(57)【要約】      （修正有）【課題】動画撮影用の照明装置と一眼レフカメラで静止画撮影用のレンズを用いた動画撮影時に、元々動画撮影用でない絞りの変更を控えながらも適切な露出制御を行う。【解決手段】撮像素子とその出力に対するゲイン制御装置と、絞り機構を備えた撮影光学系と絞り制御装置と、動画撮影用照明装置とを備え、動画撮影時の露出制御は前記絞り制御より優先して前記ゲイン制御を行い、低輝度下における前記照明装置の使用を前記絞り制御よりも優先し、前記ゲイン制御開始後に開始する事で適切な露光制御を行う。【選択図】図１
2012095085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子（１１２）とその出力に対するゲイン制御装置（１１４）と、
絞り機構（１０４）を備えた撮影光学系（１０１）と絞り制御装置（１０５）と、
動画撮影用照明装置（４０５）とを備え、
動画撮影時の露出制御は前記絞り制御より優先して前記ゲイン制御を行い、
低輝度下における前記照明装置の使用を前記絞り制御よりも優先し、前記ゲイン制御開始後に開始する事を特徴とする撮影装置（２００）。
【請求項２】
前記ゲイン制御を少なくとも２つの連続領域に分けて行う場合、前記照明装置の使用を前記連続領域の高い方より優先して開始する事を特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項３】
前記照明装置が調光制御を行う場合、前記調光制御に伴う前記照明装置の色温度の変化にホワイトバランスを対応させる事を特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮影装置。
【請求項４】
撮像素子（１１２）とその出力に対するゲイン制御手段（Ｓ４０７）と、
絞り機構（１０４）を備えた撮影光学系（１０１）と絞り制御手段（Ｓ４１０）と、
動画撮影用照明装置（４０５）の制御手段（Ｓ４１４）とを備え、
動画撮影時は前記絞り制御より優先して前記ゲイン制御を行い、
低輝度下における前記照明装置の使用を前記絞り制御よりも優先し、前記ゲイン制御開始後に開始する事を特徴とする撮影装置の露出制御方法（Ｓ４００）。
【請求項５】
前記ゲイン制御を少なくとも２つの連続領域に分けて行う場合、前記照明装置の使用を前記連続領域の高い方より優先して開始する事を特徴とする請求項４に記載の撮影装置の露出制御方法。
【請求項６】
前記照明装置が調光制御を行う場合、前記調光制御に伴う前記照明装置の色温度の変化にホワイトバランスを対応させる事を特徴とする請求項４または請求項５に記載の撮影装置の露出制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は照明装置を用いて、特に動画撮影を行うための撮影装置とその露出制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
低照度下でも鮮明な撮影を行う為に、撮影装置本体に内蔵あるいはアクセサリーとしての照明装置が従来から用いられている。特に動画撮影用としては、点灯／非点灯という簡単な制御から周囲の状況に応じて照明の明るさを調整、即ち調光制御する提案もいくつか開示されている。
【０００３】
例えば、周囲の明るさを検知するセンサを備えた撮影装置にて、照明装置の自動点灯・消灯及び自動調光を行うものがある。（例えば、特許文献１参照。）
また、照明装置の消費電力を考慮し、絶えず最適な状態であると共に最低限の消費電力で照明装置を使用しようとするものがある。（例えば、特許文献２参照。）
前記特許文献１では、照明装置の光量調整を本体内の照度センサの出力に基づいて、照明装置の開閉機構を制御してその光量調整を行うとしている。
【０００４】
一方、前記特許文献２では、撮像信号の光量調整をするアイリス（撮影光学系の絞り）、照明装置の光量及び前記撮像信号を増幅する増幅器の順に制御するとしている。
【０００５】
以下、従来の照明装置を用いた動画撮影を行うための露出制御方法を、前記特許文献２で開示されている図７を例に説明する。
【０００６】
図７の縦軸は撮像信号の出力の大きさを決める要因（ゲイン）となる制御因子の制御状態を示す軸である。本図では前記制御因子として、アイリス、ビデオライト（照明装置）、ＡＧＣ（増幅器）としており、それぞれの制御は開⇔閉、点灯（調光）⇔消灯、増幅率の高⇔低が軸の上⇔下と対応している。横軸は被写体の照明状態（明るさ）で、左⇔右で暗⇔明としている。
【０００７】
図７では、被写体の明るさがＡを基準として明るい場合（横軸右方向）、アイリスが開放状態から徐々に絞られる制御が行われる。このとき、照明装置は使用されず、増幅器の倍率も基準（最低）レベルとしている。
【０００８】
一方、被写体の明るさがＡを基準として暗くなる（横軸左方向）場合、アイリスは開放のまま維持され、被写体の明るさＣになるまで、照明装置の光量が徐々に多く（明るく）なる様に制御される。照明装置の明るさが最大になる被写体の明るさＣまでは増幅器の倍率も基準レベルのままで維持されている。
【０００９】
更に、被写体の明るさがＣを基準として更に暗くなる（横軸左方向）場合、アイリスは開放のまま、照明装置の明るさも最大のまま維持され、増幅器の倍率が徐々に増加される制御が行われるとしている。
【００１０】
以上のように図７では、撮影光学系の絞り、照明装置の光量、増幅器の倍率の順に制御されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平３−２５９６６９号公報
【特許文献２】特開平５−３１６４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
以上は特に動画撮影を主体とする従来からのビデオカメラでの例であるが、昨今、静止画撮影のみ可能であったデジタル一眼レフカメラにおいても、動画撮影が可能になってきている。これは撮像素子の進化によるもので、前記ビデオカメラより大きな撮像素子による動画は、ボケ味や画質の点で一線を画するものとして注目されている。
【００１３】
しかし、上記デジタル一眼レフカメラで動画を撮影する場合、使用する撮影レンズは基本的に静止画撮影用に設計されたものとなる。従って、前記ビデオカメラとは違った点に課題があり、特に撮影光学系であるレンズの絞り（アイリス）の駆動に関しては大きく異なる。以下、それについて説明する。
【００１４】
図８（ａ）と（ｂ）は一般的なビデオカメラでのアイリスの構成とその開閉特性を示す一例である。アイリスは図８（ａ）に示した様に、２枚の羽根の８０１と８０２が軸８０３を中心として回動出来るように構成される。前記二枚の羽根８０１及び８０２の間に形成される開口部８０４の面積を変化させる事により撮像素子に導かれる撮影光束を変化させ、撮影光学系であるレンズのＦナンバーを変化させる。
【００１５】
図８（ｂ）はこのときのＦナンバー（縦軸）とアイリスの開閉位置（横軸、開放：Ｈｏ、閉鎖：Ｈｃ）の関係を示すものである。開閉（回動）状態はホール素子（不図示）や撮像素子の出力で検出されるが、概ねなめらかに制御可能である。しかも一般的なビデオカメラでは撮像素子も小さいので、アイリスも小型な構成が可能で、動作音もほとんど無く制御可能となる。元々撮像素子の面積が小さく被写界深度が深いので、Ｆナンバーの調節よりなめらかな光量調節が主眼となる。この点、大判の撮像素子に対し、定められたＦナンバーに制御する事を主眼とする静止画撮影用に設計された撮影レンズとは大きく異なる。
【００１６】
図８（ｃ）は一眼レフカメラ用交換レンズの絞り装置の主要部分の一例である。図中８０５が絞り羽根で、一般的にはこの枚数が多い程絞った時の形状が円形になり、理想に近いものが実現できる。この様に複数枚の絞り羽根で構成される絞り装置がカメラの設定に従った制御単位（通常１／２から１／３段。段とは露出制御に関わる制御単位で、１段とは露光量が倍に変化する制御量の事。）で制御される。動画撮影と異なり、静止画撮影では絞り量と共に露出量を決める重要な要因としての露光時間（所謂シャッター秒時）も通常１／数千秒から３０秒までと幅広く、全ての条件で正確な絞り制御が必要とされる。
【００１７】
一眼レフカメラでの静止画撮影用に設計された撮影レンズでは、図８（ｃ）のような絞り装置を定められたＦナンバーに素早く、正確に制御する事が必要となる。これは被写界深度によるボケ味も表現手段の大きな要素であるフィルムでの撮影から受け継ぐものである。従って、撮像素子の大きさも相まって絞り装置の構造も大きくなり、動作音も大きくなる。しかも、なめらかに光量調節量を推移させる必要が無かった為それが出来ない事もあり、実は動画撮影には向いていない。
【００１８】
以上のように、一眼レフカメラで静止画撮影用に設計された撮影レンズを用いての動画撮影時は、急激な光量変化や動作音を伴う撮影レンズの絞り（Ｆナンバー）の変更はなるべくしない、と言うのが理想となる。これは照明装置を用いた動画撮影時でも何ら変わるものではない。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明に係る撮影装置の構成は、
撮像素子（１１２）とその出力に対するゲイン制御装置（１１４）と、
絞り機構（１０４）を備えた撮影光学系（１０１）と絞り制御装置（１０５）と、
動画撮影用照明装置（４０５）とを備え、
動画撮影時の露出制御は前記絞り制御より優先して前記ゲイン制御を行い、
低輝度下における前記照明装置の使用を前記絞り制御よりも優先し、前記ゲイン制御開始後に開始する事を特徴とする撮影装置（２００）。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、照明装置を用いて静止画撮影用に設計された撮影レンズで動画撮影を行う場合でも、光量の急激な変化や動作音を伴う撮影レンズの絞り変更制御の優先度を下げた撮影が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】一眼レフデジタルカメラの構成を示すブロック図
【図２】一眼レフデジタルカメラの光学部品配置の概略図
【図３】露出制御に関わる各制御因子の第一の動作遷移の説明図
【図４】露出制御に関わる各制御因子の第一の制御フロー図
【図５】露出制御に関わる各制御因子の第二の動作遷移の説明図
【図６】露出制御に関わる各制御因子の第二の制御フロー図
【図７】従来の露出制御に関わる各制御因子の動作遷移の説明図
【図８】ビデオカメラと一眼レフカメラの絞り装置の説明図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の一実施例に係わる具体的なデジタルカメラの構成について説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に係わる一眼レフデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【００２４】
図１において、１０１は撮影レンズである。１０２はＡＦ（オートフォーカス）駆動部である。ＡＦ駆動部１０２は、例えばＤＣモータやステッピングモータによって構成され、マイクロコンピュータ１２３の制御によって撮影レンズ１０１のフォーカスレンズ位置を変化させることによりピントを合わせる。１０３は撮影レンズ光学系のズーム駆動部である。ズーム駆動部１０３は、例えばＤＣモータやステッピングモータによって構成され、マイクロコンピュータ１２３の制御によって撮影レンズ１０１の変倍レンズ位置を変化させることにより撮影レンズ１０１の焦点距離を変化させる。１０４は絞りである。図ｙｙ（Ｃ）に示したように、複数枚の絞り羽根で構成される。１０５は絞り駆動部である。絞り駆動部１０５は、絞り１０４を駆動する。駆動されるべき量はマイクロコンピュータ１２３によって算出され、光学的な絞り値を変化させる。
【００２５】
１０６は撮影レンズ１０１から入射した光束をファインダ側と撮像素子側とに切替えるための主ミラーである。主ミラー１０６は常時はファインダ部へと光束を導くよう反射させるように配されているが、撮影が行われる場合には、撮像素子１１２へと光束を導くように上方に跳ね上がり光束中から待避する。また主ミラー１０６はその中央部が光の一部を透過できるようにハーフミラーとなっており、光束の一部を焦点検出を行うためのセンサに入射するように透過させる。なお、動画撮影の場合は、撮影（記録）開始前から常に撮像素子１１２へ光束を導くように上方に跳ね上がったまま維持される。
【００２６】
１０７は主ミラー１０６から透過してきた光束を反射させ焦点検出を行うためのセンサ（焦点検出回路１０９内に配置されている）に導くためのサブミラーである。
【００２７】
１０８はファインダを構成するペンタプリズムである。ファインダは他にピント板、アイピースレンズ（不図示）などによって構成させる。
【００２８】
１０９は焦点検出回路である。ミラー１０６の中央部を透過し、サブミラー１０７で反射された光束は、焦点検出回路１０９の内部に配置された光電変換を行うためのセンサに至る。フォーカス演算に用いるデフォーカス量は、センサの出力を演算することによって求められる。マイクロコンピュータ１２３は演算結果を評価してＡＦ駆動部１０２に指示し、フォーカスレンズを駆動させる。
【００２９】
１１０はフォーカルプレーンシャッタである。１１１はシャッタ駆動回路であり、フォーカルプレーンシャッタ１１０を駆動する。静止画撮影に対するシャッタの開口時間は、マイクロコンピュータ１２３によって制御される。動画撮影の場合は、前記主ミラー１０６が上方に跳ね上がると共に全開状態が維持される。
【００３０】
１１２は撮像素子である。撮像素子１１２には、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどが用いられ、撮影レンズ１０１によって結像された被写体像を電気信号に変換する。１１３はクランプ回路である。１１４はＡＧＣ回路である。クランプ回路１１３やＡＧＣ回路１１４は、Ａ／Ｄ変換をする前の基本的なアナログ信号処理を行い、後述する映像信号処理回路１１６を通じてマイクロコンピュータ１２３により、クランプレベルやＡＧＣ基準レベルの変更が行われる。１１５はＡ／Ｄ変換器である。Ａ／Ｄ変換器１１５は撮像素子１１２のアナログ出力信号をデジタル信号に変換する。
【００３１】
１１６は映像信号処理回路であり、ゲートアレイなどのロジックデバイスにより実現される。詳細は後述する。１１７はＥＶＦ駆動回路である。１１８はＥＶＦ（電子ビューファインダ）モニタである。１１９はメモリコントローラである。１２０はメモリである。１２１はコンピュータ等と接続可能な外部インターフェイスである。１２２はバッファメモリである。
【００３２】
映像信号処理回路１１６は、デジタル化された画像データに、フィルター処理、色変換処理、ガンマ処理を行うと共に、ＪＰＥＧなどの圧縮処理を行い、メモリコントローラ１１９に出力する。映像信号処理回路１１６は、撮像素子１１２からの映像信号や、メモリコントローラ１１９から逆に入力される画像データを、ＥＶＦ駆動回路１１７を通してＥＶＦ（電子ビューファインダ）モニタ１１８に出力することも可能である。これらの機能切り替えはマイクロコンピュータ１２３の指示により行われる。映像信号処理回路１１６は、必要に応じて撮像素子１１２の信号の露出情報やホワイトバランスなどの情報をマイクロコンピュータ１２３に出力することが可能である。それらの情報を基にマイクロコンピュータ１２３はホワイトバランスやゲイン調整の指示を行う。静止画の連続撮影動作の場合においては、一旦、未処理画像のままバッファメモリ１２２に撮影データを格納し、メモリコントローラ１１９を通して未処理の画像データを読み出し、映像信号処理回路１１６にて画像処理や圧縮処理を行い連続撮影を行う。連像撮影枚数は、バッファメモリの大きさに左右される。
【００３３】
メモリコントローラ１１９では、映像信号処理回路１１６から入力された未処理のデジタル画像データをバッファメモリに格納し、処理済みのデジタル画像データをメモリ１２０に格納する。また、逆にバッファメモリ１２２やメモリ１２０から画像データを映像信号処理回路部１１６に出力する。メモリ１２０は取り外し可能である場合もある。メモリコントローラ１１９は、コンピュータ等と接続可能な外部インターフェイス１２１を介してメモリ１２０に記憶されている画像を出力可能である。
【００３４】
１２３はマイクロコンピュータである。１２４は操作部材である。操作部材１２４は、マイクロコンピュータ１２３にその状態を伝え、マイクロコンピュータ１２３はその操作部材の変化に応じて各部をコントロールする。
【００３５】
１２５はスイッチ１（以後ＳＷ１）である。１２６はスイッチ２（以後ＳＷ２）である。スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２は、レリーズボタンの操作でオンオフするスイッチであり、それぞれ操作部材１２４の入力スイッチのうちの１つである。スイッチＳＷ１のみオンの状態はレリーズボタン半押し状態であり、この状態でオートフォーカス動作や測光動作を行う。スイッチＳＷ１，ＳＷ２が共にオンの状態はレリーズボタンの全押し状態であり、画像を記録するためのレリーズボタンオン状態である。この状態で撮影が行われる。またスイッチＳＷ１、ＳＷ２がＯＮし続けている間は、静止画の連続撮影動作或いはが行われる。操作部材１２４には他に、ＩＳＯ設定ボタン、画像サイズ設定ボタン、画質設定ボタン、情報表示ボタンなど不図示のスイッチが接続されており、スイッチの状態が検出されている。
【００３６】
１２７は液晶駆動回路である。１２８は外部液晶表示部材である。１２９はファインダ内液晶表示部材である。液晶駆動回路１２７は、マイクロコンピュータ１２３の表示内容命令に従って、外部液晶表示部材１２８やファインダ内液晶表示部材１２９を駆動する。また、ファインダ内液晶表示部材１２９には、不図示のＬＥＤなどのバックライトが配置されており、そのＬＥＤも液晶駆動回路１２７で駆動される。マイクロコンピュータ１２３は撮影前に設定されているＩＳＯ感度、画像サイズ、画質に応じた、画像サイズの予測値データをもとに、メモリコントローラ１１９を通して、メモリの容量を確認した上で撮影可能残数を演算することができる。必要に応じて外部液晶表示部材１２８、ファインダ内液晶表示部材１２９にも表示することができる。
【００３７】
１３０は不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）で、カメラに電源が入れられていない状態でも、データを保存することができる。
【００３８】
１３１は電源部である。電源部１３１は、各ＩＣや駆動系に必要な電源を供給する。
【００３９】
１３２は外部ストロボ装置であり、静止画撮影に用いるストロボ（フラッシュ）発光装置と動画撮影に用いるビデオライト（照明装置）の二つの機能を備えている。本実施例ではこの外部ストロボ装置に前記二つの機能が備わった構成としているが、前記二つの機能がカメラ本体に内蔵、或いはストロボ発光装置のみがカメラ本体に内蔵され、外部ビデオライトを備えた構成であっても勿論良い。
図２は、本発明の一実施例に係わる一眼レフレックスタイプのデジタルカメラ、撮影レンズおよびストロボ装置の光学部品配置の概略図である。
【００４０】
２００はカメラ本体である。３００は撮影レンズ本体である。４００はストロボ装置である。
【００４１】
まずカメラ本体２００の構成について説明する。
【００４２】
カメラ本体２００内には光学部品、機械部品、電気回路およびＣＣＤ等の撮像素子などが収納され、画像撮影や画像の確認が行えるようになっている。図２において、２０１は主ミラーであり、静止画撮影時のファインダ観察状態では、撮影光路内に斜設され、撮影状態では後述するサブミラー２０９と共に波線で示したように撮影光路外に退避する。主ミラー２０１はハーフミラーとなっており、撮影光路内に斜設されているときは、後述する焦点検出光学系に被写体からの光線の約半分を透過させる。なお、動画撮影に対しては、不図示のＥＶＦ（電子ビューファインダ）モニタでの観察状態から主ミラー２０１とサブミラー２０９は静止画の撮影状態と同様に撮影光路外に退避する。
【００４３】
２０２はファインダ光学系の一部を構成し撮像レンズ３００の予定結像面に配置されたピント板であり、２０３はファインダ光路変更用のペンタプリズムである。２０４は接眼レンズであり、撮影者はこの接眼レンズ２０４の後方にある窓からピント板２０２を観察することで撮影画面を観察することができる。２０５は結像レンズであり、２０６はファインダ観察画面内の被写体輝度を測定するための測光センサである。結像レンズ２０５は、ペンタプリズム２０４内の反射光路を介してピント板２０２と測光センサ２０６とを共役に関係付けている。
【００４４】
２０７はフォーカルプレーンシャッタである。静止画撮影時は露光に必要なだけ開閉するが、動画撮影時は観察状態から開いた状態に維持される。
【００４５】
２０８は撮像素子であり、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子が用いられる。撮像素子２０８は撮像レンズ３００の予定結像面に配置される。
【００４６】
２０９はサブミラーであり、前述したように主ミラー２０１と同様にファインダ観察状態では撮影光路内に斜設され、撮影状態では撮影光路外に退避する。このサブミラー２０９は、斜設された主ミラー２０１を透過した光線を下方に折り曲げて、後述の焦点検出ユニット２１０の方に導く。
【００４７】
２１０は焦点検出ユニットであり、焦点検出ユニット２１０は、位相差検出方式によって撮像レンズ３００の焦点調節状態を検出し、その検出結果は撮像レンズの焦点調節機構を制御するカメラ用のマイクロコンピュータに送られる。
【００４８】
次に、撮像レンズ３００の構成について説明する。
【００４９】
図２において、３０１は群を成すレンズのうちの１群レンズであって、１群レンズ３０１は光軸上を前後に移動することで、撮影画面のピント位置を調整するフォーカスレンズである。３０２は群を成すレンズのうちの２群レンズであって、２群レンズ３０２は光軸上を前後に移動することで撮像レンズ３００の焦点距離を変更し、撮影画面の変倍を行う変倍レンズである。３０３は群を成すレンズのうちの３群レンズであって、３群レンズ３０３は固定レンズである。
【００５０】
３０４は絞りである。絞り３０４は図８（ｃ）の様に複数枚の絞り羽根で構成される。
【００５１】
３０５はフォーカスレンズである１群レンズ３０１を光軸方向に移動させるＡＦ駆動部であり、ＤＣモータやステッピングモータによって構成されＡＦ動作により前後に移動させる。３０６は２群レンズを３０２を光軸方向に移動させるズーム駆動部であり、ＤＣモータやステッピングモータによって構成され変倍レンズ３０２を前後に移動させる。３０７は絞り駆動部であり、ＤＣモータやステッピングモータによって構成され、絞り３０４の開口径を変化させるようにこれを駆動する。
【００５２】
３０８はカメラ本体２００と撮像レンズ３００との通信インターフェイスとなるレンズマウント接点群である。
【００５３】
次に、外部ストロボ装置４００の構成について説明する。
【００５４】
外部ストロボ装置４００はカメラ本体２００に着脱可能であり、カメラ本体２００からの信号に従って、静止画撮影時はストロボ発光制御を、動画撮影時はビデオライト投光制御を行う。
【００５５】
図２において、４０１はストロボ発光の光源となるキセノン管であり、電流エネルギーを発光エネルギーに変換する。４０２はフレネルレンズであり、４０３は反射板であり、フレネルレンズ４０２と反射板４０３はそれぞれ発光エネルギーを効率良く被写体に向けて集光する役目を持つ。
【００５６】
４０４はカメラ本体２００と外部ストロボ装置４００との通信インターフェイスとなるホットシューに設けられたストロボ接点群である。
【００５７】
４０５はビデオライト投光部で、光源となるＬＥＤ４０６と投光用光学系である投光レンズ４０７から構成される。なお、ビデオライトの投光制御として、被写体の明るさに応じた照明のＯＮ／ＯＦＦ制御から、照明の明るさを被写体の明るさに応じて調節する調光制御も可能としている。
【００５８】
図３は照明装置を用いた撮影装置において、本発明の第１の実施形態による動画撮影時の露出制御に関わる各制御因子の動作遷移を説明する図である。本図でも図７と同様に、縦軸は撮像信号の出力の大きさを決める要因（感度向上させるゲイン）となる制御因子の制御状態を示す軸である。前記制御因子として、アイリス（絞り：ＡＶ）、ビデオライト（照明装置：ＶＬ）、ＡＧＣ（増幅器：ＩＳＯ）としており、それぞれの制御は開⇔閉、点灯（調光）⇔消灯、増幅率の高⇔低が軸の上⇔下と対応している。また、シャッター秒時（蓄積時間：ＴＶ）も説明上記載している。横軸は被写体の照明状態（明るさ）で、左⇔右で暗⇔明としている。
【００５９】
図中、Ｓは動画撮影開始時の被写体の明るさで自動的に決定される上記制御因子のＴＶ、ＡＶ及びＩＳＯ（ＶＬはＯＦＦ）が表される点を示している。この状態より被写体の明るさがより明るく（横軸右方向）或いは暗く（同左方向）変化すると、上記各制御因子が自動的に制御される。
【００６０】
まず、被写体が明るくなった場合を説明する。図３の点Ｓより右方向の明るさＣまでは、ＴＶ値の制御で対応する。動画撮影では静止画よりシャッター秒時の採り得る範囲が狭いが、制御方法は撮像素子の電子シャッター機能のみとなり、画質への影響もほとんど無く可能となる。但し、フリッカーの影響を避ける為に静止画ほど短い秒時までは採用できない。
【００６１】
更に被写体が明るくなった場合、図３の明るさＣからＢまでは、明るさＣの時点でＴＶ値が所定の最短秒時に達しているので、ＡＶ値よりＩＳＯを優先して制御する。ＩＳＯを下げる事は回路上の増幅器のゲイン制御のみで可能で、画質的にはノイズ抑制にもなる。なお、ＩＳＯは静止画同様の性能限界まで下げられる。
【００６２】
被写体が更に明るくなり図３の明るさＢを超えると、最終手段としてＡＶ値の制御を最大値、即ち絞りの開口が最小になるまで行う事となる。
【００６３】
次に、被写体が図３の点Ｓより暗くなった場合を説明する。点Ｓより左方向の明るさＤまでは、明るくなった場合と同様にまずＴＶ値の制御で対応する。当然であるが、動画のフレームレートの逆数を超えるような長いシャッター秒時は設定できない制約が生じる。
【００６４】
更に被写体が暗くなった場合、図３の明るさＤからＥまでは、明るさＤの時点でＴＶ値が所定の最長秒時の設定に達しているので、まずＩＳＯを優先して制御する。本実施例では、まず「常用」としたＩＳＯ設定範囲で制御する。これはデジタルカメラで静止画を撮影する場合、標準的使用を前提とした通常設定で使用されるＩＳＯの範囲である。ノイズ面でやや性能が劣る高感度領域まで通常の使用範囲に入れるかどうかを切り換えられる仕様があり、これに対する「拡張」がより高感度側までの通常使用を可能とした場合に採り得るＩＳＯの範囲となる。
【００６５】
図３の明るさＥで常用範囲でのＩＳＯの制御が終了すると、いよいよ照明装置の使用を始める。図３ではＶＬが他の制御因子同様に傾きを持って表現されているが、照明の明るさを被写体の明るさに応じた調光制御で決定している事を表している。
【００６６】
図３にて明るさＦで照明装置の調光制御範囲が終了すると、先述の「拡張」範囲でのＩＳＯの制御を開始する。この制御は明るさＧにて最高ゲインとなるＩＳＯ設定値になるまで行われる。「拡張」範囲で画質的に問題があるとも言えそうだが、実は静止画に対して動画でのシャッター秒時の範囲が狭い為、静止画程ノイズ面での劣化は目立たないとも言える。撮像素子あるいは撮影装置の性能次第である。
【００６７】
被写体が更に暗くなり、図３の明るさＧより暗くなると、最終手段としてＡＶ値の制御を最小値、即ち絞りが開放になるまで行う事となる。図３でのこの明るさＨが、本撮影装置での適正露出に対する低輝度限界となる。
【００６８】
以上のように、動画撮影開始時の被写体の明るさＳに対して、明るく、あるいは暗くなった場合、急激な光量変化や動作音を伴う撮影レンズの絞りの制御よりＴＶ値あるいはＩＳＯを優先して制御し、特に暗く照明装置を用いる場合でもその優先度が変わる事はない。
【００６９】
なお、「拡張」のＩＳＯ設定は低感度側でも可能な場合がある。この低感度側の「拡張」範囲も使用する場合は、明るさＣからＢでの「常用」範囲でのＩＳＯの制御に引き続いて「拡張」範囲でのＩＳＯの制御を行う。いずれにしても、絞りの制御より優先して用いる事に変わりはない。
【００７０】
以上の様な動画撮影時の露出制御に関わる各制御因子の制御フローを図４に示す。図１の操作部材１２４にて動画撮影モードに設定され、同図ＳＷ１  １２５或いはＳＷ２  １２６がＯＮされると、ステップＳ４００からの動画露出制御が開始される。
【００７１】
ステップＳ４０１では測光が行われる。動画に対する測光は静止画撮影時とは異なり、主ミラーが跳ね上がったまま維持されるので撮像素子の出力値で直接行う。この結果により、続くステップＳ４０２でＡＶ値、ＩＳＯ、ＴＶ値の適正露出となる制御動作開始点（図３でのＳ相当）を定める。そして、次のステップＳ４０３で、この時点でビデオライトの必要性を判断する（図３では必要のない明るさでの設定例で示している）。
【００７２】
以下、まずステップＳ４０３で、ビデオライトの必要性無しと判断された場合のフローについて説明する。
【００７３】
ステップＳ４０４で被写体の輝度変化に対応するために測光を行う。ここで輝度変化が検出された場合、続くステップＳ４０５にて、図３に示したようにまずＴＶ値の変更制御を行う。このＴＶ値の制御のみで適正露出となった場合、或いは輝度変化が無くそのまま適正露出の場合は、ステップＳ４０６にて適正露出と判断され、前記ステップＳ４０４へ戻る。
【００７４】
ステップＳ４０５のＴＶ値の変更制御だけでは適正露出とならない場合は、ステップＳ４０７で常用範囲のＩＳＯの変更制御に移行する。この常用範囲のＩＳＯの変更制御で適正露出となった場合、ステップＳ４０８にて前記ステップＳ４０４へ戻る。
【００７５】
一方、常用範囲のＩＳＯの変更制御で適正露出とならない場合は、ステップＳ４０９でＩＳＯの確認を行う。ＩＳＯが最低値、即ち、被写体輝度が明るい場合は、最終手段として絞りの制御を実施する為に、ステップＳ４１０へ移行する。
【００７６】
以上の一連の制御フローは、動画撮影準備或いは動画撮影が終了する前記ＳＷ１のＯＦＦがステップＳ４１１で判断されるまで繰り返される。
【００７７】
次に、前記ステップＳ４０３でビデオライトの必要性有りと判断される被写体輝度が暗い場合のフローについて説明する。
【００７８】
まず、ステップＳ４１２にてビデオライトの点灯制御を行う。なお、一旦点灯後に引き続き必要性有りとの判断が継続している場合は、当然そのまま点灯し続ける事は言うまでもない。
【００７９】
続くステップＳ４１３ではビデオライトの点灯状況下での被写体の輝度変化に対応するために測光を行う。その結果を用いて、次のステップＳ４１４にてビデオライトの調光制御を行う。調光制御の具体的方法については特別な方法を必要としないので詳細な説明は割愛するが、例えば特開平６−６２２９３や特開平７−５０７７５等に開示されている。このビデオライトの調光制御で適正露出となった場合、ステップＳ４１５にて前記ステップＳ４０３へ戻る。この場合、ビデオライトの必要性は有りのままである。
【００８０】
一方、更に被写体輝度が暗くなり、ステップＳ４１４でのビデオライトの調光制御でも適正露出が得られない場合は、ステップＳ４１５からステップＳ４１６に移行し、拡張範囲のＩＳＯの変更制御に移行する。この拡張範囲のＩＳＯの変更制御で適正露出となった場合、次のステップＳ４１７にて前記ステップＳ４０３へ戻る。この場合もビデオライトの必要性は有りのままである。
【００８１】
ステップＳ４１６での拡張範囲のＩＳＯの変更制御でも適正露出が得られない場合、即ち、被写体輝度が大変暗くなってきた場合は、ステップＳ４１７からステップＳ４１８に移行し、最終手段として絞りの制御を実施する。
【００８２】
なお、前記ステップＳ４０９でのＩＳＯの確認で、ＩＳＯが最低値で無い場合、即ち、ＩＳＯが常用範囲の最高値の場合は、被写体輝度が暗く、ビデオライトの必要性が有りと判断される事となり、そのままステップＳ４１２のビデオライトの点灯制御に移行させる。
【００８３】
また被写体輝度が明るくなり、ステップＳ４１４のビデオライトの調光制御において点灯の必要無くステップＳ４１５で適正露出と判断された場合は、その時点でビデオライトの必要性は無しとして、ステップＳ４０３に移行後はステップＳ４０４からのフローに戻す。
【００８４】
そして、上記ビデオライトを用いた一連の制御フローは、動画撮影準備或いは動画撮影が終了する前記ＳＷ１のＯＦＦがステップＳ４１９で判断されるまで繰り返される。
＜第２の実施形態＞
図５は簡略的にＯＮ／ＯＦＦ制御のみの照明装置を備えた撮影装置において、本発明の第２の実施形態による動画撮影時の露出制御に関わる各制御因子の動作遷移を説明する図である。以下、前記第１の実施形態である図３との差を中心に説明する。
【００８５】
図５では動画撮影開始時の被写体の明るさであるＳより暗い明るさＤ以降、特に「拡張」範囲のＩＳＯと照明装置の制御方法が図１とは異なる。点Ｓより明るさＥまでは図３と同様で、まずＴＶ値、続いて「常用」範囲のＩＳＯで制御している。
【００８６】
更に暗い明るさＥにおいて、本実施例では「常用」に引き続き「拡張」範囲のＩＳＯでの制御を開始し、明るさＦまで行う。これは本実施例での照明装置がＯＮ／ＯＦＦ制御のみで、点Ｓから制御してきたシャッター秒時（ＴＶ値）或いはＡＧＣ（ＩＳＯ値）を一時的に戻し、照明装置の点灯による急激な明るさの変化を吸収する様に制御する必要が生じるからである。本実施例ではこれを「拡張」範囲のＩＳＯの制御で実施している。
【００８７】
本実施例では、明るさＦまで暗くなって照明装置の使用を始める。このとき、先述したように「拡張」範囲のＩＳＯの制御を照明装置の点灯による急激な明るさの変化を吸収する為に、ゲインを一旦下げる方向に戻す。そして明るさＧまでは第１の実施例同様に、再度「拡張」範囲のＩＳＯでの制御を行う事になる。
なお、照明装置の点灯による急激な明るさの変化が「拡張」範囲のＩＳＯだけでは吸収出来ない場合、「常用」範囲のＩＳＯまで、あるいはＴＶ値の制御まで戻っても良い事は明白である。この回路上の増幅器のゲイン制御、あるいは撮像素子の電子シャッター機能の制御のみで可能な事が撮影に対する影響を少なくできる要因となる。
【００８８】
上記ゲイン制御でも適正な撮影が出来なくなる明るさＧ以降になると、図３同様に最終手段としてＡＶ値の制御を最小値、即ち絞りが開放になるまで行う。
【００８９】
以上のように、特にＯＮ／ＯＦＦ制御のみの照明装置を備えた本実施例に於いても、撮影レンズの絞りの制御よりＴＶ値あるいはＩＳＯを優先して制御を行う。
【００９０】
以上の様な動画撮影時の露出制御に関わる各制御因子の制御フローを図６に示す。以下、前記第１の実施形態である図４との差を中心に説明する。
【００９１】
本第２の実施例と前述した第１の実施例との差は、照明装置が簡略的にＯＮ／ＯＦＦ制御のみである事、更にＩＳＯの制御が異なる事である。
【００９２】
まず、図４のステップＳ４０７でのＩＳＯの変更制御が常用範囲のみに対して、図６のステップＳ６０７では全域、つまり常用範囲と拡張範囲を隔てなく連続で制御対象範囲としている。これにより、照明装置であるビデオライトの使用が前記第１の実施例より被写体輝度がより暗くなってから開始される事になる。ビデオライトの必要性無しでの制御は、このステップのみの差となる。
【００９３】
一方、ビデオライトの必要性有りでの制御では、当然であるが、図４のステップＳ４１４に相当する調光制御が無くなる。これに代わり図６では、ステップＳ６１４で拡張範囲のＩＳＯの変更制御が行われる。ここでは、ビデオライト点灯状態でのステップＳ６１３での測光結果に基づいて、拡張範囲のＩＳＯを用いて、適正露出制御を行う。この拡張範囲のＩＳＯの変更制御で適正露出となった場合、ステップＳ６１５から図４でのステップ４０３と同様なステップＳ６０３へ戻る。
【００９４】
一方、拡張範囲のＩＳＯの変更制御で適正露出とならない場合は、ステップＳ６１６でＩＳＯの確認を行う。ＩＳＯが最高値、即ち、被写体輝度が大変暗い場合は、最終手段として絞りの制御を実施する為に、ステップＳ６１８へ移行する。以降は図４と同等である。
【００９５】
他方、ＩＳＯが最高値で無い、即ち、被写体輝度が明るくなった場合は、ステップＳ６１７にてビデオライトの消灯制御を行い、その時点でビデオライトの必要性は無しとして、ステップＳ６０３に移行後、ステップＳ６０４からのフローに移行させる。
＜他の実施形態＞
なお、第１の実施形態で採用したビデオライトの調光制御機能であるが、光源次第では調光動作に応じて光源の色温度特性が変化する場合がある。この特性データを予め計測しておき、マイクロコンピュータ１２３によりホワイトバランス調整の指示が映像信号処理回路１１６に行われる際にそのデータを活用する事は有効となる。特に被写体輝度が暗い場合、その場の自動調整のみでは十分調整出来ない場合があり、特にビデオライトがカメラ本体に内蔵の場合や、カメラシステム専用の外部ビデオライト及びビデオライト内蔵の外部ストロボでは、効果が十分に期待できる。
【符号の説明】
【００９６】
１０１  撮影レンズ
１０４  絞り
１０５  絞り駆動部
１１２  撮像素子
１１４  ＡＧＣ回路
１１６  映像信号処理回路
１２３  マイクロコンピュータ
１２４  操作部材
１３２  外部ストロボ装置
２００  カメラ本体
２０８  撮像素子
３００  撮影レンズ
３０４  絞り
３０７  絞り駆動部
４００  外部ストロボ装置
４０５  ビデオライト投光部
４０６  ＬＥＤ
４０７  投光レンズ
８０１、８０２  絞り羽根
８０３  絞り軸
８０４  絞り開口部
８０５  絞り羽根
【図７】
2012095085.tif 000003
【図１】
2012095085.tif 000004
【図２】
2012095085.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
2012095085.tif 000008
【図６】
2012095085.tif 000009
【図８】
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