRが設けられた受光素子からゲイン制御部２４には、電気信号Rが供給され、フィルタGが設けられた受光素子からゲイン制御部２４には、電気信号Gが供給される。また、フィルタBが設けられた受光素子からゲイン制御部２４には、電気信号Bが供給される。
【００５８】
なお、電気信号Gのうち、受光素子（1,1）,(5,5)が光電変換して得られる電気信号Gを、電気信号Gαともいう。また、受光素子(5,1),(1,5)が光電変換して得られる電気信号Gを、電気信号Gβともいう。
【００５９】
さらに、本実施の形態では、撮像素子の一例として、CCDセンサ２３を説明したが、撮像素子は、これに限定されず、例えば、CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサなどを用いることができる。
【００６０】
図１に戻り、ゲイン制御部２４は、デバイス制御部２９の制御にしたがって、CCDセンサ２３の各受光素子(1,1)乃至(6,6)より出力された各電気信号R,G,Bのゲインを調整し、調整後の電気信号R,G,Bを、AD変換部２５に供給する。
【００６１】
AD変換部２５は、ゲイン制御部２４からのアナログ信号としての電気信号R,G,BをAD変換し、そのAD変換により得られるデジタル信号としての電気信号R,G,Bを、信号処理部２６に供給する。
【００６２】
信号処理部２６は、例えば、AD変換部２５から出力される電気信号R,G,Bに基づいて、デモザイク処理を施すことにより、被写体の撮像により得られる撮像画像を生成する。ここで、デモザイク処理とは、撮像画像を構成する各画素について、R,G,Bの各成分が揃うように各成分の補間を行う補間処理をいう。
【００６３】
なお、信号処理部２６により生成される撮像画像は、図示せぬ記憶部等に保存される。
【００６４】
ここで、偏光子５１が設けられた受光素子(1,1),(5,5)からの電気信号Gαは、信号処理部２６において、撮像画像の生成にも用いられるようにしてもよいし、露出情報生成部２７において、専ら、露出評価値xαの生成のみに用いられるようにしてもよい。
【００６５】
すなわち、CCDセンサ２３のセンサ面において、撮像画像の生成に用いられる受光素子(偏光子５１が設けられていない受光素子)を配置する撮像領域に、偏光子５１が設けられた受光素子を配置してもよい。また、例えば、撮像画像の生成には用いられない受光素子を配置する処理用領域に、偏光子５１が設けられた受光素子を配置するようにしてもよい。なお、処理用領域は、例えば、撮像領域の周囲に設けられる。
【００６６】
具体的には、例えば、偏光子５１が設けられた受光素子は、撮像領域の中央部分に配置されるようにしてもよいし、撮像領域の中央部分とともに、撮像領域の周囲に設けられた処理用領域にも配置されるようにすることができる。
【００６７】
さらに、例えば、偏光子５１が設けられた受光素子が、撮像領域に設けられている場合、信号処理部２６が、データ量の削減を目的として、例えば撮像画像の画素を間引くときには、偏光子５１が設けられた受光素子から出力された電気信号により生成された画素を間引くように構成できる。
【００６８】
また、例えば、信号処理部２６は、AD変換部２５から出力される電気信号R,G,Bに基づいて、CCDセンサ２３に入射された光の光量が、予め決められた光量よりも多いか否かを判定する。
【００６９】
なお、予め決められた光量は、露出評価値xβを用いたAE処理では、速やかに露出の制御ができない程度の光量とされる。
【００７０】
信号処理部２６は、CCDセンサ２３に入射された光の光量が、予め決められた光量よりも多いと判定した場合、電気信号R,G,Bのうち、受光素子(1,1),(5,5)からの電気信号Gαを、露出情報生成部２７に供給する。
【００７１】
また、例えば、信号処理部２６は、CCDセンサ２３に入射された光の光量が、予め決められた光量よりも多くないと判定した場合、電気信号R,G,Bのうち、受光素子(1,5),(5,1)からの電気信号Gβを、露出情報生成部２７に供給する。
【００７２】
露出情報生成部２７は、信号処理部２６から供給された電気信号Gに基づいて、電気信号Gに比例する露出評価値xを生成し、露出制御部２８に供給する。
【００７３】
すなわち、例えば、露出情報生成部２７は、信号処理部２６から電気信号Gαが供給された場合、電気信号Gαに基づいて、露出評価値xαを生成し、露出制御部２８に供給する。
【００７４】
また、例えば、露出情報生成部２７は、信号処理部２６から電気信号Gβが供給された場合、電気信号Gβに基づいて、露出評価値xβを生成し、露出制御部２８に供給する。
【００７５】
露出制御部２８は、露出情報生成部２７から供給された露出評価値xと、基準となる基準評価値とを比較し、露出評価値xが基準評価値と一致するように、絞り値、シャッタ速度又はゲインの少なくとも１つを制御するAE処理を行う。
【００７６】
すなわち、例えば、露出制御部２８は、露出情報生成部２７で生成される露出評価値xが基準評価値になるように、デバイス制御部２９を介して、絞り２２の開口径の大きさを制御するための絞り値、シャッタ速度、又はゲインの少なくとも１つを変化させる。
【００７７】
つまり、絞り駆動制御部３１と絞り駆動部３２を介して絞り２２を制御することで絞り値が、タイミングジェネレータ３０を介してCCDセンサ２３を制御することでシャッタ速度が、そしてゲイン制御部２４を制御することでゲインが、それぞれ所定の値になるように制御される。
【００７８】
なお、AE処理においては、山登り法等を用いることができる。また、基準評価値は、露出制御部２８の図示せぬ内蔵のメモリ等に予め保持されているものとする。さらに、基準評価値は、露出評価値xαを用いたAE処理を行う場合と、露出評価値xβを用いたAE処理を行う場合とで異なる値とされる。
【００７９】
これは、露出評価値xαは、CCDセンサ２３に入射される光の1/2の光量で生成された電気信号Gαから生成されるのに対し、露出評価値xβは、CCDセンサ２３に入射される光の光量で生成された電気信号Gβから生成されることによる。
【００８０】
デバイス制御部２９は、露出制御部２８からの制御にしたがって、ゲイン制御部２４、タイミングジェネレータ３０、及び絞り駆動制御部３１を制御する。
【００８１】
タイミングジェネレータ３０は、デバイス制御部２９からの制御に従い、CCDセンサ２３を動作させるタイミング信号を発生して、CCDセンサ２３に供給する。
【００８２】
タイミングジェネレータ３０は、デバイス制御部２９の制御にしたがって、CCDセンサ２３を動作させるタイミング信号を発生することで、露光時間を制御する。露光時間は、シャッタ速度が制御されることによって制御される。すなわち、シャッタ速度は、デバイス制御部２９によって制御される。
【００８３】
このように、絞り値、シャッタ速度、およびゲインが制御されることによって、被写体の撮像により得られる撮像画像の明るさが制御される。すなわち、撮影画像の明るさは、デバイス制御部２９によって制御される。
【００８４】
絞り駆動制御部３１は、例えば、モータドライバにより構成され、デバイス制御部２９の制御にしたがって、絞り駆動部３２の動作を制御する。すなわち、絞り２２の絞り値は、デバイス制御部２９によって制御される。
【００８５】
絞り駆動部３２は、例えば、ステッピングモータにより構成され、絞り駆動制御部３１の制御にしたがって、絞り２２を駆動させる。
【００８６】
[デジタルカメラ１の動作説明]
次に、図４のフローチャートを参照して、デジタルカメラ１が行う露出制御処理について説明する。
【００８７】
ステップＳ１では、CCDセンサ２３において、複数の受光素子(1,1)乃至(6,6)は、それぞれ、レンズ２１を介して受光した光を光電変換し、その光電変換により得られる各電気信号R,G,Bを、ゲイン制御部２４に供給する。
【００８８】
ステップＳ２では、ゲイン制御部２４は、デバイス制御部２９の制御にしたがって、CCDセンサ２３より出力された電気信号R,G,Bのゲインを調整し、調整後の電気信号R,G,Bを、AD変換部２５に供給する。
【００８９】
ステップＳ３では、AD変換部２５は、ゲイン制御部２４からのアナログ信号としての電気信号R,G,BをAD変換し、そのAD変換により得られるデジタル信号としての電気信号R,G,Bを、信号処理部２６に供給する。
【００９０】
ステップＳ４において、信号処理部２６は、AD変換部２５から出力される電気信号R,G,Bに基づいて、デモザイク処理を施すことにより、被写体の撮像により得られる撮像画像を生成する。ここで、デモザイク処理とは、撮像画像を構成する各画素について、R,G,Bの各成分が揃うように各成分の補間を行う補間処理をいう。
【００９１】
ステップＳ５では、信号処理部２６は、AD変換部２５から出力される電気信号R,G,Bに基づいて、CCDセンサ２３に入射された光の光量が、予め決められた光量よりも多いか否かを判定する。
【００９２】
そして、信号処理部２６は、CCDセンサ２３に入射された光の光量が、予め決められた光量よりも多いと判定した場合、電気信号R,G,Bのうち、受光素子(1,1),(5,5)からの電気信号Gαを、露出情報生成部２７に供給し、処理をステップＳ６に進める。
【００９３】
ステップＳ６では、露出情報生成部２７は、信号処理部２６から供給された電気信号Gαに基づいて、露出評価値xαを生成し、露出制御部２８に供給する。
【００９４】
ステップＳ７では、露出制御部２８は、露出情報生成部２７からの露出評価値xαに基づいて、AE処理を行い、AE処理の終了後、露出制御処理を終了する。
【００９５】
また、ステップＳ５において、信号処理部２６は、CCDセンサ２３に入射された光の光量が、予め決められた光量よりも多くないと判定した場合、電気信号R,G,Bのうち、受光素子(1,5),(5,1)からの電気信号Gβを、露出情報生成部２７に供給し、処理をステップＳ８に進める。
【００９６】
ステップＳ８では、露出情報生成部２７は、信号処理部２６から供給された電気信号Gβに基づいて、露出評価値xβを生成し、露出制御部２８に供給する。
【００９７】
ステップＳ９では、露出制御部２８は、露出情報生成部２７からの露出評価値xβに基づいて、AE処理を行い、AE処理の終了後、露出制御処理を終了する。
【００９８】
以降説明したように、露出制御処理によれば、CCDセンサ２３に入射される光が大光量である場合には、生成した露出評価値xαを用いたAE処理を行うようにした。
【００９９】
このため、例えば、CCDセンサ２３に入射される光が大光量である場合に、露出評価値xβを用いたAE処理を行う場合と比較して、例えば、１段分の絞りを行う時間を省略できるので、速やかに露出を制御することが可能となる。
【０１００】
また、シャッタ速度をある程度固定しなければならない状況下、つまり、絞り２２を用いて露出を制御する必要がある場合にも、露出制御処理は有用である。
【０１０１】
さらに、露出制御処理は、シャッタ速度で露出を制御する場合についても同様に、より迅速に露出を制御できる。
【０１０２】
なお、本実施の形態では、図２に示したように、偏光子５１をフィルタGに重ねるようにしたが、例えば、図５に示されるように、フィルタBに偏光子５１を重ねるようにしてもよい。このことは、フィルタRについても同様である。
【０１０３】
図５の場合、例えば、露出評価値xαは、受光素子(1,2),(5,6)から出力される電気信号Bαに基づき生成され、露出評価値xβは、受光素子(1,6),(5,2)から出力される電気信号Bβに基づき生成される。
【０１０４】
さらに、例えば、図６に示されるように、図中左上のα群では、左上のフィルタGに偏光子５１1を重ねるようにし、図中右下のα'群では、右下のフィルタGに偏光子５１2を重ねるように構成してもよい。
【０１０５】
なお、図６では、右下のフィルタGに偏光子５１2を重ねるようにしたα群を、左上のフィルタGに偏光子５１1を重ねるようにしたα群と区別するために、α'群ということとしている。
【０１０６】
図６の場合、例えば、露出評価値xαは、受光素子(1,1),(6,6)から出力される電気信号Gαに基づき生成され、露出評価値xβは、受光素子(1,5),(6,2)から出力される電気信号Gβに基づき生成される。
【０１０７】
また例えば、図７に示されるように、α群において、左上の受光素子(1,1),(5,5)に設けられたフィルタGに、偏光子５１1,５１2を重ねるようにし、右下の受光素子(2,2),(6,6)に設けられたフィルタGに、偏光子６１1,６１2を重ねるように構成してもよい。
【０１０８】
図７の場合、例えば、露出評価値xαは、受光素子(1,1),(2,2),(5,5),(6,6)から出力される電気信号Gαに基づき生成され、露出評価値xβは、受光素子(1,5),(2,6),(5,1),(6,2)から出力される電気信号Gβに基づき生成される。
【０１０９】
さらに、図７に示されるように構成した場合、信号処理部２６は、受光素子(1,1),(2,2)から出力され、ゲイン制御部２４及びAD変換部２５を介して供給される電気信号Gαに基づいて、デジタルカメラ１の撮像モードを設定することができる。
【０１１０】
すなわち、例えば、信号処理部２６は、受光素子(1,1),(2,2)から出力される電気信号Gαに基づいて、偏光子５１1の遮光率と、偏光子６１1の遮光率を算出する。
【０１１１】
そして、信号処理部２６は、算出した遮光率に基づいて、レンズ２１に入射される光の種類、すなわち、被写体に照射されている光の反射光の種類を判別し、その判別結果に基づいて、デジタルカメラ１の撮像モードを設定する。
【０１１２】
具体的には、例えば、偏光子５１1は、無偏光の光を45%だけ遮光（カット）し、TE波を100%だけ遮光するとともに、TM波を0%だけ遮光する(TM波は遮光しない)ものであるとする。
【０１１３】
また、例えば、偏光子６１1は、無偏光の光を35%だけ遮光し、TE波を0%だけ遮光する（TE波は遮光しない）とともに、TM波を100%だけ遮光するものであるとする。
【０１１４】
この場合、信号処理部２６は、偏光子５１1の遮光率を10%と算出すると共に、偏光子６１1の遮光率を90%と算出した場合、図７左上に示されるα群に対応する被写体からの反射光は、TM波よりに偏光している光であると判別できる。
【０１１５】
被写体からの反射光が、TM波に偏光している場合、被写体には、蛍光灯等の人工の光が照射されている可能性が高いことが、本発明者が行なった実験によりわかっている。
【０１１６】
このため、例えば、信号処理部２６は、図７左上に示されるα群に対応する被写体からの反射光が、TM波よりに偏光している光である場合、被写体からの反射光は、人工的な光であると判別できる。
【０１１７】
被写体に人工的な光が照射される場合としては、例えば、室内で蛍光灯等からの人工的な光が、被写体に照射されている場合が考えられる。この場合、信号処理部２６は、デジタルカメラ１の撮像モードを、室内での撮像に適した室内モードに設定することとなる。
【０１１８】
また、例えば、被写体に人工的な光が照射される場合としては、例えば、夜景としての人工的な光が、被写体に照射されている場合が考えられる。この場合、信号処理部２６は、デジタルカメラ１の撮像モードを、夜景の撮像に適した夜景モードに設定することとなる。
【０１１９】
＜２．変形例＞
本実施の形態では、例えば、図２に示されるように、受光素子(1,1),(5,5)に設けられたフィルタGに偏光子５１を重ねることにより、受光素子(1,1),(5,5)により受光される光の受光光量が、受光素子(5,1),(1,5)により受光される受光光量の1/2となるようにした。
【０１２０】
しかしながら、その他、例えば、偏光子５１を設ける代わりに、受光素子(1,1),(5,5)の受光面積を1/2にして、受光光量を1/2とするようにしてもよい。
【０１２１】
また、例えば、受光素子(1,1),(5,5)の露光（受光）時間を、受光素子(1,5),(5,1)の1/2とするようにして、受光光量を1/2とすることができる。
【０１２２】
さらに、例えば、受光素子(1,1),(5,5)には、フィルタGを設けずに、偏光子５１のみを設けるようにしてもよい。この場合、受光素子(1,1),(5,5)から出力される電気信号は、専ら、露出評価値xαの生成のみに用いられる。さらに、受光素子(1,1),(5,5)にフィルタGを設けない場合には、受光素子(1,5),(5,1)にもフィルタGを設けないようにし、受光素子(5,1),(1,5)から出力される電気信号は、専ら、露出評価値xβの生成のみに用いられる。
【０１２３】
図７において、受光素子(1,1),(5,5)のフィルタGには、偏光子５１1,５１2を設けるようにした。そして、受光素子(2,2),(6,6)のフィルタGには、偏光子５１1,５１2とは異なる種類の偏光子として、偏光子５１1,５１2とは異なる偏光主軸を有する偏光子６１1,６１2を設けるようにした。
【０１２４】
しかしながら、α群に設けられる偏光子の種類は、２種類に限定されず、３種類以上とすることができる。なお、例えば、フィルタGに、３種類の偏光子を重ねて配置する場合、α群には、フィルタGが設けられた３つの受光素子が含まれることとなる。
【０１２５】
また、例えば、α群において、フィルタGに、３種類の偏光子を重ねて配置する場合、それぞれの偏光主軸の角度の差は、60度とすることができる。すなわち、α群において、N(Nは２以上の自然数)種類の偏光子を重ねて配置する場合、それぞれの偏光主軸の角度の差は、180/N度とすることができる。
【０１２６】
本実施の形態では、デジタルカメラ１について説明したが、本技術は、被写体を撮像する際に露出を制御する電子機器であれば、どのような電子機器にでも適用できる。
【０１２７】
ところで、本技術は、以下の構成をとることができる。
（１）集光部を介して入射される入射光を電気信号に光電変換する複数の受光素子として、前記入射光を第１の受光光量で受光する第１の前記受光素子、及び前記入射光を前記第１の受光光量よりも少ない第２の受光光量で受光する前記第２の受光素子が設けられた撮像素子と、前記第２の受光素子が行う光電変換により得られる電気信号に基づいて、被写体の撮像時の露出を制御するための露出情報を生成する露出情報生成部と、前記露出情報に基づいて、露出を制御する露出制御部とを含む制御装置。
（２）前記入射光の一部分を遮光するように前記第２の受光素子上に設けられた遮光部をさらに含み、前記第２の受光素子は、前記遮光部を介して受光する、前記第２の受光光量の入射光を、前記電気信号に光電変換する前記（１）に記載の制御装置。
（３）前記遮光部は、前記入射光を偏光することにより、前記入射光の一部分を遮光する偏光子である前記（２）に記載の制御装置。
（４）前記第２の受光素子は、前記撮像素子に設けられた前記複数の受光素子のうち、第１の個数の受光素子を１単位とするブロック内に、前記第１の個数よりも少ない第２の個数だけ配置されている前記（１）乃至（３）に記載の制御装置。
（５）前記ブロック内には、少なくとも１種類の前記偏光子が設けられている前記（４）に記載の制御装置。
（６）前記ブロック内には、TE(Transverse Electric)波に相当する光のみを透過させる第１の偏光子と、TM(Transverse Magnetic)波に相当する光のみを透過させる第２の偏光子が設けられている前記（５）に記載の制御装置。
（７）前記第１の受光素子には、色分離を行うフィルタが設けられ、前記第２の受光素子には、前記偏光子が設けられている前記（３）に記載の制御装置。
（８）前記第２の受光素子には、前記偏光子が重ねられた前記フィルタも設けられている前記（７）に記載の制御装置。
（９）前記複数の受光素子に配置された各フィルタは、ベイヤー配列により配列されている前記（８）に記載の制御装置。
（１０）前記第１の偏光子が設けられた前記第２の受光素子から出力される電気信号と、前記第２の偏光子が設けられた他の前記第２の受光素子から出力される電気信号に基づいて、前記入射光の種類を判別する判別部をさらに含む前記（６）に記載の制御装置。
（１１）少なくとも前記第１の受光素子から得られる電気信号に基づいて、被写体の撮像により得られる撮像画像を生成する撮像生成部と、前記判別部の判別結果に基づいて、前記撮像生成部の撮像モードを設定する設定部とをさらに含む前記（１０）に記載の制御装置。
（１２）前記露出情報生成部は、入射光の光量が予め決められた光量未満である場合、前記第１の受光素子が行う光電変換により得られる電気信号に基づいて、前記露出情報を生成し、入射光の光量が予め決められた光量以上である場合、前記第２の受光素子が行う光電変換により得られる電気信号に基づいて、前記露出情報を生成する前記（１）乃至（１１）に記載の制御装置。
（１３）前記第２の受光素子は、前記第１の受光素子よりも小さな受光面で、前記第２の受光光量の入射光を受光する前記（１）乃至（１１）に記載の制御装置。
（１４）前記第２の受光素子は、前記第１の受光素子よりも短い受光時間で、前記第２の受光光量の入射光を受光する前記（１）乃至（１１）に記載の制御装置。
（１５）集光部を介して入射される入射光を電気信号に光電変換する複数の受光素子として、前記入射光を第１の受光光量で受光する第１の前記受光素子、及び前記入射光を前記第１の受光光量よりも少ない第２の受光光量で受光する前記第２の受光素子が設けられた撮像素子を含む制御装置の制御方法において、前記制御装置による、前記第２の受光素子が行う光電変換により得られる電気信号に基づいて、被写体の撮像時の露出を制御するための露出情報を生成する露出情報生成ステップと、前記露出情報に基づいて、露出を制御する露出制御ステップとを含む制御方法。
（１６）集光部を介して入射される入射光を電気信号に光電変換する複数の受光素子として、前記入射光を第１の受光光量で受光する第１の前記受光素子、及び前記入射光を前記第１の受光光量よりも少ない第２の受光光量で受光する前記第２の受光素子が設けられた撮像素子を含む制御装置のコンピュータを、前記第２の受光素子が行う光電変換により得られる電気信号に基づいて、被写体の撮像時の露出を制御するための露出情報を生成する露出情報生成部と、前記露出情報に基づいて、露出を制御する露出制御部として機能させるためのプログラム。
【０１２８】
上述した一連の処理は、例えばハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、又は、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、例えば汎用のコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
【０１２９】
[コンピュータの構成例]
図８は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータの構成例を示している。
【０１３０】
CPU（Central Processing Unit）７１は、ROM（Read Only Memory）７２、又は記憶部７８に記憶されているプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM（Random Access Memory）７３には、CPU７１が実行するプログラムやデータ等が適宜記憶される。これらのCPU７１、ROM７２、及びRAM７３は、バス７４により相互に接続されている。
【０１３１】
CPU７１にはまた、バス７４を介して入出力インタフェース７５が接続されている。入出力インタフェース７５には、キーボード、マウス、マイクロホン等よりなる入力部７６、ディスプレイ、スピーカ等よりなる出力部７７が接続されている。CPU７１は、入力部７６から入力される指令に対応して各種の処理を実行する。そして、CPU７１は、処理の結果を出力部７７に出力する。
【０１３２】
入出力インタフェース７５に接続されている記憶部７８は、例えばハードディスクからなり、CPU７１が実行するプログラムや各種のデータを記憶する。通信部７９は、インタネットやローカルエリアネットワーク等のネットワークを介して外部の装置と通信する。
【０１３３】
また、通信部７９を介してプログラムを取得し、記憶部７８に記憶してもよい。
【０１３４】
入出力インタフェース７５に接続されているドライブ８０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリ等のリムーバブルメディア８１が装着されたとき、それらを駆動し、そこに記録されているプログラムやデータ等を取得する。取得されたプログラムやデータは、必要に応じて記憶部７８に転送され、記憶される。
【０１３５】
コンピュータにインストールされ、コンピュータによって実行可能な状態とされるプログラムを記録（記憶）する記録媒体は、図８に示すように、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク（ＭＤ（Mini-Disc）を含む）、もしくは半導体メモリ等よりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア８１、又は、プログラムが一時的もしくは永続的に格納されるROM７２や、記憶部７８を構成するハードディスク等により構成される。記録媒体へのプログラムの記録は、必要に応じてルータ、モデム等のインタフェースである通信部７９を介して、ローカルエリアネットワーク、インタネット、デジタル衛星放送といった、有線又は無線の通信媒体を利用して行われる。
【０１３６】
なお、本明細書において、上述した一連の処理を記述するステップは、記載された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、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１３７】
また、本開示は、上述した本実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１３８】
１  デジタルカメラ，  ２１  レンズ，  ２２  絞り，  ２３  CCDセンサ，  ２４  ゲイン制御部，  ２５  AD変換部，  ２６  信号処理部，  ２７  露出情報生成部，  ２８  露出制御部２８，  ２９  デバイス制御部，  ３０  タイミングジェネレータ，  ３１  絞り駆動制御部，  ３２  絞り駆動部，  ５１1,５１2,６１1,６１2  偏光子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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