(57)【要約】【課題】被写体の輝度を補正したビデオデータを生成するとともに、用途に応じて、使用者にとって視認性のよいビデオデータを生成できる撮像装置を提供すること。【解決手段】カメラ１は、撮像素子３を備えるカメラ本体５と、撮像素子３からの撮像信号に基づいてビデオデータを生成するカメラ制御部１５と、上位装置５０との通信を行う通信部３１を有する。カメラ制御部１５は。被写体の輝度データを取得する輝度データ取得部３３と、輝度データに基づいて撮像素子３の感度を調整感度に設定してビデオデータを生成する第１撮像モード撮像部３４と、輝度データに基づいて撮像素子３からの撮像信号のフレームレートを調整フレームレートに設定してビデオデータを生成する第２撮像モード撮像部３５と、通信部３１を介して入力される撮像モード設定指令に基づいて撮像モード撮像部３４、３５を選択的に機能させる撮像モード選択部３６を備える。【選択図】図１
2019197945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を備えるカメラ本体と、
前記撮像素子からの撮像信号に基づいてビデオデータを生成する撮像制御部と、
外部の機器との通信を行うための通信部と、を有し、
前記撮像制御部は、前記撮像信号に含まれる被写体の輝度データを取得する輝度データ取得部と、前記輝度データに基づいて前記撮像素子の感度を調整感度に設定し、前記調整感度の前記撮像信号に基づいて前記ビデオデータを生成する第１撮像モード撮像部と、前記輝度データに基づいて前記撮像素子からの前記撮像信号のフレームレートを調整フレームレートに設定し、前記調整フレームレートの前記撮像信号に基づいて前記ビデオデータを生成する第２撮像モード撮像部と、前記通信部を介して入力される撮像モード設定指令に基づいて前記第１撮像モード撮像部および前記第２撮像モード撮像部の一方を選択的に機能させる撮像モード選択部と、を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像制御部は、前記感度を予め定めた所定の感度に設定し、かつ、前記フレームレートを予め定めた所定のフレームレートに設定し、前記所定の感度および前記所定のフレームレートの前記撮像信号に基づいて前記ビデオデータを生成する第３撮像モード撮像部と、を備え、
前記撮像モード選択部は、前記撮像モード設定指令に基づいて、前記第１撮像モード撮像部、前記第２撮像モード撮像部、および、第３撮像モード撮像部のうちの一つを選択的に機能させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
基準輝度データを記憶保持する記憶部を有し、
前記第１撮像モード撮像部は、前記基準輝度データおよび前記輝度データに基づいて前記感度を設定し、
前記第２撮像モード撮像部は、前記基準輝度データと前記輝度データとに基づいて前記フレームレートを設定することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記感度は、前記撮像信号の出力レベルに対応しており、
前記第１撮像モード撮像部は、前記基準輝度データと前記輝度データとを比較して当該輝度データの輝度が前記基準輝度データの輝度に満たない場合には、前記輝度データの輝度が前記基準輝度データの輝度を満たすまで前記撮像信号を増幅して前記出力レベルを上昇させ、増幅後の前記撮像信号に基づいて前記ビデオデータを生成することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第２撮像モード撮像部は、前記基準輝度データと前記輝度データとを比較して当該輝度データの輝度が当該基準輝度データの輝度に満たない場合には、前記輝度データの輝度が前記基準輝度データの輝度を満たすまで前記フレームレートを低下させ、低下させた後の前記フレームレートの前記撮像信号に基づいて前記ビデオデータを生成することを特徴とする請求項３または４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記通信部は、前記ビデオデータを前記外部の機器に送信することを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記通信部は、ＵＳＢインターフェースを備えることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記カメラ本体を所定の軸線回りに揺動可能に支持する支持機構と、
前記カメラ本体を前記軸線回りに揺動させる磁気駆動機構と、
予め定めた基準姿勢からの前記カメラ本体の変位を検出するためのセンサと、
前記センサからの出力に基づいて前記磁気駆動機構を駆動して前記カメラ本体を前記軸線回りに回転させて当該カメラ本体を前記基準姿勢に戻す揺動制御部と、
を有することを特徴とする請求項１から７のうちのいずれか一項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体の輝度を補正したビデオデータを生成する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像素子からの撮像信号に基づいてビデオデータを生成する撮像装置は特許文献１に記載されている。特許文献１の撮像装置は、撮像信号から取得される被写体の輝度が所定の輝度レベル以下の場合には、撮像素子の感度を上昇させて、ビデオデータを生成する。すなわち、撮像素子の感度は撮像信号の出力レベルに対応しているので、被写体の輝度が所定の輝度レベル以下の場合には、撮像装置は、撮像信号から取得される被写体の輝度が所定の輝度レベルを超えるまで撮像信号を増幅して出力レベルを上昇させ、増幅後の撮像信号に基づいてビデオデータを生成する。
【０００３】
また、特許文献１の撮像装置では、撮像素子の感度を装置の上限に設定しても被写体の輝度が所定の輝度レベルに達しない場合には、輝度が所定の輝度レベルを超えるまで撮像素子が取得する撮像信号のフレームレートを低下させて、ビデオデータを生成する。すなわち、フレームレートを低下させればフレーム毎の撮像素子の露光時間が長くなるので、撮像信号における被写体の輝度を補正できる。よって、フレームレートを低下させた撮像信号に基づいてビデオデータを生成すれば、視認性が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−５０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
被写体の輝度が低いときに一律に撮像素子の感度を上昇させれば、ビデオデータの中で被写体は明るく映し出される。しかし、撮像素子の感度を上昇させると、増幅によって撮像信号に含まれるノイズが増大するので、ビデオデータの映像は粗くなり、鮮明ではなくなる。
【０００６】
ここで、撮像装置を監視カメラの用途に用いる場合などには、ビデオデータの映像が粗くなると、映像に映り込んでいる人物などを判別することが困難となる。従って、撮像素子の感度を高めることによって得られるビデオデータが、必ずしも、撮像装置の使用者にとって視認性が高いものであるとは言えない。
【０００７】
本発明の課題は、被写体の輝度を補正したビデオデータを生成するとともに、用途に応じて、視認性のよいビデオデータを生成できる撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の撮像装置は、撮像素子を備えるカメラ本体と、前記撮像素子からの撮像信号に基づいてビデオデータを生成する撮像制御部と、外部の機器との通信を行うための通信部と、を有し、前記撮像制御部は、前記撮像信号に含まれる被写体の輝度データを取得する輝度データ取得部と、前記輝度データに基づいて前記撮像素子の感度を調整感度に設定し、前記調整感度の前記撮像信号に基づいて前記ビデオデータを生成する第１撮像モード撮像部と、前記輝度データに基づいて前記撮像素子からの前記撮像信号のフレームレートを調整フレームレートに設定し、前記調整フレームレートの前記撮像信号に基づいて前記ビデオデータを生成する第２撮像モード撮像部と、前記通信
部を介して入力される撮像モード設定指令に基づいて前記第１撮像モード撮像部および前記第２撮像モード撮像部の一方を選択的に機能させる撮像モード選択部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、撮像装置は、被写体の輝度に応じて撮像素子の感度を調整してビデオデータを生成する第１撮像モード撮像部と、被写体の輝度に応じて撮像素子が取得する撮像信号のフレームレートを調整する第２撮像モード撮像部とを備える。また、これら第１撮像モード撮像部と第２撮像モード撮像部とは、外部の機器からの撮像モード設定指令によって選択的に機能する。これにより、被写体が低照度環境下にあり被写体の輝度が低い場合には、撮像モード設定指令に基づいて、被写体の輝度に対応させて撮像素子の感度を上昇させて生成したビデオデータと、被写体の輝度に対応させて撮像素子が取得する撮像信号のフレームレートを低下させたビデオデータを選択的に得ることができる。また、被写体が高照度環境下にあり被写体の輝度が高い場合には、撮像モード設定指令に基づいて、被写体の輝度に対応させて撮像素子の感度を低下させて生成したビデオデータと、被写体の輝度に対応させて撮像素子が取得する撮像信号のフレームレートを上昇させたビデオデータを選択的に得ることができる。従って、撮像装置では、被写体の輝度を補正したビデオデータを生成するだけではなく、用途に応じて、視認性のよいビデオデータを生成することができる。
【００１０】
例えば、動きのある被写体が低照度環境下にある場合には、第１撮像モード撮像部を機能させれば、被写体の動きを確認する視認性を確保できる。すなわち、第１撮像モード撮像部を機能させれば、撮像素子の感度を上昇させることによって撮像信号に含まれるノイズが増幅されるので、ビデオデータの映像は粗くなる。しかし、被写体の輝度に対応して撮像素子の感度が上昇するので、ビデオデータの映像は明るくなる。また、フレームレートが低下しないので、被写体の動きはスムーズなままである。よって、撮像装置の使用者は被写体の動きを確認しやすい。一方、動きの少ない被写体が低照度環境下にある場合に第２撮像モード撮像部を機能させれば、被写体を判別する視認性を確保できる。すなわち、第２撮像モード撮像部を機能させれば、被写体の輝度に対応して撮像素子が取得する撮像信号のフレームレートが低下するので、被写体の動きの滑らかさは低下する。しかし、フレームレートに低下によって撮像素子の露光時間が長くなるので、ビデオデータの映像は明るくなる。また、撮像信号に含まれるノイズの増幅によって映像が粗くなることを回避できるので、撮像装置の使用者は被写体を容易に視認できる。
【００１１】
本発明において、前記撮像制御部は、前記感度を予め定めた所定の感度に設定し、かつ、前記フレームレートを予め定めた所定のフレームレートに設定し、前記所定の感度および前記所定のフレームレートの前記撮像信号に基づいて前記ビデオデータを生成する第３撮像モード撮像部と、を備え、前記撮像モード選択部は、前記撮像モード設定指令に基づいて、前記第１撮像モード撮像部、前記第２撮像モード撮像部、および、第３撮像モード撮像部のうちの一つを選択的に機能させるものとすることができる。このようにすれば、撮像装置の使用者は、被写体の輝度にかかわらず、撮像素子の感度を所定の感度とし、所定のフレームレートで取得した撮像信号に基づいて生成したビデオデータを得ることができる。すなわち、被写体の輝度が補正されていないビデオデータを得ることができる。従って、撮像装置の使用者は、実際の被写体に近い映像を視認できる。
【００１２】
本発明において、基準輝度データを記憶保持する記憶部を有し、前記第１撮像モード撮像部は、前記基準輝度データおよび前記輝度データに基づいて前記感度を設定し、前記第２撮像モード撮像部は、前記基準輝度データと前記輝度データとに基づいて前記フレームレートを設定することが望ましい。このようにすれば、撮像素子の感度の設定および、撮像信号のフレームレートの設定を行うことが容易となる。
【００１３】
本発明において、前記感度は、前記撮像信号の出力レベルに対応しており、前記第１撮像モード撮像部は、前記基準輝度データと前記輝度データとを比較して当該輝度データの輝度が前記基準輝度データの輝度に満たない場合には、前記輝度データの輝度が前記基準輝度データの輝度を満たすまで前記撮像信号を増幅して前記出力レベルを上昇させ、増幅後の前記撮像信号に基づいて前記ビデオデータを生成するものとすることができる。
【００１４】
本発明において、前記第２撮像モード撮像部は、前記基準輝度データと前記輝度データとを比較して当該輝度データの輝度が当該基準輝度データの輝度に満たない場合には、前記輝度データの輝度が前記基準輝度データの輝度を満たすまで前記フレームレートを低下させ、低下させた後の前記フレームレートの前記撮像信号に基づいて前記ビデオデータを生成するものとすることができる。
【００１５】
本発明において、前記通信部は、前記ビデオデータを前記外部の機器に送信することが望ましい。このようにすれば、撮像装置の使用者は、外部の機器においてビデオデータの映像を確認しながら、撮像装置に撮像モード設定指令を送信することができる。従って、使用者にとっての視認性を確認しながら、用途に適したビデオデータを生成できる。
【００１６】
本発明において、前記通信部は、ＵＳＢインターフェースを備えることが望ましい。このようにすれば、ＵＶＣ（ＵＳＢ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｌａｓｓ）等の規格に基づいて、外部の機器にビデオデータを送信できる。
【００１７】
本発明において、前記カメラ本体を所定の軸線回りに揺動可能に支持する支持機構と、前記カメラ本体を前記軸線回りに揺動させる磁気駆動機構と、予め定めた基準姿勢からの前記カメラ本体の変位を検出するためのセンサと、前記センサからの出力に基づいて前記磁気駆動機構を駆動して前記カメラ本体を前記軸線回りに回転させて当該カメラ本体を前記基準姿勢に戻す揺動制御部と、を有することが望ましい。このようにすれば、カメラ本体の姿勢が変化することを抑制できるので、ビデオデータの映像の振れを防止或いは抑制できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の撮像装置では、被写体の輝度に応じて撮像素子の感度を調整してビデオデータを生成する第１撮像モード撮像部と、被写体の輝度に応じて撮像素子が取得する撮像信号のフレームレートを調整する第２撮像モード撮像部とが、外部の機器からの撮像モード設定指令によって選択的に機能する。従って、撮像装置によれば、被写体の輝度を補正したビデオデータを取得できるだけではなく、その用途に応じて、視認性のよいビデオデータを生成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用したカメラの概略構成図およびカメラ制御部の説明図である。
【図２】第１撮像モード撮像部の撮像動作の説明図である。
【図３】第２撮像モード撮像部の撮像動作の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した撮像装置の実施の形態であるカメラを説明する。
【００２１】
図１（ａ）は本発明を適用したカメラの概略構成図であり、図１（ｂ）はカメラ制御部の構成例の説明図である。図１に示すように、本例のカメラ１（撮像装置）は、レンズ２および撮像素子３を備えるカメラ本体５と、カメラ本体５を所定の軸線Ｌ０回りに揺動可能に支持する支持機構６と、カメラ本体５を所定の軸線Ｌ０回りに揺動させる磁気駆動機
構７とを有する。カメラ本体５には、予め定めた基準姿勢からのカメラ本体５の変位を検出するためのセンサ８が取り付けられている。また、カメラ１は、センサ８からの出力に基づいて磁気駆動機構７を駆動してカメラ本体５を軸線Ｌ０回りに回転させて、カメラ本体５を基準姿勢に戻す揺動制御部９を備える。
【００２２】
カメラ本体５において、撮像素子３はレンズ２の光軸Ｌ上に配置されている。撮像素子３は、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサである。なお、撮像素子３としてＣＣＤイメージセンサを採用することもできる。撮像素子３は、５ｆｐｓ〜６０ｆｐｓの範囲で設定されたフレームレートの撮像信号を出力可能である。
【００２３】
支持機構６は、カメラ本体５を所定の軸線Ｌ０回りに揺動可能に支持する。本例では、所定の軸線Ｌ０は、レンズ２の光軸Ｌに一致する。なお、所定の軸線Ｌ０は、レンズ２の光軸Ｌと直交する軸線とすることができる。また、支持機構６は、互いに直交する２軸、或いは、３軸に対して、カメラ本体５を揺動可能に支持するものとすることもできる。磁気駆動機構７は、カメラ本体５および支持機構６の一方に取り付けられた駆動マグネット１０と、他方に取り付けらえた駆動コイル１１とを備える。図１に示す例では、駆動マグネット１０はカメラ本体５に取り付けられ、駆動コイル１１は支持機構６に取り付けられている。センサ８は、基準姿勢に対するカメラ本体５の変位を検出可能なものであればよく、例えば、加速度センサを用いることができる。
【００２４】
揺動制御部９の入力側には、センサ８が接続されており、揺動制御部９の出力側には、磁気駆動機構７が接続されている。揺動制御部９は、センサ８からの信号に基づいて駆動コイル１１に電圧を印加する。これにより、揺動制御部９はカメラ本体５を所定の軸線Ｌ０回りに駆動する。
【００２５】
また、カメラ１は、カメラ制御部１５（撮像制御部）を有する。カメラ制御部１５の入力側には撮像素子３が接続されている。カメラ制御部１５の出力側には、ＵＳＢインターフェース１８に接続されたＵＳＢケーブルを介して上位装置５０（外部の機器）が接続可能である。本例において、上位装置５０はコンピュータである。また、カメラ制御部１５には揺動制御部９と、記憶部１６と、が接続されている。
【００２６】
図１（ｂ）に示すように、カメラ制御部１５は、バス２１に接続された、ＣＰＵ２２、ＲＡＭ２３、画像処理用演算部２４、動画エンコ―ディングエンジン２５、ＵＳＢ制御部２６、を備える。また、カメラ制御部１５は、撮像素子３や揺動制御部９との通信を行うためのバス２７（シリアルバス及びパラレルバス）を備える。
【００２７】
ＣＰＵ２２は、カメラ１の全体の制御を司る。画像処理用演算部２４は、撮像素子３からの撮像信号に基づいてビデオデータを生成する画像処理を行う。生成されたビデオデータはＲＡＭ２３に保存される。画像処理用演算部２４は、例えば、ＭＪＰＧ、或いは、Ｈ．２６４等のエンコードを行う。ＵＳＢ制御部２６は、ＵＳＢインターフェース１８を介して、上位装置５０との間で双方向の通信を行う。なお、本例では、ＵＳＢ制御部２６はカメラ制御部１５に含まれているが、ＵＳＢ制御部２６はカメラ制御部１５とは別に設けられ、カメラ制御部１５に通信可能に接続されている場合もある。
【００２８】
記憶部１６には、基準輝度データ１７が記憶保持されている。基準輝度データ１７は、被写体が低照度環境下にあるか否かを判断する基準となる。被写体の輝度が基準輝度データ１７以下の場合には、被写体が低照度環境下にある。
【００２９】
ここで、カメラ制御部１５は、ＲＡＭ２３に記憶保持された制御プログラムがＣＰＵ２２に読み込まれて動作することにより、通信部３１、既定撮像モード撮像部３２（第３撮
像モード撮像部）、輝度データ取得部３３、第１撮像モード撮像部３４、第２撮像モード撮像部３５、および、撮像モード選択部３６、として機能する。すなわち、カメラ制御部１５は、制御プログラムが動作することにより、通信部３１、既定撮像モード撮像部３２（第３撮像モード撮像部）、輝度データ取得部３３、第１撮像モード撮像部３４、第２撮像モード撮像部３５、および、撮像モード選択部３６を備える。
【００３０】
通信部３１は、ＵＳＢインターフェース１８を介して、上位装置５０と通信を行う。すなわち、通信部３１は、上位装置５０からの各種の設定指令を受け付けるとともに、上位装置５０にビデオデータを上位装置５０に送信する。本例では、通信部３１は、ＵＶＣ（ＵＳＢ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｌａｓｓ）規格に基づいて、ビデオデータを上位装置５０に送信する。
【００３１】
既定撮像モード撮像部３２は、撮像素子３の感度を予め定めた所定の感度に設定し、撮像素子３から出力される撮像信号のフレームレートを予め定めた所定のフレームレートに設定する。そして、既定撮像モード撮像部３２は、所定の感度および所定のフレームレートの撮像信号に基づいてビデオデータを生成する。
【００３２】
撮像素子３の感度は、通信部３１を介して入力される感度設定指令によって予め設定される。撮像素子３の感度はＩＳＯ感度である。ここで、撮像素子３の感度は撮像信号の出力レベルに対応している。従って、既定撮像モード撮像部３２は、設定されたＩＳＯ感度に従って撮像信号の増幅率を設定してその出力レベルを増減させる。本例では、感度設定指令により撮像素子３の感度（ＩＳＯ感度）は１００に設定されている。
【００３３】
撮像信号のフレームレートは、通信部３１を介して入力されるフレームレート設定指令によって予め設定される。フレームレートは、５ｆｐｓ〜６０ｆｐｓの範囲で設定される。なお、撮像素子３の露光時間は設定されたフレームレートのフレーム毎に撮像素子３を露光できる最大露光時間である。本例では、フレームレート設定指令により、フレームレートは３０ｆｐｓに設定されている。従って、撮像素子３の露光時間はフレーム毎に１／３０秒である。
【００３４】
輝度データ取得部３３は、被写体の輝度データを取得する。ここで、撮像素子３からの撮像信号には輝度データが含まれている。従って、輝度データ取得部３３は撮像信号から輝度データを取得する。
【００３５】
第１撮像モード撮像部３４は、輝度データおよび基準輝度データ１７に基づいて撮像素子３の感度を調整感度に設定し、調整感度の撮像信号に基づいてビデオデータを生成する。より具体的には、図２に示すように、第１撮像モード撮像部３４は、基準輝度データ１７と輝度データとを比較する（ステップＳＴ１１）。そして、第１撮像モード撮像部３４は、輝度データの輝度が基準輝度データ１７の輝度に満たない場合には、輝度データの輝度が基準輝度データ１７の輝度を満たすまで撮像信号を増幅して出力レベルを上昇させる（ＩＳＯ感度を上昇させる：ステップＳＴ１２）。また、第１撮像モード撮像部３４は、増幅後の撮像信号に基づいて画像処理を行って（ステップＳＴ１３）、ビデオデータを生成する(ステップＳＴ１４）。
【００３６】
本例では、図２に示すように、第１撮像モード撮像部３４は、撮像信号に含まれるフレーム毎の輝度データを、それぞれ基準輝度データ１７と比較する。そして、各フレームの輝度データがそれぞれ基準輝度データ１７を満たすまで、感度設定指令によって予め設定されていたＩＳＯ感度を、一段階ずつ、上昇させる。なお、撮像素子３の感度が最大ＩＳＯ感度に達した場合でも、輝度データの輝度が基準輝度データ１７の輝度に満たない場合には、第１撮像モード撮像部３４は最大ＩＳＯ感度を調整感度とする。
【００３７】
ここで、第１撮像モード撮像部３４は、輝度データの輝度が基準輝度データ１７の輝度を満たしている場合には、予め定めた所定の感度を調整感度に設定して画像処理を行い（ステップＳＴ１５）、ビデオデータを生成する（ステップＳＴ１６）。
【００３８】
第２撮像モード撮像部３５は、輝度データおよび基準輝度データ１７に基づいて撮像素子３からの撮像信号のフレームレートを調整フレームレートに設定し、調整フレームレートの撮像信号に基づいてビデオデータを生成する。より詳細には、図３に示すように、第２撮像モード撮像部３５は、基準輝度データ１７と輝度データとを比較する（ステップＳＴ２１）。そして第２撮像モード撮像部３５は、輝度データの輝度が基準輝度データ１７の輝度に満たない場合には、輝度データの輝度が基準輝度データ１７の輝度を満たすまで、フレームレート設定指令によって予め設定されていたフレームレートからフレームレートを低下させる（ステップＳＴ２２）。また、第２撮像モード撮像部３５は、低下させた後のフレームレートの撮像信号に基づいて画像処理を行い（ステップＳＴ２３）、ビデオデータを生成する（ステップＳＴ２４）。ここで、撮像素子３の露光時間はフレーム毎に露光できる最大露光時間なので、フレームレートを低下させると、撮像素子３の露光時間は長くなる。従って、輝度データの輝度は上昇する。
【００３９】
本例では、図３に示すように、第２撮像モード撮像部３５は、撮像信号に含まれるフレーム毎の輝度データを、それぞれ基準輝度データ１７と比較する。そして、第２撮像モード撮像部３５は、輝度データの輝度が基準輝度データ１７の輝度に満たない場合には、各フレームの輝度データがそれぞれ基準輝度データ１７を満たすまでフレームレートを低下させる。例えば、第２撮像モード撮像部３５は、フレームレートを、５ｆｐｓ毎、１０ｆｐｓ毎、或いは、１５ｆｐｓ毎など、段階的に低下させる。図３に示す例では、フレームレートは５ｆｐｓまで低下している。なお、フレームレートが下限に達した場合でも、輝度データの輝度が基準輝度データ１７の輝度に満たない場合には、第２撮像モード撮像部３５は、下限のフレームレートを調整フレームレートとして設定する。
【００４０】
ここで、第２撮像モード撮像部３５は、被写体が低照度環境下にある場合に、予め上位機器から送信されたフレームレート設定指令によって設定された所定のフレームレートとは異なる調整フレームレートによってビデオデータを生成する。従って、第２撮像モード撮像部３５は、フレームレートを低下させた場合に、生成したビデオデータの各フレームを複数に等分して、フレームの数をフレームレート設定指令によって設定された所定のフレームレートのフレーム数に一致させる（ステップＳＴ２５）。これにより、第２撮像モード撮像部３５は、生成したビデオデータをＵＶＣ規格で上位装置５０に送信するとともに、このビデオデータを上位機器において再生することを可能とする。
【００４１】
低下させたフレームレートの撮像信号のフレーム数を所定のフレームレートのフレーム数に一致させる処理は、調整フレームレートにより生成したビデオデータにおける各フレームのビデオデータ部分に対し、継時的に等分した位置に、フレームの境界を示すフレーム境界信号Ｓを挿入することにより成される。本例では、フレームレート設定指令によって設定された所定のフレームレートは３０ｆｐｓであり、調整フレームレートは５ｆｐｓである。従って、各フレームのビデオデータ部分に対し、継時的に６等分した位置に、フレーム境界信号Ｓを挿入する。これにより、生成されたビデオデータにおける各フレームのビデオデータ部分は、映像が同一の６つのフレームから構成されたものとなる。より詳細には、各フレームのビデオデータ部分は、一つの真のフレームと、５つのダミーフレームとから構成されたものとなる。よって、見かけ上では、生成されたビデオデータのフレームレートは、３０ｆｐｓとなる。
【００４２】
ここで、第２撮像モード撮像部３５は、輝度データの輝度が基準輝度データ１７の輝度
を満たしている場合には、予め定めた所定のフレームレートを調整フレームレートに設定する。そして、当該調整フレームレート（所定のフレームレート）の撮像信号に基づいて画像処理を行い（ステップＳＴ２６）、ビデオデータを生成する（ステップＳＴ２７）。
【００４３】
撮像モード選択部３６は、撮像モード設定指令に基づいて、既定撮像モード撮像部３２、第１撮像モード撮像部３４、および、第２撮像モード撮像部３５のうちの一つを選択的に機能させる。また、撮像モード選択部３６は、撮像モード設定指令を受信すると、次に、異なる撮像モード選択指令を受信するまでの間、先の撮像モード設定指令に基づいて機能させたいずれかの撮像モード撮像部によってビデオデータを生成する。
【００４４】
ここで、既定撮像モード撮像部３２、第１撮像モード撮像部３４、および、第２撮像モード撮像部３５のうちのいずれかによりビデオデータが生成されると、通信部３１はビデオデータを外部に機器にリアルタイムで送信する。従って、カメラ１の使用者は、上位装置５０においてビデオデータの映像をリアルタイムで確認できる。また、使用者は、ビデオデータの映像を確認しながら、撮像モード設定指令をカメラ１に送信して、ビデオデータを生成する撮像モード撮像部を切り替えることができる。
【００４５】
（撮像動作）
カメラ１により被写体を撮像する場合には、まず、カメラ１と上位装置５０とを接続して、上位装置５０からカメラ１に感度設定指令およびフレームレート設定指令を送信する。これにより、カメラ１では、感度設定指令に基づいて撮像素子３の感度が設定される。また、カメラ１では、フレームレート設定指令に基づいて撮像素子３が取得する撮像信号のフレームレートが設定される。
【００４６】
次に、上位装置５０からカメラ１に撮像モード設定指令を送信する。これにより、カメラ１では、撮像モード設定指令に基づいて、既定撮像モード撮像部３２、第１撮像モード撮像部３４、および、第２撮像モード撮像部３５のうちの一つの撮像モード撮像部が選択的に機能した状態となる。撮像モード設定指令の送信は、カメラ１から上位機器５０に送信されるビデオデータを確認しながら行うことができる。
【００４７】
ここで、カメラ１によって、低照度環境下にある被写体の撮像が行われると、第１撮像モード撮像部３４が機能している場合には、撮像素子３の感度が調整され、ビデオデータが生成される。すなわち、撮像素子３からの撮像信号が増幅され、増幅された撮像信号に基づいてビデオデータが生成される。また、第２撮像モード撮像部３５が機能している場合には、撮像素子３が取得する撮像信号のフレームレートが調整され、ビデオデータが生成される。すなわち、フレームレートを低下させることにより、各フレームにおける撮像素子３の露光時間を増加させた撮像信号に基づいてビデオデータが生成される。また、既定撮像モード撮像部３２が機能している場合には、撮像素子３の感度および撮像素子３が取得する撮像信号のフレームレートは、予め定めた感度およびフレームレートから変更されることなく、ビデオデータが生成される。
【００４８】
（作用効果）
本例のカメラ１では、被写体の輝度に応じて感度を調整した撮像素子３の映像信号に基づいて生成したビデオデータと、被写体の輝度に応じてフレームレートを調整した撮像信号に基づいて生成したビデオデータと、感度およびフレームレートを予め定めた設定のままとした映像信号に基づいて生成したビデオデータとを選択的に得ることができる。従って、カメラ１の使用者は、被写体の輝度を補正したビデオデータを取得できるだけではなく、その用途に応じて、使用者にとって視認性のよいビデオデータを得ることができる。
【００４９】
例えば、動きのある被写体が低照度環境下にある場合には、第１撮像モード撮像部３４
を機能させれば、被写体の動きを確認する視認性を確保できる。すなわち、第１撮像モード撮像部３４を機能させれば撮像素子３の感度を上昇させることによって撮像信号に含まれるノイズが増幅されるので、ビデオデータの映像は粗くなる。しかし、被写体の輝度に対応して撮像素子３の感度が上昇するので、ビデオデータの映像は明るくなる。また、フレームレートが低下しないので、被写体の動きはスムーズなままである。よって、カメラ１の使用者は被写体の動きを確認しやすい。
【００５０】
一方、動きの少ない被写体が低照度環境下にある場合に第２撮像モード撮像部３５を機能させれば、被写体を判別する視認性を確保できる。すなわち、第２撮像モード撮像部３５を機能させれば、被写体の輝度に対応して撮像素子３が取得する撮像信号のフレームレートが低下するので、被写体の動きの滑らかさは低下する。しかし、フレームレートに低下によって撮像素子３の露光時間が長くなるので、ビデオデータの映像は明るくなる。また、撮像信号に含まれるノイズの増幅によって映像が粗くなることを回避できるので、カメラ１の使用者は被写体を容易に視認できる。
【００５１】
さらに、既定撮像モード撮像部３２を機能させれば、被写体の輝度が補正されていないビデオデータを得ることができる。従って、カメラ１の使用者は、実際の被写体に近い映像を視認できる。
【００５２】
また、本例では、記憶部１６に記憶保持された基準輝度データ１７と、撮像信号に含まれる輝度データとを比較して、被写体の輝度を補正するので、撮像素子３の感度の設定および、撮像信号のフレームレートの設定を行うことが容易となる。
【００５３】
さらに、本例では、通信部３１はＵＳＢインターフェース１８を備えており、ＵＶＣ（ＵＳＢ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃｌａｓｓ）の規格に基づいてビデオデータを送信する。従って、上位装置５０において、ビデオデータの閲覧が容易である。
【００５４】
また、本例では、カメラ１は、カメラ本体５を所定の軸線Ｌ０回りに揺動可能に支持する支持機構６と、カメラ本体５を軸線Ｌ０回りに揺動させる磁気駆動機構７と、センサ８と、磁気駆動機構７を駆動制御してカメラ本体５を基準姿勢に戻す揺動制御部９とを有する。従って、カメラ本体５の姿勢が変化することを抑制できるので、ビデオデータの映像の振れを防止或いは抑制できる。ここで、第２撮像モード撮像部３５を機能させた場合には、カメラ本体５の姿勢が変化したときにビデオデータの映像が大きく変動しやすくなる。従って、カメラ本体５の姿勢の変化を抑制すれば、フレームレートを低減した場合でもビデオデータの映像の乱れを低減できる。
【００５５】
（その他の実施の形態）
被写体が高照度環境下にあり、その輝度が高い場合にも、輝度が低い場合と同様に、使用者の撮像モード設定指令に基づいて、被写体の輝度に対応させて撮像素子３の感度を低下させて生成したビデオデータ、または、被写体の輝度に対応させて撮像素子３が取得する撮像信号のフレームレートを増加させて生成したビデオデータを、得ることができる。
【００５６】
この場合には、基準輝度データ１７は、被写体が高照度環境下にあるか否かを判断する基準となるものとする。
【００５７】
第１撮像モード撮像部３４は、基準輝度データ１７と輝度データとを比較する。そして、輝度データの輝度が基準輝度データ１７の輝度を超える場合には、輝度データの輝度が基準輝度データ１７の輝度を満たすまで撮像信号の増幅率を低下させて出力レベルを低下させて（ＩＳＯ感度を下降させて）、増幅率を低下させた後の撮像信号に基づいてビデオデータを生成する。
【００５８】
第２撮像モード撮像部３５は、第２撮像モード撮像部３５は、基準輝度データ１７と輝度データとを比較して輝度データの輝度が基準輝度データ１７の輝度を超える場合には、輝度データの輝度が基準輝度データ１７の輝度以下となるまでフレームレートを高めて、高めた後のフレームレートの撮像信号に基づいてビデオデータを生成する。ここで、撮像素子３の露光時間はフレーム毎に露光できる最大露光時間なので、フレームレートを高めると、撮像素子３の露光時間は減少する。従って、輝度データの輝度は低下する。
【００５９】
このようにすれば、被写体が高照度環境下にある場合においても、カメラ１は、被写体の輝度を補正したビデオデータを生成するだけではなく、用途に応じて、視認性のよいビデオデータを生成きる。
【符号の説明】
【００６０】
１…カメラ（撮像装置）、２…レンズ、３…撮像素子、５…カメラ本体、６…支持機構、７…磁気駆動機構、８…センサ、９…揺動制御部、１０…駆動マグネット、１１…駆動コイル、１５…カメラ制御部（撮像制御部）、１６…記憶部、１７…基準輝度データ、１８…ＵＳＢインターフェース、２１…バス、２２…ＣＰＵ、２３…ＲＡＭ、２４…画像処理用演算部、２５…動画エンコ―ディングエンジン、２６…ＵＳＢ制御部、２７…バス、３１…通信部、３２…既定撮像モード撮像部（第３撮像モード撮像部）、３３…輝度データ取得部、３４…第１撮像モード撮像部、３５…第２撮像モード撮像部、３６…撮像モード選択部、５０…上位装置（外部の機器）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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