(57)【要約】【課題】テレ端撮影や暗い環境でも、スポットライト照射による明るい環境で高精度なオートフォーカス制御を実現する。【解決手段】撮像部と、光照射を行うビームライトを有し、露出制御部が、撮影環境の明るさ情報（ＥＶ値）、フィルム感度（ＩＳＯ感度）、絞り（Ｆ値）設定値の少なくともいずれかの情報を含む露出制御情報をビームライト制御信号出力部に出力する。ビームライト制御信号出力部は、露出制御情報に基づいて、入力光量がオートフォーカス制御に十分な光量であるか否かを判定し、十分でないと判定した場合、ビームライトの照射光を被写体に向けて照射させる制御信号を出力する。これに対応させてカメラの露出制御に光学絞りを絞り込み被写界深度を深くし自動露出させる。カメラのフォーカスを容易にさせる。【選択図】図５
2015219274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像部と、光照射を行うビームライトと、
露出制御を実行する露出制御部と、
フォーカス制御を実行するフォーカス制御部と、
前記ビームライトの制御信号を出力するビームライト制御信号出力部を有し、
前記露出制御部は、露出制御情報を前記ビームライト制御信号出力部に出力し、
前記ビームライト制御信号出力部は、前記露出制御情報に基づいて、撮像部を介する入力光量が、前記フォーカス制御部の実行するオートフォーカス制御に十分な光量であるか否かを判定し、十分でないと判定した場合、前記ビームライトの照射光を被写体に照射させるビームライト駆動要求を出力する撮像装置。
【請求項２】
前記ビームライト制御信号出力部は、
前記撮像部のズーム設定情報に基づいて、ズーム設定がズームイン設定である場合に、前記ビームライト駆動要求を出力する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記露出制御部は、
撮影環境の明るさ情報（ＥＶ値）、フィルム感度（ＩＳＯ感度）、絞り（Ｆ値）設定値の少なくともいずれかの情報を含む露出制御情報を前記ビームライト制御信号出力部に出力し、
前記ビームライト制御信号出力部は、撮影環境の明るさ情報（ＥＶ値）、フィルム感度（ＩＳＯ感度）、絞り（Ｆ値）設定値の少なくともいずれかの情報を含む露出制御情報に基づいて、撮像部を介する入力光量が、前記フォーカス制御部の実行するオートフォーカス制御に十分な光量であるか否かを判定し、十分でないと判定した場合、前記ビームライトの照射光を被写体に照射させるビームライト駆動要求を出力する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記ビームライト制御信号出力部は、
前記ビームライトの方向を撮像装置のレンズ方向である被写体方向に固定し、照射光を被写体に照射させるビームライト駆動要求を出力する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記露出制御部は、
前記ビームライト制御信号出力部からのビームライト駆動要求が出力された後、ビームライトが被写体に照射された状態で、自動露出制御を実行する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記フォーカス制御部は、
前記ビームライト制御信号出力部からのビームライト駆動要求が出力された後、ビームライトが被写体に照射された状態で、オートフォーカス制御を実行する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記フォーカス制御部は、
前記ビームライト制御信号出力部からのビームライト駆動要求が出力された後、ビームライトが被写体に照射され、かつ、
前記露出制御部において、ビームライト照射状態での露出制御によって絞りの絞り込みが実行され、被写界深度が深く設定された後に、オートフォーカス制御を実行する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
撮像装置に装着される投光装置であり、
光照射を行うビームライトと、
前記ビームライトの照射光の制御を実行するビームライト制御部を有し、
前記ビームライト制御部は、
撮像装置の露出制御部の取得する露出制御情報に基づいて生成されるビームライト制御要求を入力して、前記ビームライトの照射光を被写体に照射させるビームライト制御を実行する投光装置。
【請求項９】
前記ビームライトの制御信号は、撮像部を介する入力光量がオートフォーカス制御に十分な光量でないと判定した場合に、ビームライト制御部に入力される要求信号である請求項８に記載の投光装置。
【請求項１０】
前記ビームライト制御信号は、前記撮像装置のズーム設定がズームイン設定である場合に、ビームライト制御部に入力される要求信号である請求項８に記載の投光装置。
【請求項１１】
前記露出制御情報は、撮影環境の明るさ情報（ＥＶ値）、フィルム感度（ＩＳＯ感度）、絞り（Ｆ値）設定値の少なくともいずれかの情報を含む情報である請求項８に記載の投光装置。
【請求項１２】
撮像装置において実行するビームライト制御方法であり、
前記撮像装置は、
撮像部と、光照射を行うビームライトと、
露出制御を実行する露出制御部と、
フォーカス制御を実行するフォーカス制御部と、
前記ビームライトの制御信号を出力するビームライト制御信号出力部を有し、
前記露出制御部は、
露出制御情報を前記ビームライト制御信号出力部に出力し、
前記ビームライト制御信号出力部は、
前記露出制御情報に基づいて、撮像部を介する入力光量が、前記フォーカス制御部の実行するオートフォーカス制御に十分な光量であるか否かを判定し、十分でないと判定した場合、前記ビームライトの照射光を被写体に照射させるビームライト駆動要求を出力するビームライト制御方法。
【請求項１３】
投光装置において実行するビームライト制御方法であり、
前記投光装置は、
光照射を行うビームライトと、
前記ビームライトの照射光の制御を実行するビームライト制御部を有し、
前記ビームライト制御部は、
撮像装置の露出制御部の取得する露出制御情報に基づいて生成されるビームライト制御要求を入力して、前記ビームライトの照射光を被写体に照射させるビームライト制御を実行するビームライト制御方法。
【請求項１４】
撮像装置においてビームライト制御処理を実行させるプログラムであり、
前記撮像装置は、
撮像部と、光照射を行うビームライトと、
露出制御を実行する露出制御部と、
フォーカス制御を実行するフォーカス制御部と、
前記ビームライトの制御信号を出力するビームライト制御信号出力部を有し、
前記プログラムは、前記露出制御部に、露出制御情報を前記ビームライト制御信号出力部に出力させ、
前記ビームライト制御信号出力部に、前記露出制御情報に基づいて、撮像部を介する入力光量が、前記フォーカス制御部の実行するオートフォーカス制御に十分な光量であるか否かを判定させ、十分でないと判定した場合、前記ビームライトの照射光を被写体に照射させるビームライト駆動要求を出力させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、撮像装置、投光装置、およびビームライト制御方法、並びにプログラムに関する。具体的には、カメラの撮影被写体に対してスポットライトを照射する撮像装置、投光装置、およびビームライト制御方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば人の顔などの特定の被写体領域にスポットライトを照射してビデオカメラ等の撮像装置で画像を撮影することで、特定被写体を際立たせた画像の撮影が可能となる。
【０００３】
なお、光照射を実行しながら画像撮影を行う装置を開示した従来技術として、例えば特許文献１（特許第３５４８７３３号公報）、特許文献２（特許第３６７７９８７号公報）等がある。
特許文献１（特許第３５４８７３３号公報）は、雲台のインナージンバルを、カメラ内蔵ジャイロを使用して制御する構成を開示している。
特許文献２（特許第３６７７９８７号公報）は、ユーザ指示による照明の被写体追尾構成を開示している。
【０００４】
光照射を行いながら画像撮影を行う具体例としては、例えばスタジオ撮影などにおいてスポットライトを当てながら画像撮影を行う構成や、照明を特定被写体に追尾させて特定被写体を撮影する監視カメラなとがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５４８７３３号公報
【特許文献２】特許第３６７７９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
多くのカメラでは、画像撮影を行う場合に被写体に対するフォーカス制御を自動的に実行するオートフォーカス制御を利用している。しかし、このオートフォーカス制御においては、暗い環境では露出光量を得るため自動露出制御によって光学絞りを開放するので被写界深度が浅くなり、さらにテレ端設定などのズームイン設定の光学レンズ−長焦点状態においても、合焦範囲を示す指標値である被写界深度が浅く（狭く）なり、オートフォーカス制御は困難になる。
【０００７】
本開示は、例えば上記問題点等に鑑みてなされたものであり、撮影環境が暗い場合や、テレ端設定時などのズームイン状態においても高精度なオートフォーカス制御を実行可能とする撮像装置、投光装置、およびビームライト制御方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の第１の側面は、
撮像部と、光照射を行うビームライトと、
露出制御を実行する露出制御部と、
フォーカス制御を実行するフォーカス制御部と、
前記ビームライトの制御信号を出力するビームライト制御信号出力部を有し、
前記露出制御部は、露出制御情報を前記ビームライト制御信号出力部に出力し、
前記ビームライト制御信号出力部は、前記露出制御情報に基づいて、撮像部を介する入力光量が、前記フォーカス制御部の実行するオートフォーカス制御に十分な光量であるか否かを判定し、十分でないと判定した場合、前記ビームライトの照射光を被写体に照射させるビームライト駆動要求を出力する撮像装置にある。
【０００９】
さらに、本開示の撮像装置の一実施態様において、前記ビームライト制御信号出力部は、前記撮像部のズーム設定情報に基づいて、ズーム設定がズームイン設定である場合に、前記ビームライト駆動要求を出力する。
【００１０】
さらに、本開示の撮像装置の一実施態様において、前記露出制御部は、撮影環境の明るさ情報（ＥＶ値）、フィルム感度（ＩＳＯ感度）、絞り（Ｆ値）設定値の少なくともいずれかの情報を含む露出制御情報を前記ビームライト制御信号出力部に出力し、前記ビームライト制御信号出力部は、撮影環境の明るさ情報（ＥＶ値）、フィルム感度（ＩＳＯ感度）、絞り（Ｆ値）設定値の少なくともいずれかの情報を含む露出制御情報に基づいて、撮像部を介する入力光量が、前記フォーカス制御部の実行するオートフォーカス制御に十分な光量であるか否かを判定し、十分でないと判定した場合、前記ビームライトの照射光を被写体に照射させるビームライト駆動要求を出力する。
【００１１】
さらに、本開示の撮像装置の一実施態様において、前記ビームライト制御信号出力部は、前記ビームライトの方向を撮像装置のレンズ方向である被写体方向に固定し、照射光を被写体に照射させるビームライト駆動要求を出力する。
【００１２】
さらに、本開示の撮像装置の一実施態様において、前記露出制御部は、前記ビームライト制御信号出力部からのビームライト駆動要求が出力された後、ビームライトが被写体に照射された状態で、自動露出制御を実行する。
【００１３】
さらに、本開示の撮像装置の一実施態様において、前記フォーカス制御部は、前記ビームライト制御信号出力部からのビームライト駆動要求が出力された後、ビームライトが被写体に照射された状態で、オートフォーカス制御を実行する。
【００１４】
さらに、本開示の撮像装置の一実施態様において、前記フォーカス制御部は、前記ビームライト制御信号出力部からのビームライト駆動要求が出力された後、ビームライトが被写体に照射され、かつ、前記露出制御部において、ビームライト照射状態での露出制御によって絞りの絞り込みが実行され、被写界深度が深く設定された後に、オートフォーカス制御を実行する。
【００１５】
さらに、本開示の第２の側面は、
撮像装置に装着される投光装置であり、
光照射を行うビームライトと、
前記ビームライトの照射光の制御を実行するビームライト制御部を有し、
前記ビームライト制御部は、
撮像装置の露出制御部の取得する露出制御情報に基づいて生成されるビームライト制御要求を入力して、前記ビームライトの照射光を被写体に照射させるビームライト制御を実行する投光装置にある。
【００１６】
さらに、本開示の投光装置の一実施態様において、前記ビームライトの制御信号は、撮像部を介する入力光量がオートフォーカス制御に十分な光量でないと判定した場合に、ビームライト制御部に入力される要求信号である。
【００１７】
さらに、本開示の投光装置の一実施態様において、前記ビームライト制御信号は、前記撮像装置のズーム設定がズームイン設定である場合に、ビームライト制御部に入力される要求信号である。
【００１８】
さらに、本開示の投光装置の一実施態様において、前記露出制御情報は、撮影環境の明るさ情報（ＥＶ値）、フィルム感度（ＩＳＯ感度）、絞り（Ｆ値）設定値の少なくともいずれかの情報を含む情報である。
【００１９】
さらに、本開示の第３の側面は、
撮像装置において実行するビームライト制御方法であり、
前記撮像装置は、
撮像部と、光照射を行うビームライトと、
露出制御を実行する露出制御部と、
フォーカス制御を実行するフォーカス制御部と、
前記ビームライトの制御信号を出力するビームライト制御信号出力部を有し、
前記露出制御部は、
露出制御情報を前記ビームライト制御信号出力部に出力し、
前記ビームライト制御信号出力部は、
前記露出制御情報に基づいて、撮像部を介する入力光量が、前記フォーカス制御部の実行するオートフォーカス制御に十分な光量であるか否かを判定し、十分でないと判定した場合、前記ビームライトの照射光を被写体に照射させるビームライト駆動要求を出力するビームライト制御方法にある。
【００２０】
さらに、本開示の第４の側面は、
投光装置において実行するビームライト制御方法であり、
前記投光装置は、
光照射を行うビームライトと、
前記ビームライトの照射光の制御を実行するビームライト制御部を有し、
前記ビームライト制御部は、
撮像装置の露出制御部の取得する露出制御情報に基づいて生成されるビームライト制御要求を入力して、前記ビームライトの照射光を被写体に照射させるビームライト制御を実行するビームライト制御方法にある。
【００２１】
さらに、本開示の第５の側面は、
撮像装置においてビームライト制御処理を実行させるプログラムであり、
前記撮像装置は、
撮像部と、光照射を行うビームライトと、
露出制御を実行する露出制御部と、
フォーカス制御を実行するフォーカス制御部と、
前記ビームライトの制御信号を出力するビームライト制御信号出力部を有し、
前記プログラムは、前記露出制御部に、露出制御情報を前記ビームライト制御信号出力部に出力させ、
前記ビームライト制御信号出力部に、前記露出制御情報に基づいて、撮像部を介する入力光量が、前記フォーカス制御部の実行するオートフォーカス制御に十分な光量であるか否かを判定させ、十分でないと判定した場合、前記ビームライトの照射光を被写体に照射させるビームライト駆動要求を出力させるプログラムにある。
【００２２】
なお、本開示のプログラムは、例えば、様々なプログラム・コードを実行可能な情報処理装置やコンピュータ・システムに対して、コンピュータ可読な形式で提供する記憶媒体、通信媒体によって提供可能なプログラムである。このようなプログラムをコンピュータ可読な形式で提供することにより、情報処理装置やコンピュータ・システム上でプログラムに応じた処理が実現される。
【００２３】
本開示のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。なお、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
【発明の効果】
【００２４】
本開示の一実施例の構成によれば、テレ端撮影や暗い環境でも、スポットライト照射による明るい環境で高精度なオートフォーカス制御を実現される。
具体的には、撮像部と、光照射を行うビームライトを有し、露出制御部が、撮影環境の明るさ情報（ＥＶ値）、フィルム感度（ＩＳＯ感度）、絞り（Ｆ値）設定値の少なくともいずれかの情報を含む露出制御情報をビームライト制御信号出力部に出力する。ビームライト制御信号出力部は、露出制御情報に基づいて、撮像部を介する入力光量が、フォーカス制御部の実行するオートフォーカス制御に十分な光量であるか否かを判定し、十分でないと判定した場合、ビームライトの照射光を被写体に向けて照射させる制御信号を出力する。露出制御部はビームライト照射開始で自動露出制御での絞りの絞り込みが実行され、被写界深度が深く設定される。
本構成により、テレ端撮影や暗い環境でも、スポットライト照射による明るい環境で高精度なオートフォーカス制御を実現される。
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また付加的な効果があってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】撮像装置の構成について説明する図である。
【図２】ビームライトの制御例について説明する図である。
【図３】ズーム生体設定と被写界深度の対応について説明する図である。
【図４】ズームアウト設定時の撮影処理シーケンスについて説明する図である。
【図５】ズームイン設定時の撮影処理シーケンスについて説明する図である。
【図６】各種の撮像素子を利用した様々な画像撮影時の許容錯乱円について説明する図である。
【図７】被写界深度とレンズ焦点距離との対応関係について説明する図である。
【図８】被写界深度とレンズ焦点距離との対応関係について説明する図である。
【図９】撮影環境の明るさとビームライト使用との対応関係例について説明する図である。
【図１０】撮像装置の構成例について説明する図である。
【図１１】ビームライト制御部の構成例について説明する図である。
【図１２】画像撮影処理の処理シーケンスについて説明する図である。
【図１３】画像撮影処理の処理シーケンスについて説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら本開示の撮像装置、投光装置、およびビームライト制御方法、並びにプログラムの詳細について説明する。なお、説明は以下の項目に従って行う。
１．撮像装置の構成と処理の概要について
２．ビームライトの利用例について
３．フォーカス制御の精度指標値としての許容錯乱円について
４．撮影環境の明るさとビームライト使用との関係について
５．撮像装置の構成例について
６．本開示の撮像装置が実行する処理シーケンスについて
７．本開示の構成のまとめ
【００２７】
［１．撮像装置の構成と処理の概要について］
まず、図１以下を参照して、本開示の撮像装置の構成と処理の概要について説明する。
図１に示すように、本開示の撮像装置１０は、投光手段としてのビームライト２０を備えており、撮影画像４０内の被写体の一部にスポットライトを照射する構成を有する。撮影画像４０のスポットライト照射領域４５は、撮影画像４０の他の画像領域より明るくなり、スポットライト照射領域４０内の被写体を際立たせた画像を撮影することができる。
【００２８】
なお、撮像装置１０は、例えば、静止画および動画の双方を撮影可能なカメラである。静止画や動画の撮影時にビームライト２０を点灯して特定領域にスポットライトを照射しながら画像撮影を実行する。
【００２９】
ビームライト２０は、例えば白色光照射型ＬＥＤによって構成される。
ビームライト２０は、指向角制御によりスポットライトの照射方向を制御可能である。また、配光角制御により、スポットライトの照射領域を拡大および縮小する制御が可能である。
【００３０】
図２は、ビームライト２０の（ａ）指向角制御例と、（ｂ）配光角制御例を示す図である。
（ａ）指向角制御は、図２（ａ）に示すように、スポットライトの照射方向を制御する処理である。ビームライト２０は、Ｘ軸（ピッチ）、Ｙ軸（ヨー）、Ｚ軸（ロール）３軸方向に自在に駆動可能な構成であり、任意の方向にスポットライトを照射することができる。図２（ａ）にはスポットライト照射領域４５ａ〜４５ｃの３つの例を示しているが、ビームライト２０の駆動範囲内であれば、任意の領域に照射領域を設定することができる。なお、ビームライト２０の駆動構成の詳細については後段で説明する。
【００３１】
（ｂ）配光角制御は、図２（ｂ）に示すように、スポットライトの大きさ、すなわち照射領域の大きさを変更する制御である。ビームライトの光源の広がりを制御する光学レンズの制御によって、配光角を制御する。
図２（ｂ）には、配光角制御によって設定される２つの大きさの異なるスポットライト照射領域４５ｄ〜４５ｅを示している。このように、ビームライト２０の配光角制御可能範囲内であれば、任意の大きさの照射領域を設定することができる。なお、ビームライトの配光角は例えば６°〜２５°の範囲で制御可能である。
【００３２】
ビームライト２０の指向角および配光角の制御は、ユーザの指示入力によって実行することが可能である。ユーザ指示は、例えば、撮像装置１０の入力部を介して行われる。
【００３３】
［２．ビームライトの利用例について］
次に、図３以下を参照してビームライト２０の利用例について説明する。
前述したように、多くのカメラでは、画像撮影を行う場合に被写体に対するフォーカス制御を自動的に実行するオートフォーカス制御を利用している。本実施例における撮像装置１０もオートフォーカス制御機構を有している。
しかし、オートフォーカス制御は、例えば撮像装置の撮影画像に基づくコントラスト検出などに基づいて行うのが一般的であり、暗い環境では、正しいフォーカス制御が困難になるという問題がある。
【００３４】
また、テレ端設定時などのズームイン状態に設定した場合、被写界深度が浅く（狭く）なるため、オートフォーカス制御が困難になる。なお、被写界深度は合焦範囲を示す指標値であり、被写界深度が浅く（狭く）なるとは合焦する奥行き（カメラからの距離）の範囲が狭くなることを意味する。
図３は、以下の画像撮影例を示している。
（１）ワイド端等のズームアウト設定による画像撮影例
（２）テレ端等のズームイン設定による画像撮影例
【００３５】
図３（１）に示すワイド端等のズームアウト設定による画像撮影例では、被写界深度が深く（広く）なる。すなわち、焦点の合う範囲である合焦範囲が広く設定されるため合焦処理であるオートフォーカス制御が、比較的、容易に行われる。
一方、図３（２）に示すテレ端等のズームイン設定による画像撮影例では、被写界深度が浅く（狭く）なる。すなわち、合焦範囲が狭く設定されるため合焦処理であるオートフォーカス制御が困難になる。特に、撮影環境が暗い場合は、困難性が高まることになる。
この問題を解消するため、本開示の処理では、テレ端等のズームイン設定による画像撮影を行う場合、撮影環境の明るさに応じてビームライト２０によるスポットライト照射を行ってオートフォーカス制御を実行する。
【００３６】
図４、図５を参照して、以下の２つの設定の画像撮影処理における撮像装置１０とビームライト２０の実行する処理のシーケンスについてそれぞれ説明する。
（１）ワイド端等のズームアウト設定による画像撮影処理における処理シーケンス
（２）テレ端等のズームイン設定による画像撮影処理における処理シーケンス
【００３７】
まず、図４を参照して、（１）ワイド端等のズームアウト設定による画像撮影処理における撮像装置１０とビームライト２０の実行する処理のシーケンスについて説明する。
図３（１）を参照して説明したように、ワイド端等のズームアウト設定による画像撮影例では、被写界深度が深く（広く）なる。すなわち、合焦範囲が広く、焦点の合う範囲が大きく設定されるため合焦処理であるオートフォーカス制御は、比較的、容易に行われる。
【００３８】
このズームアウト設定での撮影処理における撮像装置１０とビームライト２０の処理は、図４（１ｂ）に示すシーケンスに従った処理となる。
撮像装置１０は、図４（１ｂ）に示すステップＳ１１〜Ｓ１４に従って、順次、処理を行なう。ビームライト２０に対しては、ステップＳ２１に示す処理が実行される。
【００３９】
以下、各ステップの処理について説明する。
まず、ステップＳ１１において、カメラによる画像撮影を行う撮影者であるユーザの操作により、ズームアウト状態に設定する処理が実行される。
【００４０】
この撮像装置１０に対するズームアウト設定がなされると、この設定情報に基づいて、ビームライト２０に対する処理として、ステップＳ２１に示す処理が実行される。
ステップＳ２１の処理は、ビームライト２０の設定を制御する処理である。具体的には、ビームライト２０の指向角度をユーザによって操作可能な状態に設定し、さらに、ビームライト２０の発光部のオン／オフ制御についても、ユーザ操作を可能な状態に設定する。
【００４１】
その後、撮像装置１０は、ステップＳ１２の処理を実行する。
ステップＳ１２では露出制御を実行する。ここでは自動露出制御（ＡＥ）を実行する。具体的には絞り（ＩＲＩＳ）を開く（＝Ｆ値を小さくする）処理を行ない、光学部を明るくし、入力光量を多くする設定とする。なお、この露出制御は、撮影環境の明るさに応じた処理として実行する。
【００４２】
さらに、撮像装置１０は、ステップＳ１３において、フォーカス制御を行う。
例えば撮像装置１０に入力する被写体画像のコントラスト検出によるオートフォーカス制御を行う。
先に図３を参照して説明したしように、ズームアウト設定では合焦範囲が広いため、比較的容易にフォーカス位置が決定できる。
【００４３】
次に、撮像装置１０はステップＳ１４において、画像、例えば動画撮影を開始する。
なお、このステップＳ１４の開始時点で、自動露出制御、オートフォーカス制御が完了しており、最適な露出、フォーカス設定の下で画像を撮影することができる。
ビームライト２０については、ユーザ操作可能な状態であり、ユーザ設定に基づいて任意の方向、大きさ、明るさのスポットライトを照射しながら撮影を行うことができる。
【００４４】
次に、図５を参照して、（２）テレ端等のズームイン設定による画像撮影処理における撮像装置１０とビームライト２０の実行する処理のシーケンスについて説明する。
図３（２）を参照して説明したように、テレ端等のズームイン設定による画像撮影例では、被写界深度が浅く（狭く）なる。すなわち、焦点の合う範囲が狭く設定されるため合焦処理であるオートフォーカス制御が、比較的、困難になる。
【００４５】
このズームイン設定での撮影処理における撮像装置１０とビームライト２０の処理は、図５（２ｂ）に示すシーケンスに従った処理となる。
撮像装置１０は、図５（２ｂ）に示すステップＳ３１〜Ｓ３４に従って、順次、処理を行なう。ビームライト２０に対しては、ステップＳ４１に示す処理が実行される。
【００４６】
以下、各ステップの処理について説明する。
まず、ステップＳ３１において、カメラによる画像撮影を行う撮影者であるユーザの操作により、ズームイン状態に設定する処理が実行される。
【００４７】
この撮像装置１０に対するズームイン設定がなされた後、ステップＳ３２の処理を実行する。
ステップＳ３２では露出制御を実行する。ここでは自動露出制御（ＡＥ）を実行する。
この露出制御の初期段階において、環境光の明るさ（ＥＶ値）やフィルム感度（ＩＳＯ感度）等の情報取得処理や、絞り（Ｆ値）の設定等の制御などを行うが、これらの情報取得や設定段階で、十分な明るさが得られていないと判断した場合、ビームライト２０の方向や発光制御を行うビームライト制御部に対して制御信号を出力し、ビームライト２０の発光制御を実行させる。
すなわち、ビームライト２０に対して、ステップＳ４１に示す処理を実行する。
【００４８】
ステップＳ４１の処理は、ビームライト２０を制御する処理である。具体的には、ユーザによる操作可能な状態を停止し、ビームライト制御部による強制的な制御を行う。具体的には、ビームライト２０の指向角度、すなわち指向方向を撮像装置の前方、レンズの向けられた方向に固定する。また、ビームライト２０の発光をオンとし、被写体に姿勢安定状態で照射させるスポットライト照射状態に設定する。
【００４９】
その後、撮像装置１０は、ステップＳ３２の露出制御を実行する。
この露出制御は、ビームライト２０が被写体方向に照射され、被写体近傍が明るい状態に設定された状態で実行される。明るい状態で、自動露出制御（ＡＥ）が実行されるので、絞り（ＩＲＩＳ）を絞る（＝Ｆ値を大きくする）処理を行なって、被写界深度を深く（広く）することが可能となり、合焦範囲を広がる。この結果、次のオートフォーカス制御が行いやすくする。
【００５０】
さらに、撮像装置１０は、ステップＳ３３において、オートフォーカス制御を行う。
例えば撮像装置１０に入力する被写体画像のコントラスト検出によるオートフォーカス制御を行う。
先に図３を参照して説明したしように、ズームイン設定では合焦範囲が狭いため、オートフォーカス制御が困難である。
【００５１】
しかし、本開示の処理では、ステップＳ４１においてビームライト２０を被写体に向けて照射して、ステップＳ３２における自動露出制御を行う。すなわち、スポットライトを照射した明るい状態自動露出制御を行うため、絞り（ＩＲＩＳ）を絞る（＝Ｆ値を大きくする）ことが可能となる。この処理により、被写界深度を深く（広く）でき、合焦範囲を広げ、オートフォーカス制御を行いやすくすることができる。
【００５２】
次に、撮像装置１０はステップＳ３４において、画像、例えば動画撮影を開始する。
なお、このステップＳ３４の開始時点で、自動露出制御、オートフォーカス制御が完了しており、最適な露出、フォーカス設定の下で画像を撮影することができる。
ビームライト２０については、ユーザ操作は禁止された状態であり、被写体方向に姿勢安定状態でスポットライトが照射された状態として固定される。
なお、撮影開始後は、ユーザ操作可能な状態に設定可能な構成としてもよい。
【００５３】
図３〜図５において、ズームアウト撮影時とズームイン撮影時の処理について説明した。これらの説明で理解されるように、ズームアウト設定では、被写界深度が深く合焦範囲が広いためオートフォーカス制御が容易であるが、ズームイン設定では、被写界深度が浅く合焦範囲が狭くなるため、オートフォーカス制御が困難になるという特性がある。
【００５４】
［３．フォーカス制御の精度指標値としての許容錯乱円について］
オートフォーカス制御においては、焦点を合わせた位置前後の所定範囲の領域が、ボケの少ない領域として設定される。この範囲を合焦範囲と判断することができる。ズームアウト設定ではこの合焦範囲が広くなり、一方、ズームイン設定では狭くなる。
ボケの大きさの判定基準の指標として「許容錯乱円」がある。錯乱円とはボケ領域の大きさを示す円である。
【００５５】
ボケが大きいと錯乱円が大きく、ボケが小さいと錯乱円は小さくなる。許容錯乱円は、合焦、すなわちピントがあっていると判定できる錯乱円の許容最大サイズである。
肉眼で見る画像において、許容錯乱円は、約０．０３〜０．０３５ｍｍ程度であると言われる。ボケの大きさが０．０３〜０．０３５ｍｍ程度であれば、その画像はピントが合っていると判定できるということである。
【００５６】
フォーカス制御が正確に行われているか否かについても、撮像素子上に発生するボケの大きさ、すなわち撮像素子上の錯乱円を基準として判定することができる。フォーカスが正確に行われ、被写体にピントか合えば、撮像素子上に発生するボケの大きさが小さくなる。すなわち錯乱円が小さくなる。
【００５７】
撮像装置に利用される撮像素子には様々な種類がある。すなわち、撮像素子の画素数、サイズ、各画素の間隔である画素ピッチなどが異なる様々な種類の撮像素子がある。
撮像素子の画素ピッチより小さいボケは、その撮像素子では認識できないので、フォーカス制御を行った場合に、ボケの大きさが画素ピッチ以下になれば、正しいフォーカス制御が実行されたと判定することができる。
本開示の撮像装置１０は、オートフォーカス制御において、撮像素子の画素ピッチを許容錯乱円のサイズに設定して、ボケの大きさを許容錯乱円のサイズ以内に制御するフォーカス制御を実行する。
【００５８】
図６は、横軸に画素ピッチ、縦軸に有効画素数を設定したグラフであり、３つの異なるサイズを持つ撮像素子において設定される許容錯乱円の値（許容錯乱円直径）を示している。
なお、横軸の画素ピッチは、設定された各動画映像方式で撮影する場合の、各サイズ撮像素子画素数から画素数リサイズ処理された等価画素ピッチである。
グラフ上の３本の曲線ラインは、それぞれ、以下の各サイズの撮像素子において、縦軸の有効画素数の増加に反比例して横軸の撮像素子面上の画素ピッチが減少してゆく対応関係を示している。
（１）１／２．３３撮像素子（６．２×４．６ｍｍ）
（２）ＡＰＳ−Ｃ撮像素子（２３×１５ｍｍ）
（３）フルサイズ撮像素子（３６×２４ｍｍ）
【００５９】
グラフ中に示す水平直線ライン（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、以下の３種類の画素数のラインである。
（Ａ）３２Ｍ画素数（＝８Ｋ  ＵＨＤ動画映像方式で使われる画素数相当）
（Ｂ）８Ｍ画素数（＝４Ｋ  ＵＨＤ動画映像方式で使われる画素数相当）
（Ｃ）２Ｍ画素数（＝２Ｋ  フルＨＤ動画映像方式で使われる画素数相当）
【００６０】
３つの曲線と上記（Ａ）〜（Ｃ）のラインの交点が、各動画映像方式で使われる画素数にリサイズされた各撮像素子の等価画素ピッチに相当する。撮像素子が撮像素子面上に持つ有効画素数から、各動画映像方式で使われる画素数に減らすリサイズ処理は、間引き補間による処理として行われる。
すなわち、実際の撮像素子の画素数より少ない画素数の画像とする動画映像方式の画素数が、実際の撮像素子面上に並んだと想定し、動画映像方式の画素数と等価な画素数で撮像データを得る。
たとえばＡＰＳ−Ｃサイズで３２Ｍ画素数の撮像素子を使って４Ｋ  ＵＨＤ動画映像方式で必要な８Ｍ画素数で撮像する場合は、本来ＡＰＳ−Ｃサイズに８Ｍ画素数を並べて撮像したのと等価な８Ｍ画素数の画素データを再現するために、実際の撮像素子面上に配列された３２Ｍ画素数の撮像素子の各画素データ複数集合から等価画素として８Ｍ画素数にリサイズする。この場合、等価画素ピッチは６．８μｍとなる。
例えば、フルサイズの撮像素子を利用して、８Ｋ  ＵＨＤ動画映像方式で等価画素数３２Ｍの画像を撮影する場合、等価画素ピッチは約５．５μｍとなる。
ＡＰＳ−Ｃの撮像素子を利用して、８Ｋ  ＵＨＤ動画映像方式で等価画素数３２Ｍの画像を撮影する場合は、等価画素ピッチは３．３μｍとなる。
また、ＡＰＳ−Ｃの撮像素子を利用して、４Ｋ  ＵＨＤ動画映像方式で等価画素数８Ｍの画像を撮影する場合は、等価画素ピッチは６．８μｍとなる。
さらに、１／２．３３の撮像素子を利用して、４Ｋ  ＵＨＤ動画映像方式で等価画素数８Ｍの画像を撮影する場合は、等価画素ピッチが２．２μｍとなる。
このようなリサイズ後の等価画素ピッチの設定となる。
【００６１】
本開示の撮像装置は、オートフォーカス制御において、各映像方式での等価画素ピッチの値を許容錯乱円として、フォーカス制御終了時に撮像素子上に発生するボケの大きさを許容錯乱円（＝画素ピッチ）以下になるように制御する。
【００６２】
各撮像素子における許容錯乱円の直径は各動画映像方式の選択で切替わり、以下の通りである。
フルサイズの撮像素子では８Ｋ  ＵＨＤ動画映像方式、等価画素数３２Ｍ、で撮影の際には許容錯乱円の直径＝約５．５μｍ、
ＡＰＳ−Ｃの撮像素子では８Ｋ  ＵＨＤ動画映像方式、等価画素数３２Ｍ、で撮影の際には許容錯乱円の直径＝３．３μｍ、
ＡＰＳ−Ｃの撮像素子では４Ｋ  ＵＨＤ動画映像方式、等価画素数８Ｍ、で撮影の際には許容錯乱円の直径＝６．８μｍ、
１／２．３３の撮像素子では４Ｋ  ＵＨＤ動画映像方式、等価画素数８Ｍ、で撮影の際には許容錯乱円の直径＝２．２μｍ、
このような設定となる。
【００６３】
本開示の撮像装置１０は、オートフォーカス制御において、撮像素子上に発生するボケの大きさを許容錯乱円のサイズ以内に制御するフォーカス制御を実行する。
これを実現するため、例えば、テレ端等のズームイン撮影においてはビームライト２０により被写体を照射して正確なフォーカス制御を行う構成としている。
【００６４】
図７は、
（ａ）許容錯乱円＝３０μｍ（Ｆ値＝１６、ＡＰＳ−Ｃサイズの撮像素子で２ＫフルＨＤ動画撮影）、
（ｂ）許容錯乱円＝５μｍ（Ｆ値＝１６、ＡＰＳ−Ｃサイズの撮像素子で４Ｋ動画撮影）、
これら２つの設定の撮像素子を利用した画像撮影における被写界深度と、レンズ焦点距離との対応関係を示す図である。なお、被写体距離は１０ｍの設定である。ここで、被写界深度は光学的にフォーカスを合わせるべき被写体までの撮影距離、撮影するズームレンズの光学焦点距離状態、および撮影するレンズ光学絞りＦ値から得られる、前方被写界深度＋後方被写界深度を統合した被写界深度である。
【００６５】
許容錯乱円が大きいほど、被写界深度は深く（広く）なりピントが合わせやすくいフォーカス制御が容易となる。また、レンズ焦点距離が短いほど、被写界深度は深く（広く）なり、フォーカス制御が容易となる。
【００６６】
図８は、図７（ｂ）に示すと同様の許容錯乱円＝５μｍ、ＡＰＳ−Ｃサイズの撮像素子で４Ｋ動画撮影を行う場合に、絞り指標値であるＦ値を、Ｆ値＝４．０，８．０，１６．０の３種類に設定した場合の被写界深度と、レンズ焦点距離との対応関係を示す図である。なお、被写体距離は１０ｍの設定である。
【００６７】
絞りを絞り込むほど（Ｆ値を大きくするほど）被写界深度は深く（広く）なり、ピントが合わせやすくいフォーカス制御が容易となる。
例えば、レンズ焦点距離＝７０ｍｍ、被写界深度＝３．５ｍのフォーカス範囲を得るには、Ｆ＝１６．０程度の絞りが必要となる。
被写界深度＝１．０ｍのフォーカス範囲でよければ、Ｆ＝４．０程度の絞りでよい。
【００６８】
例えば、１０ｍ先の低照度被写体を、正しいフォーカス制御の下で撮影するにはスポットライト照明を使い、明るさを確保した後、露出制御を行って絞り込みによりＦ値を大きくし、広い被写界深度を確保する。その後にオートフォーカス制御を実行することで精度の高いフォーカス制御が可能となる。
【００６９】
［４．撮影環境の明るさとビームライト使用との関係について］
図９は、撮影環境の明るさに応じたビームライト２０の利用例について説明する図である。
図に示すＥＶ値は撮影環境の明るさを示す指標値である。ＥＶ＝１〜２０の値において、数値が小さいほど暗い環境であり、数値が大きいほど明るい環境であることを示している。
カメラのいわゆる自動露出制御では（露出制御のプログラム線図では）、「低照度の夜間撮影環境」では絞りは開放で、絞り段数を切り換え絞ることはしない。これは、絞りは開放にして光量を最大に入れ、撮像素子のノイズをできるだけ減らしたいからである。しかし、本開示の処理では、ビームライトで被写体に対し揺れのないスポットライト照明ができる。従って、最初からズームイン（テレ端）で撮影するカメラはビームライトの点灯をうけて、露出制御は「低照度の夜間撮影環境」であっても絞りを数段絞って自動露出制御する（図の説明のように夜間撮影環境にビームライトオンに同期対応した新しい露出制御のプログラム線図を引く）。
【００７０】
ビームライト２０は、暗い環境、例えばＥＶ＝１〜４程度の場合に、ユーザ操作を禁止し、撮像装置１０のレンズ方向前方にスポットライトを照射する設定とする。
なお、このユーザ操作禁止処理は、ズームイン撮影時に限る設定としてもよい。
【００７１】
具体的な処理例としては、例えば以下のような処理となる。
テレ端等のズームイン設定において、自動露出制御（ＡＥ）処理に際して、低照度状態（ＥＶ４〜ＥＶ０）を検出した場合、ビームライト２０を、レンズ正面方向に姿勢安定状態で固定して、スポットライト照明を開始する。
ビームライト２０の照射により、被写体を照射して明るくし、ビームライト２０の照射に対応して露出制御はアイリス（Ｉｒｉｓ）切換で絞り調整（絞り込み）を行い、Ｆ値を大きくして、被写界深度を深く（広く）して、フォーカス制御を行いやすくする。
なお、露出制御がアイリス切換で絞り段数を絞ったことにより主被写体が想定より暗くなった場合は、撮像素子の出力信号に対する自動ゲイン制御（ＡＧＣ）を行い、感度調整後、再度、自動露出制御（ＡＥ）を行って、その後、オートフォーカス制御を行う設定としてもよい。
【００７２】
［５．撮像装置の構成例について］
図１０は、撮像装置１０とビームライト２０の制御構成について説明するブロック図である。
撮像部１０１は、ズームレンズ、絞り（Ｉｒｉｓ）、フォーカスレンズ、撮像素子を有する。
なお、撮像素子は、サイズ、画素数等、様々な設定のものが利用可能である。
【００７３】
撮像素子の出力信号は、ゲイン制御部（ＡＧＣ）に出力されゲイン調整がなされ、画像処理部１０３に出力される。画像処理部１０３は、撮影画像のリサイズ処理、画像の符号化処理等の各種の処理を行なう。リサイズ処理は、選択された動画映像方式の等価画素数にリサイズし、メディアに対する記録画像や表示部に表示する画像を生成するためのリサイズ処理である。例えば、Ｈ１９２０列×Ｖ１０８０行のフルＨＤ動画、Ｈ３８６０列×Ｖ２１４０行、１６：９の４Ｋ  ＵＨＤ動画、Ｈ７６８０列×Ｖ４３２０行、１６：９の８Ｋ  ＵＨＤ動画、Ｈ４９１２列×Ｖ３２６４行等の動画像を生成する。符号化処理は、メディアに記録するための符号化データを生成する処理である。
【００７４】
なお、画像処理部１０３は、撮像素子からの撮像入力信号Ｒ'Ｇ'Ｂ'からＲＡＷデータＲＧＢ信号を生成するいわゆる撮像信号処理を行い、そのＲＧＢ信号からＹＣｂＣｒ信号へ変換するいわゆる現像信号処理を行い、映像信号処理方式での記録データの生成を行う。この際、ＲＡＷデータＲＧＢ信号生成でのガンマ補正、ＹＣｒＣｂ信号の輝度信号諧調再現での尖鋭度、ノイズリダクション等の各信号処理を行なう。
【００７５】
メディアＩＦ１０４は、画像（音声）処理部１０３で処理された画像信号や、音声信号からなるストリーム信号を記憶部（メディア）１０５に記録し、また記憶部１０５の記録データの読み出しを実行する。
【００７６】
表示制御部１０６は、画像を表示部１０７に表示するための制御を行う。さらに、フォーカス制御の実行状況をＣＧ表示する制御などを行う。フォーカス制御部（ＡＦ）１２１においてフォーカスがあったと判定されると、フォーカス成功を示す例えばグリーン枠を表示するためのＣＧ生成処理等を行う。
表示部１０７は、例えば液晶パネル等によって構成される。また、タッチ入力可能なタッチパネル型の入力部としても機能する。
【００７７】
入力部１１１は、撮影開始／終了の指示ボタン、その他のユーザ操作可能なスイッチ等の入力部によって構成される。ズーム設定、モード設定などの各種の入力が行われる。
なお、モード設定としては、例えば、動画撮影モード、静止画撮影モードの設定、さらに動画撮影モードとして、以下の各モード設定が可能である。
（ａ）８Ｋ動画（８Ｋ  ＵＨＤ動画）撮影モード
（ｂ）４Ｋ動画（４Ｋ  ＵＨＤ動画）撮影モード
（ｃ）２Ｋ動画（フルＨＤ動画）撮影モード
【００７８】
フォーカス制御部１２１は、設定された動画撮影モードに対応する許容錯乱円サイズ範囲内をフォーカス一致判断基準に選択し、オートフォーカス（ＡＦ）制御を実行する。例えば、フォーカスレンズを駆動しながら画像のコントラスト検出、あるいは撮像素子面上に各画素に混在して配置された位相差センサ群での画像の位相差検出等を行い、フォーカスポイントを判定する。
なお、このオートフォーカス処理を正確に行うためには、所定の明るさ以上の画像が必要である。本開示の装置では、このために、必要に応じてビームライト２０による光照射を行う。
なお、前述したように、フォーカス制御部１２１は、オートフォーカス制御において、撮像素子上に発生するボケの大きさを許容錯乱円（＝画素ピッチ）のサイズ以内に制御するフォーカス制御を実行する。
【００７９】
露出制御部（ＡＥ）１２２は、撮像部１０１の絞り（Ｉｒｉｓ）調整などを行い、自動露出制御（ＡＥ）を行う。
なお、露出制御の初期段階において、環境光の明るさ（ＥＶ値）やフィルム感度（ＩＳＯ感度）等の情報取得処理や、絞り（Ｆ値）の設定等の制御などを行うが、これらの取得情報をビームライト制御信号出力部１３１に出力する。
露出制御部（ＡＥ）１２２は、撮影環境の明るさの指標値であるＥＶ値を取得するＥＶ値取得部１２３を有する。
【００８０】
ビームライト制御信号出力部１３１は、撮像部１０１からズームレンズの設定位置情報を入力し、さらに、露出制御部（ＡＥ）１２２から環境光の明るさ（ＥＶ値）、フィルム感度（ＩＳＯ感度）、絞り（Ｆ値）の設定値などの露出制御情報を入力する。
ビームライト制御信号出力部１３１は、これらの入力情報に基づいて、オートフォーカス制御を行うに十分な光量が得られているか否かを判定し、いないと判定した場合は、ビームライト制御部１５５に対して、ビームライト１５６をカメラのレンズを向けた被写体方向に固定し、姿勢安定状態でスポットライト照射を開始させるビームライト制御要求信号を出力する。
【００８１】
ビームライト設定情報入力部１５１は、ビームライト１５６の設定方向、配光角、光強度（出力レベル）等の設定を行うためのユーザ入力部である。
設定情報は、ビームライト設定情報解析部１５２において解析され、解析情報がビームライト制御部１５５に出力される。
ビームライト制御部１５５は、解析情報に応じてビームライト１５６の方向、配光角、出力レベルなどを制御する。
なお、ビームライト制御部１５５は、ライト姿勢センサ部１５７が検出するビームライト１５６の姿勢情報に応じて、ビームライトの位置を所定位置に維持するためのフィードバック制御を継続的に実行する。
【００８２】
図１１を参照して、ビームライト制御部１５５の制御機構の１つであるビームライト指向角度駆動部の構成例について説明する。
図１１には、
（Ａ）ビームライトを備えたカメラの上面図、
（Ｂ）ビームライトを備えたカメラの側面図、
（Ｃ）ビームライト指向角度駆動部の詳細構成図、
これらの各図を示している。
【００８３】
（Ｃ）ビームライト指向角度駆動部の詳細構成図に示すように、ビームライト指向角度駆動部は、汎用の３軸ジンバル構造による姿勢安定駆動機構を有する。
Ｇ加速度センサで姿勢安定、Ｇｙｒｏ角速度センサでユレ防止を行い、Ｚ軸は常にＧセンサの示す重力方向に向くように設定される。
Ｘ軸とＹ軸の傾き安定は初期設定された角度向きを維持するように安定制御が行われる構成となっている。
【００８４】
図１１（Ｃ）に示すように、ビームライト指向角度駆動部は、
Ｘ軸傾き補正を行うＸ軸傾き補正駆動輪、
Ｙ軸傾き補正を行うＹ軸傾き補正駆動輪、
Ｚ軸傾き補正を行うＺ軸傾き補正駆動輪、
ステッピングモータ（ＳＴＭ）駆動によりＸ軸補正を行うステッピングモータ（ＳＴＭ）Ｘ軸補正部、
ステッピングモータ（ＳＴＭ）駆動によりＹ軸補正を行うステッピングモータ（ＳＴＭ）Ｙ軸補正部、
ステッピングモータ（ＳＴＭ）駆動によりＺ軸補正を行うステッピングモータ（ＳＴＭ）Ｚ軸補正部、
これらの構成部を有し、３軸ジンバル構造による姿勢安定駆動を行う。
【００８５】
なお、Ｚ軸傾きを補正するのは、ビームライト照明光形状や色彩などの光デザインを正立で照明するためである。また、Ｘ軸、Ｙ軸の傾き補正をモーター駆動で機械的に行うので、Ｘ軸方向傾き補正とＹ軸方向傾き補正のステップ駆動量からＺ軸方向傾き検出してＺ軸傾き補正モーター駆動でＺ軸傾きを補正分担させることで、Ｚ軸傾きベクトル影響があったとしたらモーター駆動にとっては複雑なＸ−Ｚベクトル，Ｙ−Ｚベクトル演算制御を簡単化して、センサからのＸ方向傾き検出情報データ、Ｙ軸方向傾き検出情報データそれぞれへの対応をＸ軸傾き補正モーター駆動とＹ軸傾き補正モーター駆動に分担させることで、全体の駆動系制御を簡素化するためである。
【００８６】
［６．本開示の撮像装置が実行する処理シーケンスについて］
次に、ビームライト照射を行ってオートフォーカス制御を実行して画像撮影を行う場合の処理シーケンスについて説明する。
図１２には、左から入力部１１１、撮像部１０１、フォーカス制御部（ＡＦ）１２１、露出制御部（ＡＥ）１２２、ビームライト制御信号出力部１３１、ビームライト制御部１５５、ビームライト１５６、これらの各処理部を示している。これらは、図９に示す撮像装置の処理部に対応する。
以下、図１２に示すシーケンス図の各ステップの処理について、順次、説明する。
【００８７】
（ステップＳ１０１）
まず、ユーザは入力部１１１を利用して、画像撮影のためのモード設定や、ズーム設定等の初期設定を行う。モード設定は、前述したように、例えば、動画撮影モード、静止画撮影モードの設定、さらに動画撮影モードとして、以下の各モード設定が可能である。
（ａ）８Ｋ動画（８Ｋ  ＵＨＤ動画）撮影モード
（ｂ）４Ｋ動画（４Ｋ  ＵＨＤ動画）撮影モード
（ｃ）２Ｋ動画（フルＨＤ動画）撮影モード
ここでは、動画撮影モードを選択し、上記（ａ）〜（ｃ）のいずれかのモード設定を行ったものとする。
【００８８】
また、ズーム設定としては、
（ａ）テレ端等のズームイン設定、
（ｂ）ワイド端等のズームアウト設定、
例えば、これらの各設定が可能である。本例では、（ａ）テレ端等のズームイン設定を行ったものとして説明する。
【００８９】
（ステップＳ１０２）
ステップＳ１０２では、撮像部１０１が、モード設定情報に応じてズームレンズを駆動し所定の位置にズームレンズを設定する。すなわちズームイン画像を撮影可能な位置にズームレンズを位置決めする。
撮影モード設定情報とズーム設定情報はフォーカス制御部１２１に取得される。フォーカス制御部１２１は、設定された撮影モード設定情報に対応する許容錯乱円サイズ以内基準をフォーカス一致判断基準に選択し、かつズーム設定情報から対応する光学レンズ焦点距離設定状態を判断することにより、現在の被写界深度を把握する。
このズーム設定情報は、ビームライト制御信号出力部１３１に出力される。
【００９０】
（ステップＳ１０３）
ステップＳ１０３において、露出制御部（ＡＥ）１２２は、撮像部１０１の絞り（Ｉｒｉｓ）調整などを行い、自動露出制御（ＡＥ）を開始する。
なお、ステップＳ１０３の露出制御処理は、露出制御の初期段階の処理であり、初期露出制御処理とする。すなわち、ビームライトのスポット光照射が開始される以前に行われる露出制御処理を初期露出制御処理と呼ぶ。一方、ビームライトのスポット光照射が開始された後に行われるステップＳ１０７の露出制御処理を最終露出制御処理とする。
【００９１】
ステップＳ１０３の初期露出制御処理においては、環境光の明るさ（ＥＶ値）やフィルム感度（ＩＳＯ感度）等の情報取得処理や、絞り（Ｆ値）の設定等の制御などを行い、これらの情報を、露出制御情報としてビームライト制御信号出力部１３１に出力する。
【００９２】
（ステップＳ１０４）
ビームライト制御信号出力部１３１は、撮像部１０１からズームレンズの設定位置情報を入力し、さらに、露出制御部（ＡＥ）１２２から環境光の明るさ（ＥＶ値）、フィルム感度（ＩＳＯ感度）、絞り（Ｆ値）の設定値などの露出制御情報を入力する。
ビームライト制御信号出力部１３１は、ステップＳ１０４において、これらの入力情報に基づいて、オートフォーカス制御を行うに十分な光量が得られているか否かを判定する。オートフォーカス制御を行うに十分な光量が得られていないと判定した場合は、ビームライト制御部１５５に対して、ビームライト１５６をカメラのレンズを向けた被写体方向に固定し、姿勢安定状態でスポットライト照射を開始させるビームライト制御要求信号を出力する。
【００９３】
なお、このスポットライト照射要求は、ズーム設定がテレ端等のズームイン設定の場合に限って実行する構成としてもよい。ズームアウト設定では、レンズの光学焦点距離が短くなり、被写界深度が深いいわゆるパンフォーカスに近い状態になるので、オートフォーカス制御は容易であり、スポットライト照射なしでもフォーカス制御が可能な場合が多いからである。
【００９４】
（ステップＳ１０５）
ビームライト制御部１５５は、ビームライト制御信号出力部１３１から、ビームライト１５６をカメラのレンズを向けた被写体方向に固定し、姿勢安定状態でスポットライト照射を開始させるビームライト制御要求信号を入力する。
ビームライト制御部１５５は、ビームライト制御信号出力部１３１からの要求に応じて、ステップＳ１０５において、ビームライト１５６の制御を行う。
なお、この時点で、ユーザによるビームライト１５６の操作は禁止される。
【００９５】
（ステップＳ１０６）
ステップＳ１０６において、ビームライト１５６は、ビームライト制御部１５５―の制御に従って制御され、発光を開始する。すなわち、ビームライト１５６をカメラのレンズを向けた被写体方向に固定し、姿勢安定状態でスポットライト照射を開始する。
【００９６】
（ステップＳ１０７）
ビームライト１５６の照射開始後、ステップＳ１０７において、露出制御部（ＡＥ）１２２が、最終露出制御処理を実行する。
この最終露出制御処理は、ビームライト１５６によって被写体にスポットライトが照射された状態、すなわち明るい状態で行われる。
【００９７】
明るい状態で、自動露出制御（ＡＥ）を実行するので、例えば、絞り（ＩＲＩＳ）を絞る（＝Ｆ値を大きくする）処理が行なわれ、被写界深度が深く（広く）設定される。この処理により合焦範囲が広がり、次のオートフォーカス制御が行いやすくする。
【００９８】
（ステップＳ１０８）
露出制御の完了後、フォーカス制御部１２１において、オートフォーカス処理を実行する。例えば撮像部１０１を介して入力する被写体画像のコントラスト検出によるオートフォーカス制御を行う。
先に図３他を参照して説明したように、より高解像度な動画映像方式の、例えばＡＰＳ−Ｃサイズ撮像素子で４Ｋ  ＵＨＤ動画映像方式での撮影では同じ撮像素子でフルＨＤ動画映像方式での撮影の場合（許容錯乱円は図６ではグラフ範囲外、１５μｍ以上）よりも撮像に対する許容錯乱円が小さく、フォーカス一致判断基準はより高精度なフォーカス一致判断基準を必要とする８Ｍ等価画素の画素ピッチ、６．８μｍ対応になり、ズームイン設定では長焦点距離で被写界深度が浅い（狭い）ので合焦範囲が狭いため、オートフォーカス制御が困難である。
【００９９】
しかし、本開示の処理では、ステップＳ１０６においてビームライトを被写体に向けて照射した状態を設定して、ステップＳ１０７で露出制御処理を行なっている。これにより、絞り（ＩＲＩＳ）を絞る（＝Ｆ値を大きくする）処理が行なわれ、図８の説明で示したとおりこの処理により、被写界深度が深く（広く）なっている。すなわち合焦範囲が広がり、オートフォーカス制御が行いやすくなっている。
従ってステップＳ１０８のオートフォーカス制御においては、高精度なフォーカス設定が可能となる。
なお、前述したように、フォーカス制御部１２１は、オートフォーカス制御において、撮像素子上に発生するボケの大きさを許容錯乱円（＝画素ピッチ）のサイズ以内に制御するフォーカス制御を実行する。
【０１００】
（ステップＳ１０９）
次に、ステップＳ１０９において、画像、例えば動画撮影を開始する。
なお、このステップＳ１０９の撮影開始時点で、自動露出制御、オートフォーカス制御が完了しており、最適な露出、フォーカス設定の下で画像を撮影することができる。
ビームライトについては、ユーザ操作は禁止された状態であり、ズームイン（テレ端）でカメラが姿勢安定状態な三脚支持撮影でなくユーザによりカメラ手持ち撮影で姿勢角度不安定による被写体位置に対するスポットライト照明方向角度揺れが目立つ際に、カメラの保持角度が揺れた場合でもスポットライト照明は姿勢安定センサを使って被写体への一方向に定まった姿勢安定状態に制御されるので、被写体方向にスポットライトが照射された状態として固定される。
なお、撮影開始後は、ユーザ操作可能な状態に設定可能な構成としてもよい。
【０１０１】
なお、図１２に示すシーケンスでは、露出制御部１２２が、ステップＳ１０３において初期露出制御（ＡＥ）、すなわち、１回目の自動露出制御処理を実行し、さらに、ステップＳ１０７において、２回目の自動露出制御処理を実行する構成としている。
これらは、ビームライトによるスポットライト照射前の自動露出制御処理と、ビームライトによるスポットライト照射後の自動露出制御処理である。
【０１０２】
このように２回の自動露出制御処理を行なわず、ステップＳ１０３では、ビームライトの照射を開始させるか否かに必要な情報のみを取得して、ビームライト制御信号出力部１３１に出力する構成としてもよい。
この処理シーケンスを記載したのが、図１３である。
【０１０３】
図１３の処理シーケンスと、図１２に示す処理シーケンスとの差異は、ステップＳ１０３の処理である。その他の処理は同一である。
図１３に示すシーケンス図において、露出制御部１２２は、ステップＳ１０３で、自動露出制御を行うのではなく、ビームライトの照射を開始させるか否かに必要な情報のみを取得して、ビームライト制御信号出力部１３１に出力する。
具体的には、環境光の明るさ（ＥＶ値）やフィルム感度（ＩＳＯ感度）、絞り（Ｆ値）設定値等の情報を、露出制御情報としてビームライト制御信号出力部１３１に出力する。
【０１０４】
ビームライト制御信号出力部１３１は、撮像部１０１からズームレンズの設定位置情報を入力し、さらに、露出制御部（ＡＥ）１２２から環境光の明るさ（ＥＶ値）、フィルム感度（ＩＳＯ感度）、絞り（Ｆ値）の設定値などの露出制御情報を入力する。
ビームライト制御信号出力部１３１は、ステップＳ１０４において、これらの入力情報に基づいて、オートフォーカス制御を行うに十分な光量が得られているか否かを判定する。オートフォーカス制御を行うに十分な光量が得られていないと判定した場合は、ビームライト制御部１５５に対して、ビームライト１５６をカメラのレンズを向けた被写体方向に固定し、スポットライト照射を開始させるビームライト制御要求信号を出力する。
【０１０５】
なお、前述したように、スポットライト照射要求は、ズーム設定がテレ端等のズームイン設定の場合に限って実行する構成としてもよい。ズームアウト設定では、オートフォーカス制御は容易であり、スポットライト照射なしでもフォーカス制御が可能な場合が多いからである。
【０１０６】
［７．本開示の構成のまとめ］
以上、特定の実施例を参照しながら、本開示の実施例について詳解してきた。しかしながら、本開示の要旨を逸脱しない範囲で当業者が実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本開示の要旨を判断するためには、特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【０１０７】
なお、本明細書において開示した技術は、以下のような構成をとることができる。
（１）  撮像部と、光照射を行うビームライトと、
露出制御を実行する露出制御部と、
フォーカス制御を実行するフォーカス制御部と、
前記ビームライトの制御信号を出力するビームライト制御信号出力部を有し、
前記露出制御部は、露出制御情報を前記ビームライト制御信号出力部に出力し、
前記ビームライト制御信号出力部は、前記露出制御情報に基づいて、撮像部を介する入力光量が、前記フォーカス制御部の実行するオートフォーカス制御に十分な光量であるか否かを判定し、十分でないと判定した場合、前記ビームライトの照射光を被写体に照射させるビームライト駆動要求を出力する撮像装置。
【０１０８】
（２）前記ビームライト制御信号出力部は、前記撮像部のズーム設定情報に基づいて、ズーム設定がズームイン設定である場合に、前記ビームライト駆動要求を出力する前記（１）に記載の撮像装置。
【０１０９】
（３）前記露出制御部は、撮影環境の明るさ情報（ＥＶ値）、フィルム感度（ＩＳＯ感度）、絞り（Ｆ値）設定値の少なくともいずれかの情報を含む露出制御情報を前記ビームライト制御信号出力部に出力し、前記ビームライト制御信号出力部は、撮影環境の明るさ情報（ＥＶ値）、フィルム感度（ＩＳＯ感度）、絞り（Ｆ値）設定値の少なくともいずれかの情報を含む露出制御情報に基づいて、撮像部を介する入力光量が、前記フォーカス制御部の実行するオートフォーカス制御に十分な光量であるか否かを判定し、十分でないと判定した場合、前記ビームライトの照射光を被写体に照射させるビームライト駆動要求を出力する前記（１）または（２）に記載の撮像装置。
【０１１０】
（４）前記ビームライト制御信号出力部は、前記ビームライトの方向を撮像装置のレンズ方向である被写体方向に固定し、照射光を被写体に照射させるビームライト駆動要求を出力する前記（１）〜（３）いずれかに記載の撮像装置。
【０１１１】
（５）前記露出制御部は、前記ビームライト制御信号出力部からのビームライト駆動要求が出力された後、ビームライトが被写体に照射された状態で、自動露出制御を実行する前記（１）〜（４）いずれかに記載の撮像装置。
【０１１２】
（６）前記フォーカス制御部は、前記ビームライト制御信号出力部からのビームライト駆動要求が出力された後、ビームライトが被写体に照射された状態で、オートフォーカス制御を実行する前記（１）〜（５）いずれかに記載の撮像装置。
【０１１３】
（７）前記フォーカス制御部は、前記ビームライト制御信号出力部からのビームライト駆動要求が出力された後、ビームライトが被写体に照射され、かつ、前記露出制御部において、ビームライト照射状態での露出制御によって絞りの絞り込みが実行され、被写界深度が深く設定された後に、オートフォーカス制御を実行する前記（１）〜（６）いずれかに記載の撮像装置。
【０１１４】
（８）  撮像装置に装着される投光装置であり、
光照射を行うビームライトと、
前記ビームライトの照射光の制御を実行するビームライト制御部を有し、
前記ビームライト制御部は、
撮像装置の露出制御部の取得する露出制御情報に基づいて生成されるビームライト制御要求を入力して、前記ビームライトの照射光を被写体に照射させるビームライト制御を実行する投光装置。
【０１１５】
（９）前記ビームライトの制御信号は、撮像部を介する入力光量がオートフォーカス制御に十分な光量でないと判定した場合に、ビームライト制御部に入力される要求信号である前記（８）に記載の投光装置。
【０１１６】
（１０）前記ビームライト制御信号は、前記撮像装置のズーム設定がズームイン設定である場合に、ビームライト制御部に入力される要求信号である前記（８）または（９）に記載の投光装置。
【０１１７】
（１１）前記露出制御情報は、撮影環境の明るさ情報（ＥＶ値）、フィルム感度（ＩＳＯ感度）、絞り（Ｆ値）設定値の少なくともいずれかの情報を含む情報である前記（８）〜（１０）いずれかに記載の投光装置。
【０１１８】
（１２）  撮像装置において実行するビームライト制御方法であり、
前記撮像装置は、
撮像部と、光照射を行うビームライトと、
露出制御を実行する露出制御部と、
フォーカス制御を実行するフォーカス制御部と、
前記ビームライトの制御信号を出力するビームライト制御信号出力部を有し、
前記露出制御部は、
露出制御情報を前記ビームライト制御信号出力部に出力し、
前記ビームライト制御信号出力部は、
前記露出制御情報に基づいて、撮像部を介する入力光量が、前記フォーカス制御部の実行するオートフォーカス制御に十分な光量であるか否かを判定し、十分でないと判定した場合、前記ビームライトの照射光を被写体に照射させるビームライト駆動要求を出力するビームライト制御方法。
【０１１９】
（１３）  投光装置において実行するビームライト制御方法であり、
前記投光装置は、
光照射を行うビームライトと、
前記ビームライトの照射光の制御を実行するビームライト制御部を有し、
前記ビームライト制御部は、
撮像装置の露出制御部の取得する露出制御情報に基づいて生成されるビームライト制御要求を入力して、前記ビームライトの照射光を被写体に照射させるビームライト制御を実行するビームライト制御方法。
【０１２０】
（１４）  撮像装置においてビームライト制御処理を実行させるプログラムであり、
前記撮像装置は、
撮像部と、光照射を行うビームライトと、
露出制御を実行する露出制御部と、
フォーカス制御を実行するフォーカス制御部と、
前記ビームライトの制御信号を出力するビームライト制御信号出力部を有し、
前記プログラムは、前記露出制御部に、露出制御情報を前記ビームライト制御信号出力部に出力させ、
前記ビームライト制御信号出力部に、前記露出制御情報に基づいて、撮像部を介する入力光量が、前記フォーカス制御部の実行するオートフォーカス制御に十分な光量であるか否かを判定させ、十分でないと判定した場合、前記ビームライトの照射光を被写体に照射させるビームライト駆動要求を出力させるプログラム。
【０１２１】
また、明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。例えば、プログラムは記録媒体に予め記録しておくことができる。記録媒体からコンピュータにインストールする他、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットといったネットワークを介してプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることができる。
【０１２２】
なお、明細書に記載された各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。また、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
以上、説明したように、本開示の一実施例の構成によれば、テレ端撮影や暗い環境でも、スポットライト照射による明るい環境で高精度なオートフォーカス制御を実現される。
具体的には、撮像部と、光照射を行うビームライトを有し、露出制御部が、撮影環境の明るさ情報（ＥＶ値）、フィルム感度（ＩＳＯ感度）、絞り（Ｆ値）設定値の少なくともいずれかの情報を含む露出制御情報をビームライト制御信号出力部に出力する。ビームライト制御信号出力部は、露出制御情報に基づいて、撮像部を介する入力光量が、フォーカス制御部の実行するオートフォーカス制御に十分な光量であるか否かを判定し、十分でないと判定した場合、ビームライトの照射光を被写体に向けて照射させる制御信号を出力する。
本構成により、テレ端撮影や暗い環境でも、スポットライト照射による明るい環境で高精度なオートフォーカス制御を実現される。
【符号の説明】
【０１２４】
１０  撮像装置
２０  ビームライト
４０  撮像画像
４５  スポットライト照射領域
５１，５２  撮影画像
１０１  撮像部
１０２  ゲイン制御部
１０３  画像処理部
１０４  メディアＩＦ
１０５  記憶部（メディア）
１０６  表示制御部
１０７  表示部
１１１  入力部
１２１  フォーカス制御部
１２２  露出制御部
１２３  ＥＶ値取得部
１３１  ビームライト制御信号出力部
１５１  ビームライト設定情報入力部
１５２  ビームライト設定情報解析部
１５５  ビームライト制御部
１５６  ビームライト
１５７  ライト姿勢センサ部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１１】
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