(57)【要約】【課題】  ダイナミックレンジ拡大処理を適用する動画の撮影中に、被写体の輝度変化に応じて露出制御をおこないつつ、適正にＨＤＲ合成処理をおこなう。【解決手段】  被写体を撮像して画像を出力する撮像手段により、第１の画像と第１の画像とは露出量の異なる第２の画像とを合成に用いられる組として第１の画像から順に周期的に連続して出力させる制御手段と、を備え、光量調節部材を変化させることで露出量の制御をおこなう撮像装置であって、第１の画像と第２の画像の露出量の差を設定する設定手段と、光量調節部材の駆動を制御する駆動制御手段と、を有し、駆動制御手段は、光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が露出量の差以上の場合は、光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が露出量の差より少ない場合とは異なるタイミングで光量調節手段の駆動を開始することを特徴とする成とした。【選択図】  図１
2015041963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像して画像を出力する撮像手段と、
前記撮像手段により、第１の画像と前記第１の画像とは露出量の異なる第２の画像とを合成に用いられる組として前記第１の画像から順に周期的に連続して出力させる制御手段と、を備え、
前記撮像手段に入射する光量を調節する光量調節部材を変化させることで露出量の制御をおこなう撮像装置であって、
前記第１の画像と前記第２の画像の露出量の差を設定する設定手段と、
前記光量調節部材の駆動を制御する駆動制御手段と、
を有し、
前記駆動制御手段は、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差以上の場合は、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差より少ない場合とは異なるタイミングで前記光量調節手段の駆動を開始することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記駆動制御手段は、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差以上の場合は、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差より少ない場合よりも前記光量調節部材の駆動の開始を遅ら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】
前記駆動制御手段は、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差以上の場合は、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差より少ない場合よりも前記光量調節部材の駆動の開始を早めることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記駆動制御手段は、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差より少ない場合は前記第１の画像を取得する期間で前記光量調節部材の駆動を開始し、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差以上の場合は前記第２の画像を取得する期間で前記光量調節部材の駆動を開始することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記駆動制御手段は、前記光量調節部材の駆動を開始した画像を取得する期間の次の画像を取得する期間で前記光量調節部材の駆動を停止することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記駆動制御手段は、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差以上の場合であって、前記第１の画像と前記第２の画像の露出量の大小関係の指向と、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に追従して変更する露出量よって変化する露出量の指向とが異なる場合は、前記第１の画像を取得する期間で前記光量調節部材の駆動を停止することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記駆動制御手段は、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じてして変更する露出量が前記露出量の差以上であって前記第１の画像の露出量が前記第２の画像の露出量より少なく、前記光量調節部材を小絞り側から開放側へと変化させる場合に、前記第１の画像を取得する期間で前記光量調節部材の駆動を停止することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記駆動制御手段は、前記光量調節部材を開放側から小絞り側へと駆動する場合には、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差より少ない場合と同様のタイミングで前記光量調節部材の駆動の開始と停止をすることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記駆動制御手段は、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差以上の場合に、前記第１の画像の読み出しが完了した後に前記光量調節部材の駆動を開始することを特徴とする請求項７又は８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記駆動制御手段は、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差より少ない場合は、前記第１の画像を取得する期間で前記光量調節部材の駆動を開始し、前記第２の画像を取得する期間で前記光量調節部材の駆動を停止することを特徴とする請求項７乃至９の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記駆動制御手段は、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差以上であって前記第１の画像の露出量が前記第２の画像の露出量より多く、前記光量調節部材を開放側から小絞り側へと駆動する場合に、前記第２の画像を取得する期間で前記光量調節部材の駆動を停止することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記駆動制御手段は、前記光量調節部材を小絞り側から開放側へと駆動する場合には、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差より少ない場合と同様のタイミングで前記光量調節部材の駆動の開始と停止をすることを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記駆動制御手段は、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差以上の場合に、前記第２の画像を読み出しが完了した後に前記光量調節部材の駆動を開始することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記駆動制御手段は、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差より少ない場合は、前記第２の画像を取得する期間で前記光量調節部材の駆動を開始し、前記第１の画像を取得する期間で前記光量調節部材の駆動を停止することを特徴とする請求項１１乃至１３の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記駆動制御手段は、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差以上の場合は、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差より少ない場合とは被写体の輝度変化が生じてから前記光量調節部材の駆動を開始するまでの期間を異ならせることを特徴とする請求項１乃至１４の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１６】
被写体を撮像して画像を出力する撮像手段と、
前記撮像手段により、第１の画像と前記第１の画像よりも露出量の少ない第２の画像とを合成に用いられる組として周期的に連続して出力させる制御手段と、を備え、
前記撮像手段に入射する光量を調節する光量調節部材を変化させることで露出量の制御をおこなう撮像装置であって、
前記第１の画像と前記第２の画像の露出量の差を設定する設定手段と、
前記光量調節部材の駆動を制御する駆動制御手段と、
を有し、
前記駆動制御手段は、前記光量調節部材を小絞り側から開放側へと変化させる場合であって前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差以上の場合は、前記第１の画像を取得する期間で前記光量調節部材の駆動を開始することを特徴とする撮像装置。
【請求項１７】
被写体を撮像して画像を出力する撮像手段と、
前記撮像手段により、第１の画像と前記第１の画像よりも露出量の少ない第２の画像とを合成に用いられる組として周期的に連続して出力させる制御手段と、を備え、
前記撮像手段に入射する光量を調節する光量調節部材を変化させることで露出量の制御をおこなう撮像装置であって、
前記第１の画像と前記第２の画像の露出量の差を設定する設定手段と、
前記光量調節部材の駆動を制御する駆動制御手段と、
を有し、
前記駆動制御手段は、前記光量調節部材を開放側から小絞り側に変化させる場合であって前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差以上の場合は、前記第２の画像を取得する期間で前記光量調節部材の駆動を開始することを特徴とする撮像装置。
【請求項１８】
前記駆動制御手段は、前記光量調節部材の駆動を開始した画像を取得する期間の次の画像を取得する期間で前記光量調節部材の駆動を停止することを特徴とする請求項１６又は１７に記載の撮像装置。
【請求項１９】
被写体を撮像して画像を出力する撮像手段と、
前記撮像手段により、第１の画像と前記第１の画像とは露出量の異なる第２の画像とを合成に用いられる組として周期的に連続して出力させる第１のモードと、前記第１のモードとは異なる第２のモードとを切り換えるための制御手段と、を備え、
前記撮像手段に入射する光量を調節する光量調節部材を変化させることで露出量の制御をおこなう撮像装置であって、
前記第１の画像と前記第２の画像の露出量の差を設定する設定手段と、
前記光量調節部材の駆動を制御する駆動制御手段と、
を有し、
前記駆動制御手段は、前記第１のモードで、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差以上の場合は、前記第２のモードとは異なるタイミングで前記光量調節部材の駆動を開始することを特徴とする撮像装置。
【請求項２０】
被写体を撮像して画像を出力する撮像工程と、
第１の画像と前記第１の画像とは露出量の異なる第２の画像とを合成に用いられる組として前記第１の画像から順に周期的に連続して出力させる制御工程と、を備え、
前記撮像工程で撮像素子に入射する光量を調節する光量調節部材を変化させることで露出量の制御をおこなう撮像装置の制御方法であって、
前記第１の画像と前記第２の画像の露出量の差を設定する設定工程と、
前記光量調節部材の駆動を制御する駆動制御工程と、
を有し、
前記駆動制御工程は、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更した露出量が前記露出量の差以上の場合は、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更した露出量が前記露出量の差より少ない場合とは異なるタイミングで前記光量調節部材の駆動を開始することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項２１】
被写体を撮像して画像を出力する撮像工程と、
第１の画像と前記第１の画像よりも露出量の少ない第２の画像とを合成に用いられる組として周期的に連続して出力させる制御工程と、を備え、
前記撮像工程で撮像素子に入射する光量を調節する光量調節部材を変化させることで露出量の制御をおこなう撮像装置の制御方法であって、
前記第１の画像と前記第２の画像の露出量の差を設定する設定工程と、
前記光量調節部材の駆動を制御する駆動制御工程と、
を有し、
前記駆動制御工程は、前記光量調節部材を小絞り側から開放側へと変化させる場合であって前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差以上の場合は、前記第１の画像を取得する期間で前記光量調節部材の駆動を開始することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項２２】
被写体を撮像して画像を出力する撮像工程と、
第１の画像と前記第１の画像よりも露出量の少ない第２の画像とを合成に用いられる組として周期的に連続して出力させる制御工程と、を備え、
前記撮像工程で撮像素子に入射する光量を調節する光量調節部材を変化させることで露出量の制御をおこなう撮像装置の制御方法であって、
前記第１の画像と前記第２の画像の露出量の差を設定する設定工程と、
前記光量調節部材の駆動を制御する駆動制御工程と、
を有し、
前記駆動制御工程は、前記光量調節部材を開放側から小絞り側に変化させる場合であって前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差以上の場合は、前記第２の画像を取得する期間で前記光量調節部材の駆動を開始することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項２３】
被写体を撮像して画像を出力する撮像工程と、
第１の画像と前記第１の画像とは露出量の異なる第２の画像とを合成に用いられる組として周期的に連続して出力させる第１のモードと、前記第１のモードとは異なる第２のモードとを切り換えるための制御工程と、を備え、
前記撮像工程で撮像素子に入射する光量を調節する光量調節部材を変化させることで露出量の制御をおこなう撮像装置の制御方法であって、
前記前記第１の画像と前記第２の画像の露出量の差を設定する設定手段と、
前記光量調節部材の駆動を制御する駆動制御工程と、
を有し、
前記駆動制御工程は、前記第１のモードで、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差以上の場合は、前記第２のモードとは異なるタイミングで前記光量調節部材の駆動を開始することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項２４】
請求項２０乃至２３の何れか一項に記載の撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータで読み取り可能なプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露出の異なる複数の画像を合成することでダイナミックレンジの拡大処理をおこなう撮像装置とその制御方法およびプログラムに関し、特に、ダイナミックレンジ拡大処理を適用した動画の取得に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像装置において、ダイナミックレンジを拡大する技術として、同一シーンで露出量が異なる複数の画像を取得し、該複数の画像を合成するＨＤＲ（Ｈｉｇｈ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ）合成という技術が一般的に知られている。
【０００３】
このＨＤＲ合成のための処理（以下、ＨＤＲ合成処理と称す）としては、まず、被写体の測光結果に応じた露出量（適正露出の露出量）の画像を取得する。そして、該適正露出の露出量より相対的に露出量の少ない露出量（アンダー露出の露出量）、及び相対的に露出量の多い露出量（オーバー露出の露出量）で撮影した画像の一方、若しくはその双方を取得する。その後、取得した露出量の異なる画像同士を合成することで広いダイナミックレンジを有する画像を取得することが出来る。
【０００４】
以上の構成を動画に適用した、いわゆる動画ＨＤＲの技術として、特許文献１には露出量の異なる画像を周期的に取得し、各画像を撮像装置内部で合成し連続的に出力することが可能な撮像装置について提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平０７−０９７８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１には、被写体の輝度が変化した場合に、該輝度の変化に追従するための露出制御（以下、輝度変化に応じた露出制御と称す）についての記載はされていない。ここで、動画ＨＤＲでは露出量の異なる複数の画像（以下、被合成画像と称す）同士を合成するために、被合成画像間に露出差を生じさせる制御（以下、露出差制御と称す）をおこなうことが知られている。
【０００７】
上述した輝度変化に応じた露出制御と露出差制御は、絞り値、蓄積時間、ＩＳＯ感度のパラメータの内の何れかを変化させることでおこなわれる。ここで、絞りなどの光量を調節する機構を駆動することで絞り値を変化させて輝度変化に応じた露出制御をする場合に、被合成画像間の露出差が変化し適正にダイナミックレンジの拡大が行われない可能性があった。
【０００８】
本発明の目的は、ダイナミックレンジ拡大処理を適用する動画の撮影中に、被写体の輝度変化に応じて露出制御をおこないつつ、適正にＨＤＲ合成処理をおこなうことを可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明としての撮像装置は、被写体を撮像して画像を出力する撮像手段と、前記撮像手段により、第１の画像と前記第１の画像とは露出量の異なる第２の画像とを合成に用いられる組として前記第１の画像から順に周期的に連続して出力させる制御手段と、を備え、前記撮像手段に入射する光量を調節する光量調節部材を変化させることで露出量の制御をおこなう撮像装置であって、前記第１の画像と前記第２の画像の露出量の差を設定する設定手段と、前記光量調節部材の駆動を制御する駆動制御手段と、を有し、前記駆動制御手段は、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差以上の場合は、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差より少ない場合とは異なるタイミングで前記光量調節手段の駆動を開始することを特徴とする。
【００１０】
また、上記目的を達成するための他の本発明としての撮像装置は、被写体を撮像して画像を出力する撮像手段と、前記撮像手段により、第１の画像と前記第１の画像よりも露出量の少ない第２の画像とを合成に用いられる組として周期的に連続して出力させる制御手段と、を備え、前記撮像手段に入射する光量を調節する光量調節部材を変化させることで露出量の制御をおこなう撮像装置であって、前記第１の画像と前記第２の画像の露出量の差を設定する設定手段と、前記光量調節部材の駆動を制御する駆動制御手段と、を有し、前記駆動制御手段は、前記光量調節部材を小絞り側から開放側へと変化させる場合であって前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差以上の場合は、前記第１の画像を取得する期間で前記光量調節部材の駆動を開始することを特徴とする。
【００１１】
更に、上記目的を達成するための他の本発明としての撮像装置は、被写体を撮像して画像を出力する撮像手段と、前記撮像手段により、第１の画像と前記第１の画像よりも露出量の少ない第２の画像とを合成に用いられる組として周期的に連続して出力させる制御手段と、を備え、前記撮像手段に入射する光量を調節する光量調節部材を変化させることで露出量の制御をおこなう撮像装置であって、前記第１の画像と前記第２の画像の露出量の差を設定する設定手段と、前記光量調節部材の駆動を制御する駆動制御手段と、を有し、前記駆動制御手段は、前記光量調節部材を開放側から小絞り側に変化させる場合であって前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差以上の場合は、前記第２の画像を取得する期間で前記光量調節部材の駆動を開始することを特徴とする。
【００１２】
更に、上記目的を達成するための他の本発明としての撮像装置は、被写体を撮像して画像を出力する撮像手段と、前記撮像手段により、第１の画像と前記第１の画像とは露出量の異なる第２の画像とを合成に用いられる組として周期的に連続して出力させる第１のモードと、前記第１のモードとは異なる第２のモードとを切り換えるための制御手段と、を備え、前記撮像手段に入射する光量を調節する光量調節部材を変化させることで露出量の制御をおこなう撮像装置であって、前記第１の画像と前記第２の画像の露出量の差を設定する設定手段と、前記光量調節部材の駆動を制御する駆動制御手段と、を有し、前記駆動制御手段は、前記第１のモードで、前記光量調節部材によって被写体の輝度変化に応じて変更する露出量が前記露出量の差以上の場合は、前記第２のモードとは異なるタイミングで前記光量調節部材の駆動を開始することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ダイナミックレンジ拡大処理を適用した動画の撮影中に、被写体の輝度変化に応じて露出制御をおこないつつ、適正にＨＤＲ合成処理をおこなうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る映像信号処理部の構成例を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の撮影処理の例を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の露出制御に関するプログラムを例示的に説明するプログラム線図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の露出差制御のタイミングチャートを例示的に説明する図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の絞り駆動処理の例を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態に係る撮像装置の露出差制御のタイミングチャートを例示的に説明する図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る撮像装置の絞り駆動処理の例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態について図１、図２を参照して説明する。図１は本実施形態に係る撮像装置であるカメラ１００の構成例を示したブロック図である。カメラ１００は、被写体の光学像をカメラ１００内の各部へと導くレンズと、該レンズを取り外し可能に設けられたカメラ本体とからなる撮像装置である。尚、本発明が適用される撮像装置はカメラ１００だけではなく、例えば、レンズとカメラ本体とが一体構造となっているような撮像装置であってもよい。
【００１６】
レンズ１０１は、フォーカスレンズやズームレンズなどを含む複数のレンズからなるレンズ群であり、入射した被写体の光学像を撮像素子１０５へと導く。
【００１７】
絞り１０２はレンズ１０１を介して入射する光量を調節する光量調節部材である。
【００１８】
レンズ制御部１４１は、レンズ１０１、絞り１０２の駆動制御手段であって、レンズ制御部１４１がレンズ１０１、絞り１０２駆動を制御することでズーム、フォーカス、絞りの制御を実行する。尚、本実施形態では、レンズ制御部１４１が絞り１０２の駆動を制御し絞り径を変化させることで撮像素子１０５に入射する光量の調整（制御）をおこなうが、後述する露出制御部２０２が絞り１０２の駆動を制御するような構成であっても良い。
【００１９】
また、レンズ１０１は、レンズマウント１０３を介してレンズとカメラ本体とがそれぞれ取り外し可能に設けられている。
【００２０】
シャッタ１０４は、撮像素子１０５の状態を露光状態と遮光状態とに適宜切換え可能なシャッタである。
【００２１】
シャッタ制御部１４２は、シャッタ１０４の駆動を制御することにより、撮像素子１０５を前述した露光状態と遮光状態とに切り替える制御をおこなう。
【００２２】
撮像素子１０５は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの電荷蓄積型のイメージセンサである。ここで、撮像素子１０５は、レンズ１０１によって導かれた被写体の光学像に応じて、アナログ画像データを出力する。更に、撮像素子１０５は、蓄積した電荷のリセットタイミングを変更することによって、蓄積時間を調整できる。
【００２３】
ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）１０６では、撮像素子１０５から出力されたアナログ画像データに対して、ゲイン調整、サンプリング、Ａ／Ｄ変換等を行い、デジタル画像データとして画像データを映像信号処理部１２１へと出力する。尚、後述するＩＳＯ感度の変更はＡＦＥ１０６によってゲイン調整がされることで行われる。以上説明した、撮像素子１０５やＡＦＥ１０６などが本実施形態における撮像手段である。
【００２４】
次に、図２を参照して本実施形態に係る映像信号処理部１２１を説明する。同図は映像信号処理部１２１の構成例を示したブロック図である。映像信号処理部１２１は、ＡＦＥ１０６から出力されたデジタル画像データに対して種々の画像処理を実行する。以下、映像信号処理部１２１の内部の構成と各部の動作について説明する。映像信号処理部１２１の内部には、測光演算部２０１、露出制御部２０２、現像処理部２０３、メモリインターフェイス２０４、合成部２０５、動画エンコード処理部２０６が備えられている。
【００２５】
測光演算部２０１は、ＡＦＥ１０６から出力されたデジタル画像データに基づいて被写体の明るさを測り、被写体の輝度（被写体輝度）を算出する。
【００２６】
露出制御部２０２では、測光演算部２０１で求めた被写体輝度に応じて露出条件（露出量）を算出する。尚、露出条件の算出は後述の図４のプログラム線図に基づいておこなわれる。算出した露出条件は、メモリインターフェイス２０４とバス１５０を介してカメラ１００内の各部に伝達される。そして、伝達された露出条件に応じてカメラ１００内の各部を駆動し、被写体の輝度変化に応じた露出制御をおこなうことが可能である。
【００２７】
また、露出制御部２０２は後述する動画ＨＤＲモードにおいて被合成画像間の露出量の差（露出差）を設定するための手段でもある。尚、本実施形態では、測光演算部２０１によって算出した被写体輝度に応じて露出制御部２０２で被合成画像間の露出差を適宜設定するような構成であってもよい。この点については図３を参照して後述する。
【００２８】
現像処理部２０３は、ＡＦＥ１０６によってデジタル変換された画像データに対して、ホワイトバランス、色補間、色補正、γ補正、エッジ強調、解像度変換等の処理を実行する。そして、上述の処理の結果をメモリインターフェイス２０４とバス１５０を介して映像信号処理部１２１の外部に接続されたメモリ１３２へと出力する。
【００２９】
尚、本実施形態では後述するＨＤＲ合成処理のために、撮像素子１０５によって複数の被合成画像の画像データを取得する。そして、現像処理部２０３において被合成画像それぞれに対して上述した各種の処理をおこないメモリ１３２へと結果が出力される。被合成画像の取得方法については図３を参照して後述する。
【００３０】
メモリインターフェイス２０４は、バス１５０を介してメモリ１３２と接続されており、メモリ１３２に記憶された映像信号処理部１２１の内部で使用するデータの取得、および出力を行う。
【００３１】
メモリ１３２は本実施形態において使用される種々のデータの記憶と、カメラ１００の撮影処理に応じて出力されるデータの保存をおこなうための記憶部である。例えば、タイミング発生部１４３における各部の駆動タイミングや種々の露出条件、カメラ１００内の処理で使用する算出式、図３、図６、及び図８に示すフローと同様の動作を指示するためのプログラムなどのデータがメモリ１３２に記憶されている。
【００３２】
合成部２０５は、本実施形態におけるダイナミックレンジ拡大手段であって、現像処理部２０３が出力した露出量の異なる複数の画像データをメモリ１３２から読出し、ＨＤＲ合成処理を行った後にメモリ１３２に合成データを出力する。
【００３３】
動画エンコード処理部２０６は、合成部２０５が出力した合成データをメモリ１３２から読出し、エンコード処理をおこない動画像データを生成し、メモリ１３２へと結果を出力する。即ち、映像信号処理部１２１に入力されるデータ、及び映像信号処理部１２１から出力されるデータは、メモリインターフェイス２０４を介してメモリ１３２の内部に記憶される。以上が本実施形態における映像信号処理部１２１の構成である。
【００３４】
図１に戻り、タイミング発生部１４３は、撮像素子１０５、ＡＦＥ１０６、映像信号処理部１２１それぞれについて、動作のタイミングを制御する。
【００３５】
バス１５０には前述した構成部以外にレンズ制御部１４１、シャッタ制御部１４２、電源１１０、メモリ１３２、表示制御部１５１、カード入出力部１７１、そして、各種のスイッチ類が接続される。
【００３６】
尚、上述の各種のスイッチ類とは、メインスイッチ１６１、第１レリーズスイッチ１６２、第２レリーズスイッチ１６３、ライブビュー開始／終了ボタン１６４、動画記録開始／終了ボタン１６５、上下左右選択ボタン１６６、決定ボタン１６７である。
【００３７】
電源１１０は、バス１５０を介してカメラ１００の内部に設けられている各回路に電源供給を行う。
【００３８】
表示制御部１５１は、バス１５０を介してタイミング発生部１４３からの信号に応じて、メモリ１３２に保存された表示用画像データをＤ／Ａ変換部１５２においてデジタル画像データから表示用のアナログ画像データへと変換する。変換されたアナログ画像データは、液晶表示素子からなるＴＦＴなどの表示部１５３、若しくはＶＩＤＥＯ出力端子１５４、ＨＤＭＩ（登録商標）出力端子１５５などのケーブルを介して外部に設けられた外部表示部（不図示）に表示される。
【００３９】
尚、デジタル画像データが記憶されているメモリ１３２内部の領域をＶＲＡＭと呼ぶ。表示制御部１５１が、メモリ１３２のＶＲＡＭを読み出し前述の処理をおこなうことで、表示部１５３に表示用のアナログ画像データが更新される。そして、上述の動作を連続的におこない表示部１５３に表示画像が更新され続けることによって動画の表示が可能となる。
【００４０】
カードスロット１７２は、例えばＳＤカード等の着脱可能な記録媒体１７３を差し込み可能である。そして、記録媒体１７３は、カードスロット１７２に差し込まれた状態でカード入出力部１７１と電気的に接続される。この状態で、メモリ１３２に記録されている画像データを記録媒体１７３へと記録することが可能である。また、記録媒体１７３の内部に記録されたデータをカメラ１００で読み出すことも可能である。
【００４１】
ＣＰＵ１３１は、バス１５０を介して上述したようなカメラ１００内の各部へと接続されており、カメラ１００内の各部を統括的に制御する制御部である。本実施形態では、ＣＰＵ１３１は、レンズ制御部１４１、シャッタ制御部１４２、タイミング発生部１４３、映像信号処理部１２１、表示制御部１５１に対して、カメラ１００内の各部の制御を指示する。尚、上述したような制御部や処理部を設けずに、ＣＰＵ１３１がカメラ１００内の各部の駆動を制御するような構成であっても良い。また、ＣＰＵ１３１を設けずに上述した制御部や処理部がそれぞれ連動して制御（処理）をおこなうことでカメラ１００内の各部の駆動を制御するような構成であってもよい。
【００４２】
（装置の基本動作）
以下、本実施形態に係る撮像装置であるカメラ１００の基本動作について図１を参照して説明する。まず、ユーザによりメインスイッチ１６１がオンされることで、電源１１０はカメラ１００を構成する各部へと電源を供給する。
【００４３】
次に、カメラ１００を構成する各部へと電源の供給がなされると、シャッタ制御部１４２を駆動することでシャッタ１０４を開き、撮像素子１０５に、レンズ１０１によって導かれた被写体の光学像が結像される。また、表示部１５３に各種のパラメータを設定するためのグラフィカルインターフェース（以下、ＧＵＩと称する）が表示される。
【００４４】
次に、第１レリーズスイッチ１６２はレリーズボタン（不図示）の第１ストローク（半押し状態）でオンとなり、被写体の撮影準備を開始する。ここで、撮影準備の詳細としては、レンズ制御部１４１によるレンズ１０１と絞り１０２の駆動制御によって前述したフォーカス、ズーム、絞りなどの制御を必要に応じて実行する。
【００４５】
次に、第２レリーズスイッチ１６３は、レリーズボタン（不図示）の第２ストローク（全押し状態）でオンとなる。この状態で、シャッタ制御部１４２とタイミング発生部１４３によって、メモリ１３２の内部に記憶されている蓄積の開始タイミングに基づいてシャッタ１０４の駆動（開閉）を制御する。そして、シャッタ１０４の駆動（開閉）によって、被写体の像が撮像素子１０５上に所定の蓄積時間で撮像される。
【００４６】
次に、上下左右選択ボタン１６６、決定ボタン１６７をユーザが操作することによって、ＧＵＩに表示された各種のパラメータの選択と設定を行うことが可能である。また、ＨＤＲ合成処理をおこなわない動画撮影モード（通常動画モード）とＨＤＲ合成処理をおこなう動画撮影モード（動画ＨＤＲモード）のいずれかに切替え設定することができる。
【００４７】
尚、本実施形態において通常動画モード（第２のモード）と、動画ＨＤＲモード（第１のモード）との切替えは、上述したスイッチ類の操作に応じて、ＣＰＵ１３１が、カメラ１００内の各部の設定変更を指示することで実現される。
【００４８】
次に、ユーザによりライブビュー開始／終了ボタン１６４が押されると、撮像素子１０５から定期的（例えば１秒に６０回）に画像データが取り込まれ、各種処理を実行した後にメモリ１３２のＶＲＡＭへ配置する。これにより、撮像素子１０５から取り込んだ画像データを表示部１５３に逐次表示（ライブビュー）することができる。尚、ライブビューは釦等により指示するのではなく、メインスイッチ１６１のオンと同時に開始されるような構成であっても良い。
【００４９】
次に、ライブビュー中にユーザが動画記録開始／終了ボタン１６５を押すと、動画の記録が開始または終了される。尚、本実施形態では、ライブビュー中に動画記録開始／終了ボタン１６５を押すことで動画記録の開始または終了をおこなうが、これに限定されるものではない。例えば、ライブビューされていない状態で、動画記録開始／終了ボタン１６５を押すことにより、表示部１５３へのライブビューを開始するとともに動画記録の開始をおこなうような構成でも良い。以上が本実施形態におけるカメラ１００の基本動作である。
【００５０】
（撮影処理）
以下、本実施形態に係る撮影処理を図３に示すフローを参照して説明する。尚、以下のフローにおける各処理の結果は、メモリ１３２に一時的に保存され、必要な際にはメモリ１３２から適宜出力されるものとする。
【００５１】
ステップＳ１００で撮影処理が開始され、ステップＳ１０１でＣＰＵ１３１は、ユーザによって選択されたモードが動画ＨＤＲモード（第１のモード）であるか否かを判定する。ステップＳ１０１において動画ＨＤＲモードでないと判定された場合、選択されたモードが通常動画モード（第２のモード）であるとＣＰＵ１３１は判定しステップＳ１０２へと進む。また、動画ＨＤＲモードであると判定された場合はステップＳ１１０へと進む。
【００５２】
（通常動画モードの撮影処理）
以下、通常動画モード（第２のモード）の撮影処理を説明する。ステップＳ１０１で選択されているモードが動画ＨＤＲモードでないと判定した場合、露出制御部２０２は、メモリ１３２から図４に示すプログラム線図を読み出し、通常動画モードの撮影処理を開始する。
【００５３】
尚、図４は本実施形態に用いるプログラム線図の例を示しており、絞り、蓄積時間、ＩＳＯ感度による露出制御と被写体輝度との関係を示したプログラム線図である。ここで、上側の横軸と左側の縦軸は被写体輝度、下側の横軸は蓄積時間およびゲイン（ＩＳＯ感度）、右側の縦軸は絞り値を示している。従って、本実施形態において被写体の輝度変化に応じた露出制御は、絞り値、蓄積時間、ＩＳＯ感度の３つのパラメータを変化させることで実現する。
【００５４】
図３のフローに戻り、ステップＳ１０２で撮像素子１０５は、メモリ１３２から予め決められた露出量（露出条件）で予備画像の撮像をおこなう。尚、予備画像の露出条件は一般的なものであればどのようなものであってもよい。また、本実施形態において、予備画像は後述する測光演算に使用するだけなので保存はしないが、メモリ１３２へ保存をするような構成であっても良い。
【００５５】
次に、ステップＳ１０３で測光演算部２０１は、先に取得した予備画像の測光演算をおこなう。そして、露出制御部２０２は、該測光演算により算出した被写体輝度に対応する露出量を算出する。尚、算出した被写体輝度はメモリ１３２に保存され、該被写体輝度とメモリ１３２の内部に予め記憶されている輝度情報とを比較することで上述した露出量を算出するような構成であってもよい。
【００５６】
尚、後述する動画ＨＤＲモードにおいては、上述した露出量は適正露出画像の露出量（以下、単に適正露出と称す）であって、該適正露出が図４のプログラム線図に基づいて算出される。
【００５７】
次に、ステップＳ１０４で露出制御部２０２は、ステップＳ１０３で測光演算部２０１が測光した被写体輝度に対する露出量が、予備画像を撮像した露出量とが同じか否かを判定する。即ち、予備画像を撮像した露出量から新たに露出量を変更（輝度変化に応じた露出制御）する必要があるか否かを判定する。該判定の結果、輝度変化に応じた露出制御をおこなう必要がないと判定された場合は、ステップＳ１０５へと進む。尚、撮影処理の開始後の初めての処理ではない場合、以前のフローでの測光演算の結果と現在の測光演算の結果を比較し被写体の輝度変化に応じた露出制御が必要か否かを判定する。そして、判定の結果に応じて露出制御をおこなう。
【００５８】
図３のフローに戻り、ステップＳ１０４での判定で輝度変化に応じた露出制御が必要であると判定した場合に、ステップＳ１０５で露出制御部２０２は、被写体輝度に対する露出量となるように露出制御をおこない露出量を変更する。この際、露出量の変更は、絞り１０２やシャッタ１０４の駆動とＡＦＥ１０６内部における処理を制御し、絞り値、蓄積時間、ＩＳＯ感度を変更することでおこなう。
【００５９】
次に、ステップＳ１０６で撮像素子１０５は、変更された露出量で被写体の撮像をおこない表示部１５３に表示するための画像データ（表示画像）を出力する。
【００６０】
次に、ステップＳ１０７で表示部１５３は、出力した表示画像を表示することでライブビューの更新をおこなう。尚、撮影処理の開始後、初めての処理である場合はライブビューを開始する。
【００６１】
次に、ステップＳ１０８でＣＰＵ１３１は、撮影処理を終了するか否かの判定をおこない、終了する場合はＳ１０９へと進み撮影処理を終了し、ライブビューも終了する。撮影処理を終了しない場合は、ステップＳ１０３へと戻り次の画像の撮影処理を開始する。即ち、本実施形態における通常動画モードでは、撮像素子１０５によって撮像した画像データを周期的に連続させて出力することで動画の撮像（撮影）をおこなう。以上が通常動画モードの撮影処理についてのフローである。
【００６２】
（動画ＨＤＲモードの撮影処理）
以下、本実施形態に動画ＨＤＲモード（第１のモード）での撮影処理について説明する。本実施形態では、前述したように露出量の異なる複数の被合成画像を合成することでダイナミックレンジ拡大処理をおこなう。
【００６３】
被合成画像としては、被写体輝度に対する平均的な露出量である適正露出で撮像した適正露出画像（第１の画像）と、適正露出よりも露出量の少ないアンダー露出の露出量（以下、単にアンダー露出と称す）で撮像したアンダー露出画像（第２の画像）を用いる。そして、適正露出画像とアンダー露出画像とを合成することで、適正露出画像のみを出力する場合（通常時）に比べてダイナミックレンジが拡大された画像を取得することが出来る。
【００６４】
動画ＨＤＲモードでは前述したように、被写体の輝度変化に応じた露出制御と露出差制御とを同時に行わなくてはならない。即ち、動画ＨＤＲモードではＨＤＲ合成処理をおこないつつ、被写体の輝度に変化が生じた場合はその輝度変化に追従して（応じて）露出制御をおこなう必要がある。
【００６５】
ここで、一般的に絞り１０２は機械的な動作によって駆動されるため、絞り１０２を頻繁に駆動することで電力消費量や発熱量の増加や、絞り１０２の駆動音が動画に記録されてしまうという問題が生じる。即ち、絞り１０２を頻繁に駆動することで撮影後の動画の品位が低下してしまう可能性がある。
【００６６】
従って、絞り値を変更（絞り１０２を駆動）することで露出差制御を行い、単位フレームごとに連続して露出量を変更すると上述の問題が発生しやすくなってしまう。
【００６７】
従って、本実施形態の動画ＨＤＲモードにおける露出差制御においては、絞り値は変更せず、蓄積時間とＩＳＯ感度の内の一方、又は双方を変更することで行う。そして、蓄積時間とＩＳＯ感度を変更することで、適正露出に対して所定の露出量の差（以下、露出差と称す）となるようにアンダー露出画像を取得する。
【００６８】
尚、本実施形態では、アンダー露出画像、適正露出画像の順で撮像をおこなう。これは、撮像素子１０５からの電荷の読み出しタイミングは周期的であって、蓄積の開始タイミングは読み出しタイミングから逆算して設定されることに起因する。例えば適正画像から撮像を行った場合、アンダー露出画像の方が適正露出画像より蓄積時間が短いため、適正露出画像とアンダー露出画像との間で電荷の蓄積をおこなわない間隔が長くなってしまう。従って、ＨＤＲ合成処理をおこなう場合に適正露出画像とアンダー露出画像とで被写体のずれ量が大きくなってしまい、合成後の画像にブレが生じてしまう可能性がある。従って、本実施形態においては、基本的にアンダー露出画像、適正露出画像の順で撮像をおこなうが被写体に所定以上の動きが生じないような場合は撮像の順序を限定する必要はない。以上説明したように、動画ＨＤＲモードではアンダー露出画像と適正露出画像とを単位フレームごとに所定のタイミング（例えば、画像の読み出しタイミング）において交互に出力する。そして、適正露出画像が出力された後のフレームで、２つの画像を合成した画像（以下、合成画像と称する）を表示画像として表示する。
【００６９】
ここで、上述した露出差制御をおこないつつ、被写体の輝度変化に応じた露出制御を絞り１０２を駆動することで行った場合、絞り１０２の駆動中に連続して出力されたアンダー露出画像と適正露出画像の露出差が図５（Ａ）で示すように変化してしまう。ここで、図５は本実施形態の動画ＨＤＲモードにおける、種々の露出制御タイミングと露出量の変化を連続的に図示したタイミングチャートである。そして、被写体の輝度が暗い状態から明るい状態へと変化し、絞り１０２を所謂開放側から小絞り側へと変化させる場合を示している。尚、図５に示すように、本実施形態では合成処理に用いるアンダー露出画像と適正露出画像とが撮像素子１０５から周期的に連続して出力される。
【００７０】
尚、一般的に絞りを駆動することで画像の被写界深度は変化してしまう。例えば、絞り値を素早く変化させるために絞り１０２を急に駆動することで被写界深度が変化してしまうため、取得される画像は不自然なものとなってしまう。従って、動画ＨＤＲモードにおいては、被合成画像の内の一方の画像の被写界深度が急激に変化することで合成画像も不自然なものとなってしまう。例えば、絞り１０２の駆動量が多い場合に、１つのフレーム内で絞り１０２の駆動を完了しようとすると、上述したような問題が生じる可能性は高くなる。そこで、本実施形態では、図５に示すように２つのフレーム内で絞り１０２を駆動する。
【００７１】
また、本実施形態において、絞り１０２の駆動開始と停止のタイミングは画像を取得する期間に合わせて行われる。本実施形態では、絞り１０２の駆動を開始するフレームよりひとつ前のフレームで蓄積された撮像素子１０５の電荷の読み出しタイミングで絞り１０２の駆動を開始する。そして、そのひとつ後のフレームで蓄積された電荷の読み出しタイミングで絞り１０２の駆動を停止する。尚、画像を取得する期間は上述したような構成に限定されるものではなく、例えば、撮像素子１０５における電荷の蓄積を開始するタイミングに合わせて絞り１０２を駆動するような構成であってもよい。
【００７２】
即ち、画像を取得する期間は、電荷を蓄積する期間以外も含むことになる。従って、ある画像の電荷の読み出しタイミングから、次の画像の電荷の蓄積が開始されるまでの間であれば、どの期間から絞り１０２の駆動を開始しても良い。本実施形態では、ある画像の電荷の読み出しタイミングから、次の画像の電荷の読み出しタイミングを１つのフレームとし、該フレームの先頭と後尾に合わせて絞り１０２を駆動する。
【００７３】
図５の説明に戻る。図５において、〈１〉は絞り１０２を駆動し絞り値を変更することによって輝度変化に応じた露出制御を行った場合の露出量の変化を表している。〈２〉は露出差制御による露出量の変化を表している。そして、〈３〉は上述した〈１〉と〈２〉での露出量の変化の総和（全体の露出量の変化）を表している。ここで、本実施形態の動画ＨＤＲモードでは、絞り値、蓄積時間、ＩＳＯ感度の何れかを変更することで輝度変化に応じた露出制御を行うが、以降の説明では上述したような絞り値を変化させて輝度変化に応じた露出制御をおこなう場合について説明する。
【００７４】
図５（Ａ）で示すように、絞り１０２の駆動中は、アンダー露出画像の平均の露出量を表す点Ａの露出量よりも、適正露出画像の平均の露出量を表す点Ｂの露出量が少なくなってしまう。即ち、当初意図していた被合成画像間の露出差が変化し、アンダー露出画像と適正露出画像の露出量が逆転してしまう。ここで、被合成画像取得後に施すγ補正やサンプリング等はそれぞれの被合成画像に応じておこなわれる為、この状態ではＨＤＲ合成処理が適正に行われないという問題が生じる。
【００７５】
そこで、本実施形態では、絞り１０２の駆動を変更することで上述の問題を解決する。詳細としては、絞り１０２を変化させることで変更する露出量が被合成画像間の露出差以上となる場合は、絞り１０２を変化させることで変更する露出量が被合成画像間の露出差より少ない場合と比較して、絞り１０２の駆動を開始するタイミングを変更する。ここで、本実施形態において被合成画像間の露出差とは、アンダー露出画像と適正露出画像の露出量の差分の絶対値を示している。この構成に係る処理については後述する。
【００７６】
以下、本実施形態における動画ＨＤＲモードの撮影処理に関するフローについて図３を参照して説明する。尚、以下のフローにおける各処理の結果は、メモリ１３２に一時的に保存され、必要な際にはメモリ１３２から適宜出力されるものとする。
【００７７】
ステップＳ１０１で、ＣＰＵ１３１の判定によって動画ＨＤＲモードが選択されていると判定した場合、露出制御部２０２はメモリ１３２から図４に示すプログラム線図を読み出し動画ＨＤＲモードの撮影処理を開始し、ステップＳ１１０へと進む。尚、動画ＨＤＲモードにおいても、前述の通常動画モードと同様に図４に示すプログラム線図を使用する。
【００７８】
次に、ステップＳ１１０で撮像素子１０５は、予備画像の撮像をおこなう。尚、予備画像の撮像については前述の通常動画モードと同様なので説明は省略する。
【００７９】
次に、ステップＳ１１１で測光演算部２０１は、先に取得した予備画像の測光演算をおこなう。そして、露出制御部２０２は、該測光演算により算出した被写体輝度に対する露出量（露出条件）を図４のプログラム線図に基づいて算出する。尚、前述したように、該露出量が本実施形態における適正露出である。また、動画ＨＤＲ用の撮影処理を開始後はじめての処理ではない場合は、先に取得している適正露出画像に対して測光演算をおこなう。
【００８０】
次に、ステップＳ１１２で露出制御部２０２は、測光演算の結果から、適正露出とアンダー露出との露出差を設定する。ここで、アンダー露出は、図４で示すプログラム線図から所定の露出差の分だけ露出量を減らすことで設定する。本実施形態においては該露出差を２段とし、アンダー露出画像を適正露出画像より露出量が２段分少なくなるようにする。本実施形態において、上述した露出量の段数はＡＰＥＸ単位におけるＥｖ値で２段分である。即ち、図４のプログラム線図からＡＰＥＸ単位で２Ｅｖ（以下、単に２Ｅｖと称す）少ない露出量となるようにアンダー露出を設定する。尚、本実施形態において、被合成画像間の露出差を２Ｅｖ以外にしてもよい。また、予め所定の算出式をメモリ１３２に記憶させておき、ステップＳ１１１で算出された測光演算の結果と該算出式に従って露出差を算出するような構成でも良い。
【００８１】
次に、ステップＳ１１３で露出制御部２０２は、被写体の輝度変化に応じた露出制御をおこなう必要が有るか否かを判定する。詳細は通常動画モードと同様であるので説明は省略する。該判定の結果、輝度変化に応じた露出制御をおこなう必要がないと判定した場合は、ステップＳ１１６へと進む。尚、撮影処理の開始後の初めての処理ではない場合、以前のフローでの測光演算の結果と現在の測光演算の結果を比較し、被写体の輝度変化に応じた露出制御が必要か否かを判定する。そして、判定の結果に応じて露出制御をおこなう。
【００８２】
次に、ステップＳ１１３での判定で、輝度変化に応じた露出制御が必要であると判定された場合、ステップＳ１１４で露出制御部２０２は、絞り１０２を駆動（絞り値を変更）することで輝度変化に応じた露出制御を行うか否かを判定する。絞り１０２の駆動が必要ない場合、即ち、蓄積時間とＩＳＯ感度を変化させることで輝度変化に応じた露出制御をおこなう場合はステップＳ１１５へと進む。そして、絞り１０２の駆動が必要であると判定した場合はステップＳ１１８へと進む。尚、ユーザの操作選択によって、絞り値、蓄積時間、ＩＳＯ感度の内から、輝度変化に応じた露出制御に用いるパラメータを決定するような構成であっても良い。
【００８３】
次に、ステップＳ１１５で露出制御部２０２は、蓄積時間とＩＳＯ感度を変更することで輝度変化に応じた露出制御をおこない、（適正露出用の）露出量を変更する。
【００８４】
次に、ステップＳ１１６で露出制御部２０２は、前述したステップＳ１１５で変更した露出量から２段分の露出量が少なくなるように露出差制御をおこない、撮像素子１０５でアンダー露出画像を取得（撮像）する。
【００８５】
次にステップＳ１１７で露出制御部２０２は、露出差制御をおこないアンダー露出から適正露出に露出量を変更する。そして、撮像素子１０５は、適正露出で適正露出画像を取得（撮像）する。その後、ステップＳ１２７へと進む。
【００８６】
ステップＳ１１４で、絞り１０２の駆動をおこなうと判定された場合、ステップＳ１１８で露出制御部２０２は絞り駆動処理を開始する。前述したように、本実施形態では絞り１０２の駆動を開始するタイミングを変更することで、被合成画像間の露出差が変化し、アンダー露出画像と適正露出画像の露出量が逆転するという問題を解決する。以下、この詳細について図５（Ｂ）を参照して説明する。
【００８７】
図５（Ｂ）に示すように、本実施形態では絞り１０２を駆動することで変更する露出量が被合成画像間の露出差以上である場合に、絞り１０２の駆動を開始するタイミングを１フレーム分遅らせる。そして、絞り１０２の駆動開始フレームを遅らせた分だけ、絞り１０２の駆動を停止するタイミングも１フレーム分遅らせる。即ち、適正露出画像を取得するフレームで絞り１０２の駆動を開始し、アンダー露出画像を取得するフレームで絞り１０２の駆動を停止する。
【００８８】
また、絞り１０２を駆動することで変更する露出量が被合成画像間の露出差よりも少ない場合は、前述した通常動画モードと同様に、アンダー露出画像を取得する期間（フレーム）で絞り１０２の駆動を開始する。そして、適正露出画像を取得する期間（フレーム）で絞り１０２の駆動を停止する。
【００８９】
即ち、絞り１０２を駆動することで変更する露出量が被合成画像間の露出差以上の場合は、絞り１０２の駆動を行う期間は変更せず、絞り１０２の駆動を開始するまでの期間を長くする（遅らせる）。尚、被写体の輝度変化が生じてから実際に絞り１０２を駆動するまでの期間を長くする（遅らせる）構成の例として、本実施形態では測光演算で被写体の輝度変化が生じたと判断してから実際に絞り１０２の駆動を開始するまでの期間を長くする（遅らせる）。
【００９０】
以上の構成によって、図５（Ｂ）に示すように、絞り１０２の駆動中であっても、アンダー露出画像の平均的な露出量（例えば、点Ａや点Ｃ）よりも適正露出画像の平均的な露出量（例えば、点Ｂや点Ｄ）の方が多い状態を維持することが出来る。以下より、上述の絞り駆動処理についてのフローを、図６を参照して説明する。図３のステップＳ１１８と連動して、図６のステップＳ２００で露出制御部２０２は、絞り駆動処理を開始する。
【００９１】
次にステップＳ２０１で露出制御部２０２は、絞り１０２を駆動することで変化する露出量（以下、単に露出変化量と称する）が、図３のステップＳ１１２で求めた被合成画像間の露出差以上か否かを判定する。判定の結果、露出変化量が被合成画像間の露出差以上の場合はステップＳ２０２へと進む。また、露出変化量が被合成画像間の露出差よりも小さい（少ない露出量の）場合はステップＳ２０３へと進む。
【００９２】
次に、ステップＳ２０２で露出制御部２０２は、絞り１０２の駆動を開始するフレームを、適正露出画像を取得するフレームに決定する。そしてステップＳ２０４へと進む。
【００９３】
次に、ステップＳ２０３で露出制御部２０２は、絞り１０２の駆動を開始するフレームを、アンダー露出画像を取得するフレームに決定する。そしてステップＳ２０４へと進む。
【００９４】
次に、ステップＳ２０４で露出制御部２０２は、ステップＳ２０２又はステップＳ２０３で決定した絞り１０２の駆動を開始するフレームとは異なる露出量のフレームを、絞り１０２の駆動を停止するフレームに決定する。即ち、絞り１０２の駆動を開始するフレームが適正露出画像を取得するフレームである場合、アンダー露出画像を取得するフレームで絞り１０２の駆動を停止するフレームに決定する。また、絞り１０２の駆動を開始するフレームがアンダー露出画像を取得するフレームである場合、適正露出画像を取得するフレームを、絞り１０２の駆動を停止するフレームに決定する。
【００９５】
次に、ステップＳ２０５で露出制御部２０２は、先に決定された絞り１０２の駆動開始及び停止の決定に従い、レンズ制御部１４１に、絞り１０２の駆動に関する指示をおこなう。そして、上述の指示に従って絞り１０２を駆動することで露出量の変更（輝度変化に応じた露出制御）を開始する。
【００９６】
最後に、ステップＳ２０６で露出制御部２０２は絞り駆動処理を終了する。以上が本実施形態における絞り駆動処理のフローである。
【００９７】
図３のフローに戻り、ステップＳ１１９で露出制御部２０２は、絞り駆動処理の結果、アンダー露出画像を取得するフレームで絞り１０２の駆動を開始するか否かを判定する。該判定の結果、アンダー露出画像を取得するフレームで絞り１０２の駆動を開始すると判定した場合、ステップＳ１２０へと進む。
【００９８】
次に、ステップＳ１２０でレンズ制御部１４１は、絞り１０２の駆動を開始する。そして、ステップＳ１２１で撮像素子１０５は、前述のステップＳ１１２で設定した被合成画像間の露出差に基づいてアンダー露出画像の取得をおこなう。ここで、絞り１０２の駆動を開始するタイミングついては、前述したようにアンダー露出画像を取得するフレームの先頭に合わせて行う。即ち、１つ前のフレームで取得した適正露出画像の読み出しが完了した直後のタイミングで絞り１０２の駆動を開始する。
【００９９】
アンダー露出画像の取得が完了したら、ステップＳ１２２で撮像素子１０５は、前述のステップＳ１１２で設定した被合成画像間の露出差に基づいて適正露出画像の取得をおこなう。そして、ステップＳ１２３でレンズ制御部１４１は、絞り１０２の駆動を停止する。ここで、絞り１０２の駆動を停止するタイミングについては、前述したように適正露出画像を取得するフレームの後尾に合わせて行う。即ち、適正露出画像の読み出しが完了するタイミングで絞り１０２の駆動を停止する。以上の処理が終了したら、ステップＳ１２７へと進む。
【０１００】
次に、ステップＳ１１９でアンダー露出画像を取得するフレームで絞り１０２の駆動を開始しないと判定した場合、ステップＳ１２４で撮像素子１０５は、前述のステップＳ１１２で設定した被合成画像間の露出差に基づいてアンダー露出画像の取得をおこなう。
【０１０１】
次に、ステップＳ１２５でレンズ制御部１４１は、絞り１０２の駆動を開始する。そして、ステップＳ１２６で撮像素子１０５は、前述のステップＳ１１２で設定した被合成画像間の露出差に基づいて適正露出画像の取得をおこなう。絞り１０２の駆動を開始するタイミングについては、前述したように適正露出画像を取得するフレームの先頭に合わせて行う。以上の処理が終了したらステップＳ１２７へと進む。
【０１０２】
ステップＳ１２７で合成部２０５は、先に取得したアンダー露出画像と適正露出画像とを合成してＨＤＲ合成処理（ダイナミックレンジ拡大処理）をおこなう。合成処理の詳細としては、まず、被合成画像毎に画像を複数のブロックに分割し、該ブロック内部の所定の画素について、適正露出画像とアンダー露出画像とを比較することで被合成画像同士の位置合わせをおこなう。
【０１０３】
次に、被合成画像の所定の画素毎に輝度値を積算し平均輝度値を算出する。そして、積算した平均輝度値が所定の閾値を超えるか否かで画像中の黒つぶれ輝度領域、および白とび輝度領域を検出する。そして検出された黒つぶれ領域と白とび領域を合成の対象から画素から除外する（除外処理）。以上の動作を被合成画像である適正露出画像とアンダー露出画像の双方でおこなう。
【０１０４】
最後に、適正露出画像の輝度レベルを基準として被合成画像の輝度レベルを合わせ、所定の合成比率に応じての適正露出画像とアンダー露出画像の合成が実行され合成画像が出力される。尚、本実施形態に係る撮像装置において、合成処理は前述の動作をおこなうものに限定されるものではなく、例えば、被合成画像同士の加算平均をおこなうだけでも良い。
【０１０５】
次に、ステップＳ１２８で表示部１５３は、出力した合成画像の画像データを表示してライブビューの更新をおこなう。尚、撮影処理の開始後、初めての処理である場合はライブビューを開始する。
【０１０６】
次に、ステップＳ１２９でＣＰＵ１３１は、撮影処理を終了するか否かの判定をおこない、終了する場合はＳ１３４へと進み撮影処理を終了し、ライブビューも終了する。撮影処理を終了しない場合は、ステップＳ１３０へ進む。
【０１０７】
次に、ステップＳ１３０で露出制御部２０２は、絞り１０２を駆動中であるか否かを判定する。前述のステップＳ１１９で、アンダー露出画像を取得するフレームで絞り１０２の駆動を開始しないと判定された場合、適正露出画像を取得するフレームで絞り１０２の駆動が開始される。前述したように、本実施形態では絞り１０２の駆動を２つのフレーム内でおこなうため、この場合は、まだ、絞り１０２は駆動中のままである。そこで、ステップＳ１３１へと進み絞り１０２の駆動停止と共に、次の合成処理に用いる被合成画像の取得を行う。
【０１０８】
ステップＳ１３０の判定によって絞り１０２を駆動中であると判定した場合、ステップＳ１３１で撮像素子１０５は、前述のステップＳ１１２で設定した被合成画像間の露出差に基づいてアンダー露出画像の取得をおこなう。そして、ステップＳ１３２でレンズ制御部１４１は、絞り１０２の駆動を停止する。絞り１０２の駆動を停止するタイミングは、アンダー露出画像を取得するフレームの後尾に合わせて行う。
【０１０９】
次に、ステップＳ１３３で撮像素子１０５は、ステップＳ１３１で取得したアンダー露出画像と合成の組となる適正露出画像を取得する。以上の処理が終了したら、再度ステップＳ１２７へと進み、取得した被合成画像同士に合成処理を施すことでＨＤＲ合成処理をおこなう。以降の処理は前述したものと同様であり、撮影処理を終了する場合はステップＳ１３４へと進み全ての撮影処理を終了する。尚、ステップＳ１３０での判定で、絞り１０２の駆動中ではないと判定された場合はステップＳ１１１へと戻り、次の動画ＨＤＲ用の撮影処理を開始する。
【０１１０】
以上の説明より、動画ＨＤＲモード時に絞り１０２を駆動する場合であっても、合成画像間の露出差が変化しアンダー露出画像と適正露出画像の露出量の逆転することを抑制することができる。即ち、ダイナミックレンジ拡大処理を適用する動画の撮影中に、被写体の輝度変化に応じて露出制御をおこないつつ、適正にＨＤＲ合成処理をおこなうことが可能な撮像装置を提供することができる。
【０１１１】
尚、上述した本実施形態では、図５（Ｂ）に示すように、露出変化量が被合成画像間の露出差以上の場合に、絞り１０２の駆動を開始するフレームを１つ分ずらしたとしても、合成処理に用いる被合成画像の組を変化させるような構成ではなかった。しかしながら、本実施形態はこの構成に限定されるわけではない。例えば、図５（Ｃ）に示すように、絞り１０２の駆動開始フレームに応じて、合成処理に用いる被合成画像の組を変化させるような構成であっても良い。この場合、絞り１０２を駆動する前後の１フレームは合成処理に使用しないので、絞り１０２を駆動している間は合成画像を更新する頻度が低下するが、絞り１０２を駆動中の被合成画像間の露出差（点Ｅと点Ｆの差）を十分に確保することが出来る。従って、絞り１０２の駆動中であっても更に適正にＨＤＲ合成処理をおこなうことが出来る。
【０１１２】
また、本実施形態では、絞り１０２の駆動によって変化する露出量が被合成画像間の露出差以上の場合に、絞り１０２の駆動を開始するフレームを１フレーム分遅らせるような構成であるがこれに限定されるものではない。例えば、被写体の輝度変化が生じてから絞り１０２を駆動するまでの期間にある程度の余裕があれば、絞り１０２の駆動を開始するフレームを１フレーム分早めるような構成であってもよい。この場合も、前述したような絞り１０２の駆動の開始を遅くする場合と同様に、適正露出画像とアンダー露出画像の露出量が逆転してしまうことを抑制することが出来る。
【０１１３】
即ち、本実施形態では、絞り１０２の駆動によって変化する露出量が被合成画像間の露出差以上の場合と露出差より少ない場合とで絞り１０２の駆動を開始する期間が異なるような構成であればよい。例えば、絞り１０２の駆動によって変化する露出量が被合成画像間の露出差以上の場合は、絞り１０２の駆動を開始するタイミングを遅くする、若しくは早めて適正露出画像を取得する期間で絞り１０２の駆動を開始する。そして、アンダー露出画像を取得する期間で絞り１０２の駆動を停止する。
【０１１４】
更に、本実施形態では絞り１０２の駆動は２フレーム単位で行うような場合について言及したが、これに限定されるものではない。例えば、絞り１０２を駆動させる速度を制御可能なのであれば、２フレームごと以外に絞り１０２の駆動をするような構成であってもよい。この場合、絞り１０２を駆動するフレームとは異なる露出量の画像を取得するフレームで絞り１０２の駆動を停止することで、被合成画像同士の露出量が逆転することを抑制することが出来る。
【０１１５】
（第２実施形態）
前述した第１実施形態では、絞り１０２を所謂開放側から小絞り側へと駆動させた場合であって、露出変化量が被合成画像間の露出差以上の場合に、適正露出画像を取得するフレームで絞り１０２の駆動を開始する構成について説明した。本実施形態では、第１実施形態と同様の構成を有し、絞り１０２を所謂小絞り側から開放側へと駆動する場合について説明する。
【０１１６】
例えば、被写体輝度が全体的に明るい状態から暗い状態へと変化した場合、絞り１０２を小絞り側から開放側に駆動（絞り値を変更）することで輝度変化に応じた露出制御をおこなう必要がある。この状態について図７（Ａ）を参照して説明する。尚、図７（Ａ）は本実施形態に係る種々の露出制御タイミングを表すタイミングチャートである。
【０１１７】
図７（Ａ）に示すように、絞り１０２を小絞り側から開放側へと駆動する場合は、絞り１０２の駆動に連動して〈１〉絞り駆動により変化する露出量は増加する。この場合、絞り１０２の駆動中は、アンダー露出画像の平均の露出量を表す点Ａの露出量よりも、適正露出画像の平均の露出量である点Ｂの露出量の方が相対的に多くなる。従って、小絞り側から開放側へと絞り１０２を駆動する場合は、アンダー露出画像と適正露出画像の露出量が逆転することはない。これは、被合成画像を取得する順序と、絞り１０２の駆動により露出量が変化する指向が一致している（同じである）からである。即ち、被合成画像をアンダー露出から取得する場合であって絞り１０２を小絞り側から開放側へと駆動するならば、被合成画像間で露出量が逆転することはない。また、前述した第１実施形態のように絞り１０２を開放側から小絞り側へ駆動するならば、被合成画像間で露出量が逆転してしまう可能性がある。
【０１１８】
そこで、本実施形態では、前述の第１実施形態の構成に加えて、被写体の輝度変化に応じて絞り１０２が開放側から駆動するのか、小絞り側から駆動するのかを判定し、該判定の結果によって絞り１０２の駆動を開始するフレームを決定する。即ち、被合成画像同士の露出量の大小関係の指向と、絞り１０２によって変化する露出量の指向とが同じである場合は絞り１０２の駆動を変更せず、異なる場合は絞り１０２の駆動を変更する。ここで、本実施形態における指向とは、被合成画像を取得する順序によって変わる被合成画像間の露出量の大小関係や、絞り１０２を駆動することで変更する露出量などの変化の方向性を表している。
【０１１９】
以下、本実施形態の動画ＨＤＲモードの撮影処理について図３及び図８を参照して説明する。図８は、本実施形態に係る絞り駆動処理を説明した図である。尚、本実施形態に係る撮像装置であるカメラ１００は前述の第１実施形態と同様であるので説明は省略する。また、通常動画モードの撮影処理についても前述の第１実施形態と同様なので説明は省略する。
【０１２０】
図３のステップＳ１００で撮影処理が開始され、ステップＳ１０１でＣＰＵ１３１は、ユーザによって選択されている撮影モードが動画ＨＤＲモードであると判定した場合、ステップＳ１１０へと進む。以下、ステップＳ１１０からステップＳ１１８までは前述の第１実施形態と同様であるので説明は省略する。ステップＳ１１８で露出制御部２０２は、図８に示す絞り駆動処理を開始する。
【０１２１】
図８において、ステップＳ３００で露出制御部２０２は、絞り駆動処理を開始する。そして、ステップＳ３０１で露出制御部２０２は、露出変化量が（図３のステップＳ１１２で求めた）被合成画像間の露出差以上か否かを判定する。露出変化量が被合成画像間の露出差以上である場合はステップＳ３０２へと進む。
【０１２２】
次に、ステップＳ３０２で露出制御部２０２は、図３のステップＳ１１１で露出制御部２０２が求めた被写体輝度に対する露出量をメモリ１３２から読み出す。そして、該露出量に応じておこなう絞り１０２の駆動が開放側からなのか否かを判定する。本実施形態でも、前述の第１実施形態と同様に、被合成画像の１組として、アンダー露出画像、適正露出画像の順に画像データの取得をおこなう。ここで、被合成画像をアンダー露出画像から順に取得し、絞り１０２を小絞り側から開放側に駆動する場合は、先に説明したように適正露出画像とアンダー露出画像とで露出量が逆転することはない。従って、絞り１０２を開放側から小絞り側へと駆動する場合以外は、アンダー露出画像を取得するフレームで絞り１０２の駆動を開始する。
【０１２３】
以上の説明より、ステップＳ３０２の判定で絞り１０２が開放側から駆動すると判定された場合はステップＳ３０３へと進む。そして、ステップＳ３０３で露出制御部２０２は、絞り１０２の駆動を開始するフレームを、適正露出画像を取得するフレームに決定する。また、ステップＳ３０２の判定で絞り１０２が開放側から駆動しないと判定された場合はステップＳ３０４へと進む。そして、ステップＳ３０４で露出制御部２０２は、絞り１０２の駆動を開始するフレームを、アンダー露出画像を取得するフレームに決定する。
【０１２４】
以降のステップＳ３０５からステップＳ３０７は、前述した第１実施形態と同様であるので説明は省略する。以上が本実施形態における絞り駆動処理のフローである。そして、絞り駆動処理が完了したら、図３に示すフローへと戻り、ステップＳ１１９からステップＳ１３４までの処理は前述の第１実施形態と同様である。以上が本実施形態における動画ＨＤＲモードの撮影処理のフローである。
【０１２５】
以上の説明より、動画ＨＤＲモード時に絞り１０２を駆動する場合であっても、合成画像間の露出差が変化しアンダー露出画像と適正露出画像の露出量が逆転することを抑制することができる。また、絞り１０２を小絞り側から開放側へと駆動する場合は、露出変化量が被合成画像間の露出差以上であっても、絞り１０２の駆動を適正露出画像を取得するフレームで開始する必要はなくなる。従って、絞り１０２の駆動変更に伴う処理を省くことが出来る。即ち、ダイナミックレンジ拡大処理を適用する動画の撮影中に、被写体の輝度変化に応じて露出制御をおこないつつ、適正にＨＤＲ合成処理をおこなうことが可能な撮像装置を提供することができる。
【０１２６】
尚、本実施形態では、露出変化量が被合成画像間の露出差以上であって絞り１０２を小絞り側から開放側へと駆動する場合に、絞り１０２の駆動をアンダー露出画像を取得するフレームから開始する構成であるがこれに限定されるものではない。例えば、図７（Ｂ）に示すように、露出変化量が被合成画像間の露出差以上であって絞り１０２を小絞り側から開放側へと駆動する場合であっても、適正露出画像を取得するフレームから絞り１０２を駆動するような構成でもよい。図７（Ｂ）は、本実施形態において、適正露出画像を取得するフレームから絞り１０２の駆動を開始する場合の露出制御のタイミングチャートである。
【０１２７】
図７（Ａ）と図７（Ｂ）より、絞り１０２の駆動を変更することで被合成画像間の露出差はそれぞれ異なるということがわかる。例えば、アンダー露出画像を取得するフレームで絞り１０２の駆動を開始する場合、絞り１０２の駆動によって変更する露出量の指向と被合成画像の取得順序が一致しているので、被合成画像間で露出差が大きくなってしまう。また、図７（Ｂ）で示すように絞り１０２の駆動を適正露出画像を取得するフレームで開始する場合は、被合成画像間の露出差をより小さくすることが出来る。即ち、当初意図していた被合成画像間の露出差に近づけることが出来ため、絞り１０２の駆動中であっても、更に適正にＨＤＲ合成処理をおこなうことが可能である。
【０１２８】
以上説明したように、絞り１０２の駆動によって変化する露出量の指向と被合成画像の取得順序が一致している場合、どのタイミングで絞り１０２の駆動を開始しても、被合成画像同士の露出量が逆転することは抑制できる。
【０１２９】
尚、上述した場合、被合成画像同士で露出量が逆転することはないが、当初の設定より露出差が大きくなってしまう（露出差が２段以上になってしまう）可能性がある。この場合、例えばユーザの意図によって、第１実施形態で前述したように絞り駆動処理を行い、開始するタイミングを遅らせて絞り１０２を駆動するような構成であってもよい。即ち、動画ＨＤＲモードでは、絞り１０２の駆動の制御方法をユーザが操作選択することが出来る。従って、動画に求める品位や撮影の手間に応じて、ユーザが絞り１０２の駆動の開始タイミングを選択可能とすることで、ユーザの用途に合わせた動画撮影が可能な撮像装置を提供することができる。
【０１３０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、前述した実施形態では、アンダー露出画像、適正露出画像の順に被合成画像を取得するような構成であるが、適正露出画像から取得するような構成であってもよい。この場合、絞り１０２の駆動によって変化する露出量が被合成画像間の露出差以上であって、絞り１０２の駆動によって変更する露出量の指向と被合成画像を取得する順序が一致しない場合に、絞り１０２の駆動を変更する。即ち、絞り１０２を駆動することによる露出量が被合成画像間の露出差以上の場合であってアンダー露出画像から被合成画像を取得する場合は、絞り１０２の駆動を適正露出画像を取得するフレームで開始する。同様に、適正露出画像から被合成画像を取得する場合は、絞り１０２の駆動をアンダー露出画像を取得するフレームで開始する。以上の構成によって、被合成画像を取得する順序を変更する場合であっても、絞り１０２を駆動した際に被合成画像間の露出量が逆転することを抑制することが出来るため、適正にＨＤＲ合成処理をおこなうことが出来る。
【０１３１】
また、絞り１０２の駆動により変更する露出量が被合成画像間の露出差より少ない場合（第１の場合）に絞り１０２の駆動を開始、及び停止するタイミングを算出し、該算出した結果を絞り１０２の駆動を変更する際に使用するような構成であってもよい。この場合、絞り１０２の駆動により変更する露出量が被合成画像間の露出差以上の場合（第２の場合）に、第１の場合に絞り１０２の駆動を開始するフレームで取得する露出量とは異なる露出量の画像を取得するフレームで絞り１０２の駆動を開始する。
【０１３２】
例えば、絞り１０２の駆動を変更する必要がある場合であって、第１の場合にアンダー露出画像で絞り１０２の駆動を開始し適正露出画像で停止する場合、第２の場合では適正露出画像で絞り１０２の駆動を開始し、アンダー露出画像で停止する。逆に、第１の場合に適正露出画像で絞り１０２の駆動を開始しアンダー露出画像で停止する場合、第２の場合はアンダー露出画像で絞り１０２の駆動を開始し適正露出画像で停止する。即ち、絞り１０２の駆動を変更する必要がある場合は、絞り１０２の駆動を変更しない場合とは異なる露出量の画像を取得するフレームで絞り１０２の駆動、及び停止を行う。以上説明した場合も、絞り１０２を駆動した際に被合成画像間の露出量が逆転することを抑制することが出来るため、適正にＨＤＲ合成処理をおこなうことが出来る。
【０１３３】
更に、前述した実施形態では、適正露出画像とアンダー露出画像とを合成することでＨＤＲ合成処理をおこなう場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、適正露出よりも相対的に露出量の多いオーバー露出画像を撮像し、適正露出画像とアンダー露出画像に該オーバー露出画像を加えてＨＤＲ合成処理をおこなうような構成であってもよい。尚、この場合も前述した実施形態と同様、アンダー露出画像、適正露出画像、オーバー露出画像の順に被合成画像の取得を行う。そして、絞り１０２の駆動によって変更する露出量が被合成画像間ごとそれぞれの露出差以上の場合は、絞り１０２の駆動を変更する。
【０１３４】
ここで、３つの画像で合成処理をおこなう場合は、絞り１０２の駆動を変更（遅く）したとしても、絞り１０２の駆動がおこなわれる２つの被合成画像間で露出量が逆転してしまう可能性がある。そこで、３つの被合成画像によってＨＤＲ合成処理を行う場合は絞り１０２の駆動中に、合成処理に用いる被合成画像の数を調整することで対応する。例えば、絞り駆動処理によって絞り１０２の駆動の開始を１フレーム分遅らせる場合、被合成画像の内の後尾のフレームで取得する画像は合成処理に用いないような構成にする。即ち、絞り１０２の駆動の開始を１フレーム分遅らせ、適正露出画像から絞り１０２の駆動を開始し、オーバー露出画像を合成に使用しないことで、合成画像が不自然になることを抑制する。尚、本実施形態は上述の構成に限定されるものではなく、絞りの駆動中は、被合成画像が２つになるように被合成画像の数を調整し、被合成画像間の露出量が逆転しないような構成であればどのようなものであっても良い。
【０１３５】
以上の構成によって、絞り１０２の駆動中に、被合成画像同士で露出量が逆転することを抑制することができる。この場合、合成画像のダイナミックレンジは絞り１０２の駆動中に低下してしまう可能性がある。しかしながら、２つの画像を合成することでダイナミックレンジは通常よりも拡大されているため、絞り１０２の駆動中のみという制限の下であれば十分な品質の画像（動画）を得ることが取得可能である。以上説明したように、それぞれ露出量の異なる３つの画像を用いてＨＤＲ合成処理をおこなう場合は、更にダイナミックレンジの拡大が可能であって、絞り１０２の駆動中であっても被合成画像同士の露出量が逆転してしまうことを抑制することが出来る。
【０１３６】
更に、前述した実施形態では、適正露出画像やアンダー露出画像など、ある画像の読み出しを完了した直後のタイミングで絞り１０２の駆動を開始するような構成であるがこれに限定されるものではない。例えば、被合成画像同士で露出量が逆転しない範囲であれば、画像を取得している期間において、電荷の蓄積中に絞り１０２の駆動を開始するような構成であってもよい。尚、この構成を前述した第１実施形態に適用した場合、アンダー露出画像を取得する期間の撮像素子１０５への電荷の蓄積中に絞り１０２の駆動を開始する。そして、絞り１０２の駆動停止は適正露出画像を取得するフレーム内でおこなう。この場合、被合成画像同士の露出量が逆転しない範囲であれば、画像の読み出しタイミングで絞り１０２の駆動を開始しなくとも、前述した実施形態と同様の効果が得られる。
【０１３７】
また、絞り１０２によって被写体の輝度変化に応じた露出制御を行う場合において、動画ＨＤＲモードでは通常動画モードよりも絞り１０２の駆動を開始するタイミングを遅らせるような構成であってもよい。尚、絞り１０２を駆動（絞り値を変化）させることによって被写体の輝度変化に応じて露出制御をする場合であって、該絞り１０２による露出量が被合成画像間の露出差以上の場合に、上述の構成に従って絞り１０２の駆動開始を遅らせる。以上の構成であっても、上述した実施形態と同様の効果が得られる。
【０１３８】
また、動画モードごとに絞り１０２の駆動を開始するタイミングを変更するような構成であっても良い。例えば、同一の被写体の輝度変化に追従して（応じて）絞り１０２を駆動するのであれば、通常動画モードと動画ＨＤＲモード（の適正露出画像を取得する場合）とで、同じタイミングで絞り１０２は駆動される。ここで、動画ＨＤＲモードであって、絞り１０２によって変更する露出量が被合成画像間の露出量以上の場合は通常動画モードよりも動画ＨＤＲモードの絞り１０２を駆動するタイミングを遅らせる。詳細として、前述した実施形態と同様、通常動画モードよりも動画ＨＤＲモードで絞り１０２の駆動を開始するタイミングを１フレーム分遅らせる。この構成によって、ダイナミックレンジ拡大処理を適用する動画の撮影中であっても、被写体の輝度変化に応じて露出制御をおこないつつ、適正にＨＤＲ合成処理をおこなうことが可能な撮像装置を提供することができる。
【０１３９】
更に、本発明においてカメラ１００内の各部の駆動は、レンズ制御部１４１、シャッタ制御部１４２、タイミング発生部１４３、映像信号処理部１２１、表示制御部１５１などによって制御されるがこれに限定されるものではない。例えば、前述した図３、図６、及び図８のフローに従ったプログラムをメモリ１３２に記憶させておき、ＣＰＵ１３１が該プログラムを実行することでカメラ１００内の各部の駆動を制御するような構成であってもよい。
【０１４０】
（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【０１４１】
１００  カメラ（撮像装置）
１０２  絞り
１０５  撮像素子
１０６  ＡＦＥ
１２１  映像信号処理部
１３１  ＣＰＵ
１３２  メモリ
２０２  露出制御部
【図１】
2015041963.tif 000003
【図２】
2015041963.tif 000004
【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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