(57)【要約】【課題】動画における画質の劣化を抑制することを可能とする撮像装置を提供する。【解決手段】複数の受光素子を２つのグループに割り振ることにより受光素子をグループ化し、各グループ毎に受光素子の露光時間を制御し、撮像して得られる画像情報から露光時間を制御するための所定の情報を検出し、予め定められた一方のグループに属する受光素子の露光時間が所定時間になるように制御し、一方のグループに属する受光素子からのみ信号を取得する第１の動作モード、及び２つのグループに属する受光素子の露光時間が各グループ間で異なるように制御し、２つのグループに属する受光素子から信号を取得する第２の動作モードのうち、いずれの動作モードで動作するかを、検出された所定の情報に応じて制御する。【選択図】図７
2009027512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像するための複数の受光素子を含む撮像素子と、
前記複数の受光素子を２つのグループに割り振ることにより前記受光素子をグループ化し、各グループ毎に前記受光素子の露光時間を制御する露光制御手段と、
前記撮像素子により撮像して得られる画像情報から前記露光時間を制御するための所定の情報を検出する検出手段と、
前記露光制御手段により予め定められた一方のグループに属する受光素子の露光時間が所定時間になるように制御し、前記一方のグループに属する受光素子からのみ信号を取得する第１の動作モード、及び前記露光制御手段により前記２つのグループに属する受光素子の露光時間が各グループ間で異なるように制御し、前記２つのグループに属する受光素子から信号を取得する第２の動作モードのうち、いずれの動作モードで動作するかを、前記検出手段により検出された前記所定の情報に応じて制御する制御手段と、
を有する撮像装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記所定の情報として前記画像情報からフリッカの発生を検出し、
前記制御手段は、前記検出手段により前記フリッカが発生していることが検出された場合には、前記第１の動作モードで動作するように制御するとともに、前記露光制御手段により前記露光時間を前記フリッカの周波数に合わせた露光時間となるように更に制御する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記所定の情報として前記画像情報から人の顔を検出し、
前記制御手段は、前記検出手段により顔が検出された場合には、前記第２の動作モードで動作するように制御する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記所定の情報として前記画像情報から逆光を検出し、
前記制御手段は、前記検出手段により逆光が検出された場合には、前記第２の動作モードで動作するように制御する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記検出手段は、前記所定の情報として前記画像情報からスミアを検出し、
前記制御手段は、前記検出手段によりスミアが検出された場合には、前記第２の動作モードで動作するように制御する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記検出手段は、前記所定の情報として前記画像情報から所定の速度以上の速度で動く被写体を検出し、
前記制御手段は、前記検出手段により前記所定の速度以上の速度で動く被写体が検出された場合には、前記第１の動作モードで動作するように制御する請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、特に動画像の画質向上を図った撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラは、静止画像の他に、動画像を撮影可能なものがある。このような動画像が撮影可能なデジタルカメラにおける技術として、特許文献１には、固体撮像装置のムービーモード動作時における表示感度を向上させる技術が開示されている。また、特許文献２には、静止画動画兼用のＣＣＤを用いた撮像装置の画質及び機能を向上する技術が開示されている。更に、特許文献３には、従来の間引きよりも一層間引きの程度を大きくすることができる固体撮像装置および信号読出し方法が開示されている。
【０００３】
動画像を撮影する場合、被写界の照度が低い場合には、画素信号の加算、ゲインアップ、及びフレームレート低減等により画質の調整を行っていた。その他、フレーム毎に読み出しする画素を変え、電子シャッタを行わないことにより露出時間の延長を図ることで画質の調整を行っていた。
【０００４】
更に、動画を撮影する場合に、撮像素子を構成する複数の受光素子を２つのグループに割り振り、各グループ毎に受光素子の露光時間を制御可能なデジタルカメラでは、２つのグループに属する受光素子の露光時間が各グループ間で異なるように制御し、２つのグループに属する受光素子から信号を取得する第１の動作モード、及び予め定められた一方のグループに属する受光素子からのみ信号を取得する第２の動作モードのうちのいずれかの動作モードで動作可能なものもある。
【特許文献１】特開２００１−１１１８９４号公報
【特許文献２】特開２００３−１８９１８３号公報
【特許文献３】特開２０００−２８６４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような技術背景において、上述したような画素信号加算では、過剰に加算すると解像度が低下する。また、ゲインアップによりＳ／Ｎが劣化する。更にフレームレートを低減すると動画の画質が劣化する。
【０００６】
また、上述した２つの動作モードで制御可能なデジタルカメラの場合、いずれか一方の動作モードで撮影された画像データの画質が、他方の動作モードで撮影された画像モードの画質と比較して常に高画質とはならないため、被写体によっては画質が劣化することがあった。
【０００７】
このように、従来の技術では、撮影した動画の画質が劣化するという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑み、動画の画質が劣化することを抑制する撮像装置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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、被写体を撮像するための複数の受光素子を含む撮像素子と、前記複数の受光素子を２つのグループに割り振ることにより前記受光素子をグループ化し、各グループ毎に前記受光素子の露光時間を制御する露光制御手段と、前記撮像素子により撮像して得られる画像情報から前記露光時間を制御するための所定の情報を検出する検出手段と、前記露光制御手段により予め定められた一方のグループに属する受光素子の露光時間が所定時間になるように制御し、前記一方のグループに属する受光素子からのみ信号を取得する第１の動作モード、及び前記露光制御手段により前記２つのグループに属する受光素子の露光時間が各グループ間で異なるように制御し、前記２つのグループに属する受光素子から信号を取得する第２の動作モードのうち、いずれの動作モードで動作するかを、前記検出手段により検出された前記所定の情報に応じて制御する制御手段と、を有する。
【００１０】
ここで、請求項１の発明では、撮像素子が被写体を撮像するための複数の受光素子を含み、露光制御手段が前記複数の受光素子を２つのグループに割り振ることにより前記受光素子をグループ化し、各グループ毎に前記受光素子の露光時間を制御し、検出手段が前記撮像素子により撮像して得られる画像情報から前記露光時間を制御するための所定の情報を検出し、制御手段が前記露光制御手段により予め定められた一方のグループに属する受光素子の露光時間が所定時間になるように制御し、前記一方のグループに属する受光素子からのみ信号を取得する第１の動作モード、及び前記露光制御手段により前記２つのグループに属する受光素子の露光時間が各グループ間で異なるように制御し、前記２つのグループに属する受光素子から信号を取得する第２の動作モードのうち、いずれの動作モードで動作するかを、前記検出手段により検出された前記所定の情報に応じて制御する。このように、被写体を撮像した所定の情報に応じて制御するため、被写体に適した動作モードで撮影できるため、動画における画質の劣化を抑制することを可能とすることができる。
【００１１】
また、本発明は、請求項２の発明のように、前記検出手段は、前記所定の情報として前記画像情報からフリッカの発生を検出し、前記制御手段は、前記検出手段により前記フリッカが発生していることが検出された場合には、前記第１の動作モードで動作するように制御するとともに、前記露光制御手段により前記露光時間を前記フリッカの周波数に合わせた露光時間となるように更に制御するようにしても良い。
【００１２】
ここで、請求項２の発明によれば、フリッカの発生を抑制することができるため、動画の画質が劣化することを抑制することができる。
【００１３】
また、本発明は、請求項３の発明のように、前記検出手段は、前記所定の情報として前記画像情報から人の顔を検出し、前記制御手段は、前記検出手段により顔が検出された場合には、前記第２の動作モードで動作するように制御するようにしても良い。
【００１４】
ここで、請求項３の発明によれば、第２の動作モードは、第１の動作モードと比較して、ダイナミックレンジを高くすることができるため、顔の白飛びや黒つぶれを抑制することができ、動画の画質が劣化することを抑制することができる。
【００１５】
また、本発明は、請求項４の発明のように、前記検出手段は、前記所定の情報として前記画像情報から逆光を検出し、前記制御手段は、前記検出手段により逆光が検出された場合には、前記第２の動作モードで動作するように制御する。
【００１６】
ここで、請求項４の発明によれば、第２の動作モードは、第１の動作モードと比較して、ダイナミックレンジを高くすることができるため、白飛びや黒つぶれを抑制することができ、動画の画質が劣化することを抑制することができる。
【００１７】
また、本発明は、請求項５の発明のように、前記検出手段は、前記所定の情報として前記画像情報からスミアを検出し、前記制御手段は、前記検出手段によりスミアが検出された場合には、前記第２の動作モードで動作するように制御する。
【００１８】
ここで、請求項５の発明によれば、第２の動作モードは、第１の動作モードと比較して、ダイナミックレンジを高くすることができるため、白飛びや黒つぶれを抑制することができ、動画の画質が劣化することを抑制することができる。
【００１９】
また、本発明は、請求項６の発明のように、前記検出手段は、前記所定の情報として前記画像情報から所定の速度以上の速度で動く被写体を検出し、前記制御手段は、前記検出手段により前記所定の速度以上の速度で動く被写体が検出された場合には、前記第１の動作モードで動作するように制御するようにしても良い。
【００２０】
ここで、請求項６の発明によれば、所定の速度以上の速度で動く動体が検出された場合には、露光時間が所定時間毎一定である第１の動作モードで動作するため、第２の動作モードで動作した場合と比較して、動画の画質が劣化することを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、動画における画質の劣化を抑制することを可能とする撮像装置を提供することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２３】
次に、図１を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の外観上の構成を説明する。デジタルカメラ１０の正面には、被写体像を結像させるための光学部材であるレンズ２１と、撮影する被写体の構図を決定するために用いられるファインダ２０と、ストロボ４４と、が備えられている。また、デジタルカメラ１０の上面には、撮影を実行する際に押圧操作されるレリーズボタン（所謂シャッターボタン）５６Ａと、電源スイッチ５６Ｂと、が備えられている。
【００２４】
なお、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０のレリーズボタン５６Ａは、中間位置まで押下される状態（以下、「半押し状態」という。）と、当該中間位置を超えた最終押下位置まで押下される状態（以下、「全押し状態」という。）と、の２段階の押圧操作が検出可能に構成されている。
【００２５】
そして、デジタルカメラ１０では、レリーズボタン５６Ａを半押し状態にすることにより被写体の明るさが測光され、測光された被写体の明るさに基づきＡＥ（Automatic Exposure、自動露出）機能が働いて露出状態（シャッタースピード、及び絞りの状態）が設定された後、ＡＦ（Auto Focus、自動合焦）機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態にすると露光（撮影）が行われる。
【００２６】
一方、デジタルカメラ１０の背面には、前述のファインダ２０の接眼部と、撮影された被写体像やメニュー画面等を表示するための上記ＬＣＤ３８と、撮影を行うモードである撮影モード及び撮影によって得られた被写体像をＬＣＤ３８に再生表示するモードである再生モードの何れかのモードに設定する際にスライド操作されるモード切替スイッチ５６Ｃと、が備えられている。
【００２７】
また、デジタルカメラ１０の背面には、十字カーソルボタン５６Ｄと、撮影時にストロボ４４を強制的に発光させるモードである強制発光モードを設定する際に押圧操作される強制発光スイッチ５６Ｅと、が更に備えられている。
【００２８】
なお、十字カーソルボタン５６Ｄは、ＬＣＤ３８の表示領域における上・下・左・右の４方向の移動方向を示す４つの矢印キーと、それら矢印キーの中央に存在する決定キーとを含んで構成されている。
【００２９】
次に、図２を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の電気系の構成を説明する。
【００３０】
デジタルカメラ１０は、前述のレンズ２１を含んで構成された光学ユニット２２と、レンズ２１の光軸後方に配設された撮像素子である電荷結合素子（以下、「ＣＣＤ」という。）２４と、入力されたアナログ信号に対して各種のアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部２６と、を含んで構成されている。
【００３１】
また、デジタルカメラ１０は、入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するアナログ／デジタル変換器（以下、「ＡＤＣ」という。）２８と、入力されたデジタルデータに対して各種のデジタル信号処理を行うデジタル信号処理部３０と、を含んで構成されている。
【００３２】
なお、デジタル信号処理部３０は、所定容量のラインバッファを内蔵し、入力されたデジタルデータを後述するメモリ４８の所定領域に直接記憶させる制御も行う。
【００３３】
ＣＣＤ２４の出力端はアナログ信号処理部２６の入力端に、アナログ信号処理部２６の出力端はＡＤＣ２８の入力端に、ＡＤＣ２８の出力端はデジタル信号処理部３０の入力端に、各々接続されている。従って、ＣＣＤ２４から出力された被写体像を示すアナログ信号はアナログ信号処理部２６によって所定のアナログ信号処理が施され、ＡＤＣ２８によってデジタル画像データに変換された後にデジタル信号処理部３０に入力される。
【００３４】
一方、デジタルカメラ１０は、被写体像やメニュー画面等をＬＣＤ３８に表示させるための信号を生成してＬＣＤ３８に供給するＬＣＤインタフェース３６と、デジタルカメラ１０全体の動作を司るＣＰＵ４０と、撮影により得られたデジタル画像データ等を記憶するメモリ４８と、メモリ４８に対するアクセスの制御を行うメモリインタフェース４６と、を含んで構成されている。なお、本実施の形態では、上記アナログ信号及びデジタル画像データを画像情報としている。
【００３５】
更に、デジタルカメラ１０は、可搬型のメモリカード５２をデジタルカメラ１０でアクセス可能とするための外部メモリインタフェース５０と、デジタル画像データに対する圧縮処理及び伸長処理を行う圧縮・伸長処理回路５４と、を含んで構成されている。
【００３６】
なお、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、メモリ４８としてＶＲＡＭ（Video RAM）、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ、フラッシュメモリのうちのいずれか１つ以上が用いられ、メモリカード５２としてスマートメディア（Smart Media(登録商標)）が用いられている。
【００３７】
デジタル信号処理部３０、ＬＣＤインタフェース３６、ＣＰＵ４０、メモリインタフェース４６、外部メモリインタフェース５０、及び圧縮・伸長処理回路５４はシステムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ４０は、デジタル信号処理部３０の作動の制御、圧縮・伸長処理回路５４の作動の制御、ＬＣＤ３８に対するＬＣＤインタフェース３６を介した各種情報の表示、メモリ４８及びメモリカード５２へのメモリインタフェース４６、及び外部メモリインタフェース５０を介したアクセスを各々行うことができる。
【００３８】
一方、デジタルカメラ１０には、主としてＣＣＤ２４を駆動させるためのタイミング信号を生成してＣＣＤ２４に供給するタイミングジェネレータ３２が備えられており、ＣＣＤ２４の駆動はＣＰＵ４０によりタイミングジェネレータ３２を介して制御される。また後述する電子シャッタの直接的な制御は、このタイミングジェネレータ３２により行われる。
【００３９】
更に、デジタルカメラ１０にはモータ駆動部３４が備えられており、光学ユニット２２に備えられた図示しない焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータの駆動もＣＰＵ４０によりモータ駆動部３４を介して制御される。
【００４０】
すなわち、本実施の形態に係るレンズ２１は複数枚のレンズを有し、焦点距離の変更（変倍）が可能なズームレンズとして構成されており、図示しないレンズ駆動機構を備えている。このレンズ駆動機構に上記焦点調整モータ、ズームモータ、及び絞り駆動モータは含まれるものであり、これらのモータは各々ＣＰＵ４０の制御によりモータ駆動部３４から供給された駆動信号によって駆動される。
【００４１】
更に、前述のレリーズボタン５６Ａ、電源スイッチ５６Ｂ、モード切替スイッチ５６Ｃ、十字カーソルボタン５６Ｄ、及び強制発光スイッチ５６Ｅ（同図では、「操作部５６」と総称。）はＣＰＵ４０に接続されており、ＣＰＵ４０は、これらの操作部５６に対する操作状態を常時把握できる。
【００４２】
また、デジタルカメラ１０には、ストロボ４４とＣＰＵ４０との間に介在されると共に、ＣＰＵ４０の制御によりストロボ４４を発光させるための電力を充電する充電部４２が備えられている。更に、ストロボ４４はＣＰＵ４０にも接続されており、ストロボ４４の発光はＣＰＵ４０によって制御される。
【００４３】
次に、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の撮影時における全体的な動作について簡単に説明する。
【００４４】
まず、ＣＣＤ２４は、光学ユニット２２を介した撮影を行い、被写体像を示すＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）毎のアナログ信号をアナログ信号処理部２６に順次出力する。アナログ信号処理部２６は、ＣＣＤ２４から入力されたアナログ信号に対して相関二重サンプリング処理等のアナログ信号処理を施した後にＡＤＣ２８に順次出力する。
【００４５】
ＡＤＣ２８は、アナログ信号処理部２６から入力されたＲ、Ｇ、Ｂ毎のアナログ信号を各々１２ビットのＲ、Ｇ、Ｂの信号（デジタル画像データ）に変換してデジタル信号処理部３０に順次出力する。デジタル信号処理部３０は、内蔵しているラインバッファにＡＤＣ２８から順次入力されるデジタル画像データを蓄積して一旦メモリ４８の所定領域に直接格納する。
【００４６】
メモリ４８の所定領域に格納されたデジタル画像データは、ＣＰＵ４０による制御に応じてデジタル信号処理部３０により読み出され、所定の物理量に応じたデジタルゲインをかけることでホワイトバランス調整を行なうと共に、ガンマ処理及びシャープネス処理を行なって所定ビット、例えば８ビットのデジタル画像データを生成する。
【００４７】
そして、デジタル信号処理部３０は、生成した所定ビットのデジタル画像データに対しＹＣ信号処理を施して輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂ（以下、「ＹＣ信号」という。）を生成し、ＹＣ信号をメモリ４８の上記所定領域とは異なる領域に格納する。
【００４８】
なお、ＬＣＤ３８は、ＣＣＤ２４による連続的な撮影によって得られた動画像（スルー画像）を表示してファインダとして使用することができるものとして構成されており、ＬＣＤ３８をファインダとして使用する場合には、生成したＹＣ信号を、ＬＣＤインタフェース３６を介して順次ＬＣＤ３８に出力する。これによってＬＣＤ３８にスルー画像が表示されることになる。
【００４９】
ここで、レリーズボタン５６Ａがユーザによって半押し状態とされた場合、前述のようにＡＥ機能が働いて露出状態が設定された後、ＡＦ機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態とされた場合、この時点でメモリ４８に格納されているＹＣ信号を、圧縮・伸長処理回路５４によって所定の圧縮形式（本実施の形態では、ＪＰＥＧ形式）で圧縮した後に外部メモリインタフェース５０を介してメモリカード５２に記録する。
【００５０】
また、動画の撮影は、基本的に上述したような静止画の撮影を繰り返し行うものであるが、具体的には後述するように電子シャッタを用いて、所定の時間間隔で次々とフレーム毎に画像データを得るようになっている。
【００５１】
次に、受光素子のグループ化及び２つの動作モードについて説明する。図３は、複数の受光素子を含むＣＣＤ２４を示す図である。また、同図は予め定められた一方のグループに属する受光素子からのみ信号を取得する第１の動作モードを示す模式図である。なお、同図では、ＣＣＤ２４が２つ示されているが、これは１フレーム目と２フレーム目とで電荷を取得する受光素子を示すためである。
【００５２】
同図において、「Ｒ（Ｒｅｄ）」、「Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）」、「Ｂ（Ｂｌｕｅ）」と記載されている各矩形が受光素子に対応している。また、各受光素子から出力された電荷は、順次下方向に移動し、水平転送路であるＨＣＣＤによりアナログ信号処理部２６に出力される。
【００５３】
また、本実施の形態におけるグループは、同図に示されるように、「Ｖ１Ａ、Ｖ２Ａ、Ｖ３Ａ、Ｖ４Ａ」に示される水平方向に並ぶ受光素子からなる１つのグループ（以下、グループＡと記す）と、「Ｖ１Ｂ、Ｖ２Ｂ、Ｖ３Ｂ、Ｖ４Ｂ」に示される水平方向に並ぶ受光素子からなるもう１つのグループ（以下、グループＢと記す）との２つグループとなっている。このように、本実施の形態では、電荷を読み出す電極ごとに、複数の受光素子を２つのグループに割り振ることにより受光素子をグループ化している。また、上記タイミングジェネレータ３２は、各グループ毎に受光素子の露光時間を制御する。
【００５４】
上記Ｖ１ＡなどのＶＮＸ（Ｎは１又は２、ＸはＡ又はＢ）は、信号が印加される端点を示している。なお、本実施の形態では、同図に示される例えば「Ｖ１Ａ、Ｖ２Ａ」で、受光素子の１つの行に対応しているように、２つの端点で受光素子の１つの行に対して電圧が印加される。
【００５５】
同図では、各グループで受光素子の２つの行ずつのみの図となっているが、もちろん２つに限るものではなく、ＣＣＤ２４の解像度等によりその値は異なるものとなる。
【００５６】
また、上記第１の動作モードは、同図に示されるように、いずれのフレームにおいてもグループＡに属する受光素子からのみ信号を取得するものである。この第１の動作モードにおける信号を示すタイムチャートを図４に示す。
【００５７】
同図には、垂直同期信号、各端点ＶＮＸに印加される信号、及び電子シャッタパルスが示されている。垂直同期信号は、１フレーム分の区間を示す信号である。
【００５８】
各端点ＶＮＸに印加される信号のうち、長い縦棒は、垂直転送路に電荷を押し出す信号を示し、短い縦棒は、垂直転送路上で電荷を移動させる信号を示している。電子シャッタパルスは、縦棒が電子シャッタパルスが出力された時の信号を示している。
【００５９】
同図に示されるように、第１の動作モードでは、グループＡに属する受光素子にのみ信号が印加される。そして、露光時間も一定の所定時間となっている。
【００６０】
次に、第２の動作モードについて説明する。図５は、図３と同様に複数の受光素子を含むＣＣＤ２４を示す図である。また、同図は２つのグループに属する受光素子の露光時間が異なるように制御し、２つのグループに属する受光素子から信号を取得する第２の動作モードを示す模式図である。なお、同図では、ＣＣＤ２４が４つ示されているが、これは１フレーム目〜４フレーム目で電荷を取得する受光素子を示すためである。
【００６１】
同図において、「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」と記載されている各矩形が受光素子に対応していることや、各受光素子から出力された電荷は、順次下方向に移動し、水平転送路であるＨＣＣＤによりアナログ信号処理部２６に出力されることも図３と同じである。
【００６２】
更に、グループについても図３と同様に、第２の動作モードにおけるグループは、「Ｖ１Ａ、Ｖ２Ａ、Ｖ３Ａ、Ｖ４Ａ」に示される水平方向に並ぶ受光素子からなるグループＡと、「Ｖ１Ｂ、Ｖ２Ｂ、Ｖ３Ｂ、Ｖ４Ｂ」に示される水平方向に並ぶ受光素子からなるもう１つのグループＢとの２つグループとなっている。
【００６３】
上記Ｖ１ＡなどのＶＮＸも図３と同様のものであり、更に各グループで受光素子の２つの行ずつのみの図となっているが、もちろん２つに限るものではなく、ＣＣＤ２４の解像度等によりその値は異なるものとなることも図３と同様である。
【００６４】
また、上記第２の動作モードは、同図に示されるように、フレーム１、３ではグループＡに属する受光素子から信号を取得し、フレーム２、４ではグループＢに属する受光素子から信号を取得するものである。このようにして各グループに属する受光素子から得られた信号は、上記デジタル信号処理部３０で合成される。
【００６５】
この第２の動作モードにおける信号を示すタイムチャートを図６に示す。図６に示される各信号は、図４で説明したものと同じであるので説明を省略する。
【００６６】
同図に示されるように、第２の動作モードでは、各グループに属する受光素子に交互に信号が印加される。そして、各グループに属する受光素子の露光時間は異なっている。具体的には、まず電子シャッタパルスの出力が終了することで、各受光素子に電荷の蓄積が開始される（「電荷蓄積開始」参照）。その後、時刻ＴｂでグループＢに属する受光素子に蓄積された電荷が垂直転送路に押し出される。従って、グループＢに属する受光素子の露光時間は電子シャッタパルスの出力が終了してから、時刻Ｔｂまでの時間となる。
【００６７】
その後、時刻ＴａでグループＡに属する受光素子に蓄積された電荷が垂直転送路に押し出される。従って、グループＡに属する受光素子の露光時間は電子シャッタパルスの出力が終了してから、時刻Ｔａまでの時間となる。
【００６８】
このように、グループ毎に露光時間を変えることにより、各グループに属する受光素子は、見かけ上、感度が異なる受光素子として扱うことが可能となる。このとき、露光時間が短いグループに属する受光素子から得られた信号は、低輝度情報として取り扱うようにする。
【００６９】
そして、本実施の形態では、グループＡに属する受光素子の露光時間は、グループＢに属する受光素子の露光時間の４倍としているので、第２の動作モード時のダイナミックレンジは、第１の動作モード時のダイナミックレンジと比較して、４００％のダイナミックレンジとすることができる。
【００７０】
以上が２つの動作モードの説明である。次に、ＣＣＤ２４により撮像して得られる画像データから所定の情報を検出し、検出された検出結果に応じて、２つの動作モードのうち、いずれの動作モードで動作するかを制御する処理について、フローチャートを用いて説明する。なお、以下に説明するフローチャートは、ＣＰＵ４０により実行されるものである。また、各フローチャートは、動画撮影が即座に実行できる状態である例えば動画モード開始時や、動画撮影が開始されたときに行われる処理を示している。
【００７１】
まず、図７を用いて、所定の情報として画像データからフリッカの発生を検出し、フリッカが発生していることが検出された場合には、第１の動作モードで動作するように制御する処理について説明する。
【００７２】
最初にステップ１０１で、フリッカ検出処理を行う。次のステップ１０２で、フリッカが発生しているか否か判断する。ステップ１０２で、肯定判断した場合には、ステップ１０３で、第１の動作モードで動作するように制御する。また、フリッカの周波数に合わせた露光時間となるように制御する。一方、ステップ１０２で、否定判断した場合には、ステップ１０４で、第２の動作モードで動作するように制御する。
【００７３】
この処理により、フリッカの発生を抑制することができるため、動画の画質が劣化することを抑制することができる。
【００７４】
なお、上記ステップ１０１でのフリッカ検出処理は、従来より用いられている処理を用いても良いが、本実施の形態では、各フレームの画像データが示す画像の輝度を用いて検出する。具体的には、あるフレームの画像データが示す画像の輝度を計測し、その次のフレームの画像データが示す画像の輝度を計測し、それらの輝度の差が所定の値以上であった場合にフリッカと判断する。
【００７５】
次に、図８を用いて、所定の情報として画像データから人の顔を検出し、顔が検出された場合には、第２の動作モードで動作するように制御する処理について説明する。
【００７６】
最初にステップ２０１で、顔検出処理を行う。次のステップ２０２で、顔が検出されたか否か判断する。ステップ２０２で、肯定判断した場合には、ステップ２０３で、第２の動作モードで動作するように制御する。一方、ステップ２０２で、否定判断した場合には、ステップ２０４で、第１の動作モードで動作するように制御する。
【００７７】
この処理により、顔が検出された場合にはダイナミックレンジの高い第２の動作モードで動作するため、顔の白飛びや黒つぶれを抑制することができ、動画の画質が劣化することを抑制することができる。
【００７８】
なお、上記ステップ２０１での顔検出処理は、従来より用いられている処理を用いても良いが、本実施の形態では、画像データが示す画像に、ある程度の大きさの肌色の固まりが存在した場合に顔と判断する。
【００７９】
次に、図９を用いて、所定の情報として画像データから逆光を検出し、逆光が検出された場合には、第２の動作モードで動作するように制御する処理について説明する。
【００８０】
最初にステップ３０１で、逆光検出処理を行う。次のステップ３０２で、逆光が検出されたか否か判断する。ステップ３０２で、肯定判断した場合には、ステップ３０３で、第２の動作モードで動作するように制御する。一方、ステップ３０２で、否定判断した場合には、ステップ３０４で、第１の動作モードで動作するように制御する。
【００８１】
この処理により、逆光が検出された場合にはダイナミックレンジの高い第２の動作モードで動作するため、白飛びや黒つぶれを抑制することができ、動画の画質が劣化することを抑制することができる。
【００８２】
なお、上記ステップ３０１での逆光検出処理は、従来より用いられている処理を用いても良いが、本実施の形態では、画像データが示す画像内に輝度が所定以上の画素の固まりが存在した場合に逆光と判断する。
【００８３】
次に、図１０を用いて、所定の情報として画像データからスミアを検出し、スミアが検出された場合には、第２の動作モードで動作するように制御する処理について説明する。
【００８４】
最初にステップ４０１で、スミア検出処理を行う。次のステップ４０２で、スミアが検出されたか否か判断する。ステップ４０２で、肯定判断した場合には、ステップ４０３で、第２の動作モードで動作するように制御する。一方、ステップ４０２で、否定判断した場合には、ステップ４０４で、第１の動作モードで動作するように制御する。
【００８５】
この処理により、スミアが検出された場合にはダイナミックレンジの高い第２の動作モードで動作するため、白飛びや黒つぶれを抑制することができ、動画の画質が劣化することを抑制することができる。
【００８６】
なお、上記ステップ４０１でのスミア検出処理は、従来より用いられている処理を用いても良いが、本実施の形態では、図１１に示されるように、ＯＢ（Optical Black）領域を用いて検出される。具体的には、まずＯＢ領域は、光が全く入らないＣＣＤ２４の領域である。そして、スミアが発生した場合には、同図に示されるように垂直転送路に電荷が混入することによりＯＢ領域からも電荷が検出される。そこで例えばＯＢ領域に対応する画像データ（この場合はアナログ信号）に一定以上の電荷が検出された場合にスミアと判定することにより、ＯＢ領域を用いてスミアを検出することができる。
【００８７】
次に、図１２を用いて、所定の情報として画像データから所定の速度以上の速度で動く被写体を検出し、所定の速度以上の速度で動く被写体が検出された場合には、第１の動作モードで動作するように制御する処理について説明する。
【００８８】
最初にステップ５０１で、所定の速度以上の速度で動く動体を検出する動体検出処理を行う。次のステップ５０２で、所定の速度以上の速度で動く動体が検出されたか否か判断する。ステップ５０２で、肯定判断した場合には、ステップ５０３で、第１の動作モードで動作するように制御する。一方、ステップ５０２で、否定判断した場合には、ステップ５０４で、第２の動作モードで動作するように制御する。
【００８９】
所定の速度以上の速度で動く動体が検出された場合に、第２の動作モードで動作すると、２つのグループに属する受光素子の露光時間が異なるため、不自然な動画となる。従って、この処理により、所定の速度以上の速度で動く動体が検出された場合には、露光時間が所定時間毎一定である第１の動作モードで動作するため、第２の動作モードで動作した場合と比較して、動画の画質が劣化することを抑制することができる。
【００９０】
なお、上記ステップ５０１での所定の速度以上の速度で動く被写体の検出処理は、従来より用いられている処理を用いても良いが、本実施の形態では、画像データが示す画像の差分演算により動体及びその速度を検出している。
【００９１】
以上説明した各フローチャートに示されるように、ＣＰＵ４０は、予め定められた一方のグループ（グループＡ）に属する受光素子の露光時間が所定時間になるように制御し、一方のグループ（グループＡ）に属する受光素子からのみ信号を取得する第１の動作モード、及び露光制御手段（タイミングジェネレータ３２）により２つのグループ（グループＡ、Ｂ）に属する受光素子の露光時間が各グループ間で異なるように制御し、２つのグループ（グループＡ、Ｂ）に属する受光素子から信号を取得する第２の動作モードのうち、いずれの動作モードで動作するかを、検出手段（各フローチャートに示された検出処理）により検出された所定の情報に応じて制御する。
【００９２】
なお、以上説明した各フローチャートの処理の流れは一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で処理順序を入れ替えたり、新たなステップを追加したり、不要なステップを削除したりすることができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本実施の形態に係るデジタルカメラの外観上の構成を説明する。
【図２】本実施の形態に係るデジタルカメラの電気系の構成を説明する。
【図３】複数の受光素子を含むＣＣＤを示す図である（第１の動作モード）。
【図４】第１の動作モードにおける信号を示すタイムチャートを示す図である。
【図５】複数の受光素子を含むＣＣＤを示す図である（第２の動作モード）。
【図６】第２の動作モードにおける信号を示すタイムチャートを示す図である。
【図７】フリッカが検出された場合の処理を示すフローチャートである。
【図８】顔が検出された場合の処理を示すフローチャートである。
【図９】逆光が検出された場合の処理を示すフローチャートである。
【図１０】スミアが検出された場合の処理を示すフローチャートである。
【図１１】ＯＢ領域とスミアを示す図である。
【図１２】所定の速度以上の速度で動く被写体が検出された場合の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９４】
１０  デジタルカメラ
２６  アナログ信号処理部
３０  デジタル信号処理部
３２  タイミングジェネレータ
３４  モータ駆動部
４０  ＣＰＵ
４６  メモリインタフェース
４８  メモリ
【図１】
2009027512.tif 000003
【図２】
2009027512.tif 000004
【図３】
2009027512.tif 000005
【図５】
2009027512.tif 000006
【図７】
2009027512.tif 000007
【図８】
2009027512.tif 000008
【図９】
2009027512.tif 000009
【図１０】
2009027512.tif 000010
【図１１】
2009027512.tif 000011
【図１２】
2009027512.tif 000012
【図４】
2009027512.tif 000013
【図６】
2009027512.tif 000014