(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像対象の光学像に対応した電荷を蓄積すると共に、蓄積した電荷を転送して撮像信号として読み出すことで撮像を行う撮像手段と、
前記撮像手段から撮像信号をフィールド単位で連続して読み出すように前記撮像手段を駆動する制御手段と、
前記撮像手段からフィールド単位で連続して読み出した複数フレームの撮像信号から動画像を生成する信号処理手段と、
前記フィールド単位で撮像条件を設定する撮像条件設定手段と、を備え、
前記制御手段は、前記フィールド単位で、前記撮像手段を駆動する水平周期を異ならせると共に、前記撮像条件設定手段により設定された前記撮像条件が所定条件を満たす場合に、前記フィールド単位で水平周期を異ならせる制御を実施しないことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記水平周期の各水平期間における有効画素期間以外の期間の長さを異ならせることで、前記フィールド単位で水平周期を異ならせることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記水平周期の各水平期間における、前記撮像手段の水平方向の電荷転送が停止しているブランキング期間を異ならせることで、前記フィールド単位で水平周期を異ならせることを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記水平周期の各水平期間における、前記撮像手段の蓄積電荷が無い状態の信号が出力される空転送期間を異ならせることで、前記フィールド単位で水平周期を異ならせることを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記撮像条件は撮像感度であり、前記制御手段は、前記撮像条件設定手段により設定された撮像感度が規定値より小さい場合に、前記フィールド単位で水平周期を異ならせる制御を実施しないことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記撮像条件は前記撮像手段の露光時間であり、前記制御手段は、前記撮像条件設定手段により設定された露光時間が規定値より小さい場合に、前記フィールド単位で水平周期を異ならせる制御を実施しないことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項７】
撮像装置、撮影機能付き携帯端末、画像読取装置のいずれかに適用可能であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項８】
撮像対象の光学像に対応した電荷を蓄積すると共に蓄積した電荷を転送して撮像信号として読み出すことで撮像を行う撮像手段を備える撮像装置の制御方法であって、
前記撮像手段から撮像信号をフィールド単位で連続して読み出すように前記撮像手段を駆動する制御工程と、
前記撮像手段からフィールド単位で連続して読み出した複数フレームの撮像信号から動画像を生成する信号処理工程と、
前記フィールド単位で撮像条件を設定する撮像条件設定工程と、を備え、
前記制御工程は、前記フィールド単位で、前記撮像手段を駆動する水平周期を異ならせると共に、前記撮像条件設定工程により設定された前記撮像条件が所定条件を満たす場合に、前記フィールド単位で水平周期を異ならせる制御を実施しないことを特徴とする制御方法。
【請求項９】
撮像対象の光学像に対応した電荷を蓄積すると共に蓄積した電荷を転送して撮像信号として読み出すことで撮像を行う撮像手段を備える撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるコンピュータ読み取り可能なプログラムであって、前記制御方法は、
前記撮像手段から撮像信号をフィールド単位で連続して読み出すように前記撮像手段を駆動する制御工程と、
前記撮像手段からフィールド単位で連続して読み出した複数フレームの撮像信号から動画像を生成する信号処理工程と、
前記フィールド単位で撮像条件を設定する撮像条件設定工程と、を備え、
前記制御工程は、前記フィールド単位で、前記撮像手段を駆動する水平周期を異ならせると共に、前記撮像条件設定工程により設定された前記撮像条件が所定条件を満たす場合に、前記フィールド単位で水平周期を異ならせる制御を実施しない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、固体撮像素子を用いて撮像を行う画像処理装置、制御方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤ等の固体撮像素子（以下撮像素子）で撮像した画像を、固体メモリ素子を有するメモリカードを記録媒体として記録／再生を行うデジタルカメラ等の撮像装置が盛んに開発され広範に普及してきている。この種の撮像装置においては、静止画像（以下静止画）や動画像（以下動画）の撮影に関わる解像度や動作速度の向上が求められている。これに伴い、撮像素子を駆動するための駆動信号の周波数や、アナログ信号処理回路、Ａ／Ｄ変換器、後段のデジタル信号処理回路の駆動信号の周波数の高速化が急速に進んでいる。
【０００３】
また、最近では、撮像装置に対しては、高画質・高精細といった画質の向上に加えて、様々な撮影シーンにおいて失敗の少ない撮影が可能な機能（手軽さ）がより一層求められるようになってきている。これに伴い、例えばスポーツシーン等における動きの速い被写体に追従するため、或いは低照明下の室内撮影における手ぶれ防止を目的として、シャッタ秒時の高速化が進んでいる。更に、美術館や水族館といったストロボ撮影の禁止された場所での撮影等を可能とするために、撮像素子の更なる高感度化が求められている。以下、従来の撮像装置について説明する。
【０００４】
図８は、従来例に係る撮像装置（デジタルカメラ）の撮影部の概略構成を示すブロック図である。
【０００５】
図８において、撮像素子（以下ＣＣＤ）５０１は、被写体の光学像を撮像信号に変換する。撮像回路５０２は、ＣＣＤ５０１から出力される撮像信号に処理を施す。Ａ／Ｄ変換器５０３は、処理されたアナログの撮像信号をデジタルの撮像信号に変換する。符号５００で示す枠内はアナログ信号処理領域を示す。デジタル信号処理部５０４は、デジタル変換された撮像信号を記憶媒体に記憶したり、液晶モニタに表示したりするための各種信号処理を行う。システム制御部５０９は、デジタルカメラ全体の動作を制御するＣＰＵを有する。
【０００６】
発振回路（ＯＳＣ１）５０５は、タイミング発生器５０６の動作クロックを供給する。発振回路（ＯＳＣ２）５０８は、システム制御部５０９の動作クロックを供給する。タイミング発生器５０６は、同期信号発生器（ＳＳＧ）５０７に動作クロック（ＴＧＣＬＫ）を供給する。同期信号発生器５０７は、動作クロックを所定数計数して水平同期信号（ＨＤ）及び垂直同期信号（ＶＤ）を生成し、タイミング発生器５０６に供給する。
【０００７】
タイミング発生器５０６は、水平同期信号及び垂直同期信号に同期してＣＣＤ５０１に各種駆動信号（Ｈ、Ｖ駆動パルス）を供給する。また、タイミング発生器５０６は、撮像回路５０２、Ａ／Ｄ変換器５０３、デジタル信号処理部５０４に、それぞれ、サンプリングクロック信号を供給する。システム制御部５０９は、同期信号発生器５０７に対し水平同期信号及び垂直同期信号の発生の有無や周期設定等を行うと共に、デジタル信号処理部５０４の動作を制御する。
【０００８】
図９は、ＣＣＤ５０１の概略構成を示す図である。
【０００９】
図９において、ＣＣＤ５０１は、光電変換素子５１１、垂直転送ＣＣＤ（ＶＣＣＤ）５１２、水平転送ＣＣＤ（ＨＣＣＤ）５１３を備える。光電変換素子５１１の内、一番左の列の光電変換素子５１１ａは、遮光された光電変換素子（遮光部）であり、それ以外の光電変換素子５１１ｂは、遮光されていない有効画素領域にある光電変換素子である。各光電変換素子５１１と各ＶＣＣＤ５１２は、それぞれペアになっている。２次元上にこのペアを複数個配置することで撮像領域を形成し、被写体からの光束を電荷に変換することで画像を撮像する。ＨＣＣＤ５１３は、ＶＣＣＤ５１２から順次転送される電荷を水平方向に転送する。
【００１０】
光電変換素子５１１で発生した電荷は、ＶＣＣＤ５１２に転送された後、ＨＣＣＤ５１３に向けて水平方向の１行を単位として垂直方向に順次転送される。その後、電荷は、ＨＣＣＤ５１３により水平方向に転送され、電荷電圧変換増幅器５１４により電圧に変換されて出力される。なお、ＣＣＤ５０１を構成するＶＣＣＤ５１２、ＨＣＣＤ５１３、光電変換素子５１１ａ、光電変換素子５１１ｂは、いずれも図９に示した個数より多くの個数から構成されている。例えば、図９では光電変換素子５１１ａは左端に１列に図示しているが、実際には複数列から構成されている。
【００１１】
図１０は、撮像回路５０２の詳細構成を示すブロック図である。
【００１２】
図１０において、撮像回路５０２は、相関２重サンプリング（ＣＤＳ）回路６００、増幅器６０１、クランプ回路６０２から構成される。通常、ＣＣＤ５０１の後段には、ＣＣＤ５０１における電荷転送時に生じたリセットノイズ成分を除去するＣＤＳ回路６００を設けている。ＣＣＤ５０１の出力は、１水平転送サイクルの中で画素毎の信号レベルの基準となるフィードスルー部と、露光量に比例して映像信号が出力される映像信号部とからなる。
【００１３】
ＣＤＳ回路６００は、ＣＣＤ５０１の出力信号の内、フィードスルー部のレベルと映像信号部との差分を求め、１画素周期の相関ノイズ成分を映像信号から除去するノイズ除去回路である。増幅器６０１は、ＣＤＳ回路６００から出力された映像信号を、後段のＡ／Ｄ変換器５０３の入力レンジに合わせて所定の信号レベルに増幅し、クランプ回路６０２に供給する。クランプ回路６０２は、ＣＣＤ５０１の遮光部にある画素から出力される電荷が、所定の黒基準値となるように直流電圧レベルの調整を行う。なお、遮光部にある画素から電荷が出力される期間をオプティカルブラック（ＯＢ）期間と呼ぶ。
【００１４】
図１１は、上記の撮像装置を駆動する主要な信号を示すタイミングチャートである。
【００１５】
図１１において、図８の発振回路５０５の動作クロックの周波数が３３．７５ＭＨｚ、発振回路５０８の動作クロックの周波数が２７ＭＨｚとしている。ＣＣＤ５０１から出力される画素毎の動作周波数は、タイミング発生器５０６により生成されたＣＣＤ駆動信号により決まり、発振回路５０５の動作クロックの周波数と同じ周波数（３３．７５ＭＨｚ）から生成される。即ち、この時のＣＣＤ５０１の出力信号の１画素期間は、２９．６ｎｓ（＝１／３３．７５ＭＨｚ）であり、この中に上記フィードスルー部及び映像信号部が含まれる。
【００１６】
更に、タイミング発生器５０６では、画素毎にフィードスルー部の信号レベルをサンプルホールドするＳ／Ｈパルス（ＳＨ１）及び映像信号部の信号レベルをサンプルホールドするＳ／Ｈパルス（ＳＨ２）を、ＣＣＤ駆動信号に同期するように生成する。
【００１７】
上記技術分野の関連技術としては次の技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、撮像装置のアナログ信号処理に周波数拡散手段を適用した場合に発生する不要なビートノイズを低減するための技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２８５７２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述した従来技術においては以下で示すような課題がある。撮像装置における撮像信号の駆動周波数の高速化は、撮像信号のＳ／Ｎ比を劣化させる大きな要因となり得る。特に、複数の動作クロック信号により駆動されると共にアナログ信号とデジタル信号とが混在する撮像装置（デジタルカメラ）の内部では、アナログの撮像信号に対する不要クロック信号の漏れ込みが起きやすい。撮像信号に漏れ込んだ不要クロック信号は、生成された画像に干渉クロックノイズとして等ピッチで重畳される。
【００１９】
干渉クロックノイズは等ピッチであるために、ＣＣＤや回路の熱雑音性のランダムノイズよりも小さいレベルであっても、視感上目立ちやすいという問題があった。また、上述した撮像信号のＳ／Ｎ比の劣化は、撮像装置の感度条件の設定が高く撮像回路の撮像信号の増幅度が大きい場合ほど顕在化しやすいという問題があった。
【００２０】
例えば図８に示した構成においては、システム動作の高速化及び撮像信号の駆動周波数の高速化に伴い、Ｓ／Ｈパルス（ＳＨ１、ＳＨ２）及びＡ／Ｄ変換器５０３のサンプリングクロック（ＡＤＣＬＫ）も高速になってきている。そのため、アナログ信号処理領域５００の撮像信号に漏れ込んだクロックノイズ成分（システムクロック成分）をタイミング調整で回避することがますます困難になってきている。
【００２１】
ここで、画素クロックの周波数が３３.７５ＭＨｚであるＳ／Ｈパルス（ＳＨ１、ＳＨ２）、及びＡ／Ｄ変換器５０３のサンプリングクロック（ＡＤＣＬＫ）を用いて、ＣＣＤ５０１の出力がサンプリングされた場合について説明する。システムクロック成分（２７ＭＨｚ）がアナログ信号処理領域５００の撮像信号に漏れ込んだ場合、サンプリング後の画像データには、差分の周波数成分である６．７５ＭＨｚ（＝３３．７５ＭＨｚ−２７ＭＨｚ）の周期性ノイズが残留する結果となる。
【００２２】
６．７５ＭＨｚの周期性ノイズは、ＣＣＤ５０１の駆動パルスの３３．７５ＭＨｚの５分の１の周波数、即ち、５画素周期の等ピッチノイズである。パルスの干渉による等ピッチノイズは、そのピッチサイズにもよるが、ＣＣＤ５０１や撮像回路５０２が持つ熱雑音性のランダムノイズに比較して特長が捉えやすいため、視感上、ことのほか目立ちやすい。
【００２３】
ＣＣＤ５０１の場合、１水平（１Ｈ）期間の大まかな内訳は図１２に示す通りである。即ち、１水平期間は、ＨＣＣＤ５１３用の転送用駆動パルスＨ１、Ｈ２が停止しているブランキング期間と、転送用駆動パルスＨ１、Ｈ２で駆動されている画素読み出しの期間（ＯＢ期間＋有効画素期間）である。
【００２４】
１次元的に撮像信号に重畳する等ピッチノイズは、ＣＣＤエリアセンサ等において水平方向と垂直方向に展開される２次元画像に対して、１水平期間を構成する画素クロック数により見え方（視感）が変わる。
【００２５】
５画素周期の等ピッチノイズの場合には、図１３（ａ）〜（ｅ）に示すように、形成されるノイズパターンは、１水平期間を構成する画素クロック数により５の剰余系に従う５通りのバリエーションがある。図１３から分かるように、水平方向のノイズピッチに変化はないが、展開される２次元画像上ではノイズパターンの角度が変化するため、目立ち方の度合いが変化することが確認されている。
【００２６】
図１４は、撮像装置における動画撮影時の撮像動作のタイミングを示すタイミングチャートである。
【００２７】
図１４において、Ｔｆｃは、ＣＣＤ５０１の駆動における１フィールド信号（１コマ）を出力する期間である。垂直周期Ｔｆｃは、被写体の動きを滑らかに補足可能な動画にふさわしい撮像レート（６０コマ／秒）に設定されている。ＶＤは垂直同期信号、ＨＤは水平同期信号である。
【００２８】
メカニカル絞り（不図示）を機械的に開閉することで露光を制御し、電子シャッタによりＣＣＤ５０１の基板電位に電子シャッタパルスを所定期間Ｔｆｅだけ加え、画素の電荷を基板方向に抜き取る（リセットする）ことで露光を制御する。電子シャッタにより画素電荷のリセットが終了した時から光電変換素子５１１の画素電荷がＶＣＣＤ５１２に読み出されるまでの時間Ｔｓｃが、ＣＣＤ５０１のフィールド信号における露光・蓄積時間となる。
【００２９】
ＣＣＤエリアセンサを用いた撮像装置において、上述したような１次元的に撮像信号に重畳する５画素周期の等ピッチノイズが、動画の読み出し時に、動画を構成する各フィールドの２次元画像上に展開されるノイズパターンの例を図１５に示す。
【００３０】
図１５は、図１３（ｂ）のノイズパターンの組み合わせを３フィールド分纏めて１フレームに構成した場合のノイズパターンの例を示す図である。
【００３１】
図１５において、（ａ）は、画像として表示されないブランキング期間を含めた全期間に渡り重畳するノイズパターンの状態を示している。（ｂ）は、時間と共に刻々と切り替わるフィールド信号のＫ番目のフィールドの画像の表示領域におけるノイズパターンの状態を示している。（ｃ）は、Ｋ番目のフィールド画像が表示される際に、表示機器の応答性や視感上の残像効果により、（Ｋ−１）番目、（Ｋ―２）番目のフィールド画像のノイズパターンがＫ番目のフィールド画像に更に重畳されてノイズパターンが見える様子を示している。
【００３２】
図１５に示すように、水平期間はフィールド信号毎に一定であるため、フィールド画像に２次元的に展開されるノイズパターンの位置がフィールド毎で移動してもノイズパターンの角度自体は変わらない。そのため、これらのフィールド画像により構成された動画上で、ノイズパターンは、一定角度で等ピッチで見える周期的な特徴を保持したまま、上下或いは左右に刻々とスクロールしていくように見え、時として非常に目立つ結果となっている。
【００３３】
各フィールド間でノイズパターンの位置の移動量を精度よく管理できれば、ノイズパターンがスロールする速度を速めて、ある程度、ノイズパターンが目立ちにくい動画を構成することも考えられる。
【００３４】
しかしながら、図８に示したように動作クロック（３３．７５ＭＨｚ）用の発振回路５０５と、動作クロック（２７ＭＨｚ）用の発振回路５０８を設ける構成、即ち発振回路を周波数別に互いに独立させた構成とする場合も多い。このような発振回路を周波数別に互いに独立させた構成（フリーラン）とした場合には、各フィールドのノイズパターンの位相は、それぞれの発振回路の精度や温度ドリフトにより動くため、各フィールド間でノイズパターンの位置の移動量の管理は難しい。
【００３５】
例えば、発振回路５０５の動作クロック（３３．７５ＭＨｚ）を、発振回路５０８の動作クロック（２７ＭＨｚ）からフェーズロックドループ（ＰＬＬ）回路等の方法を用いて生成することも可能である。この場合には、フィールド間のノイズパターンと位相関係を精度良く決定できるので、各フィールド間でノイズパターンの位置の移動量は管理できる。
【００３６】
しかしながら、その場合には、発振回路５０８の動作クロック（２７ＭＨｚ）をＰＬＬ回路を介して、ノイズに弱いアナログ信号処理領域５００の近傍にあるタイミング発生器５０６まで引き回さなければ（供給しなければ）ならない。そのため、アナログの撮像信号にシステム動作クロック（２７ＭＨｚ）が過大に漏れ込むリスクが増大する。
【００３７】
上述した特許文献１記載の技術によれば、周波数拡散手段により周波数拡散の周期に応答したビートノイズが撮像信号に重畳することが示唆されている。そして、撮像素子の水平転送ブランク期間において周波数拡散手段の位相をランダムなタイミングでリセットすることによりビートノイズの低減を実現している。
【００３８】
しかしながら、図８に示すように周波数拡散手段を装備しない撮像装置（デジタルカメラ）において、周波数拡散手段以外で発生する不要な周期性のあるノイズは、特許文献１記載の方法では低減することはできないという課題がある。
【００３９】
本発明の目的は、構成を複雑にすることなく、撮像した画像における周期性のあるノイズを目立ちにくくすることを可能とした撮像装置、制御方法、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４０】
上述の目的を達成するために、本発明は、撮像対象の光学像に対応した電荷を蓄積すると共に、蓄積した電荷を転送して撮像信号として読み出すことで撮像を行う撮像手段と、前記撮像手段から撮像信号をフィールド単位で連続して読み出すように前記撮像手段を駆動する制御手段と、前記撮像手段からフィールド単位で連続して読み出した複数フレームの撮像信号から動画像を生成する信号処理手段と、前記フィールド単位で撮像条件を設定する撮像条件設定手段と、を備え、前記制御手段は、前記フィールド単位で、前記撮像手段を駆動する水平周期を異ならせると共に、前記撮像条件設定手段により設定された前記撮像条件が所定条件を満たす場合に、前記フィールド単位で水平周期を異ならせる制御を実施しないことを特徴とする。
【００４１】
また、本発明は、撮像対象の光学像に対応した電荷を蓄積すると共に蓄積した電荷を転送して撮像信号として読み出すことで撮像を行う撮像手段を備える撮像装置の制御方法であって、前記撮像手段から撮像信号をフィールド単位で連続して読み出すように前記撮像手段を駆動する制御工程と、前記撮像手段からフィールド単位で連続して読み出した複数フレームの撮像信号から動画像を生成する信号処理工程と、前記フィールド単位で撮像条件を設定する撮像条件設定工程と、を備え、前記制御工程は、前記フィールド単位で、前記撮像手段を駆動する水平周期を異ならせると共に、前記撮像条件設定工程により設定された前記撮像条件が所定条件を満たす場合に、前記フィールド単位で水平周期を異ならせる制御を実施しないことを特徴とする。
【００４２】
また、本発明は、撮像対象の光学像に対応した電荷を蓄積すると共に蓄積した電荷を転送して撮像信号として読み出すことで撮像を行う撮像手段を備える撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるコンピュータ読み取り可能なプログラムであって、前記制御方法は、前記撮像手段から撮像信号をフィールド単位で連続して読み出すように前記撮像手段を駆動する制御工程と、前記撮像手段からフィールド単位で連続して読み出した複数フレームの撮像信号から動画像を生成する信号処理工程と、前記フィールド単位で撮像条件を設定する撮像条件設定工程と、を備え、前記制御工程は、前記フィールド単位で、前記撮像手段を駆動する水平周期を異ならせると共に、前記撮像条件設定工程により設定された前記撮像条件が所定条件を満たす場合に、前記フィールド単位で水平周期を異ならせる制御を実施しないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、各フィールド画像に重畳するノイズパターンの周期的な特徴を打ち消すことが可能となり、ノイズパターンが目立ち難い画像となる。これにより、構成を複雑にすることなく、撮像した画像における周期性のあるノイズを目立ちにくくすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４５】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【００４６】
図１において、撮像装置は、撮像装置本体１００と、撮像装置本体１００に着脱可能に装着された記録媒体２００、記録媒体２１０、交換レンズタイプのレンズユニット３００とを備えている。本実施の形態では、撮像装置を動画撮影機能を有するデジタル一眼レフカメラとして構成した場合を例に挙げ説明する。
【００４７】
まず、レンズユニット３００の構成について説明する。撮像レンズ３１０は、複数のレンズから構成される。絞り３１２は、撮像レンズ３１０から入射する光量を調節する。レンズマウント３０６は、レンズユニット３００を撮像装置本体１００と機械的に結合すると共に、レンズユニット３００を撮像装置本体１００と電気的に接続する各種機能を有する。インタフェース３２０は、レンズマウント３０６を介してレンズユニット３００を撮像装置本体１００と接続するインタフェース機能を司る。
【００４８】
コネクタ３２２は、レンズユニット３００を撮像装置本体１００と電気的に接続する。コネクタ３２２は、撮像装置本体１００とレンズユニット３００との間で制御信号、状態信号、データ信号等を伝達し合うと共に、各種電圧の電流を供給される或いは供給する機能も有する。コネクタ３２２は、電気通信のみならず、光通信、音声通信等を行う構成としてもよい。絞り制御部３４０は、測光制御部４６からの測光情報に基づいて、撮像装置本体１００のシャッタ１２を制御するシャッタ制御部４０と連携しながら、絞り３１２を制御する。
【００４９】
フォーカス制御部３４２は、撮像レンズ３１０のフォーカシングを制御する。ズーム制御部３４４は、撮像レンズ３１０のズーミングを制御する。レンズシステム制御回路３５０は、レンズユニット３００全体を制御する。レンズシステム制御回路３５０は、動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリを備えている。更に、レンズシステム制御回路３５０は、レンズユニット３００固有の番号等の識別情報、管理情報、機能情報（開放絞り値、最小絞り値、焦点距離等）、現在や過去の各設定値等を保持する不揮発メモリも備えている。
【００５０】
次に、撮像装置本体１００の構成について説明する。レンズマウント１０６は、撮像装置本体１００をレンズユニット３００と機械的に結合する。ミラー１３０、１３２は、撮像レンズ３１０に入射した光線を一眼レフ方式により光学ファインダ１０４に導く。なお、ミラー１３０は、クイックリターンミラー、ハーフミラーのどちらの構成でもよい。シャッタ１２は、絞り機能を有する。撮影に伴い撮像レンズ３１０に入射した光線は、一眼レフ方式により絞り３１２、レンズマウント３０６及び１０６、ミラー１３０、シャッタ１２を介して導かれ、光学像として撮像素子１４に結像される。
【００５１】
撮像素子１４（撮像手段）は、撮像対象の光学像に対応した電荷を蓄積すると共に蓄積した電荷を順次転送して撮像信号（電気信号）として読み出すことで撮像を行う。本実施の形態では、撮像素子１４は、図９のＣＣＤ５０１と同様の構成を有するインターライン型ＣＣＤ固体撮像素子として構成されている。撮像素子１４は、ｎ回の部分読み出しで全ての画素の電荷を読み出す、即ち１フレームをｎフィールドに分割して読み出す。
【００５２】
Ａ／Ｄ変換器１６は、撮像素子１４から出力されるアナログの撮像信号をデジタルの撮像信号に変換する。撮像素子１４及びＡ／Ｄ変換器１６は、アナログの撮像信号を処理するアナログ信号処理領域に含まれる。タイミング発生回路１８は、撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換器１６、Ｄ／Ａ変換器２６にそれぞれクロック信号や制御信号を供給するものであり、メモリ制御回路２２及びシステム制御回路５０により制御される。
【００５３】
画像処理回路２０（信号処理手段）は、Ａ／Ｄ変換器１６或いはメモリ制御回路２２から出力される画像データに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、画像処理回路２０は、Ａ／Ｄ変換器１６から出力される画像データを用いて所定の演算処理を行う。また、画像処理回路２０は、システム制御回路５０が演算結果に基づいてシャッタ制御部４０、焦点調節部４４を制御するための次の処理を行う。ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のオートフォーカス（ＡＦ）処理、自動露出（ＡＥ）処理、フラッシュ調光（ＥＦ）処理。更に、画像処理回路２０は、Ａ／Ｄ変換器１６から出力される画像データを用いて所定の演算処理を行い、演算結果に基づいてＴＴＬ方式のオートホワイトバランス（ＡＷＢ）処理も行う。
【００５４】
なお、本実施の形態では、焦点調節部４４及び測光制御部４６を専用に備えているため、次の構成としてもよい。即ち、焦点調節部４４及び測光制御部４６を用いてＡＦ処理、ＡＥ処理、ＥＦ処理の各処理を行い、画像処理回路２０を用いたＡＦ処理、ＡＥ処理、ＥＦ処理の各処理を行わない構成としても構わない。また、焦点調節部４４及び測光制御部４６を用いてＡＦ処理、ＡＥ処理、ＥＦ処理の各処理を行い、更に、画像処理回路２０を用いてＡＦ処理、ＡＥ処理、ＥＦ処理の各処理を行う構成としてもよい。
【００５５】
メモリ制御回路２２は、Ａ／Ｄ変換器１６、タイミング発生回路１８、画像処理回路２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０、圧縮・伸長回路３２を制御する。Ａ／Ｄ変換器１６から出力される画像データは、画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、或いはメモリ制御回路２２を介して、画像表示メモリ２４或いはメモリ３０に書き込まれる。
【００５６】
画像表示部２８は、ＴＦＴ方式のＬＣＤ等から構成されている。画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用の画像データがＤ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８により表示される。撮像した画像データを画像表示部２８を用いて逐次表示することで、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）機能を実現することができる。また、画像表示部２８は、システム制御回路５０の指示により任意に表示をＯＮ／ＯＦＦすることが可能であり、表示をＯＦＦにした場合には撮像装置本体１００の電力消費を大幅に低減することができる。
【００５７】
メモリ３０は、撮影した静止画や動画を格納するものであり、所定枚数の静止画や所定時間の動画を格納するのに十分な記憶容量を備えている。これにより、複数枚の静止画を連続して撮影する連写撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像データの書き込みをメモリ３０に対して行うことが可能となる。また、メモリ３０は、システム制御回路５０の作業領域としても使用することが可能である。
【００５８】
圧縮・伸長回路３２は、適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）等の公知の圧縮方法を用いて画像データの圧縮と伸長を行う。圧縮・伸長回路３２は、メモリ３０に格納された画像データを読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えた画像データを再びメモリ３０に書き込む。
【００５９】
シャッタ制御部４０は、測光制御部４６からの測光情報に基づいて絞り３１２を制御する絞り制御部３４０と連携しながらシャッタ１２を制御する。焦点調節部４４は、ＡＦ処理を行うものであり、次の測定を行う。レンズユニット３００内の撮像レンズ３１０に入射した光線を絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０及び焦点調節用サブミラー（不図示）を介して一眼レフ方式で入射することにより、光学像として結像された画像の合焦状態を測定する。測光制御部４６は、ＡＥ処理を行うものであり、次の測定を行う。光学像として結像された画像の露出状態を測定する。
【００６０】
フラッシュ４８は、シャッタ１２の動作に連動して発光するものであり、ＡＦ補助光の投光機能、フラッシュ調光機能も有する。測光制御部４６は、フラッシュ４８と連携することによりＥＦ処理機能も有する。
【００６１】
なお、上述したように、Ａ／Ｄ変換器１６からの画像データを用いて画像処理回路２０により演算された演算結果に基づいて露出制御及びＡＦ制御を行ってもよい。その場合、システム制御回路５０が、シャッタ制御部４０、絞り制御部３４０、フォーカス制御部３４２に対して、ビデオＴＴＬ方式を用いた露出制御及びＡＦ制御を行うことが可能である。
【００６２】
また、焦点調節部４４による測定結果と、Ａ／Ｄ変換器１６からの画像データを画像処理回路２０により演算した演算結果とを用いてＡＦ制御を行うようにしてもよい。更に、測光制御部４６による測定結果と、Ａ／Ｄ変換器１６からの画像データを画像処理回路２０により演算した演算結果とを用いて露出制御を行うようにしてもよい。
【００６３】
システム制御回路５０（制御手段、信号処理手段）は、撮像装置本体１００を制御するものであり、ＣＰＵ、内部メモリを備える。また、システム制御回路５０は、撮像素子１４からフィールド単位で撮像信号（電気信号）が連続して読み出されるように撮像素子１４を駆動制御し、フィールド単位で、撮像素子１４を駆動する水平周期を異ならせる制御を行う。また、システム制御回路５０は、撮像素子１４からフィールド単位で連続して読み出された撮像信号から動画像を生成する制御、等を行う。また、システム制御回路５０は、制御プログラムに基づいて図２、図３、図７のフローチャートに示す各処理を実行する。
【００６４】
メモリ５２は、システム制御回路５０の動作用の定数、変数、制御プログラム等を記憶する。不揮発性メモリ５６は、制御プログラム、各種パラメータやＩＳＯ感度等の設定値等が格納される電気的に記録／消去可能なメモリであり、例えばＥＥＰＲＯＭ等が用いられる。
【００６５】
通知部５４は、システム制御回路５０でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて動作状態やメッセージ等を外部に通知する。通知部５４としては、例えばＬＣＤやＬＥＤ等による視覚的な表示を行う表示部や音声による通知を行う発音素子等が用いられるが、これらのうち１つ以上の組み合わせにより構成される。特に、通知部５４として表示部を備えた場合には、撮像装置本体１００の操作部７０近辺の視認しやすい箇所（単数或いは複数）に設置される。また、通知部５４は、その一部の機能が光学ファインダ１０４内に設けられている。
【００６６】
通知部５４の表示内容の内、ＬＣＤ等に表示するものとしては以下のものがある。まず、単写／連写撮影表示、セルフタイマ表示等、撮影モードに関する表示がある。また、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示等の記録に関する表示がある。また、シャッタ速度表示、絞り値表示、露出補正表示、フラッシュ表示、赤目緩和表示等の撮影条件に関する表示がある。その他に、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体２００及び２１０の着脱状態表示がある。更に、レンズユニット３００の着脱状態表示、通信Ｉ／Ｆ動作表示、日付・時刻表示、外部コンピュータとの接続状態を示す表示等も行われる。
【００６７】
また、通知部５４の表示内容のうち、光学ファインダ１０４内に表示するものとしては例えば以下のものがある。合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、フラッシュ充電完了表示、シャッタ速度表示、絞り値表示、露出補正表示、記録媒体書き込み動作表示等である。
【００６８】
また、通知部５４の表示内容のうち、ＬＥＤ等により表示するものとしては例えば以下のものがある。合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、フラッシュ充電完了表示、記録媒体書き込み動作表示、マクロ撮影設定通知表示、二次電池充電表示等である。また、通知部５４の表示内容のうち、ランプ等に表示するものとしては例えばセルフタイマ通知ランプ等がある。このセルフタイマ通知ランプはＡＦ補助光と共用してもよい。
【００６９】
操作系（６０、６２、６４、６６及び７０）は、システム制御回路５０に対する各種の動作指示を入力するためのものであり、ダイアル、スイッチ、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識部等の単数或いは複数の組み合わせから構成される。モードダイアルスイッチ６０は、静止画撮影モードの動作と動画撮影モードの動作の開始を区別して行う際に用いる。シャッタスイッチＳＷ１・６２は、シャッタボタン（不図示）の操作途中（例えば半押し）でＯＮとなり、ＡＦ処理、ＡＥ処理、ＡＷＢ処理、ＥＦ処理等の動作開始を指示する。
【００７０】
シャッタスイッチＳＷ２・６４は、シャッタボタンの操作完了（例えば全押し）でＯＮとなり、露光処理、現像処理、及び記録処理からなる一連の処理の動作開始を指示する。まず、露光処理では、撮像素子１４から読み出した信号をＡ／Ｄ変換器１６、メモリ制御回路２２を介して画像データとしてメモリ３０に書き込む。現像処理では、画像処理回路２０やメモリ制御回路２２での演算を用いて現像を行う。記録処理では、メモリ３０から画像データを読み出し、圧縮・伸張回路３２で圧縮を行い、記録媒体２００或いは２１０に画像データを書き込む。再生スイッチ６６は、撮影モード状態で撮像した画像をメモリ３０或いは記録媒体２００、２１０から読み出して画像表示部２８に表示する再生動作の開始を指示する。
【００７１】
操作部７０は、各種ボタンやタッチパネル等から構成される。一例として、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写／連写／セルフタイマ切り換えボタン、メニュー移動＋（プラス）ボタン、メニュー移動‐（マイナス）ボタンを含む。また、再生画像移動＋（プラス）ボタン、再生画像移動‐（マイナス）ボタン、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、ＰＣ接続モード等の各機能モードを設定することができる再生スイッチ撮影画質選択ボタンを含む。また、露出補正ボタン、日付／時間設定ボタン等も含む。
【００７２】
なお、上記プラスボタン及びマイナスボタンの各機能は、回転ダイアルスイッチを備えることにより、より軽快に数値や機能を選択することが可能となる。また、撮像素子１４或いは画像処理回路２０におけるゲインの設定を変更することによりＩＳＯ感度を設定できるＩＳＯ感度設定ボタンを含む。
【００７３】
他に、パノラマモード等の撮影及び再生を実行する際に各種機能の選択及び切り替えを設定するための選択／切り替えボタン、パノラマモード等の撮影及び再生を実行する際に各種機能の決定及び実行を設定するための決定／実行ボタンがある。また、画像表示部２８のＯＮ／ＯＦＦを設定するための画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ、撮像した画像データを撮影直後に自動再生するクイックレビュー機能を設定するためのクイックレビューＯＮ／ＯＦＦスイッチがある。
【００７４】
また、ＪＰＥＧ圧縮の圧縮率を選択するため、或いは撮像素子の信号をそのままデジタル化して記録媒体に記録するＣＣＤＲＡＷモードを選択するための圧縮モードスイッチがある。また、ワンショットＡＦモードとサーボＡＦモードとを設定可能なＡＦモード設定スイッチ等がある。ワンショットＡＦモードでは、シャッタスイッチＳＷ１（６２）を押した際にオートフォーカス動作を開始し、一旦合焦した場合、その合焦状態を保ち続ける。サーボＡＦモードでは、シャッタスイッチＳＷ１（６２）を押している間、連続してオートフォーカス動作を続ける。
【００７５】
電源スイッチ７２は、撮像装置本体１００の電源オン／電源オフの切り替えを行う際に用いる。また、電源スイッチ７２は、撮像装置本体１００に装着されたレンズユニット３００、外部フラッシュ、記録媒体２００、２１０の電源オン／電源オフの切り替えも可能である。電源制御部８０は、電池検出回路、ＤＣ‐ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等から構成される。電源制御部８０は、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果とシステム制御回路５０の指示に基づいてＤＣ‐ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体２００、２１０を含む各部へ供給する。
【００７６】
コネクタ８２、８４は、撮像装置本体１００と電源部８６とを接続する。電源部８６は、一次電池（アルカリ電池、リチウム電池等）、二次電池（ＮｉＣｄ電池、ＮｉＭＨ電池、Ｌｉ‐ｉｏｎ電池、Ｌｉポリマー電池等）、ＡＣアダプタ等から構成される。インタフェース９０、９４は、撮像装置本体１００と記録媒体２００、２１０とのインタフェースを司る。コネクタ９２、９６は、撮像装置本体１００と記録媒体２００、２１０とを接続する。記録媒体着脱検知回路９８は、コネクタ９２及び／或いは９６に記録媒体２００或いは２１０が装着されているか否かを検知する。
【００７７】
なお、本実施の形態では、記録媒体を取り付けるインタフェース及びコネクタを２系統とした場合を例に挙げたが、これに限定されるものではない。記録媒体を取り付けるインタフェース及びコネクタは、単数と複数のいずれの系統数でもよい。また、異なる規格のインタフェース及びコネクタを組み合わせてもよい。
【００７８】
インタフェース及びコネクタとしては、例えば以下のような種々の記憶媒体の規格に準拠したものを用いて構成することが可能である。ＰＣＭＣＩＡ（Personal Computer Memory Card International Association）カード。ＣＦ（コンパクトフラッシュ（登録商標））カード。ＳＤカード等。インタフェース９０、９４、コネクタ９２、９６を上記の規格に準拠したものを用いて構成した場合、各種の通信カードを接続することができる。
【００７９】
通信カードとしては以下のものがある。ＬＡＮカード。モデムカード。ＵＳＢ（Universal Serial Bus）カード。ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）１３９４カード。Ｐ１２８４カード。ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）カード。ＰＨＳ等。これら各種の通信カードを接続することにより、撮像装置本体１００と他のコンピュータやプリンタ等の周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を転送し合うことができる。
【００８０】
光学ファインダ１０４には、撮像レンズ３１０に入射した光線を一眼レフ方式により、絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０、１３２を介して導き、光学像として結像させて表示する。これにより、画像表示部２８による電子ファインダ機能を使用すること無しに、光学ファインダのみを用いて撮影を行うことが可能である。また、光学ファインダ１０４内には、通知部５４の一部の機能に対応する情報（合焦状態、手振れ警告、フラッシュ充電、シャッタ速度、絞り値、露出補正等）が表示される。
【００８１】
通信部１１０は、ＲＳ２３２Ｃ、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、Ｐ１２８４、ＳＣＳＩ、モデム、ＬＡＮ、無線通信等の各種通信機能を有する。コネクタ（アンテナ）１１２は、通信部１１０により撮像装置本体１００と他の機器との接続或いは無線通信に用いる。インタフェース１２０は、レンズマウント１０６内で撮像装置本体１００をレンズユニット３００に接続するためのインタフェースを司る。
【００８２】
コネクタ１２２は、撮像装置本体１００をレンズユニット３００と電気的に接続する。コネクタ１２２は、撮像装置本体１００とレンズユニット３００との間で制御信号、状態信号、データ信号等を伝達し合うと共に、各種電圧の電流を供給する機能も有する。また、コネクタ１２２は、電気通信だけでなく、光通信、音声通信等を伝達する構成としてもよい。なお、レンズマウント１０６及び／またはコネクタ１２２に対するレンズユニット３００の装着の有無は、レンズ着脱検知部（不図示）により検知される。
【００８３】
次に、記録媒体２００及び２１０の構成について説明する。記録媒体２００及び２１０は、例えばメモリカード或いはハードディスクから構成される。記録媒体２００は、記録部（半導体メモリ或いは磁気ディスク）２０２、撮像装置本体１００とのインタフェース２０４、撮像装置本体１００と接続を行うコネクタ２０６を備える。同様に、記録媒体２１０は、記録部２１２、インタフェース２１４、コネクタ２１６を備える。
【００８４】
記録媒体２００及び２１０の具体例としては、ＰＣＭＣＩＡカード、コンパクトフラッシュ（登録商標）等のメモリカード、マイクロＤＡＴ、光磁気ディスク、ＣＤ‐ＲやＣＤ‐ＷＲ等の光ディスク、ＤＶＤ等の相変化型光ディスク等がある。
【００８５】
図２は、撮像装置の基本動作を示すフローチャートである。
【００８６】
図２において、撮像装置の電池交換等の電源投入に伴い、システム制御回路５０は、フラグや制御変数等を初期化し、撮像装置本体１００の各部において必要な所定の初期設定を行う（ステップＳ１０１）。次に、システム制御回路５０は、電源スイッチ７２の設定位置を判断する（ステップＳ１０２）。
【００８７】
電源スイッチ７２が電源ＯＦＦに設定されていた場合、システム制御回路５０は、各表示部の表示を終了状態に変更し、フラグや制御変数等を含む必要なパラメータや設定値、設定モードを不揮発性メモリ５６に記録する。更に、システム制御回路５０は、電源制御部８０により画像表示部２８を含む撮像装置各部の不要な電源を遮断する等の所定の終了処理を行った後（ステップＳ１０３）、本処理を終了する。
【００８８】
他方、電源スイッチ７２が電源ＯＮに設定されていた場合、システム制御回路５０は、電源制御部８０により電池等から構成される電源部８６の残容量や動作情況が撮像装置の動作に問題があるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。電源部８６に問題がある場合（ステップＳ１０４でＮＯ）、システム制御回路５０は、通知部５４を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０２に戻る。
【００８９】
他方、電源部８６に問題が無い場合（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、システム制御回路５０は、記録媒体着脱検知回路９８により撮像装置本体１００に対する記録媒体２００或いは２１０の装着の有無を判断する（ステップＳ１０６）。更に、システム制御回路５０は、装着されている場合は記録媒体２００或いは２１０に記録された画像データの管理情報を取得する。
【００９０】
更に、システム制御回路５０は、記録媒体２００或いは２１０の動作状態が撮像装置の動作、特に記録媒体２００或いは２１０に対する画像データの記録再生動作に問題があるか否かを判断する。記録再生動作に問題がある場合（ステップＳ１０６でＮＯ）、システム制御回路５０は、通知部５４を用いて画像や音声により所定の警告表示を行った後に（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０２に戻る。
【００９１】
他方、記録再生動作に問題が無い場合（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、システム制御回路５０は、電子ファインダ表示を開始する（ステップＳ１０７）。システム制御回路５０は、電子ファインダ表示では、シャッタ１２を開いた状態でタイミング発生回路１８を制御し、撮像素子１４の電荷をライン間引き或いはライン加算等の方法により所定周期で読み出す。撮像素子１４の電荷を前記の方法で読み出すことにより、画素数を電子ファインダ表示に適したライン数に減らすと共に、電子ファインダ表示用の動画として必要なレートに速める。
【００９２】
撮像素子１４から読み出された撮像信号（電荷信号）は、Ａ／Ｄ変換器１６、メモリ制御回路２２を介して画像表示メモリ２４に画像データとして逐次書き込まれる。システム制御回路５０は、画像表示メモリ２４の画像データを、メモリ制御回路２２、Ｄ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８により逐次表示する。このようにして電子ファインダ表示を実現する。
【００９３】
次に、システム制御回路５０は、シャッタスイッチＳＷ１・６２の状態を確認する（ステップＳ１０８）。シャッタスイッチＳＷ１・６２押されていない場合、ステップＳ１０２に戻る。シャッタスイッチＳＷ１・６２が押された場合、システム制御回路５０は、モードダイアルスイッチ６０の状態を判断する（ステップＳ１０９）。システム制御回路５０は、静止画撮影モードに設定されていた場合、動画モードフラグをリセット（オフ）し（ステップＳ１１１）、動画撮影モードに設定されていた場合、動画モードフラグをセット（オン）する（ステップＳ１１０）。
【００９４】
次に、システム制御回路５０は、ＡＦ処理、ＡＥ処理、ＡＷＢ処理を行う（ステップＳ１１２）。ステップＳ１１２では、先ず、システム制御回路５０は、ＡＦ処理を行って撮像レンズ３１０の焦点を被写体に合わせる。この時、システム制御回路５０は、撮像レンズ３１０に入射した光線を、絞り３１２、レンズマウント３０６及び１０６、ミラー１３０、測距用サブミラー（不図示）を介して焦点調節部４４に入射させ、光学像として結像された画像の合焦状態を判断する。
【００９５】
システム制御回路５０は、合焦と判断するまでフォーカス制御部３４２を用いて撮像レンズ３１０を駆動しながら、焦点調節部４４を用いて合焦状態を検出するＡＦ制御を実行する。システム制御回路５０は、合焦と判断すると、撮影画面内の複数の測距点の中から合焦した測距点を決定し、決定した測距点のデータと共に合焦データ及び設定パラメータ（或いは設定パラメータ）をシステム制御回路５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶する。
【００９６】
次に、システム制御回路５０は、ＡＥ処理を行う。ここでは先ず、システム制御回路５０は、レンズ３１０に入射した光線を、絞り３１２、不図示の測光用レンズを介して、測光制御部４６に入射させ、光学像として結像された画像の露出状態を測定する。そして、システム制御回路５０は、露出が適正と判断されるまで、測光制御部４６を用いて測光処理を行う。
【００９７】
システム制御回路５０は、露出が適正と判断すると、測光データ及び設定パラメータ（或いは設定パラメータ）をシステム制御回路５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶する。また、システム制御回路５０は、検出した露出結果に応じて、感度値（Ｄｖ値）、絞り値（Ａｖ値）、シャッタ速度（Ｔｖ値）を決定する。また、システム制御回路５０は、測光の結果、必要であればフラッシュ・フラグをセットし、フラッシュ４８の設定も行う。更に、システム制御回路５０は、決定したシャッタ速度（Ｔｖ値）に応じて、撮像素子１４の電荷蓄積時間を決定する。
【００９８】
更に、システム制御回路５０は、決定した感度値（Ｄｖ値）に応じて、Ａ／Ｄ変換器１６の入力ダイナミックレンジを決定する。更に、システム制御回路５０は、ＡＦ処理及びＡＥ処理の後に、画像処理回路２０において撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行う。そして、システム制御回路５０は、演算処理の結果に基づいてＡＷＢ処理のためのＡＷＢ設定パラメータをシステム制御回路５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶して、ＡＦ処理、ＡＥ処理、ＡＷＢ処理（ステップＳ１１２）を終了する。
【００９９】
なお、システム制御回路５０と絞り制御部３４０或いはフォーカス制御部３４２との間の各種信号のやり取りは、インタフェース１２０、コネクタ１２２及び３２２、インタフェース３２０、レンズシステム制御回路３５０を介して行われる。
【０１００】
システム制御回路５０は、ＡＦ処理、ＡＥ処理、ＡＷＢ処理の終了後、シャッタスイッチＳＷ２・６４の状態を確認する（ステップＳ１１３）。シャッタスイッチＳＷ２・６４が押された場合（ステップＳ１１３でＯＮ）、システム制御回路５０は、動画モードフラグを確認する（ステップＳ１１４）。システム制御回路５０は、動画モードフラグがリセットされていた場合、静止画撮影処理を行い（ステップＳ１１６）、動画モードフラグセットされていた場合、動画撮影処理を行う（ステップＳ１１７）。
【０１０１】
他方、シャッタスイッチＳＷ２・６４が押されていない場合（ステップＳ１１３でＯＦＦ）、システム制御回路５０は、シャッタスイッチＳＷ１・６２が放されるまで（ステップＳ１１５でＯＮの間）、現在の処理を繰り返す。シャッタスイッチＳＷ１・６２が放されたならば（ステップＳ１１５でＯＦＦ）、ステップＳ１０２に戻る。
【０１０２】
静止画撮影処理（ステップＳ１１６）或いは動画撮影処理（ステップＳ１１７）の処理が終了すると、それぞれステップＳ１０２に戻る。なお、動画撮影処理については、図３で詳細に説明する。静止画撮影処理は、公知の静止画撮影を行えばよく、本発明と直接関係がないため詳細は省略する。
【０１０３】
図３は、図２のステップＳ１１７の動画撮影処理の詳細を示すフローチャートである。
【０１０４】
図３において、システム制御回路５０と絞り制御部３４０或いはフォーカス制御部３４２との間の各種信号のやり取りは、インタフェース１２０、コネクタ１２２及び３２２、インタフェース３２０、レンズ制御部３５０を介して行われる。先ず、システム制御回路５０は、内部メモリ或いはメモリ５２に記憶された絞り値（Ａｖ値）、シャッタ速度（Ｔｖ値）等の露出条件や測光データに従い、絞り制御部３４０により絞り３１２を所定の絞り値まで駆動する撮影条件の設定を行う（ステップＳ３０１）。
【０１０５】
更に、システム制御回路５０は、タイミング発生回路１８により、撮像素子１４を駆動するためのＣＣＤ駆動モードの設定を行い（ステップＳ３０２）、電子シャッタの設定を行う（ステップＳ３０３）。電子シャッタは、背景技術で説明したように、撮像素子１４の基板電位に電子シャッタパルスを所定期間だけ加えて画素の電荷を基板方向にリセットすることで露光を制御する機能である。
【０１０６】
更に、システム制御回路５０は、動画を構成するフィールド毎の各種タイミング信号の設定と（ステップＳ３０４）、垂直同期信号ＶＤ及び水平同期信号ＨＤの各周期の設定と両同期信号を発生させるＳＳＧ設定を行う（ステップＳ３０５）。更に、システム制御回路５０は、撮像素子１４の露光及び電荷の蓄積を開始する（ステップＳ３０６）。
【０１０７】
次に、システム制御回路５０は、フィールド期間の終了と共に、撮像素子１４の露光及び電荷の蓄積を終了し、撮像素子１４から撮像信号（電荷信号）の読み出しを行う（ステップＳ３０７）。ここでは、撮像素子１４から撮像信号を読み出し、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、或いはＡ／Ｄ変換器１６から直接メモリ制御回路２２を介して、メモリ３０の所定領域へ撮像フィールド信号単位で画像データを書き込む。なお、撮像信号は複数の撮像フィールド信号から構成される。
【０１０８】
次に、システム制御回路５０は、画像記録処理を行う（ステップＳ３０８）。即ち、システム制御回路５０は、メモリ３０の所定領域へ書き込まれた画像データの一部をメモリ制御回路２２を介して読み出す。更に、システム制御回路５０は、現像処理を行うために必要なＷＢ積分演算処理、ＯＢ（オプティカルブラック）積分演算処理を行い、演算結果をシステム制御回路５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶する。
【０１０９】
更に、システム制御回路５０は、メモリ制御回路２２そして必要に応じて画像処理回路２０を用いて、メモリ３０の所定領域に書き込まれた撮影画像データを読み出す。更に、システム制御回路５０は、内部メモリ或いはメモリ５２に記憶した演算結果を用いて、ＡＷＢ処理、ガンマ変換処理、色変換処理を含む各種現像処理を行う。更に、システム制御回路５０は、メモリ３０の所定領域に書き込まれた画像データを再び読み出し、設定されたモードに応じた画像圧縮処理を圧縮・伸長回路３２により行う。
【０１１０】
更に、システム制御回路５０は、メモリ３０の画像記憶バッファ領域の空き画像部分に、撮影して一連の処理を終えた画像データの書き込みを行う。一連の撮影の実行に伴い、システム制御回路５０は、メモリ３０の画像記憶バッファ領域に記憶した画像データを読み出す。そして、システム制御回路５０は、インタフェース９０（或いはインタフェース９４）、コネクタ９２（或いはコネクタ９６）を介して、記録媒体２００（或いは記録媒体２１０）に画像データを書き込む記録処理を開始する。
【０１１１】
上記の画像記録処理は、メモリ３０の画像記憶バッファ領域の空き画像部分に、撮影後の一連の処理を終えた画像データの書き込みが新たに行われる度に、その画像データに対して実行される。なお、記録媒体２００或いは２１０に画像データの書き込みを行っている間、書き込み動作中であることをユーザに通知するために、通知部５４では例えばＬＥＤを点滅させる等の記録媒体書き込み動作表示を行う。
【０１１２】
また、記録媒体２００或いは２１０に記録される画像データに対し、画像表示部２８に適した画像サイズにリサイズした画像データを別途生成して画像表示メモリ２４に記憶しておく。予め決められた表示レートで撮影画像を画像表示部２８に表示することで、動画撮影中の動画の表示が可能となる。
【０１１３】
上記一連の処理を終えたならば、システム制御回路５０は、シャッタスイッチＳＷ１・６２の状態を確認する（ステップＳ３０９）。シャッタスイッチＳＷ１・６２が押されている場合、システム制御回路５０は、本処理を終了し図２の基本動作のフローチャートに戻る。他方、シャッタスイッチＳＷ１・６２が押されていない場合、システム制御回路５０は、ステップ３０４に戻り、再びステップＳ３０４からステップＳ３０８に至るフィールド単位の撮像信号の読み出し及び記録処理を繰り返す。
【０１１４】
本実施の形態の特徴は次の通りである。撮像素子１４を駆動する水平周期を第１の周期に設定し（ステップＳ３０４）、撮像素子１４を第１の周期で駆動して撮像動作を行い、撮像素子１４の第１の撮像フィールド信号を得る（ステップＳ３０７）。次に、撮像素子１４を駆動する水平周期を、次のフィールド期間に、第１の周期とは異なる第２の周期に設定し（ステップＳ３０４）、撮像素子１４を第２の周期で駆動して撮像動作を行い、撮像素子１４の第２の撮像フィールド信号を得る（ステップＳ３０７）。
【０１１５】
そして、第１の撮像フィールド信号と第２の撮像フィールド信号から動画像を生成する。この場合、第１の撮像フィールド信号と第２の撮像フィールド信号を、撮像素子１４からフィールド単位で連続して読み出した撮像信号（電気信号）からなる動画像の少なくとも一部の撮像フィールド信号を構成するように処理する。
【０１１６】
次に、本実施の形態の撮像装置の特徴的な動作を図１、図４、図５を参照しながら説明する。
【０１１７】
撮像装置は、上述した電子ファインダ表示の場合と同様に、撮像素子１４の電荷をライン間引き或いはライン加算等の方法により所定周期で読み出す動画のための撮像素子１４の駆動モードを有する。撮像素子１４の電荷を前記の方法で読み出すことにより、画素数を減らすと共に、動画として必要なレートに速める。
【０１１８】
本実施の形態では、背景技術で図１４により説明した動画のための駆動モードと同様の読み出し方法を想定している。また、撮像素子１４及びＡ／Ｄ変換器１６を含むアナログ信号処理領域とタイミング発生回路１８の基本構成は、背景技術で図８により説明した撮像部の構成と同様である。システム制御回路５０は、図８の同期信号発生回路５０７、発振回路５０８と同様の機能を有する。タイミング発生回路１８は、図８の発振回路５０５と同様の機能を有する。また、画像処理部２０、メモリ制御回路２２、画像表示メモリ２４等が、図８のデジタル信号処理部５０４の機能を分割して有する。
【０１１９】
上述したように、図３のステップＳ３０４からステップＳ０８に至るフィールド単位の撮像信号読み出し処理及び記録処理を繰り返すことにより、複数のフィールドの撮像信号により構成される動画が生成される。
【０１２０】
以下に、撮像装置により撮像する動画を構成するフィールド単位の撮像フィールド信号の例として連続する３つのフィールドの撮像フィールド信号を生成する処理について詳細に説明する。
【０１２１】
先ず、システム制御回路５０は、１フィールド目の水平周期を決定し、タイミング発生回路１８に対して次の設定を行う。水平周期に対応して、撮像素子１４における露光、電荷の蓄積、フィールド単位の撮像フィールド信号の読み出しを行うための各種タイミング信号の設定を行う（ステップＳ３０４）。次に、システム制御回路５０は、内蔵する同期信号発生部からタイミング発生回路１８に供給する垂直同期信号（ＶＤ）及び水平同期信号（ＨＤ）の各周期を設定すると共に、両信号の供給を開始する（ステップＳ３０５）。
【０１２２】
次に、システム制御回路５０は、タイミング発生回路１８が垂直同期信号（ＶＤ）と水平同期信号（ＨＤ）に同期して撮像素子１４に対し露光と電荷の蓄積を開始するよう制御する（ステップＳ３０６）。これと共に、システム制御回路５０は、露光と電荷の蓄積が行われた撮像素子１４から１つ前のフィールドの撮像フィールド信号の読み出しを開始し（ステップＳ３０７）、読み出された撮像フィールド信号を記録する（ステップＳ３０８）。
【０１２３】
図４ａは、撮像装置で撮像した動画を構成する第１フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時の各水平（１Ｈ）期間における水平ブランキング期間の長さを示すタイミングチャートである。図４ｂは、第２フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時の各水平期間における水平ブランキング期間の長さを示すタイミングチャートである。図４ｃは、第３フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時の各水平期間における水平ブランキング期間の長さを示すタイミングチャートである。
【０１２４】
撮像素子がＣＣＤの場合、撮像信号の１水平期間を構成する画素クロック数は、ＨＣＣＤ（水平転送ＣＣＤ）の転送用の駆動パルス（Ｈ１、Ｈ２）が停止しているブランキング期間と、駆動されている画素読み出し期間（ＯＢ期間＋有効画素期間）とに大別される。
【０１２５】
図４ａ、図４ｂ、図４ｃにおいて、ＨＤは水平同期信号、Ｈ１・Ｈ２は水平転送用駆動パルス、ＣＣＤＯＵＴは撮像素子１４から出力される撮像信号、ＰＢＬＫは水平ブランキング期間、ＣＬＰＯＢはクランプパルスを示す。
【０１２６】
本実施の形態では、システム制御回路５０の制御により、撮像素子１４を駆動する水平周期の各水平期間における有効画素期間以外の期間の長さを異ならせることで、フィールド単位で水平周期を異ならせる。即ち、フィールド期間毎に水平ブランキング期間（水平周期の各水平期間におけるブランキング期間）の長さを異ならせることで、画素読み出し期間に影響を与えずにフィールド単位で水平周期を異ならせる。
【０１２７】
図４ａに示すように、撮像素子１４からの、動画を構成する第１フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時における、ブランキング期間の画素クロック数を「ＢＬＫ０」とする。
【０１２８】
図４ｂに示すように、撮像素子１４からの、次の第２フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時は、ブランキング期間の画素クロック数を、ＢＬＫ０にｎクロック分だけ加算して「ＢＬＫ０＋ｎ」に変更する。これにより、第１フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時よりも次の第２フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時の水平ラインの周期を長くすることができる。
【０１２９】
図４ｃに示すように、撮像素子１４からの、次の第３フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時は、ブランキング期間の画素クロック数を、ＢＬＫ０＋ｎに更にｍクロック分だけ加算して「ＢＬＫ０＋ｎ＋ｍ」に変更する。なお、ｎ＝ｍ、ｎ≠ｍのどちらでも構わない。これにより、第３フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時のブランキング期間を、第１フィールド目の撮像フィールド信号及び第２フィールド目の撮像フィールド信号の各読み出し時のブランキング期間と異ならせることができる。
【０１３０】
具体的な動作としては、システム制御回路５０は上記図３のステップＳ３０４において次のような設定を行う。即ち、第１フィールド目の読み出し時には、システム制御回路５０からタイミング発生回路１８に対して、水平ブランキングのアクティブ期間をＢＬＫ０に設定する。また、次の第２フィールド目の読み出し時には、システム制御回路５０からタイミング発生回路１８に対して、ＢＬＫ０＋ｎに対応する水平ブランキングのアクティブ期間を設定する。更に、次の第３フィールド目の読み出し時には、システム制御回路５０からタイミング発生回路１８に対して、ＢＬＫ０＋ｎ＋ｍに対応する水平ブランキングのアクティブ期間を設定する。
【０１３１】
タイミング発生回路１８は、システム制御回路５０から設定された水平ブランキングのアクティブ期間の情報を受けて、ＰＢＬＫがＬＯＷの間、水平ブランキング期間とする。そして、タイミング発生回路１８は、各水平ブランキング期間の終わりのタイミングで、撮像素子１４とＡ／Ｄ変換器１６を含むアナログ信号処理領域に対する全ての水平系のタイミング信号の供給を開始する機能を有する。
【０１３２】
例えば、クランプパルス（ＣＬＰＯＢ）の場合、図４ａ〜図４ｃから分かるように、各水平期間の始めを基準とすると、ＰＢＬＫ（水平ブランキング期間）の伸張に連動して、クランプパルス（ＣＬＰＯＢ）が出力されるタイミングが変わる。なお、クランプパルスは、ＯＢ画素のレベルを撮像信号の黒基準値となるように直流電圧レベルの調整を行うためにＯＢ画素期間を指し示すパルスである。
【０１３３】
次に、フィールド毎に水平周期を水平ブランキング期間を利用して変更することにより、読み出された３フィールド分のフィールド画像から構成される動画に関して、ノイズ混入時の見え方の変化について説明する。
【０１３４】
背景技術では、１次元的に撮像信号に重畳する等ピッチノイズは、ＣＣＤエリアセンサなどで水平方向と垂直方向に展開される２次元画像に対して、１水平期間を構成する画素クロック数により見え方が変わることを既に説明した。図１３に示したように、例えば５画素周期の等ピッチノイズの場合には、１水平期間を構成する画素クロック数により、５の剰余系に従う５通りのバリエーションでノイズパターンが形成される。各パターンでは、水平方向のノイズピッチに変化はないが、展開される２次元画像上ではノイズパターンの角度が変化するために、目立ち方の度合いが変化する。
【０１３５】
これに対し、本実施の形態では、上述したノイズパターンの角度がノイズピッチの剰余系に従って変化することを利用する。つまり、動画を構成する各フィールド画像に重畳する周期性の等ピッチノイズに対して、各フィールド毎に水平周期を変えることで、展開される２次元画像上のノイズパターンの角度を制御する方法である。この方法は、上述したように水平ブランキング期間の長さを調節して水平周期を変更するため、表示対象の本来の画像に対しては何ら影響を与えることがない。
【０１３６】
図５（ａ）〜図５（ｅ）は、動画を構成する複数のフィールド画像の中で、連続する（Ｊ−２）番目、（Ｊ−１）番目、Ｊ番目の３フィールド分を読み出した場合における各フィールドに重畳される５画素周期のノイズパターンの例を示す図である。
【０１３７】
図５（ａ）は、（Ｊ−２）フィールドの水平周期が（５Ｌ＋１）である場合のノイズパターンを示している。図５（ｂ）は、（Ｊ−１）フィールドの水平周期が（５Ｌ＋２）である場合のノイズパターンを示している。図５（ｃ）は、Ｊフィールドの水平周期が（５Ｌ＋３）である場合のノイズパターンを示している。図５（ｄ）、図５（ｅ）は、これら３フィールド分のフィールド画像から動画を構成した場合に、画像表示部２８の応答性や視感上の残像効果により見えるノイズパターンの例を示している。
【０１３８】
図５（ａ）〜図５（ｅ）から分かるように、水平ブランキング期間を１画素クロック分変えることで、各フィールド間でノイズパターンの角度が大きく変わる。そのため、これらのフィールド画像から構成される動画上では、元々各フィールド画像が持つノイズパターンの周期的な特徴が打ち消されて、ノイズパターンが目立ち難い画像となる。
【０１３９】
なお、画素クロック周波数と等ピッチノイズの発生要因となるシステムクロック周波数との関係が無関係（フリーラン）である場合には、互いの位相関係の管理が行えないため、周波数偏差や温度ドリフトにより容易に位相ずれが発生する。しかし、周波数偏差や温度ドリフトによる位相変化量に対して、ノイズパターンは水平周期の変更に伴いフィールド画像間で変わるため、フィールド画像間でのノイズパターンが相関性をもってその特徴が強調されることはない。
【０１４０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、動画を構成する各フィールドの撮像信号の読み出し時に水平ブランキング期間の長さを変えることで水平周期を異ならせる。これにより、画像表示部２８に表示する本来の画像に何ら影響を与えることがなく、周期的なノイズの周期性を崩すことでノイズを目立たなくすることが可能となる。即ち、構成を複雑にすることなく、撮影した動画における周期性のあるノイズを目立ちにくくすることが可能となる。
【０１４１】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態に対して、以下で説明する点において相違する。本実施の形態のその他の要素は、上記第１の実施の形態（図１）の対応するものと同一なので説明を省略する。
【０１４２】
上記第１の実施の形態では、フィールド期間毎に水平ブランキング期間の長さを調整することで、画素読み出し期間に影響を与えずに水平周期を異ならせる方法を利用した。前記方法の場合、水平ブランキング期間の終わりのタイミング変更に連動して、撮像素子１４内のＣＣＤ素子やＡ／Ｄ変換器１６を含むアナログ信号処理領域に供給している全ての水平系のタイミング信号の駆動開始タイミングを変更する必要がある。そのため、タイミング変更機能をタイミング発生回路１８に持たせたが、タイミング発生回路１８がこの機能を持たない場合も想定される。
【０１４３】
関連する全ての水平系のタイミング信号に対してタイミング発生回路１８がプログラマブルにタイミング変更可能なものであれば、各フィールドの読み出し直前の垂直ブランキング中に一斉にタイミング変更することも不可能ではない。しかしながら、それだけシステム制御回路５０のタスクが重くなる。また、固定タイミングで変更が不可能か或いは変更の設定を行ってもすぐには変更の効かないタイミング信号があると、前記方法でフィールド間の垂直ブランキング期間に水平周期を変更することは不可能である。
【０１４４】
本実施の形態では、タイミング発生回路１８に対して、各フィールド毎の水平周期の変更を前記方法とは異なる方法で実現する。ＣＣＤ撮像素子の場合、１水平期間は、ＨＣＣＤ（水平転送ＣＣＤ）転送用の駆動パルス（Ｈ１、Ｈ２）が停止しているブランキング期間と、駆動されている画素読み出し期間（ＯＢ期間＋有効画素期間）とに大別されることは既に説明した（図９参照）。
【０１４５】
本実施の形態では、システム制御回路５０の制御により、撮像素子１４を駆動する水平周期の各水平期間における空転送期間を異ならせることで、フィールド単位で水平周期を異ならせる。即ち、ブランキング期間はそのまま変更せずに、画素読み出し期間（ＯＢ期間＋有効画素期間）の末尾にＨＣＣＤの空転送期間を追加することで、フィールド単位で水平周期を異ならせる。空転送とは、有効画素領域にある光電変換素子に蓄積された電荷がＨＣＣＤを介して全て読み出された後、更にＨＣＣＤに対して転送用の駆動パルス（Ｈ１、Ｈ２）を送り続けた場合、蓄積電荷が無い状態の信号が出力される空読み状態のことである。
【０１４６】
図６ａは、撮像装置により撮像した動画を構成する第１フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時の各水平（１Ｈ）期間における空転送期間の長さを示すタイミングチャートである。図６ｂは、第２フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時の各水平期間における空転送期間の長さを示すタイミングチャートである。図６ｃは、第３フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時の各水平期間における空転送期間の長さを示すタイミングチャートである。
【０１４７】
図６ａに示すように、撮像素子１４からの、動画を構成する第１フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時における、撮像フィールド信号の有効画素期間の最後に余分に設けられた空転送期間の画素クロック数を「Ｈ０」とする。
【０１４８】
図６ｂに示すように、撮像素子１４からの、次の第２フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時は、空転送期間の画素クロック数を、Ｈ０にｎクロック分だけ加算して「Ｈ０＋ｎ」に変更する。
【０１４９】
図６ｃに示すように、撮像素子１４からの、次の第３フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時は、Ｈ０＋ｎにｍクロック分だけ加算して「Ｈ０＋ｎ＋ｍ」に変更する。なお、ｎ＝ｍ、ｎ≠ｍのどちらでも構わない。
【０１５０】
これにより、第３フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時の空転送期間を、第１フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時の空転送期間、及び、第２フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時の空転送期間と異ならせることができる。
【０１５１】
具体的な動作としては、システム制御回路５０は上記図３のステップＳ３０４において次のような設定を行う。即ち、第１フィールド目の読み出し時には、システム制御回路５０からタイミング発生回路１８に対して、水平同期信号ＨＤに対応する水平転送用駆動パルス（Ｈ１、Ｈ２）を次のＨＤ入力まで持続させる設定を行う。そして、システム制御回路５０は、次のＨＤ入力で、撮像素子１４内のＣＣＤ素子とＡ／Ｄ変換器１６を含むアナログ信号処理領域に供給している全ての水平系のタイミング信号の駆動開始タイミングをリセットする設定を行う。
【０１５２】
これにより、本実施の形態では、上記第１の実施の形態で示したようなＯＢ画素期間を指し示すクランプパルス（ＣＬＰＯＢ）のタイミング等もフィールド毎に変更することが不要になる。
【０１５３】
また、空転送期間は、ＨＣＣＤの有効画素期間が終了した後の期間調整であり、有効画素期間中に行われるものではないので、ＨＣＣＤの転送残留電荷により次の電荷信号読み出し時に影響が生じるおそれもない。従って、画像表示部２８に表示する本来の画像に対しても何ら影響を与えることがない。
【０１５４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、有効画素期間の後に空転送を行い、その空転送期間を、動画を構成するフィールド毎に変えることで水平周期を異ならせる。これにより、画像表示部２８に表示する本来の画像に何ら影響を与えることがなく、周期的なノイズの周期性を崩すことでノイズを目立たなくすることが可能となる。即ち、構成を複雑にすることなく、撮影した動画における周期性のあるノイズを目立ちにくくすることが可能となる。
【０１５５】
［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態は、上記第１の実施の形態に対して、以下で説明する点において相違する。本実施の形態のその他の要素は、上記第１の実施の形態（図１）の対応するものと同一なので説明を省略する。
【０１５６】
上記第１及び第２の実施の形態では、動画を構成するフィールド毎に水平周期を異ならせると、水平周期の変化量に応じて垂直周期も変化する。例えば、１フィールドが１００水平ラインで構成されている場合、水平周期を１画素周期分増やすと１フィールド全体では１００画素周期分増えて、垂直周期がちょうど１００画素周期に相当する時間分だけ長くなる。
【０１５７】
背景技術では図１４を用いて従来構成における動画撮影時の撮影動作のタイミングを説明した。図１４で１フィールドの撮像フィールド信号の露光時間Ｔｓｃは、１フィールド期間である垂直周期Ｔｆｃから電子シャッタパルス印加期間Ｔｆｅを差し引いた時間である。即ち、電子シャッタパルス印加期間Ｔｆｅがフィールド毎に同じで且つ垂直周期Ｔｆｃがフィールド毎に異なる場合には、フィールド毎の撮像フィールド信号の露光時間Ｔｓｃも垂直周期Ｔｆｃに連動して変化する。
【０１５８】
フィールド毎の撮像フィールド信号の露光時間Ｔｓｃの変化は撮像フィールド信号レベルの変化となり、露光時間Ｔｓｃの変動量が大きい場合には、フィールドフリッカの要因となるため露光時間Ｔｓｃの補正が必要となる。露光時間Ｔｓｃの変動量が大きい場合には、電子シャッタパルス印加期間Ｔｆｅを１画素周期単位で高精度に調節する等のタイミング制御機構が必要となる。そのため、タイミング回路の規模が増大すると共に露光制御も煩雑となり電力的にも不利である。
【０１５９】
ところで、一般に、撮像信号に混入したノイズが目立ち易いのは、撮像装置の感度値（Ｄｖ値）が高い、即ち撮像回路のゲインが高い場合である。また、上記フィールドフリッカは、垂直周期の変化に対して露光量を決める電子シャッタ速度（Ｔｖ値）が短い場合ほど変化率が大きくなるために目立ち易い。
【０１６０】
本実施の形態では、これらのことに着目して、フィールドフリッカの発生を抑えながらノイズも目立たなくする工夫を図３の動画撮影処理に対して盛り込んだ図７の動画撮影処理を行う。
【０１６１】
図７は、撮像装置の動画撮影処理を示すフローチャートである。
【０１６２】
図７において、図３と共通する処理については説明を簡略化する。先ず、システム制御回路５０は、内部メモリ或いはメモリ５２に記憶された絞り値（Ａｖ値）、電子シャッタ速度（Ｔｖ値）等の露出条件と測光データに従い、絞り３１２を駆動する（ステップＳ４０１）。更に、システム制御回路５０は、タイミング発生回路１８により、ＣＣＤ駆動モードの設定を行い（ステップＳ４０２）、電子シャッタの設定を行う（ステップＳ４０３）。
【０１６３】
更に、システム制御回路５０は、フィールド毎の各種タイミング信号の設定を行い（ステップＳ４０４）、垂直同期信号ＶＤ及び水平同期信号ＨＤの各周期の設定と両同期信号を発生させるＳＳＧ設定を行う（ステップＳ４０５）。更に、システム制御回路５０は、撮像素子１４の露光及び電荷の蓄積を開始する（ステップＳ４１０）。更に、システム制御回路５０は、フィールド期間の終了と共に、撮像素子１４の露光及び電荷の蓄積を終了し、撮像素子１４から撮像信号の読み出しを行い（ステップＳ４１１）、画像データとして記録媒体に記録する（ステップＳ４１２）。
【０１６４】
上記一連の処理を終えたならば、システム制御回路５０は、シャッタスイッチＳＷ１・６２の状態を確認する（ステップＳ４１３）。シャッタスイッチＳＷ１・６２が押されている場合、システム制御回路５０は、本処理を終了し図２の基本動作のフローチャートに戻る。他方、シャッタスイッチＳＷ１・６２が押されていない場合、システム制御回路５０は、ＡＥ処理により既に設定された感度値（Ｄｖ値）を所定値Ｄと比較する（ステップＳ４０６）。
【０１６５】
感度値（Ｄｖ値）が所定値Ｄと比較して小さい場合、システム制御回路５０は、水平周期を更新せずにそのまま次のフィールドの処理に移る。即ち、フィールド単位で設定された感度値（Ｄｖ値）が所定値Ｄ（規定値）より小さい場合、フィールド単位で水平周期を異ならせる制御を実施しない。そして、システム制御回路５０は、ステップＳ４１０からステップＳ４１２に至るフィールド毎の撮像信号の読み出し及び記録処理をシャッタスイッチＳＷ１・６２が押されるまで（ステップＳ４１３でＯＮ）繰り返す。
【０１６６】
他方、感度値（Ｄｖ値）が所定値Ｄと比較して小さくない場合、システム制御回路５０は、電子シャッタ速度（Ｔｖ値）を所定値Ｔと比較する（ステップＳ４０７）。電子シャッタ速度（Ｔｖ値）が所定値Ｔと比較して小さい場合、システム制御回路５０は、水平周期を更新せずにそのまま次のフィールドの処理に移る。換言すれば、フィールド単位で設定された撮像信号の露光時間が規定値より小さい場合、フィールド単位で水平周期を異ならせる制御を実施しない。そして、システム制御回路５０は、ステップＳ４１０からステップＳ４１２に至るフィールド毎の撮像信号の読み出し及び記録処理をシャッタスイッチＳＷ１・６２が押されるまで（ステップＳ４１３でＯＮ）繰り返す。
【０１６７】
他方、電子シャッタ速度（Ｔｖ値）が規定値Ｔと比較して小さくない場合、システム制御回路５０は、次の処理を行う。更新された水平周期及び垂直周期で、フィールド毎の各種タイミング信号の設定を行い（ステップＳ４０４）、垂直同期信号ＶＤ及び水平同期信号ＨＤの各周期の設定と両同期信号を発生させるＳＳＧ設定を行う（ステップＳ４０５）。そして、システム制御回路５０は、次の処理を行う。フィールド毎に水平周期及び垂直周期を更新しながら、ステップＳ３０４からステップＳ３０８に至るフィールド毎の撮像信号の読み出し及び記録処理をシャッタスイッチＳＷ１・６２が押されるまで（ステップＳ４１３でＯＮ）繰り返す。
【０１６８】
フィールド毎に水平周期を更新する方法は、上記第１及び第２の実施の形態において既に説明した内容と同様であるため説明を省略する。
【０１６９】
また、上記規定値Ｄは、撮像信号に重畳する周期性ノイズが目立ち易くなり始める境界の感度値（Ｄｖ値）を適切に選択した値である。上記規定値Ｔは、フィールド毎の水平周期の変更によりフィールドフリッカが目立ち易くなり始める境界のシャッタ速度（Ｔｖ値）を適切に選択した値である。
【０１７０】
以上説明したように、本実施の形態によれば、フィールドフリッカを発生させることなく、高感度で高速シャッタ速度の比較的まれな撮影条件の場合等を除き、周期的なノイズの周期性を崩すことでノイズを目立たせなくすることが可能となる。即ち、構成を複雑にすることなく、撮影した動画における周期性のあるノイズを目立ちにくくすることが可能となる。
【０１７１】
［他の実施の形態］
上記第１及び第２の実施の形態では、動画を構成する連続する３フィールド分の読み出し時の動作を説明した。３フィールドの読み出し方と同じ動作を繰り返すことにより、ノイズを目立たなくする効果を維持しながら長時間の動画記録が可能となる。この場合、水平周期を異ならせるフィールド数は３フィールドに限定されるものではなく、複数フィールドであればよい。
【０１７２】
また、上記第１及び第２の実施の形態では、動画撮影、記録時の動作について説明した。しかし、フィールド毎に水平周期を異ならせることでフィールド毎の画像に重畳する周期性ノイズを目立たなくするという本発明の主旨に従えば、電子ファインダにおける動画表示に対しても同様に有効である。
【０１７３】
また、上記第１乃至第３の実施の形態では、撮像装置としてレンズ交換タイプのデジタル一眼レフカメラを例に挙げたが、これに限定されるものではない。本発明は、デジタルビデオカメラ、カメラ本体とレンズや鏡筒とを一体化したデジタルコンパクトカメラ、撮影機能付き携帯端末（カメラ付き携帯電話機を含む）、スキャナ（画像読取装置）にも適用可能である。被写体の光学像を電気的な画像信号に変換して出力することが可能で、電子ビューファインダ等を含む動画撮影機能を有していれば、本発明を適用することが可能である。
【０１７４】
また、本発明の目的は、以下の処理を実行することにより達成される。即ち、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、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(又はＣＰＵやＭＰＵ等)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す処理である。
【０１７５】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【０１７６】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、次のものを用いることができる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等である。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【０１７７】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現される場合も本発明に含まれる。加えて、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理により上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【０１７８】
更に、上述した実施の形態の機能が以下の処理により実現される場合も本発明に含まれる。即ち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行う場合である。
【図面の簡単な説明】
【０１７９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】撮像装置の基本動作を示すフローチャートである。
【図３】撮像装置の動画撮影処理を示すフローチャートである。
【図４ａ】撮像装置により撮像した動画を構成する第１フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時の各水平（１Ｈ）期間における水平ブランキング期間の長さを示すタイミングチャートである。
【図４ｂ】動画を構成する第２フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時の各水平期間における水平ブランキング期間の長さを示すタイミングチャートである。
【図４ｃ】動画を構成する第３フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時の各水平期間における水平ブランキング期間の長さを示すタイミングチャートである。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は、動画を構成する複数のフィールド画像の中で、連続する（Ｊ−２）番目、（Ｊ−１）番目、Ｊ番目の３フィールド分を読み出した場合における各フィールドに重畳される５画素周期のノイズパターンの例を示す図である。
【図６ａ】本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置により撮像した動画を構成する第１フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時の各水平（１Ｈ）期間における空転送期間の長さを示すタイミングチャートである。
【図６ｂ】動画を構成する第２フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時の各水平期間における空転送期間の長さを示すタイミングチャートである。
【図６ｃ】動画を構成する第３フィールド目の撮像フィールド信号の読み出し時の各水平期間における空転送期間の長さを示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る撮像装置の動画撮影処理を示すフローチャートである。
【図８】従来例に係る撮像装置の撮影部の概略構成を示すブロック図である。
【図９】図８の撮像素子の概略構成を示す図である。
【図１０】図８の撮像回路の詳細構成を示すブロック図である。
【図１１】撮像装置を駆動する主要な信号を示すタイミングチャートである。
【図１２】１水平周期の構成を説明するタイミングチャートである。
【図１３】（ａ）〜（ｅ）は、ノイズパターンの例を示す図である。
【図１４】動画撮影時の撮像動作のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１５】図１３（ｂ）のノイズパターンの組み合わせを３フィールド分纏めて１フレームに構成した場合のノイズパターンの例を示す図である。
【符号の説明】
【０１８０】
１２  シャッタ
１４  撮像素子
２０  画像処理回路
２８  画像表示部
５０  システム制御回路
１００  撮像装置本体
３００  レンズユニット
３１０  撮像レンズ
【図１】
0005063372.tif 000002
【図２】
0005063372.tif 000003
【図３】
0005063372.tif 000004
【図４ａ】
0005063372.tif 000005
【図４ｂ】
0005063372.tif 000006
【図４ｃ】
0005063372.tif 000007
【図５】
0005063372.tif 000008
【図６ａ】
0005063372.tif 000009
【図６ｂ】
0005063372.tif 000010
【図６ｃ】
0005063372.tif 000011
【図７】
0005063372.tif 000012
【図８】
0005063372.tif 000013
【図９】
0005063372.tif 000014
【図１０】
0005063372.tif 000015
【図１１】
0005063372.tif 000016
【図１２】
0005063372.tif 000017
【図１３】
0005063372.tif 000018
【図１４】
0005063372.tif 000019
【図１５】
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