(57)【要約】【課題】投影部で投影された投影画像を適切に撮像することができる撮像装置、撮像方法およびプログラムを提供する。【解決手段】所定の視野領域から集光された被写体像を撮像し、該被写体像の画像信号を生成する撮像素子８と、互いに異なる波長帯域の光を発光する複数の発光部２７３を有し、複数の発光部２７３がそれぞれ発光した光を視野領域と略重なる領域に向けて順次出射するフィールドシーケンシャル方式によって投影画像を投影する投影部２７と、複数の発光部２７３がそれぞれ発光する発光タイミングに基づいて、撮像素子８の露光タイミングを制御するシステム制御部２８と、を備える。【選択図】図３
2013238730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の視野領域から集光された被写体像を撮像し、該被写体像の画像信号を生成する撮像部と、
互いに異なる波長帯域の光を発光する複数の発光部を有し、前記複数の発光部がそれぞれ発光した光を前記視野領域と略重なる領域に向けて順次出射するフィールドシーケンシャル方式によって投影画像を投影する投影部と、
前記複数の発光部がそれぞれ発光する発光タイミングに基づいて、前記撮像部の露光タイミングを制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記発光タイミングに同期して前記撮像部の露光タイミングを制御す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】
前記制御部は、前記複数の発光部がそれぞれ発光する発光時間に基づいて、前記撮像部の露光時間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】
前記制御部は、前記複数の発光部がそれぞれ発光する発光時間の総和の整数倍を、前記露光時間として設定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】
前記制御部は、前記複数の発光部がそれぞれ発光する単位時間あたりの発光量を制御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６】
前記制御部は、前記撮像部に前記投影画像を複数回撮像させることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一つに記載の撮像装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記露光時間に応じて、前記撮像部の露出条件を設定することを特徴とする請求項３〜６のいずれか一つに記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮像部が生成した前記画像信号に対してゲイン処理を施す信号処理部をさらに備え、
前記制御部は、前記露光時間と前記露出条件とに基づいて、ゲインを調整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】
前記投影部は、当該撮像装置の本体部に着脱自在であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の撮像装置。
【請求項１０】
所定の視野領域から集光された被写体像を撮像し、該被写体の画像信号を生成する撮像部を備え、互いに異なる波長帯域の光を発光する複数の発光部を有し、前記複数の発光部がそれぞれ発光した光を前記視野領域と略重なる領域に向けて順次するフィールドシーケンシャル方式によって投影画像を投影する投影装置を着脱自在であり、双方向に通信可能な撮像装置であって、
前記複数の発光部がそれぞれ発光する発光タイミングに基づいて、前記撮像部の露光タイミングを制御する制御部を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
所定の視野領域から集光された被写体像を撮像し、該被写体の画像信号を生成する撮像部と、互いに異なる波長帯域の光を発光する複数の発光部を有し、前記複数の発光部がそれぞれ発光した光を前記視野領域と略重なる領域に向けて順次するフィールドシーケンシャル方式によって投影画像を投影する投影部と、を備えた撮像装置が実行する撮像方法であって、
前記複数の発光部がそれぞれ発光する発光タイミングに基づいて、前記撮像部の露光タイミングを制御する制御ステップを含むことを特徴とする撮像方法。
【請求項１２】
所定の視野領域から集光された被写体像を撮像し、該被写体の画像信号を生成する撮像部と、互いに異なる波長帯域の光を発光する複数の発光部を有し、前記複数の発光部がそれぞれ発光した光を前記視野領域と略重なる領域に向けて順次するフィールドシーケンシャル方式によって投影画像を投影する投影部と、を備えた撮像装置に実行させるプログラムであって、
前記複数の発光部がそれぞれ発光する発光タイミングに基づいて、前記撮像部の露光タイミングを制御する制御ステップを含むことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、壁やスクリーンに画像を投影する投影機能と被写体を撮像する撮像機能とを有する撮像装置、この撮像装置が実行する撮像方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像機能に加えて、撮影画像を再生または閲覧する手段として投影機能を備えた撮像装置が知られている（特許文献１を参照）。この技術では、撮像装置が撮影した撮影画像を、再生または閲覧時に、投影部によって壁やスクリーン等に投影することによって、大きな画面で画像出力を表示させて、大勢の閲覧者で閲覧可能することができる。
【０００３】
また、投影装置からスクリーン等に投影された投影画像に対して、手書き文字等を加えた被写体像を、撮像装置で撮像して記録する際に、投影像の歪みを検出し、この検出した歪みに応じて撮像した画像を自動で補正して記憶するものが知られている（特許文献２を参照）。この投影技術では、投影部の構造を小型軽量化するため、最近では、投影部が光の波長を順次切り替えて出射するフィールドシーケンシャル方式によってスクリーンに投影される方式が使われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５２４８６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４１６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１では、撮影部と投影部の構造が互いに独立しているため、投影部がスクリーン等に投影しながら、撮像部がスクリーン等に投影された投影画像を撮像することができなかった。
【０００６】
また、特許文献２では、投影部および撮像部がそれぞれ独立して撮像および投影が制御されていたため、投影画像を撮像する場合、撮影するタイミングによっては、投影画像と異なる色調で撮像されるため、撮影画像に色ズレ等が生じるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、投影部で投影された投影画像を適切に撮像することができる撮像装置、撮像方法および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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる撮像装置は、所定の視野領域から集光された被写体像を撮像し、該被写体像の画像信号を生成する撮像部と、互いに異なる波長帯域の光を発光する複数の発光部を有し、前記複数の発光部がそれぞれ発光した光を前記視野領域と略重なる領域に向けて順次出射するフィールドシーケンシャル方式によって投影画像を投影する投影部と、前記複数の発光部がそれぞれ発光する発光タイミングに基づいて、前記撮像部の露光タイミングを制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記制御部は、前記発光タイミングに同期して前記撮像部の露光タイミングを制御することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記制御部は、前記複数の発光部がそれぞれ発光する発光時間に基づいて、前記撮像部の露光時間を設定することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記制御部は、前記複数の発光部がそれぞれ発光する発光時間の総和の整数倍を、前記露光時間として設定することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記制御部は、前記複数の発光部がそれぞれ発光する単位時間あたりの発光量を制御することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記制御部は、前記撮像部に前記投影画像を複数回撮像させることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記制御部は、前記露光時間に応じて、前記撮像部の露出条件を設定することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記撮像部が生成した前記画像信号に対してゲイン処理を施す信号処理部をさらに備え、前記制御部は、前記露光時間と前記露出条件とに基づいて、ゲインを調整することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、前記投影部は、当該撮像装置の本体部に着脱自在であることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明にかかる撮像装置は、上記発明において、所定の視野領域から集光された被写体像を撮像し、該被写体の画像信号を生成する撮像部を備え、互いに異なる波長帯域の光を発光する複数の発光部を有し、前記複数の発光部がそれぞれ発光した光を前記視野領域と略重なる領域に向けて順次するフィールドシーケンシャル方式によって投影画像を投影する投影装置を着脱自在であり、双方向に通信可能な撮像装置であって、前記複数の発光部がそれぞれ発光する発光タイミングに基づいて、前記撮像部の露光タイミングを制御する制御部を備えたことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明にかかる撮像方法は、所定の視野領域から集光された被写体像を撮像し、該被写体の画像信号を生成する撮像部と、互いに異なる波長帯域の光を発光する複数の発光部を有し、前記複数の発光部がそれぞれ発光した光を前記視野領域と略重なる領域に向けて順次するフィールドシーケンシャル方式によって投影画像を投影する投影部と、を備えた撮像装置が実行する撮像方法であって、前記複数の発光部がそれぞれ発光する発光タイミングに基づいて、前記撮像部の露光タイミングを制御する制御ステップを含むことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明にかかるプログラムは、所定の視野領域から集光された被写体像を撮像し、該被写体の画像信号を生成する撮像部と、互いに異なる波長帯域の光を発光する複数の発光部を有し、前記複数の発光部がそれぞれ発光した光を前記視野領域と略重なる領域に向けて順次するフィールドシーケンシャル方式によって投影画像を投影する投影部と、を備えた撮像装置に実行させるプログラムであって、前記複数の発光部がそれぞれ発光する発光タイミングに基づいて、前記撮像部の露光タイミングを制御する制御ステップを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、制御部が投影部の複数の発光部がそれぞれ発光する発光タイミングに基づいて、撮像部の露光タイミングを制御する。これにより、投影部で投影された投影画像を被写体として撮影する際に、撮影取得した画像が色ずれを生じることなく、適切に撮像することができるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる撮像装置の被写体に面する側の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１にかかる撮像装置の撮影者に面する側の構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１にかかる撮像装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１にかかる撮像装置の投影部の構成を示す模式図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１にかかる撮像装置の投影部が投影する各投影画像と各光源の発光タイミングとを示すタイミングチャートである。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１にかかる撮像装置が実行する処理の概要を示すフローチャートである。
【図７】図７は、図６の同時撮影動作処理の概要を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１にかかる撮像装置の投影部が投影する各投影画像と撮像装置の露光時間との関係を示すタイミングチャートである。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１にかかる撮像装置が投影画像を撮像する際の状況を示す模式図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１にかかる撮像装置が投影画像を撮像する際の別の状況を示す模式図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態２にかかる撮像装置が実行する同時撮影動作処理の概要を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態２にかかる撮像装置の投影部が投影する各投影画像と撮像装置の露光時間との関係を示すタイミングチャートである。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態２にかかる撮像装置が実行する同時撮影動作処理の概要を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態３にかかる撮像装置の投影部が投影する各投影画像と撮像装置の露光時間との関係を示すタイミングチャートである。
【図１５】図１５は、本発明のその他の実施の形態にかかる撮像装置の被写体に面する側の構成を示す斜視図である。
【図１６】図１６は、本発明のその他の実施の形態にかかる撮像装置の被写体に面する側の斜視図である。
【図１７】図１７は、本発明のその他の実施の形態にかかる撮像装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１８】図１８は、本発明のその他の実施の形態にかかる投影部の構成を示す模式図である。
【図１９】図１９は、反射型表示素子の構成を示す模式図である。
【図２０】図２０は、本発明のその他の実施の形態にかかる投影部の動作を模式的に説明する図である。
【図２１】図２１は、本発明のその他の実施の形態にかかる投影部の別の動作を模式的に説明する図である。
【図２２】図２２は、本発明のその他の実施の形態にかかる投影部の可動ミラーと反射光の実行輝度との関係を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、同一の構成には同一の符号を付して説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる撮像装置の被写体に面する側（前面側）の構成を示す斜視図である。図２は、本発明の実施の形態１にかかる撮像装置の撮影者に面する側（背面側）の構成を示す斜視図である。図３は、本発明の実施の形態１にかかる撮像装置の機能構成を示すブロック図である。
【００２４】
図１〜図３に示すように、撮像装置１は、レンズ部２と、レンズ駆動部３と、絞り４と、絞り駆動部５と、シャッタ６と、シャッタ駆動部７と、撮像素子８と、撮像素子駆動部９と、信号処理部１０と、Ａ／Ｄ変換部１１と、バッファメモリ１２と、画像処理部１３と、露出処理部１４と、ＡＦ検出処理部１５と、ＡＦ補助発光部１６と、フラッシュ発光部１７と、フラッシュ充電部１８と、フラッシュ駆動部１９と、不揮発性メモリ２０と、外部メモリ２１と、操作部２２と、操作処理部２３と、表示部２４と、表示駆動部２５と、電源部２６と、投影部２７と、基準クロック生成部２８と、システム制御部２９（以下、「ＭＣＰＵ２９」という）と、を備える。
【００２５】
レンズ部２は、一または複数のレンズからなる光学系を用いて構成される。レンズ部２は、所定の視野領域から光を集光して撮像素子８の像面上に被写体像を結像する。レンズ部２は、画角を変化させる光学ズーム機能および焦点を変化させるフォーカス機能を有する。レンズ部２は、レンズ鏡筒２ａ内に収容される。レンズ駆動部３は、ＤＣモータまたはステッピングモータ等を用いて構成され、レンズ部２を光軸Ｌ１上に沿って移動させることにより、レンズ部２のピント位置や画角の変更を行う。
【００２６】
絞り４は、レンズ部２が集光した光の入射量を制限することによって露出の調整を行う。絞り駆動部５は、ステッピングモータまたはＤＣモータ等を用いて構成され、ＭＣＰＵ２９の制御のもと、絞り４を駆動する。
【００２７】
シャッタ６は、撮像素子８の状態を露光状態または遮光状態に設定する。シャッタ駆動部７は、ステッピングモータまたはＤＣモータ等を用いて構成され、ＭＣＰＵ２９の制御のもと、シャッタ６を駆動する。
【００２８】
撮像素子８は、レンズ部２が所定の視野領域から集光した被写体像を受光面で受光して電気信号に変換するＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）またはＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）等を用いて構成され、被写体像の画像信号（以下、「画像データ」という）を生成する。撮像素子駆動部９は、所定のタイミングで撮像素子８から画像データ（アナログ信号）を信号処理部１０へ出力させる。この意味で、撮像素子駆動部９は、電子シャッタとして機能する。
【００２９】
信号処理部１０は、撮像素子８から入力された画像データに対して、アナログ処理を施してＡ／Ｄ変換部１１へ出力する。具体的には、信号処理部１０は、画像データに対して、ノイズ低減処理およびゲインアップ処理等を行う。さらに、信号処理部１０は、画像データに対して、リセットノイズ等を低減した上で波形整形を行い、さらに目的の明るさになるようにゲインアップを行う。
【００３０】
Ａ／Ｄ変換部１１は、信号処理部１０から入力されるアナログ信号に対してＡ／Ｄ変換を行うことによってデジタルの画像データ（ＲＡＷデータ）を生成してバッファメモリ１２へ出力する。
【００３１】
バッファメモリ１２は、ＳＤＲＡＭ等の揮発性メモリを用いて構成される。バッファメモリ１２は、Ａ／Ｄ変換部１１から入力された画像データ、画像処理部１３から入力される画像データおよび撮像装置１の処理中の情報を一時的に記録する。具体的には、バッファメモリ１２は、信号処理部１０およびＡ／Ｄ変換部１１を介して撮像素子８が１フレーム毎に順次出力する画像データを一時的に記録する。
【００３２】
画像処理部１３は、ＭＣＰＵ２９を介してバッファメモリ１２から画像データを取得し、取得した画像データ（ＲＡＷデータ）に対して各種の画像処理（現像処理）を行って処理画像データを生成する。この処理画像データは、ＭＣＰＵ２９を介してバッファメモリ１２または外部メモリ２１へ出力される。具体的には、画像処理部１３は、画像データに対して、少なくとも、オプティカルブラック減算処理、ホワイトバランス調整処理、撮像素子８がベイヤー配列の場合には画像データの同時化処理、カラーマトリクス演算処理、γ補正処理、色再現処理およびエッジ強調処理等を含む画像処理を行う。なお、画像処理部１３は、画像データに対して所定の形式（たとえばＪＰＥＧ形式）に従って圧縮し、この圧縮した圧縮画像データを外部メモリ２１へ出力してもよい。
【００３３】
露出処理部１４は、ＭＣＰＵ２９を介してバッファメモリ１２に記録された画像データを取得し、取得した画像データに基づいて、静止画撮影または動画撮影を行う際の露出条件を設定する。具体的には、露出処理部１４は、画像データから輝度を算出し、算出した輝度に基づいて、たとえば絞り値（Ｆ値）、シャッタ速度（ＳＳ）等を決定することで撮像装置１の自動露出を行う。
【００３４】
ＡＦ検出処理部１５は、ＭＣＰＵ２９を介してバッファメモリ１２に記録された画像データを取得し、取得した画像データに基づいて、撮像装置１の自動焦点の調整を行う。たとえば、ＡＦ検出処理部１５は、画像データから高周波成分の信号を取り出し、この高周波成分の信号に対してＡＦ（Auto  Focus）演算処理を行うことによって、撮像装置１の合焦評価を決定することで撮像装置１の自動焦点の調整を行う。
【００３５】
ＡＦ補助発光部１６は、撮像装置１が撮影する場合において、被写体の照度が低いとき、ＡＦ検出処理部１５が撮像装置１の焦点位置を容易に検出させるため、ＢＣＰＵ２９の制御のもと、赤外光または赤色可視光を被写体に向けて照射する。
【００３６】
フラッシュ発光部１７は、キセノンランプまたはＬＥＤ等によって構成される。フラッシュ発光部１７は、シャッタ６の露光動作と同期して所定の視野領域に向けて発光する。フラッシュ充電部１８は、所定の電量を充電し、フラッシュ駆動部１９のもと、電力をフラッシュ発光部１７へ供給する。フラッシュ駆動部１９は、ＢＣＰＵ２９の制御のもと、フラッシュ発光部１７を発光させる。
【００３７】
不揮発性メモリ２０は、Ｆｌａｓｈメモリを用いて構成される。不揮発性メモリ２０は、撮像装置１を動作させるための各種プログラム、プログラムの実行中に使用される各種データやパラメータ等を記録する。
【００３８】
外部メモリ２１は、撮像装置１の外部から装着されるメモリカード等を用いて構成される。外部メモリ２１は、メモリＩ／Ｆ（図示せず）を介して撮像装置１に着脱自在に装着される。外部メモリ２１は、圧縮画像データ、処理画像データまたは画像データ（ＲＡＷデータ）が記録される一方、記録した画像データが読み出される。
【００３９】
操作部２２は、撮像装置１の電源をオン状態またはオフ状態に切り替える電源ボタン２２１と、静止画撮影の指示を与える静止画レリーズ信号の入力を受け付けるレリーズボタン２２２と、撮像装置１の各種設定を切り替える操作ボタン２２３と、撮像装置１の各種設定を切り替える十字ボタン２２４と、を有する。
【００４０】
レリーズボタン２２２は、外部からの押圧により進退可能であり、半押しされた場合に撮影準備動作を指示するファーストレリーズ信号の入力を受け付ける一方、全押しされた場合に静止画撮影を指示するセカンドレリーズ信号の入力を受け付ける。十字ボタン２２４は、メニュー画面等における選択設定を行う上下左右の各方向ボタン２２４ａ〜２２４ｄと、メニュー画面等における各方向ボタン２２４ａ〜２２４ｄによる操作を決定する決定ボタン２２４ｅ（ＯＫボタン）とを有する（図２を参照）。なお、十字ボタン２２４をダイヤル式のスイッチ等を用いて構成してもよい。
【００４１】
操作処理部２３は、操作部２２から入力される指示信号に応じて撮像装置１に実行させる処理をＭＣＰＵ２９へ出力する。
【００４２】
表示部２４は、液晶または有機ＥＬ（Electro  Luminescence）からなる表示パネルを用いて構成される。表示駆動部２５は、ＢＭＣＰＵ２９を介してバッファメモリ１２に記録された画像データまたは外部メモリ２１に記録された画像データを取得し、取得した画像データに対応する画像を表示部２４に表示させる。ここで、画像の表示には、撮影直後の画像データを所定時間（たとえば３秒間）だけ表示させるレックビュー表示、外部メモリ２１に記録された画像データを再生する再生表示、および撮像素子８が連続的に生成する画像データに対応するライブビュー画像を時系列に沿って順次表示するライブビュー表示等が含まれる。また、表示駆動部２５は、撮像装置１の操作情報および撮影に関する情報、たとえば露出値やシャッタスピード等を表示部２４に表示させる。
【００４３】
電源部２６は、撮像装置１の外部から装着されるバッテリ等を用いて構成され、撮像装置１の各構成部に電源の供給を行う。電源部２６は、図示しない電源調整部によって所定の直流電圧の平滑化および昇圧等を行って撮像装置１の各構成部に電源を供給する。
【００４４】
投影部２７は、互いに異なる波長帯域の光を発光する複数の発光部を有し、複数の発光部がそれぞれ発光した光を撮像装置１の視野領域と略重なる領域に向けて順次出射するフィールドシーケンシャル方式によって投影画像を投影する。具体的には、投影部２７は、光軸Ｌ２に向けて投影画像を投影する。
【００４５】
ここで、投影部２７の構成について詳細に説明する。図４は、投影部２７の構成を示す模式図である。図４に示すように、投影部２７は、投影表示制御部２７１と、発光制御部２７２と、発光部２７３と、集光光学系２７４と、表示素子２７５と、表示素子駆動部２７６と、投影光学系２７７と、投影ボタン２７８と、照度設定ボタン２７９と、を備える。
【００４６】
投影表示制御部２７１は、ＭＣＰＵ２９から入力される画像データおよび基準クロック信号に基づいて、発光制御部２７２および表示素子駆動部２７６それぞれに制御指示信号を出力することによって、投影部２７を構成する各部を統括的に制御する。また、投影表示制御部２７１は、撮影動作時のフレームレートに同期したトリガ信号をＭＣＰＵ２９へ出力する。
【００４７】
発光制御部２７２は、投影表示制御部２７１の制御のもと、発光部２７３が発光する発光タイミングを制御する。また、発光制御部２７２は、投影表示制御部２７１の制御のもと、発光部２７３が発光する光を制御する。
【００４８】
発光部２７３は、発光制御部２７２の制御のもと、互いに異なる波長帯域の光を発光する。発光部２７３は、赤色光源２７３ａ、緑色光源２７３ｂ、青色光源２７３ｃおよびスイッチ部２７３ｄを有する。赤色光源２７３ａは、赤色ＬＥＤを用いて構成され、赤色の波長領域の光（たとえば６００ｎｍ〜７００ｎｍ）を発光する。緑色光源２７３ｂは、緑色ＬＥＤを用いて構成され、緑色の波長帯域の光（たとえば５００ｎｍ〜６００ｎｍ）を発光する。青色光源２７３ｃは、青色ＬＥＤを用いて構成され、青色の波長帯域の光（たとえば４００ｎｍ〜５００ｎｍ）を発光する。スイッチ部２７３ｄは、発光制御部２７２の制御のもと、赤色光源２７３ａ、緑色光源２７３ｂおよび青色光源２７３ｃをそれぞれ所定のタイミングで電源部２５と接続する。
【００４９】
集光光学系２７４は、発光部２７３が発した光を集光し、この集光した光を平行光に変換して表示素子２７５へ出射する。集光光学系２７４は、コリメートレンズ２７４ａと、反射ミラー２７４ｂと、反射ミラー２７４ｃと、クロスダイクロイックプリズム２７４ｄと、反射プリズム２７４ｅと、を有する。
【００５０】
コリメートレンズ２７４ａは、赤色光源２７３ａ、緑色光源２７３ｂおよび青色光源２７３ｃからそれぞれ発光された光を平行光に変換して反射ミラー２７４ｂへ出射する。
【００５１】
反射ミラー２７４ｂは、コリメートレンズ２７４ａから出射された赤色の波長領域を有する光をクロスダイクロイックプリズム２７４ｄに向けて反射する。反射ミラー２７４ｃは、コリメートレンズ２７４ａから出射された青色の波長領域を有する光をクロスダイクロイックプリズム２７４ｄに向けて反射する。
【００５２】
クロスダイクロイックプリズム２７４ｄは、赤色光源２７３ａ、緑色光源２７３ｂおよび青色光源２７３ｃからそれぞれ出射され、コリメートレンズ２７４ａで平行光に変換された赤色、緑色および青色の光を同じ光軸上になるように反射プリズム２７４ｅへ向けて透過または反射する。
【００５３】
反射プリズム２７４ｅは、クロスダイクロイックプリズム２７４ｄを経た光を表示素子２７５の入射面に向けて反射する。
【００５４】
表示素子２７５は、光変調素子としての液晶パネルであるＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）を用いて構成される。
【００５５】
表示素子駆動部２７８は、投影表示制御部２７１を介してＭＣＰＵ２９から入力される画像データに基づいて、表示素子２７５を駆動する。具体的には、表示素子駆動部２７８は、画像データに含まれる赤色、緑色および青色それぞれの輝度信号に基づいて、この輝度信号に対応した表示素子２７５の各素子に駆動電圧を供給し、表示素子２７５の各素子の透過率を可変することによって、発光部２７３が出射した各波長帯域の光の透過位置を制御する。
【００５６】
投影光学系２７７は、投射窓２７７ａを介して表示素子２７５によって形成された投射画像を拡大して撮像装置１から外部に向けて出射する。
【００５７】
投影ボタン２７８は、投影部２７による投影画像の投影を指示する指示信号の入力を受け付ける。
【００５８】
照度設定ボタン２７９は、投影部２７が投影する投影画像の照度を指示する指示信号の入力を受け付ける。
【００５９】
図１〜図３に戻り、撮像装置１の構成の説明を続ける。基準クロック生成部２８は、撮像装置１の各構成部の動作の基準となる基準クロック信号を生成し、撮像装置１の各構成部に対して生成した基準クロック信号を供給する。
【００６０】
ＭＣＰＵ２９は、ＣＰＵ等を用いて構成される。ＭＣＰＵ２９は、操作処理部２３から入力される指示信号に応じて、撮像装置１の構成する各部を統括的に制御する。ＭＣＰＵ２９は、赤色光源２７３ａ、緑色光源２７３ｂおよび青色光源２７３ｃがそれぞれ発光する発光タイミングに基づいて、撮像素子８の露光タイミングを制御する。具体的には、ＭＣＰＵ２９は、赤色光源２７３ａ、緑色光源２７３ｂおよび青色光源２７３ｃがそれぞれ発光する発光タイミングに同期して撮像素子８の露光タイミングを制御する。また、ＭＣＰＵ２９は、赤色光源２７３ａ、緑色光源２７３ｂおよび青色光源２７３ｃがそれぞれ発光する発光時間に基づいて、撮像素子８の露光時間を設定する。具体的には、赤色光源２７３ａ、緑色光源２７３ｂおよび青色光源２７３ｃがそれぞれ発光する発光時間の総和の整数倍を、撮像素子８の露光時間として設定する。
【００６１】
このように構成された撮像装置１の投影部２７による発光タイミングについて説明する。図５は、投影部２７が投影する各投影画像と各光源の発光タイミングとを示すタイミングチャートである。図５（ａ）は、赤色光源２７３ａの発光タイミングと消灯タイミングとを示し、図５（ｂ）は、緑色光源２７３ｂの発光タイミングと消灯タイミングとを示し、図５（ｃ）は、青色光源２７３ｃの発光タイミングと消灯タイミングとを示す。また、図５（ｄ）は、表示素子２７５が透過させる輝度成分のタイミングを示す。
【００６２】
図５に示すように、投影部２７は、ＭＣＰＵ２９の制御のもと、赤色、緑色および青色を所定のタイミングで順次発光させるフィールドシーケンシャル方式で投影画像を外部に向けて投影（出射）する。具体的には、投影部２７は、１フレーム周期の間で赤色、緑色および青色それぞれの赤色投影画像ＷR１、緑色投影画像ＷG１および青色投影画像ＷB１を３分割して投影する。投影部２７は、赤色投影画像ＷR１、緑色投影画像ＷG１および青色投影画像ＷB１を人間の目の暗順応速度よりも速い周期（たとえば３０ｆｐｓ）で順次投影する。これにより、ユーザは、残像効果からあたかも３色が合成されたカラーの投影画像Ｗ１を視認することができる。
【００６３】
つぎに、撮像装置１が実行する処理について説明する。図６は、撮像装置１が実行する処理の概要を示すフローチャートである。
【００６４】
図６に示すように、撮像装置１は、電源ボタン２２１が操作され、撮像装置１の電源がオン状態になると、撮像初期動作を実行する（ステップＳ１０１）。具体的には、ＭＣＰＵ２９は、不揮発性メモリ２０内に記録されたプログラムに従って、撮像素子８のキャリブレーション処理、レンズ部２および絞り４の初期位置への移動処理等を実行する。
【００６５】
続いて、撮像装置１が撮影モードに設定されている場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）において、投影同時撮影モードに設定されているとき（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ＭＣＰＵ２９は、投影部２７を起動する（ステップＳ１０４）。
【００６６】
その後、ＭＣＰＵ２９は、外部メモリ２１に記録された複数の画像データそれぞれに対応する再生画像を表示部２４に一覧表示させる（ステップＳ１０５）。具体的には、ＭＣＰＵ２９は、外部メモリ２１に記録された複数の画像データそれぞれに対応する再生画像を縮小したサムネル画像を表示部２４に表示させる。なお、ＭＣＰＵ２９は、外部メモリ２１に記録された最新の画像データに対応する画像のみを表示部２４に表示させ、十字ボタン２２４の操作に応じて表示する画像を順次変更してもよい。さらに、ＭＣＰＵ２９は、十字ボタン２２４の操作に応じて、表示部２４が表示する画像をスクロールさせてもよい。
【００６７】
続いて、操作部２２を介して表示部２４が表示する再生画像の中から投影部２７によって投影させる画像が選択された場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、撮像装置１は、投影部２７によって投影された投影画像を撮像する同時撮影動作処理を実行する（ステップＳ１０７）。なお、同時撮影動作処理の詳細な内容については後述する。
【００６８】
その後、ＭＣＰＵ２９は、操作部２２から撮影を終了する指示信号が入力されたか否かを判断する（ステップＳ１０８）。操作部２２から撮影を終了する指示信号が入力されたとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、撮像装置１は、ステップＳ１０９へ移行する。これに対して、操作部２２を介して撮影を終了する指示信号が入力されていないとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、撮像装置１は、ステップＳ１０３へ戻る。
【００６９】
ステップＳ１０９において、電源ボタン２２１が操作され、撮像装置１の電源がオフ状態になった場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、撮像装置１は、本処理を終了する。これに対して、撮像装置１の電源がオフ状態でない場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、撮像装置１は、ステップＳ１０２へ戻る。
【００７０】
ステップＳ１０３において、撮像装置１が投影同時撮影モードに設定されていない場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、撮像装置１は、表示部２４が撮像素子８によって連続的に生成されたライブビュー画像を表示している場合において、レリーズボタン２２２が全押しされたとき、撮像素子８が生成した画像データに対して、信号処理部１０および画像処理部１３が所定の処理を施して外部メモリ２１に記録する通常撮影処理を実行する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０の後、撮像装置１は、ステップＳ１０８へ移行する。
【００７１】
ステップＳ１０２において、撮像装置１が撮影モードに設定されていない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）において、撮像装置１が再生モードに設定されているとき（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、ＭＣＰＵ２９は、外部メモリ２１に記録された複数の画像データそれぞれに対応する再生画像を表示部２４に一覧表示させる（ステップＳ１１２）。
【００７２】
続いて、操作部２２を介して表示部２４が表示する複数の再生画像の中から画像が選択された場合（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）において、撮像装置１が投影撮影モードに設定されているとき（ステップＳ１１４：Ｙｅｓ）、ＭＣＰＵ２９は、投影部２７を起動する（ステップＳ１１５）。
【００７３】
その後、投影部２７は、操作部２２を介して選択された画像に対応する投影画像を撮像装置１の視野領域と略重なる領域に向けて出射する（ステップＳ１１６）。この場合、投影部２７は、上述したフィールドシーケンシャル方式で赤色投影画像、緑色投影画像および青色投影画像をそれぞれ撮像装置１の視野領域と略重なる領域に向けて順次投影する。
【００７４】
続いて、レリーズボタン２２２が半押しされ、レリーズボタン２２２から１ｓｔレリーズ信号が入力された場合（ステップＳ１１７：Ｙｅｓ）、撮像装置１は、同時撮影動作処理を実行する（ステップＳ１１８）。なお、同時撮影動作処理の内容については後述する。
【００７５】
その後、ＭＣＰＵ２９は、操作部２２から撮影を終了する指示信号が入力されたか否かを判断する（ステップＳ１１９）。操作部２２から撮影を終了する指示信号が入力されたとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ１１９：Ｙｅｓ）、撮像装置１は、ステップＳ１０９へ移行する。これに対して、操作部２２を介して撮影を終了する指示信号が入力されていないとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ１１９：Ｎｏ）、撮像装置１は、ステップＳ１１７へ戻る。
【００７６】
ステップＳ１１７において、レリーズボタン２２２を介して１ｓｔレリーズ信号が入力されていない場合（ステップＳ１１７：Ｎｏ）、撮像装置１は、ステップＳ１２０へ移行する。
【００７７】
続いて、ＭＣＰＵ２９は、操作部２２から投影部２７が出射する投影画像の変更を指示する指示信号が入力されたか否かを判断する（ステップＳ１２０）。操作部２２から投影部２７が出力する投影画像の変更を指示する指示信号が入力されたとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）、ＭＣＰＵ２９は、操作部２２から入力される指示信号に応じて、投影部２７が出射する投影画像の切り換えを行う（ステップＳ１２１）。
【００７８】
その後、ＭＣＰＵ２９は、投影ボタン２７８から投影を中止する指示信号が入力されたか否かを判断する（ステップＳ１２２）。投影ボタン２７８から投影を中止する指示信号が入力されたとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ１２２：Ｙｅｓ）、撮像装置１は、ステップＳ１０９へ移行する。これに対して、投影ボタン２７８を介して投影を中止する指示信号が入力されていないとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ１２２：Ｎｏ）、撮像装置１は、ステップＳ１１６へ戻る。
【００７９】
ステップＳ１１４において、撮像装置１が投影表示モードに設定されていない場合（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、ＭＣＰＵ２９は、操作部２２を介して選択された画像を表示部２４に表示させる（ステップＳ１２３）。
【００８０】
続いて、ＭＣＰＵ２９は、操作部２２から表示部２４が表示する画像を変更する変更指示信号が入力されたか否かを判断する（ステップＳ１２４）。操作部２２から表示部２４が表示する画像を変更する変更指示信号が入力されたとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ１２４：Ｙｅｓ）、ＭＣＰＵ２９は、操作部２２から入力される変更信号に応じて、表示部２４に表示させる画像の切り換えを行う（ステップＳ１２５）。その後、撮像装置１は、ステップＳ１２３へ戻る。これに対して、操作部２２を介して表示部２４が表示する画像を変更する変更信号が入力されていないとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ１２４：Ｎｏ）、撮像装置１は、ステップＳ１０９へ移行する。
【００８１】
ステップＳ１１３において、操作部２２を介して表示部２４が表示する複数の再生画像の中から画像が選択されていない場合（ステップＳ１１３：Ｎｏ）、撮像装置１は、ステップＳ１１２へ戻る。
【００８２】
ステップＳ１１１において、撮像装置１が再生モードに設定されていない場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、撮像装置１は、ステップＳ１０９へ移行する。
【００８３】
つぎに、図６のステップＳ１０７およびステップＳ１１８でそれぞれ説明した同時撮影動作処理について説明する。図７は、同時撮影動作処理の概要を示すフローチャートである。図８は、投影部２７が投影する各投影画像と撮像装置１の露光時間との関係を示すタイミングチャートである。なお、図８において、横軸が時間を示す。図８（ａ）は、基準クロックを示し、図８（ｂ）は、レリーズボタン２２２から入力されるレリーズ信号のタイミングを示し、図８（ｃ）は、測光処理・ＡＦ処理のタイミングを示し、図８（ｄ）は、露光タイミングを示し、図８（ｅ）は、投影部２７の発光タイミングを示し、図８（ｆ）は、表示素子２７５の輝度信号のタイミングを示す。
【００８４】
図７に示すように、レリーズボタン２２２に対して半押し動作が有った場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、ＭＣＰＵ２９は、投影周期Ｔを投影表示制御部２７１から取得する（ステップＳ２０２）。
【００８５】
続いて、露出処理部１４は、表示部２４がライブビュー画像を表示している状態で撮像素子８が生成した画像データに基づいて、被写体の測光処理を行う（ステップＳ２０３）。
【００８６】
その後、ＡＦ検出処理部１５は、撮像素子８が生成した画像データに基づいて、ＡＦ処理を実行する（ステップＳ２０４）。
【００８７】
続いて、ＭＣＰＵ２９は、ＡＰＥＸ値に従って、撮像素子８が生成した画像データに対応する画像における全画素の光量の平均値を算出し、算出した平均値に基づいて、絞り４のＡｖ値（絞り値Ｆ）を設定する（ステップＳ２０５）。
【００８８】
その後、ＭＣＰＵ２９は、ＡＰＥＸ値に従って、撮像素子８が生成した画像データに対応する画像における全画素の光量の平均値を算出し、算出した平均値に基づいて、撮像装置１の露光時間のＴｖ値を設定する（ステップＳ２０６）。
【００８９】
続いて、ＭＣＰＵ２９は、撮像装置１の露光時間の周期を初期状態（Ｎ＝１）に設定する（ステップＳ２０７）。
【００９０】
その後、ＭＣＰＵ２９は、露光時間のＴｖ値を投影部２７の発光周期Ｔｒ（赤色）、Ｔｇ（緑色）およびＴｂ（青色）の総和Ｔの整数倍（Ｔｖ＝Ｎ×Ｔ）として設定する（ステップＳ２０８）。
【００９１】
続いて、ＭＣＰＵ２９は、露光時間のＴｖ値と絞り４のＡｖ値とに基づいて、ＩＳＯ感度を設定する（ステップＳ２０９）。
【００９２】
その後、ＭＣＰＵ２９は、ＩＳＯ感度が上限であるか否かを判断する（ステップＳ２１０）。ＩＳＯ感度が上限である場合（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、ＭＣＰＵ２９は、撮像装置１の露光時間の周期に１周期（Ｎ＝Ｎ＋１）を加算する（ステップＳ２１１）。ステップＳ２１１の後、撮像装置１は、ステップＳ２０８へ戻る。これに対して、ＩＳＯ感度が上限でない場合（ステップＳ２１０：Ｎｏ）、ＭＣＰＵ２９は、ＩＳＯ感度を設定する（ステップＳ２１２）。ステップＳ２１２の後、撮像装置１は、ステップＳ２１３へ移行する。
【００９３】
続いて、ＭＣＰＵ２９は、レリーズボタン２２２に対して、全押し動作が有ったか否かを判断する（ステップＳ２１３）。具体的には、図８に示すように、ＭＣＰＵ２９は、レリーズボタン２２２が全押しされることによって、レリーズボタン２２２から２ｎｄレリーズ信号が入力されたか否かを判断する。レリーズボタン２２２に対して、全押し動作が有ったとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ２１３：Ｙｅｓ）、撮像装置１は、後述するステップＳ２１５へ移行する。これに対して、レリーズボタン２２２に対して、全押し動作がなかったとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ２１３：Ｎｏ）、撮像装置１は、後述するステップＳ２１４へ移行する。
【００９４】
ステップＳ２１４において、ＭＣＰＵ２９は、１ｓｔレリーズ信号が入力されてから所定時間経過したか否かを判断する。１ｓｔレリーズ信号が入力されてから所定時間経過しているとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ２１４：Ｙｅｓ）、撮像装置１は、図６のメインルーチンへ戻る。これに対して、１ｓｔレリーズ信号が入力されてから所定時間経過していないとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ２１４：Ｎｏ）、撮像装置１は、ステップＳ２１３へ戻る。
【００９５】
ステップＳ２１５において、ＭＣＰＵ２９は、投影部２７による発光タイミングであるか否かを判断する。具体的には、ＭＣＰＵ２９は、投影表示制御部２７１から発光部２７３を発光させる発光タイミングのトリガが入力されたか否かを判断する。投影部２７による発光タイミングであるとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ２１５：Ｙｅｓ）、撮像装置１は、ステップＳ２１６へ移行する。これに対して、投影部２７による発光タイミングでないとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ２１５：Ｎｏ）、ＭＣＰＵ２９は、この判断を続ける。
【００９６】
ステップＳ２１６において、ＭＣＰＵ２９は、投影部２７の発光タイミングに同期して、設定した露光時間に応じて撮像素子８の露光動作を開始する。具体的には、図８に示すように、ＭＣＰＵ２９は、投影部２７が投影画像を出射する出射タイミングの周期に同期して撮像素子８の露光を開始させるとともに、撮像素子８を１フレーム期間（赤色、緑色および青色）だけ露光させる。これにより、図９および図１０に示すように、撮像装置１は、投影部２７が壁Ｋ１や人Ｋ２等に投影した投影画像Ｗ２，Ｗ３を撮影する際、赤色、緑色および青色それぞれの投影画像のタイミングに同期して撮影することができ、発光タイミングによる色ズレや、色のバランスの不均一による色調のズレを防止することができる。さらに、撮像装置１は、被写体に対して、外部メモリ２１に記録された画像データに対応する投影画像を仮想的に壁Ｋ１や人Ｋ２等にリアルタイムで合成した画像を撮影することができる。
【００９７】
続いて、ＭＣＰＵ２９は、露光時間のＴｖ値が終了したか否かを判断する（ステップＳ２１７）。露光時間のＴｖ値が終了したとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ２１７：Ｙｅｓ）、撮像装置１は、図６のメインルーチンへ戻る。これに対して、露光時間のＴｖ値が終了していないとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ２１７：Ｎｏ）、この判断を続ける。
【００９８】
ステップＳ２０１において、レリーズボタン２２２に対して、半押し動作がない場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、撮像装置１は、図６のメインルーチンへ戻る。
【００９９】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、ＭＣＰＵ２９が投影部２７の赤色光源２７３ａ、緑色光源２７３ｂおよび青色光源２７３ｃがそれぞれ発光する発光タイミングに基づいて、撮像素子８の露光タイミングを制御する。これにより、発光タイミングによる色ズレや、色のバランスの不均一による色調のズレを防止することができる。
【０１００】
さらに、本実施の形態１によれば、投影部２７がフィールドシーケンシャル方式で投影画像を投影するので、３色板方式に比して撮像装置１を小型化することができる。
【０１０１】
なお、上述した実施の形態１では、撮像素子８が１フレームのみ撮像していたが、ＩＳＯ感度および露光時間に応じて複数フレームを撮像してもよい。
【０１０２】
また、上述した実施の形態１では、最初に赤色投影画像を撮像していたが、２ｎｄレリーズ信号が入力された時点の投影画像、たとえば青色投影画像、赤色投影画像および緑色投影画像の順で１フレーム期間を撮像素子８に撮像させてもよい。
【０１０３】
（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２にかかる撮像装置１は、上述した実施の形態１と同様の構成を有し、同時撮影動作処理のみ異なる。このため、以下においては、本実施の形態２にかかる撮像装置１が実行する同時撮影動作処理のみ説明する。なお、上述した実施の形態１と同一の構成には、同一の符号を付して説明する。
【０１０４】
図１１は、本実施の形態２にかかる撮像装置１が実行する同時撮影動作処理の概要を示すフローチャートである。図１２は、投影部２７が投影する各投影画像と撮像装置１の露光時間との関係を示すタイミングチャートであり、撮像素子８が多重露光として露光を２回行う場合の例を示す。なお、図１２において、横軸が時間を示す。図１２（ａ）は、基準クロックを示し、図１２（ｂ）は、レリーズボタンから入力されるレリーズ信号のタイミングを示し、図１２（ｃ）は、測光・ＡＦタイミングを示し、図１２（ｄ）は、露出タイミングを示し、図１２（ｅ）は、投影部２７の光源点灯タイミングを示し、図１２（ｆ）は、表示素子２７５の輝度信号のタイミングを示す。
【０１０５】
図１１において、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０６は、図７のステップＳ２０１〜ステップＳ２０６にそれぞれ対応する。
【０１０６】
ステップＳ３０７において、ＭＣＰＵ２９は、投影部２７が投影する赤色投影画像、緑色投影画像および緑色投影画像を１組とする１フレームに対する露光回数を初期状態（Ｍ＝１）に設定する。
【０１０７】
ステップＳ３０８およびステップＳ３０９は、図７のステップＳ２０９およびステップＳ２１０にそれぞれ対応する。
【０１０８】
ステップＳ３１０において、ＭＣＰＵ２９は、撮像装置１の露光回数を１回加算し（Ｍ＝Ｍ＋１）、ステップＳ３０８へ戻る。
【０１０９】
ステップＳ３１１〜ステップＳ３１３は、図７のステップＳ２１２〜ステップＳ２１４にそれぞれ対応する。
【０１１０】
ステップＳ３１４において、投影部２７による赤色の投光表示トリガが入力された場合（ステップＳ３１４：Ｙｅｓ）、ＭＣＰＵ２９は、投影部２７の赤色の発光タイミングに同期して、露出処理部１４が設定した露光時間Ｔｖｒに応じて撮像素子８の露光動作を行う（ステップＳ３１５）。具体的には、図１２に示すように、ＭＣＰＵ２９は、投影部２７による赤色の投影画像の発光タイミングに同期して、赤色の投影画像の点灯時間だけ撮像素子８に露光させる。
【０１１１】
続いて、ＭＣＰＵ２９は、設定した赤色の露光時間ＴｖRが終了したか否かを判断する（ステップＳ３１６）。設定した赤色の露光時間ＴｖRが終了したとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ３１６：Ｙｅｓ）、撮像装置１は、ステップＳ３１７へ移行する。これに対して、赤色の露光時間ＴｖRが終了していないとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ３１６：Ｎｏ）、このステップＳ３１６の判断を続ける。
【０１１２】
ステップＳ３１７において、ＭＣＰＵ２９は、撮像素子８が生成した赤色の投影画像データをバッファメモリ１２に記録する。
【０１１３】
続いて、投影部２７による緑色の投光表示トリガが入力された場合（ステップＳ３１８：Ｙｅｓ）、ＭＣＰＵ２９は、投影部２７の緑色の発光タイミングに同期して、露光時間ＴｖGに応じて撮像素子８の露光動作を行う（ステップＳ３１９）。具体的には、図１２に示すように、ＭＣＰＵ２９は、投影部２７による緑色の投影画像の発光タイミングに同期して、緑色の投影画像の投影時間だけ撮像素子８に露光させる。
【０１１４】
その後、ＭＣＰＵ２９は、設定した緑色の露光時間ＴｖGが終了したか否かを判断する（ステップＳ３２０）。緑色の露光時間ＴｖRが終了したとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ３２０：Ｙｅｓ）、撮像装置１は、ステップＳ３２１へ移行する。これに対して、緑色の露光時間ＴｖGが終了していないとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ３２０：Ｎｏ）、このステップＳ３２０の判断を続ける。
【０１１５】
続いて、ＭＣＰＵ２９は、ＭＣＰＵ２９は、撮像素子８が生成した緑色の投影画像データをバッファメモリ１２に記録する（ステップＳ３２１）。
【０１１６】
その後、投影部２７による青色の投光表示トリガが入力された場合（ステップＳ３２２：Ｙｅｓ）、ＭＣＰＵ２９は、投影部２７の青色の発光タイミングに同期して、露光時間ＴｖBに応じて撮像素子８の露光動作を行う（ステップＳ３２３）。具体的には、図１２に示すように、ＭＣＰＵ２９は、投影部２７による青色の投影画像の発光タイミングに同期して、青色の投影画像の投影時間だけ撮像素子８に露光させる。
【０１１７】
続いて、ＭＣＰＵ２９は、設定した青色の露光時間ＴｖBが終了したか否かを判断する（ステップＳ３２４）。露出処理部１４が設定した青色の露光時間ＴｖBが終了したとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ３２４：Ｙｅｓ）、撮像装置１は、ステップＳ３２５へ移行する。これに対して、設定した青色の露光時間ＴｖBが終了していないとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ３２４：Ｎｏ）、このステップＳ３２４の判断を続ける。
【０１１８】
ステップＳ３２５において、ＭＣＰＵ２９は、撮像素子８が生成した青色の投影画像データをバッファメモリ１２に記録する。
【０１１９】
続いて、ＭＣＰＵ２９は、露出処理部１４によって設定された投影部２７が投影する投影画像に対して撮影するフレームの回数がＭ回終了したか否かを判断する（ステップＳ３２６）。投影部２７が投影する投影画像に対して撮影するフレームの回数がＭ回終了したとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ３２６：Ｙｅｓ）、撮像装置１は、ステップＳ３２７へ移行する。これに対して、投影部２７が投影する投影画像に対して撮影するフレームの回数がＭ回終了していないとＭＣＰＵ２９が判断した場合（ステップＳ３２６：Ｎｏ）、撮像装置１は、ステップＳ３１４へ戻り、赤、緑および青それぞれの発光タイミングに同期して、赤、緑および青を１フレームとして撮像素子８に設定された回数の露光を実行させて多重露光させる。
【０１２０】
ステップＳ３２７において、画像処理部１３は、バッファメモリ１２に記録された赤色の投影画像データ、緑色の投影画像データおよび緑色の投影画像データそれぞれを合成した合成画像を生成する。具体的には、図１２に示すように、画像処理部１３は、の赤色投影画像ＷR１，ＷR２、緑色投影画像ＷG１，ＷG２および青色投影画像ＷB１，ＷB２をそれぞれ合成して合成画像を生成する。ステップＳ３２７の後、撮像装置１は、図６のメインルーチンへ戻る。
【０１２１】
ステップＳ３１４において、投影部２７による赤色の投光表示トリガが入力されていない場合（ステップＳ３１４：Ｎｏ）、撮像装置１は、この判断を続ける。
【０１２２】
ステップＳ３１８において、投影部２７による緑色の投光表示トリガが入力されていない場合（ステップＳ３１８：Ｎｏ）、撮像装置１は、この判断を続ける。
【０１２３】
ステップＳ３２２において、投影部２７による青色の投光表示トリガが入力されていない場合（ステップＳ３２２：Ｎｏ）、撮像装置１は、この判断を続ける。
【０１２４】
以上説明した本発明の実施の形態２によれば、ＭＣＰＵ２９が投影部２７によって投影される赤色、緑色および青色それぞれの投影画像の投影時間に同期して撮像素子８を多重露光させるので、発光タイミングによる色ズレや、色のバランスの不均一による色調のズレを防止することができる。
【０１２５】
さらに、本実施の形態２によれば、各投影画像に対して複数回撮像して多重露光を行うことによって、ＩＳＯ感度の上昇に伴うノイズの発生を低減することができる。
【０１２６】
（実施の形態３）
つぎに、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態３にかかる撮像装置は、上述した実施の形態１と同様の構成を有し、同時撮影動作処理のみ異なる。このため、以下においては、本実施の形態３にかかる撮像装置１が実行する同時撮影動作処理のみ説明する。なお、上述した実施の形態１と同一の構成には、同一の符号を付して説明する。
【０１２７】
図１３は、本実施の形態３にかかる撮像装置１が実行する同時撮影動作処理の概要を示すフローチャートである。図１４は、投影部２７が投影する各投影画像と撮像装置１の露光時間との関係を示すタイミングチャートである。なお、図１４において、横軸が時間を示す。図１４（ａ）は、基準クロックを示し、図１４（ｂ）は、レリーズボタンから入力されるレリーズ信号のタイミングを示し、図１４（ｃ）は、測光・ＡＦタイミングを示し、図１４（ｄ）は、露光タイミングを示し、図１４（ｅ）は、投影部２７の光源点灯タイミングを示し、図１４（ｆ）は、表示素子２７５の輝度信号のタイミングを示す。
【０１２８】
図１３において、ステップＳ４０１〜ステップＳ４０６は、図７のステップＳ２０１〜ステップＳ２０６にそれぞれ対応する。また、ステップＳ４０７は、図７のステップＳ２０９に対応する。
【０１２９】
ステップＳ４０８において、ＭＣＰＵ２９は、投影部２７が出射する投影画像のフレームレートを変更する。具体的には、図１４に示すように、ＭＣＰＵ２９は、基準クロックのタイミングを早くすることにより、投影部２７が出射する投影画像のフレームレートを３０ｆｐｓから６０ｆｐｓに変更する。
【０１３０】
続いて、ＭＣＰＵ２９は、投影部２７の発光部２７３が発光する単位時間あたりの発光量を変更する（ステップＳ４０９）。具体的には、図１４に示すように、ＭＣＰＵ２９は、投影表示制御部２７１および発光制御部２７２を介して発光部２７３が発光する単位時間あたりの発光量を２倍に変更する。これにより、投影部２７が出射する投影画像のフレームレートが変更された場合であっても、投影画像の明るさを保つことができる。
【０１３１】
ステップＳ４１０〜ステップＳ４１４は、図７のステップＳ２１３〜ステップＳ２１７にそれぞれ対応する。
【０１３２】
ステップＳ４１５において、ＭＣＰＵ２９は、投影部２７が出射する投影画像のフレームレートを変更する。具体的には、図１４に示すように、ＭＣＰＵ２９は、基準クロックのタイミングを初期状態に変更することにより、投影部２７が出射する投影画像のフレームレートを６０ｆｐｓから３０ｆｐｓに変更する。ステップＳ４１５の後、撮像装置１は、図６のメインルーチンへ戻る。
【０１３３】
以上説明した本発明の実施の形態３にかかる撮像装置１は、ＭＣＰＵ２９が赤色光源２７３ａ、緑色光源２７３ｂおよび青色光源２７３ｃそれぞれの単位時間あたりの発光量を変更して発光させるとともに、この発光タイミングに同期して撮像素子８に露光させる。この結果、発光タイミングによる色ズレや、色のバランスの不均一による色調のズレを防止することができる。
【０１３４】
（その他の実施の形態）
本発明では、投影部と撮像装置とを別体に構成することも可能である。図１５は、本発明のその他の実施の形態にかかる撮像装置の被写体に面する側（前面側）の構成を示す斜視図である。図１６は、本発明のその他の実施の形態にかかる撮像装置の撮影者に面する側（背面側）の構成を示す斜視図である。図１７は、本発明のその他の実施の形態にかかる撮像装置の機能構成を示すブロック図である。なお、以下においては、上述した実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明する。
【０１３５】
図１５〜図１７に示すように、撮像装置１００は、本体部１１０と、本体部１１０に対して着脱自在な投影部１２０と、を備える。
【０１３６】
本体部１１０は、レンズ部２と、レンズ駆動部３と、絞り４と、絞り駆動部５と、シャッタ６と、シャッタ駆動部７と、撮像素子８と、撮像素子駆動部９と、信号処理部１０と、Ａ／Ｄ変換部１１と、バッファメモリ１２と、画像処理部１３と、露出処理部１４と、ＡＦ検出処理部１５と、ＡＦ補助発光部１６と、フラッシュ発光部１７と、フラッシュ充電部１８と、フラッシュ駆動部１９と、不揮発性メモリ２０と、外部メモリ２１と、操作部２２と、操作処理部２３と、表示部２４と、表示駆動部２５と、電源部２６と、投影部１２０と、基準クロック生成部２８と、ＭＣＰＵ２９と、アクセサリー接続部１１１と、を備える。
【０１３７】
アクセサリー接続部１１１は、本体部１１０の上部に設けられ（図１５を参照）、本体部１１０に接続される投影部１２０、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）、ストロボおよび通信装置のアクセサリーとの通信を行うためのインターフェース（ホットシュー）である。
【０１３８】
投影部１２０は、投影表示制御部２７１と、発光制御部２７２と、発光部２７３と、集光光学系２７４と、表示素子２７５と、表示素子駆動部２７８と、投影光学系２７７と、投影ボタン２７８と、照度設定ボタン２７９と、カメラ接続部１２１と、を備える。
【０１３９】
カメラ接続部１２１は、投影部１２０が本体部１１０に接続されたときに、本体部１１０のアクセサリー接続部１１１と通信を行うための通信インターフェースである。
【０１４０】
このように構成された撮像装置１００は、上述した実施の形態と同様の処理を行う。これにより、撮像装置１００は、外部メモリ２１が記録する画像データを投影部１２０によって壁やスクリーン等に投影させることができるとともに、投影した投影画像を撮影することができる。
【０１４１】
また、本発明の投影部の実施形態では、上述した透過型表示素子の他に、反射型の表示素子によって構成される投影部であっても適用することができる。図１８は、本発明のその他の実施の形態にかかる投影部の構成を示す模式図である。なお、上述した実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付して説明する。
【０１４２】
図１８に示すように、投影部３００は、投影表示制御部２７１と、発光制御部２７２と、発光部２７３と、集光光学系２７４と、反射型表示素子３０２、表示素子駆動部２７７と、投影光学系２７７と、投影ボタン２７８と、照度設定ボタン２７９と、偏光ビームスプリッタ３０１と、を備える。なお、反射型表示素子３０２は、図３および図１７の表示素子２７５に対応するものである。
【０１４３】
偏光ビームスプリッタ３０１は、クロスダイクロイックプリズム２７４ｄを透過した光を反射型表示素子３０２に向けて反射する一方、反射型表示素子３０２からの光を投影光学系２７７に向けて透過する。
【０１４４】
図１９は、反射型表示素子３０２の構成を示す模式図である。反射型表示素子３０２は、複数の微小な可動ミラー３０２ａを格子状に２次元配置される。反射型表示素子３０２は、各可動ミラーが表示素子駆動部２７６からの圧電駆動によって傾斜することによって、偏光ビームスプリッタ３０１からの光を可変する。各可動ミラー３０２ａは、反射角度に応じて反射する光の強度を変更する。
【０１４５】
このように構成されたＤＬＰ（Digital  Light  Processing）システムの投影部３００の動作について説明する。図２０は、投影部３００の動作を模式的に説明する図である。
【０１４６】
図２０に示すように、反射型表示素子３０２は、可動ミラー３０２ａが表示素子駆動部２７６によって駆動されることにより、投影される光の輝度成分を変化させる。具体的には、反射型表示素子３０２は、投影表示制御部２７１の制御のもと、表示素子駆動部２７６によって各可動ミラー３０２ａの角度θが制御されることによって、偏光ビームスプリッタ３０１から入射する入射光Ｌｉを反射する。続いて、偏光ビームスプリッタ３０１は、反射型表示素子３０２から入射する反射光Ｒを、垂直方向の光ＲＴのみを投影光学系２７７に向けて透過し、その他の光ＲＡを反射する。これにより、反射型表示素子３０２は、投影させる画像に応じて、表示素子駆動部２７６が各可動ミラー３０２ａの角度を駆動することにより、投影させる光の輝度成分を変化させることができ、赤色、緑色および青色の投影画像を順次投影することができる。
【０１４７】
このように構成された投影部３００は、上述した実施の形態の投影部２７と同様に、フィールドシーケンシャル方式で赤色、緑色および青色それぞれの投影画像を所定のタイミング毎に順次出射する。
【０１４８】
また、本発明では、上述した反射型の投影部であっても別の駆動方法を適用することができる。図２１は、投影部３００の別の動作を模式的に説明する図である。図２２は、投影部３００の可動ミラー３０２ａと反射光の実行輝度との関係を示すタイミングチャートである。
【０１４９】
図２１に示すように、投影部３００は、投影させる画像に応じて、表示素子駆動部２７６が２次元状に配列されたそれぞれの可動ミラー３０２ａの駆動角度を駆動することにより、投影する光の輝度成分を変化させる。具体的には、図２２（ａ）に示すように、投影部３００は、投影表示制御部２７１の制御のもと、表示素子駆動部２７６をＰＷＭ制御することによって、各可動ミラー３０２ａの角度を、投影方向に対して水平状態とするオン状態（光の反射を投影方向へ全反射）と、投影方向に対して４５度をなすオフ状態（投影方向に光が反射しない）との状態を一定周期でスイッチ動作を行う（図２２（ｂ）を参照）。
【０１５０】
このように、投影部３００は、ＰＷＭ制御によって、可動ミラー３０２ａをオン・オフ状態にすることで、上述した実施の形態の投影部２７と同様に、フィールドシーケンシャル方式で赤色、緑色および青色それぞれの投影画像を所定のタイミング毎に順次出射することができる。
【０１５１】
また、本発明では、レンズ部が一体的に形成されていたが、レンズ部が着脱自在であってもよい。
【０１５２】
また、本発明では、撮像装置をデジタルカメラとして説明していたが、たとえば、デジタルビデオカメラ、カメラ付き携帯電話やパーソナルコンピュータ等の撮影機能および投影機能を備えた各種電子機器に適用することができる。
【０１５３】
本明細書におけるフローチャートの説明では、「まず」、「その後」、「続いて」等の表現を用いてステップ間の処理の前後関係を明示していたが、本発明を実施するために必要な処理の順序は、それらの表現によって一意的に定められるわけではない。すなわち、本明細書で記載したフローチャートにおける処理の順序は、矛盾のない範囲で変更することができる。さらに、処理を同時（並列）に実行するようにしてもよい。
【０１５４】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態を含みうるものであり、特許請求の範囲によって特定される技術的思想の範囲内で種々の設計変更等を行うことが可能である。
【符号の説明】
【０１５５】
１，１００  撮像装置
２  レンズ部
３  レンズ駆動部
４  絞り
５  絞り駆動部
６  シャッタ
７  シャッタ駆動部
８  撮像素子
９  撮像素子駆動部
１０  信号処理部
１１  Ａ／Ｄ変換部
１２  バッファメモリ
１３  画像処理部
１４  露出処理部
１５  ＡＦ検出処理部
１６  ＡＦ補助発光部
１７  フラッシュ発光部
１８  フラッシュ充電部
１９  フラッシュ駆動部
２０  不揮発性メモリ
２１  外部メモリ
２２  操作部
２３  操作処理部
２４  表示部
２５  表示駆動部
２６  電源部
２７，１２０  投影部
２８  基準クロック生成部
２９  システム制御部
１１０  本体部
２７１  投影表示制御部
２７２  発光制御部
２７３  発光部
２７４  集光光学系
２７５  表示素子
２７６  表示素子駆動部
２７７  投影光学系
２７８  投影ボタン
２７９  照度設定ボタン
【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１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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