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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024124208
(43)【公開日】2024-09-12
(54)【発明の名称】調光装置及び撮像装置
(51)【国際特許分類】
H04N 23/75 20230101AFI20240905BHJP
H04N 23/55 20230101ALI20240905BHJP
G03B 11/00 20210101ALI20240905BHJP
G03B 7/18 20210101ALI20240905BHJP
【ＦＩ】
H04N23/75
H04N23/55
G03B11/00
G03B7/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023032215
(22)【出願日】2023-03-02
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100132241
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 博史
(74)【代理人】
【識別番号】100135703
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 英隆
(74)【代理人】
【識別番号】100199314
【弁理士】
【氏名又は名称】竹内 寛
(74)【代理人】
【識別番号】100221556
【弁理士】
【氏名又は名称】金田 隆章
(72)【発明者】
【氏名】横井 昇市
(72)【発明者】
【氏名】岸場 道郎
【テーマコード（参考）】
2H002
2H083
5C122
【Ｆターム（参考）】
2H002FB39
2H002FB84
2H002HA01
2H083AA05
2H083AA15
2H083AA26
2H083AA32
2H083AA53
5C122DA03
5C122DA04
5C122EA12
5C122FB07
5C122FF08
5C122FF09
5C122FF13
5C122HB01
(57)【要約】
【課題】反転する駆動電圧が画質に与える影響をより低減可能な調光素子及び撮像装置を提供する。
【解決手段】調光装置は、印加される電圧に応じて、撮像時に被写体から撮像素子に到達する光の量を調節する調光素子と、調光素子に反転する駆動電圧を印加する駆動装置と、駆動装置を制御する制御部と、を備える。制御部は、駆動装置を制御して、予め設定された撮像素子の露光時間の長さに応じて駆動電圧の駆動周波数を変化させる。
【選択図】図１０
【解決手段】調光装置は、印加される電圧に応じて、撮像時に被写体から撮像素子に到達する光の量を調節する調光素子と、調光素子に反転する駆動電圧を印加する駆動装置と、駆動装置を制御する制御部と、を備える。制御部は、駆動装置を制御して、予め設定された撮像素子の露光時間の長さに応じて駆動電圧の駆動周波数を変化させる。
【選択図】図１０
【特許請求の範囲】
【請求項1】
印加される電圧に応じて、撮像時に被写体から撮像素子に到達する光の量を調節する調光素子と、
前記調光素子に反転する駆動電圧を印加する駆動装置と、
前記駆動装置を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記駆動装置を制御して、予め設定された前記撮像素子の露光時間の長さに応じて前記駆動電圧の駆動周波数を変化させる、
調光装置。
前記調光素子に反転する駆動電圧を印加する駆動装置と、
前記駆動装置を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記駆動装置を制御して、予め設定された前記撮像素子の露光時間の長さに応じて前記駆動電圧の駆動周波数を変化させる、
調光装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記露光時間が長い程前記駆動周波数を高くする、請求項１に記載の調光装置。
【請求項3】
前記制御部は、
前記露光時間が所定の時間以上であるとき、前記駆動電圧の駆動周波数を所定の周波数より高くし、
前記露光時間が前記所定の時間より短いとき、前記駆動周波数を前記所定の周波数以下とする、
請求項１に記載の調光装置。
前記露光時間が所定の時間以上であるとき、前記駆動電圧の駆動周波数を所定の周波数より高くし、
前記露光時間が前記所定の時間より短いとき、前記駆動周波数を前記所定の周波数以下とする、
請求項１に記載の調光装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記駆動電圧を前記撮像素子の駆動信号に同期させる、請求項１に記載の調光装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記撮像素子の駆動信号の変化の所定時間前又は後に前記駆動電圧を変化させる、請求項４に記載の調光装置。
【請求項6】
撮像時に前記被写体から前記撮像素子に到達する光を遮光する遮光素子を更に備え、
前記制御部は、前記駆動電圧を前記遮光素子による遮光のタイミングに同期させる、請求項１に記載の調光装置。
前記制御部は、前記駆動電圧を前記遮光素子による遮光のタイミングに同期させる、請求項１に記載の調光装置。
【請求項7】
撮像時に前記被写体から前記撮像素子に到達する光を遮光する遮光素子を更に備え、
前記制御部は、
前記遮光素子による前記光の遮光のタイミングを制御し、
前記遮光素子に前記光を遮光させている間に前記駆動電圧を変化させる、請求項１に記載の調光装置。
前記制御部は、
前記遮光素子による前記光の遮光のタイミングを制御し、
前記遮光素子に前記光を遮光させている間に前記駆動電圧を変化させる、請求項１に記載の調光装置。
【請求項8】
前記制御部は、前記撮像素子の駆動信号の出力時間間隔を、前記撮像素子の読み出し時間と前記露光時間との和より長くする、請求項４に記載の調光装置。
【請求項9】
前記制御部は、
動画像用の露光時間と静止画像用の露光時間を決定し、
動画像の撮影時には、前記動画像用の露光時間の長さに応じて前記駆動電圧の駆動周波数を変化させ、
静止画像の撮影時には、
前記静止画像用の露光時間が所定の時間以上であるとき、前記駆動電圧の駆動周波数を所定の周波数より高くし、
前記静止画像用の露光時間が前記所定の時間より短いとき、前記駆動電圧を反転させない、
請求項１に記載の調光装置。
動画像用の露光時間と静止画像用の露光時間を決定し、
動画像の撮影時には、前記動画像用の露光時間の長さに応じて前記駆動電圧の駆動周波数を変化させ、
静止画像の撮影時には、
前記静止画像用の露光時間が所定の時間以上であるとき、前記駆動電圧の駆動周波数を所定の周波数より高くし、
前記静止画像用の露光時間が前記所定の時間より短いとき、前記駆動電圧を反転させない、
請求項１に記載の調光装置。
【請求項10】
前記調光素子は、印加される電圧に応じて透過光量を調節する液晶素子を含む、請求項１に記載の調光装置。
【請求項11】
請求項１～１０のいずれかに記載の調光装置と、
被写体を撮像して画像データを生成する撮像素子と、
を備える撮像装置。
被写体を撮像して画像データを生成する撮像素子と、
を備える撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、調光装置及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、レンズと、レンズの光軸上に設けられた撮像素子と、レンズと撮像素子との間に設けられた調光素子と、を備える撮像装置が開示されている。調光素子は、レンズから撮像素子に向かう光の量を調整する。さらに、特許文献１の撮像装置は、両端電極となる２枚の電極に挟まれた液晶層が、複数、透過光の光軸方向に並んで配置される液晶調光素子と、前記液晶調光素子に対して、各液晶層の両端電極に所定周期で反転する駆動信号を与えるとともに、各駆動信号は位相が同相又は逆相の関係からずれた信号とする調光駆動部と、を備える。特許文献１には、上記構成により、液晶調光素子の各液晶層の反転タイミングが交流駆動信号の周波数の反転タイミングから分散されるようにし、撮像画像の品質の劣化を低減することができると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０１７／０６１１６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示の目的は、反転する駆動電圧が画質に与える影響をより低減可能な調光素子及び撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一態様に係る調光装置は、印加される電圧に応じて、撮像時に被写体から撮像素子に到達する光の量を調節する調光素子と、調光素子に反転する駆動電圧を印加する駆動装置と、駆動装置を制御する制御部と、を備え、制御部は、駆動装置を制御して、予め設定された撮像素子の露光時間の長さに応じて駆動電圧の駆動周波数を変化させる。
【0006】
本開示の一態様に係る撮像装置は、上記の調光装置と、被写体を撮像して画像データを生成する撮像素子と、を備える。
【発明の効果】
【0007】
本開示によると、反転する駆動電圧が画質に与える影響をより低減可能な調光素子及び撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施形態１に係るデジタルカメラの構成を示すブロック図
【図2】調光素子の構成例と調光の原理を説明するための模式図
【図3】調光素子の構成例と調光の原理を説明するための模式図
【図4】調光装置が高周波駆動する場合のイメージセンサの各ラインについて、露光時間と、駆動電圧の反転のタイミングとの関係を説明するための模式図
【図5】高周波駆動の場合に露光時間が短いときの撮像画像を示す模式図
【図6】高周波駆動の場合に露光時間が長いときの撮像画像を示す模式図
【図7A】調光装置が低周波駆動する場合のイメージセンサの各ラインについて、露光時間が長い場合における、露光時間と駆動電圧の反転のタイミングとの関係を説明するための模式図
【図7B】調光装置が低周波駆動する場合のイメージセンサの各ラインについて、露光時間が短い場合における、露光時間と駆動電圧の反転のタイミングとの関係を説明するための模式図
【図8】低周波駆動の場合に露光時間が長いときの撮像画像を示す模式図
【図9】低周波駆動の場合に露光時間が短いときの撮像画像を示す模式図
【図10】実施形態１に係る調光処理を示すフローチャート
【図11】実施形態２に係る調光処理を示すフローチャート
【図14】実施形態２に係る調光処理における駆動電圧の制御を説明するためのタイミングチャート
【図15】実施形態２に係る調光処理における駆動電圧の制御を説明するためのタイミングチャート
【図16】実施形態２に係る調光処理における駆動電圧の制御を説明するためのタイミングチャート
【図17】第２変形例に係る調光素子の構成を示す模式図
【図18】第４変形例に係るグローバルシャッタ方式のイメージセンサの各ラインについて、露光時間と、駆動電圧の反転のタイミングとの関係を説明するための模式図
【図19】第７変形例に係るフォーカルプレインシャッタを遮光素子として用いた方式のイメージセンサの各ラインについて、露光時間と、駆動電圧の反転のタイミングとの関係を説明するための模式図
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、適宜図面を参照しながら、実施形態を説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【0010】
なお、発明者（ら）は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面及び以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図しない。
【0011】
１．実施形態１
１－１．構成
１－１－１．デジタルカメラの構成例
図１は、本開示の実施形態１に係るデジタルカメラ１００（撮像装置の一例）の構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１００は、光学系１１０と、調光装置１０と、イメージセンサ１１５と、画像処理部１２０と、バッファメモリ１２５と、表示モニタ１３０と、制御部１３５とを備える。さらに、デジタルカメラ１００は、カードスロット１４１と、通信モジュール１４３と、フラッシュメモリ１４５と、操作部１５０とを備える。
１－１．構成
１－１－１．デジタルカメラの構成例
図１は、本開示の実施形態１に係るデジタルカメラ１００（撮像装置の一例）の構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１００は、光学系１１０と、調光装置１０と、イメージセンサ１１５と、画像処理部１２０と、バッファメモリ１２５と、表示モニタ１３０と、制御部１３５とを備える。さらに、デジタルカメラ１００は、カードスロット１４１と、通信モジュール１４３と、フラッシュメモリ１４５と、操作部１５０とを備える。
【0012】
光学系１１０は、フォーカスレンズ、ズームレンズ、光学式手ぶれ補正レンズ（ＯＩＳ）、絞り、シャッタ等を含む。光学系１１０に含まれる各種レンズは、１又は複数のレンズで構成される。
【0013】
調光装置１０は、調光素子１１と、調光素子１１に交流の駆動電圧を印加する駆動装置１４とを含む。交流の駆動電圧は、本開示の「反転する駆動電圧」の一例である。反転する駆動電圧は、定期的又は不定期的に正負が反転する駆動電圧である。本開示では、調光素子１１と駆動装置１４だけでなく、制御部１３５又は制御部１３５のうち調光制御機能を有する部分を更に含む構成を調光装置と呼ぶ場合がある。
【0014】
調光素子１１は、駆動電圧の大きさに応じて、撮像時に被写体からイメージセンサ１１５に到達する光の量を調節する。したがって、調光素子１１は、被写体とイメージセンサ１１５との間に配置される。例えば、調光素子１１は、光学系１１０とイメージセンサ１１５との間に配置される。本実施形態では、調光素子１１は、液晶素子１２，１３を備える。調光装置１０の詳細については後述する。
【0015】
イメージセンサ１１５は、光学系１１０を介して形成された被写体像を撮像して画像データを生成する。画像データは、動画像データ、静止画像データ及びライブビュー画像データを含む。ライブビュー画像データが示すライブビュー画像は主に動画像であり、リアルタイムで表示モニタ１３０に表示される画像である。ユーザは、ライブビュー画像を参照することで被写体の状況を確認でき、これにより例えば撮影画像の構図を決定することができる。
【0016】
イメージセンサ１１５は、所定のフレームレート（例えば、２４フレーム／秒（ｆｐｓ）、３０ｆｐｓ、６０ｆｐｓ等）で新しいフレームの画像データを生成する。イメージセンサ１１５は、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＣＣＤイメージセンサ、又はＮＭＯＳイメージセンサなど、種々のイメージセンサを用いてもよい。イメージセンサ１１５は、本実施形態における撮像素子の一例である。
【0017】
イメージセンサ１１５の画素は、２次元アレイ状に配列されている。例えば、イメージセンサ１１５は、垂直方向に配列された複数の１次元センサアレイ（ライン）を含む。各ラインにおいては、複数の画素が水平方向に配列されている。
【0018】
画像処理部１２０は、イメージセンサ１１５から出力された画像データ又はメモリカード１４２から読み出した画像データに対して所定の処理を施す。処理後の画像データは、例えば表示モニタ１３０に表示され、又はメモリカード１４２、フラッシュメモリ１４５等に記憶される。所定の処理としては、ホワイトバランス補正、ガンマ補正、ＹＣ変換処理、電子ズーム処理、圧縮処理、伸張処理等が挙げられるが、これらに限定されない。画像処理部１２０は、ハードワイヤードな電子回路で構成されてもよいし、プログラムを用いたマイクロコンピュータ等で構成されてもよい。
【0019】
表示モニタ１３０は、情報を表示することができる液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の表示装置である。例えば、表示モニタ１３０は、画像処理部１２０で処理された画像データが示す画像を表示する。また、表示モニタ１３０は、ユーザがデジタルカメラ１００の設定を確認するためのメニュー画面を表示する。
【0020】
制御部１３５は、デジタルカメラ１００全体の動作を制御する。制御部１３５は、プログラムを実行することで所定の機能を実現するように構成されたプロセッサを含んでもよい。例えば、制御部１３５は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ、ＤＳＵ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等の種々のプロセッサで実現できる。制御部１３５は、１又は複数のプロセッサで構成されてもよい。また、制御部１３５は、画像処理部１２０、バッファメモリ１２５等と共に１つの半導体チップで構成されてもよい。
【0021】
バッファメモリ１２５は、画像処理部１２０や制御部１３５のワークメモリとして機能する記録媒体である。バッファメモリ１２５は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等により実現される。フラッシュメモリ１４５は不揮発性の記録媒体である。各メモリ１２５，１４５は、それぞれ本実施形態における記憶部の一例である。
【0022】
カードスロット１４１には、メモリカード１４２が着脱可能に挿入される。カードスロット１４１は、メモリカード１４２を電気的及び機械的に接続可能である。メモリカード１４２は、内部にフラッシュメモリ等の記録素子を備えた外部メモリである。メモリカード１４２は、画像処理部１２０で生成される画像データ等の情報を格納することができる。
【0023】
通信モジュール１４３は、既存の有線通信規格又は無線通信規格に従ってデータ通信を行う。例えば、デジタルカメラ１００は、通信モジュール１４３を介して、インターネット等の通信ネットワーク、外部機器等と通信することができる。デジタルカメラ１００は、通信モジュール１４３を介して、他の機器と直接通信を行ってもよいし、アクセスポイント経由で通信を行ってもよい。
【0024】
操作部１５０は、ユーザによる操作を受け付けるユーザインタフェースの総称である。操作部１５０は、例えば、レリーズボタン等のボタン、レバー、モードダイヤル、タッチパネル、スイッチを含む。操作部１５０はハードキーに限定されず、例えば表示モニタ１３０に表示される仮想的なボタン等のソフトウェアキーを含んでもよい。操作部１５０は、ユーザによる操作を受け付けると、ユーザ操作に対応した操作信号を制御部１３５に送信する。
【0025】
１－１－２．調光素子の構成例
図２及び図３は、調光素子１１の構成例と調光の原理を説明するための模式図である。調光素子１１は、図２の状態では入射光を遮光し、図３の状態では透過させる。図２及び図３には、説明の便宜のために、互いに直交する仮想的なｘ，ｙ，ｚ軸を示している。ｚ軸の方向は、図１のデジタルカメラ１００における光学系１１０の光路の方向に略一致する。
図２及び図３は、調光素子１１の構成例と調光の原理を説明するための模式図である。調光素子１１は、図２の状態では入射光を遮光し、図３の状態では透過させる。図２及び図３には、説明の便宜のために、互いに直交する仮想的なｘ，ｙ，ｚ軸を示している。ｚ軸の方向は、図１のデジタルカメラ１００における光学系１１０の光路の方向に略一致する。
【0026】
液晶素子１２，１３はそれぞれ、二色性色素分子（ゲスト）Ｇと液晶分子（ホスト）Ｈとを含むゲスト－ホスト型の液晶素子である。駆動装置１４から駆動電圧Ｖの供給を受けるために、液晶素子１２，１３はそれぞれ、図示しない電極に挟まれている。この構成は４枚の電極を有する。
【0027】
あるいは、液晶素子１２，１３の両方が一対の電極に挟まれていてもよい。この構成は２枚の電極を有する。
【0028】
二色性色素分子Ｇは、液晶分子Ｈと同方向に配向される。図２では、液晶素子１２，１３に電圧は印加されていない（駆動電圧Ｖは０である）。電圧は印加されていない状態では、液晶素子１２の二色性色素分子Ｇ及び液晶分子Ｈはｘ方向に配向され、液晶素子１３の二色性色素分子Ｇ及び液晶分子Ｈはｙ方向に配向されている。
【0029】
偏光方向が任意である入射光が、電圧が印加されていない液晶素子１２に入射すると、入射光のうちｘ方向に偏光した部分は液晶素子１２の二色性色素分子Ｇにより遮光される。したがって、入射光のうちｙ方向に偏光した部分のみが液晶素子１２を透過する。このｙ偏光した光は、ｙ方向に配向された液晶素子１３の二色性色素分子Ｇに遮光され、液晶素子１３を透過できない。したがって、電圧が印加されていない状態では、入射光は液晶素子１２，１３により遮光される（ノーマリーブラック）。
【0030】
図３に示すように、駆動装置１４によって駆動電圧Ｖが印加されると、液晶素子１２，１３の液晶分子Ｈの配向はｚ方向に変化し、これに応じて二色性色素分子Ｇの配向もｚ方向に変化する。液晶素子１２，１３の二色性色素分子Ｇの配向がｚ方向であると、入射光は液晶素子１２，１３を透過することができる。このようにして、駆動装置１４を制御する制御部１３５は、液晶素子１２，１３を含む調光素子１１の透過率を制御することができる。
【0031】
液晶素子に直流電圧が印加されると、正負電荷の偏りにより液晶素子が劣化し、液晶素子の寿命が短くなる。これを防止するために、液晶素子に交流の駆動電圧を印加する技術が知られている。図３も、駆動電圧Ｖが交流である例を示している。
【0032】
駆動電圧Ｖが交流である場合、駆動電圧Ｖの反転のタイミングで調光素子１１を透過する光量が変化する現象（明滅）が発生する。例えば、調光素子１１の透過率が、駆動電圧Ｖの反転のタイミングで、意図した透過率（反転のタイミング以外の期間における透過率）より低くなる。そのため、撮像画像にスジ、ムラ等が生じ、画質に影響を与えることがある。
【0033】
１－２．交流の駆動電圧が画質に与える影響
以下、図４～９を参照して、交流の駆動電圧Ｖが画質に与える影響の有無とその程度について説明する。
以下、図４～９を参照して、交流の駆動電圧Ｖが画質に与える影響の有無とその程度について説明する。
【0034】
１－２－１．高周波駆動の場合
図４は、調光装置１０が高周波駆動する場合のイメージセンサ１１５の各ラインについて、露光時間と、駆動電圧Ｖの反転のタイミングとの関係を説明するための模式図である。図４に示した例では、イメージセンサ１１５は、垂直方向に配列されたＮ（Ｎは２以上の整数）個の１次元センサアレイ（ライン）を含む。図４では、イメージセンサ１１５に到達する入射光が駆動電圧Ｖの反転のタイミングで減少することを、垂直方向に延びる縞模様又は破線で示している。
図４は、調光装置１０が高周波駆動する場合のイメージセンサ１１５の各ラインについて、露光時間と、駆動電圧Ｖの反転のタイミングとの関係を説明するための模式図である。図４に示した例では、イメージセンサ１１５は、垂直方向に配列されたＮ（Ｎは２以上の整数）個の１次元センサアレイ（ライン）を含む。図４では、イメージセンサ１１５に到達する入射光が駆動電圧Ｖの反転のタイミングで減少することを、垂直方向に延びる縞模様又は破線で示している。
【0035】
イメージセンサ１１５に重畳して表示された２つの四角形は、ローリングシャッタ方式を採用したときの各ラインの露光タイミングを示している。左側の四角形は、露光時間がｔ１である（露光時間が短い）ときの各ラインの露光タイミングを示し、右側の四角形は、露光時間がｔ２（＞ｔ１）である（露光時間が長い）ときの各ラインの露光タイミングを示している。図４に示したローリングシャッタ方式では、イメージセンサ１１５は、上方のラインから下方へ向けて順次露光される。
【0036】
露光時間は、例えば、撮影前にユーザによって設定される。ユーザは、露光時間がｔ１であるかｔ２であるかを選択できる。あるいは、露光時間は、周囲の明るさ等の環境に応じて制御部１３５が自動的に設定してもよい。
【0037】
例えば、図４の露光時間ｔ１は所定の時間閾値ｔｔｈより短く、露光時間ｔ２は時間閾値ｔｔｈ以上である。時間閾値ｔｔｈは、例えば４ＴＨ以上、例えば６ＴＨ、８ＴＨ等に設定されるが、これらに限定されない。ここで、ＴＨは、高周波駆動の場合の駆動電圧Ｖの周期である。高周波駆動の場合、駆動電圧Ｖの駆動周波数ｆＨは例えば１～１０ｋＨｚであり、ＴＨは１／ｆＨである。
【0038】
図５は、高周波駆動の場合に露光時間が短い（例えば、露光時間が図４のｔ１である）ときの撮像画像Ｉ１を示す模式図である。撮像画像Ｉ１では、駆動電圧Ｖの反転による明滅の影響が、水平方向に延びるスジ又は縞となって表れている。このように、高周波駆動の場合には、露光時間が短いと、駆動電圧Ｖの反転による明滅の影響が撮像画像Ｉ１に比較的顕著に表れる。
【0039】
図６は、高周波駆動の場合に露光時間が長い（例えば、露光時間が図４のｔ２である）ときの撮像画像Ｉ２を示す模式図である。高周波駆動の場合に露光時間が長いと、駆動電圧Ｖの反転の影響が発生する期間（図４で破線で示された箇所）の総計は、各ラインにおいてほぼ等しくなる。したがって、図６の撮像画像Ｉ２では、図５と異なり、ライン間の明暗の差が顕著に表れることはない。
【0040】
そこで、本実施形態では、制御部１３５は、露光時間が所定の時間閾値ｔｔｈより長いとき、駆動装置１４を制御して、駆動電圧Ｖの駆動周波数を所定の周波数ｆｔｈより高くする。ここで、所定の周波数ｆｔｈは、例えば１～１０ｋＨｚである。これにより、交流の駆動電圧Ｖが画質に与える影響を低減することができる。
【0041】
１－２－２．低周波駆動の場合
図７Ａ及び図７Ｂは、調光装置１０が低周波駆動する場合のイメージセンサ１１５の各ラインについて、露光時間と、駆動電圧Ｖの反転のタイミングとの関係を説明するための模式図である。
図７Ａ及び図７Ｂは、調光装置１０が低周波駆動する場合のイメージセンサ１１５の各ラインについて、露光時間と、駆動電圧Ｖの反転のタイミングとの関係を説明するための模式図である。
【0042】
制御部１３５により、時間Ｔｎにおける、イメージセンサ１１５の垂直同期信号ＶＤから、読み出し時間Ｒにかけて、露光時間ｔ３（図７Ａ参照）又はｔ４（図７Ｂ参照）の露光が、画像処理部１２０に、読み出される。制御部１３５は、イメージセンサ１１５に、時間Ｔｎ－１までに、イメージセンサ１１５の、非蓄積時間Ｓｔ３又はＳｔ４を設定する。一般にイメージセンサは、フォトダイオードが搭載されており、電子シャッタ・パルスにより、非蓄積時間の間、フォトダイオードに蓄積される電荷を、イメージセンサの基板に放出することで、露光時間を調節する。図７Ａの非蓄積時間Ｓｔ３は、イメージセンサ１１５の垂直同期信号ＶＤの出力時間間隔ＴＶＤから、露光時間ｔ３を減算した、時間間隔である。図７Ｂの非蓄積時間Ｓｔ４は、イメージセンサ１１５の垂直同期信号ＶＤの出力時間間隔ＴＶＤから、露光時間ｔ４を減算した、時間間隔である。
【0043】
露光時間ｔ３又はｔ４に対して、駆動電圧Ｖの反転時を、先行時間Ａだけ先行させる。先行時間Ａは、駆動電圧Ｖの反転による明滅を避けるための時間間隔であり、例えば０．５ＴＨを設定する。
【0044】
低周波駆動の場合、駆動電圧Ｖの駆動周波数ｆＬは例えば１０～１００Ｈｚであり、駆動電圧Ｖの周期ＴＬは１／ｆＬである。図７Ａの露光時間ｔ３は時間閾値ｔｔｈ以上であり、図７Ｂの露光時間ｔ４は時間閾値ｔｔｈより短い。
【0045】
図８は、低周波駆動の場合に露光時間が長いときの撮像画像Ｉ３を示す模式図である。低周波駆動の場合に露光時間が長いときとは、例えば、露光時間が図７Ａのｔ３であるとき、露光時間又は読み出し時間Ｒと駆動電圧Ｖの反転のタイミングとが重なるとき等である。露光時間又は読み出し時間Ｒと駆動電圧Ｖの反転のタイミングとが重なるときの一例は、露光時間と読み出し時間Ｒと先行時間Ａとの和がＴＬ／２以上であるときである。
【0046】
図８の撮像画像Ｉ３では、駆動電圧Ｖの反転による明滅の影響が表れている。露光時間が長いと、明度の高い画像が得られる一方で、低周波駆動の場合には、図８に示すように駆動電圧Ｖの反転による明滅の影響が撮像画像Ｉ３に比較的顕著に表れる。
【0047】
図９は、低周波駆動の場合に露光時間が短い（例えば、露光時間が図７Ｂのｔ４である）ときの撮像画像Ｉ４を示す模式図である。このように、露光時間又は読み出し時間Ｒと駆動電圧Ｖの反転のタイミングとが重ならない場合、撮像画像Ｉ４では、図８と異なり、ライン間の明暗の差が顕著に表れることはない。
【0048】
そこで、本実施形態では、制御部１３５は、露光時間が所定の時間閾値ｔｔｈより短いとき、駆動装置１４を制御して、駆動電圧Ｖの駆動周波数を所定の周波数ｆｔｈより低いｆＬとする。これにより、交流の駆動電圧Ｖが画質に与える影響を低減することができる。
【0049】
さらに、本実施形態では、露光時間又は読み出し時間Ｒと駆動電圧Ｖの反転のタイミングとが重ならないようにするために、制御部１３５は、低周波の駆動電圧Ｖを、イメージセンサ１１５の駆動信号、例えば垂直同期信号ＶＤに同期させる。これにより、図７Ｂに示すように、駆動電圧Ｖの反転のタイミングの直後に露光を開始し、露光時間又は読み出し時間Ｒと駆動電圧Ｖの反転のタイミングとが重なる可能性を低減することができる。
【0050】
１－３．動作
図１０は、本実施形態に係る調光処理を示すフローチャートである。本処理は、制御部１３５によって、例えば露光時間Ｔｅが設定又は変更される度に実行される。
図１０は、本実施形態に係る調光処理を示すフローチャートである。本処理は、制御部１３５によって、例えば露光時間Ｔｅが設定又は変更される度に実行される。
【0051】
まず、制御部１３５は、設定された露光時間Ｔｅを取得する（Ｓ１１）。例えば、撮影前にユーザが操作部１５０を用いて所望の露光時間を選択すると、制御部１３５は、ユーザの選択に基づいて露光時間Ｔｅを設定する。あるいは、制御部１３５は、周囲の明るさ等の環境に応じて露光時間Ｔｅを設定してもよい。
【0052】
次に、制御部１３５は、露光時間Ｔｅが時間閾値ｔｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ１２）。
【0053】
露光時間Ｔｅが時間閾値ｔｔｈ以上である場合（Ｓ１２でＹｅｓ）、制御部１３５は、調光素子１１を高周波駆動する（Ｓ１３）。例えば、制御部１３５は、駆動装置１４を制御して、駆動電圧Ｖの駆動周波数を所定の周波数ｆｔｈより高くする。これにより、交流の駆動電圧Ｖが画質に与える影響を低減することができる。
【0054】
ステップＳ１２において露光時間Ｔｅが時間閾値ｔｔｈより短い場合（Ｓ１２でＮｏ）、制御部１３５は、調光素子１１を低周波駆動する（Ｓ１４）。例えば、制御部１３５は、駆動装置１４を制御して、駆動電圧Ｖの駆動周波数を所定の周波数ｆｔｈより低くする。
【0055】
低周波駆動の場合、制御部１３５は、駆動電圧Ｖをイメージセンサ１１５の駆動信号に同期させる（Ｓ１５）。例えば、制御部１３５は、駆動電圧Ｖの立ち上がり及び立ち下がりのうちの少なくとも一方を、イメージセンサ１１５の垂直同期信号ＶＤの立ち上がり又は立ち下がりに同期させる。これにより、図７Ｂに示すように、駆動電圧Ｖの反転のタイミングの直後に露光を開始し、露光時間又は読み出し時間Ｒと駆動電圧Ｖの反転のタイミングとが重なる可能性を低減することができる。
【0056】
ここで、第１の信号を第２の信号に同期させるとは、第１の信号の立ち上がり又は立ち下がりの時刻と、第２の信号の立ち上がり又は立ち下がりの時刻とを完全に一致させることだけでなく、第１の信号の変化の所定時間後又は前に第２の信号を変化させることをも含む。本実施形態では、例えば、垂直同期信号ＶＤの立ち上がりの所定時間前又は後に駆動電圧Ｖが反転してもよいし、駆動電圧Ｖの反転タイミングの所定時間前又は後に垂直同期信号ＶＤが立ち上がってもよい。
【0057】
ステップＳ１３又はＳ１５の後、制御部１３５は、露光及び読み出しを含む撮影動作を行う（Ｓ１６）。駆動電圧Ｖを低周波駆動する場合の撮影動作では、制御部１３５は、イメージセンサ１１５の垂直同期信号ＶＤの出力時間間隔ＴＶＤ（図７Ａ及び図７Ｂ参照）を、イメージセンサ１１５の読み出し時間Ｒと露光時間Ｔｅとの和より長くしてもよい。これにより、露光時間又は読み出し時間と駆動電圧Ｖの反転のタイミングとが重なることを防止することができる。
【0058】
制御部１３５は、イメージセンサ１１５及び画像処理部１２０により生成された画像データを表示モニタ１３０に表示し、又はメモリカード１４２、フラッシュメモリ１４５等に格納する。
【0059】
１－４．効果等
以上のように、本実施形態に係る調光装置１０は、印加される電圧に応じて、撮像時に被写体からイメージセンサ１１５に到達する光の量を調節する調光素子１１と、調光素子１１に交流の駆動電圧Ｖを印加する駆動装置１４と、駆動装置１４を制御する制御部１３５と、を備える。制御部１３５は、駆動装置１４を制御して、予め設定されたイメージセンサ１１５の露光時間Ｔｅの長さに応じて駆動電圧Ｖの駆動周波数を変化させる。これにより、交流の駆動電圧Ｖが画質に与える影響を低減することができる。
以上のように、本実施形態に係る調光装置１０は、印加される電圧に応じて、撮像時に被写体からイメージセンサ１１５に到達する光の量を調節する調光素子１１と、調光素子１１に交流の駆動電圧Ｖを印加する駆動装置１４と、駆動装置１４を制御する制御部１３５と、を備える。制御部１３５は、駆動装置１４を制御して、予め設定されたイメージセンサ１１５の露光時間Ｔｅの長さに応じて駆動電圧Ｖの駆動周波数を変化させる。これにより、交流の駆動電圧Ｖが画質に与える影響を低減することができる。
【0060】
制御部１３５は、露光時間Ｔｅが長い程、駆動周波数を高くしてもよい。例えば、制御部１３５は、露光時間Ｔｅが所定の時間ｔｔｈ以上であるとき、駆動電圧Ｖの駆動周波数を所定の周波数ｆｔｈより高くし、露光時間Ｔｅが所定の時間ｔｔｈより短いとき、駆動周波数を所定の周波数ｆｔｈ以下とする。駆動周波数が高い場合に露光時間が長いと、駆動電圧Ｖの反転の影響が発生する期間の総計は、イメージセンサ１１５の各ラインにおいてほぼ等しくなる。したがって、交流の駆動電圧Ｖが画質に与える影響を低減することができる。
【0061】
制御部１３５は、駆動電圧Ｖをイメージセンサ１１５の駆動信号に同期させてもよい。これにより、露光時間又は読み出し時間と駆動電圧Ｖの反転のタイミングとが重なる可能性を低減することができる。
【0062】
制御部１３５は、イメージセンサ１１５の駆動信号の変化の所定時間前又は後に駆動電圧Ｖを変化させてもよい。これにより、露光時間又は読み出し時間と駆動電圧Ｖの反転のタイミングとが重なる可能性を低減することができる。
【0063】
制御部１３５は、イメージセンサ１１５の駆動信号の出力時間間隔ＴＶＤを、イメージセンサ１１５の読み出し時間Ｒと露光時間Ｔｅとの和より長くしてもよい。これにより、露光時間又は読み出し時間と駆動電圧Ｖの反転のタイミングとが重なる可能性を低減することができる。
【0064】
２．実施形態２
実施形態２では、制御部１３５は、ライブビュー画像を表示モニタ１３０に表示するライブビューモードと、静止画像撮影モードとを切り替えることができる。例えば、ユーザは、表示モニタ１３０に表示されたライブビュー画像を参照することで構図を決定し、レリーズボタンを押下することで静止画像撮影モードに移行して静止画像撮影と保存を行うことができる。
実施形態２では、制御部１３５は、ライブビュー画像を表示モニタ１３０に表示するライブビューモードと、静止画像撮影モードとを切り替えることができる。例えば、ユーザは、表示モニタ１３０に表示されたライブビュー画像を参照することで構図を決定し、レリーズボタンを押下することで静止画像撮影モードに移行して静止画像撮影と保存を行うことができる。
【0065】
表示モニタ１３０にリアルタイムで表示されるライブビュー画像は、ユーザによる構図確認のため、高画質である必要性が低い場合がある。このような場合には、イメージセンサ１１５の画素の信号を部分的に読み出すことにより、読み出し時間の総計を短くすることができる。これに対して、静止画像撮影を行う場合には、イメージセンサ１１５の全画素の信号を読み出すこと、又は読み出し対象の画素を間引く程度をライブビュー画像の場合より控えめにすることがある。したがって、読み出し時間の総計が長くなり、読み出し時間と露光時間と先行時間Ａとの和がＴＬ／２より長くなり、露光時間又は読み出し時間Ｒと駆動電圧Ｖの反転のタイミングとが重なるおそれがある。
【0066】
そこで、実施形態２では、静止画像撮影モードにおいて、露光時間が所定の時間閾値より短い場合、駆動電圧Ｖを所定値に固定するこれにより、静止画像撮影時の露光及び読み出しの最中に駆動電圧Ｖが反転しないため、駆動電圧Ｖの反転が画質に与える影響を低減することができる。
【0067】
図１１は、実施形態２に係る調光処理を示すフローチャートである。制御部１３５は、デジタルカメラ１００及び調光装置１０をライブビューモードＳ２１で動作させる。制御部１３５は、静止画像撮影指示（Ｓ２２）を受信すると、静止画像撮影モードＳ２３に移行する。
【0068】
制御部１３５は、静止画像撮影モードＳ２３における静止画像撮影が完了すると、垂直同期信号ＶＤのタイミングを調整し（Ｓ２４）、その後ライブビューモードＳ２１に戻る。調整ステップＳ２４は、例えば、表示モニタ１３０のフレームレート（例えば６０ｆｐｓ）に垂直同期信号ＶＤを同期させるために行われる。
【0069】
図１２は、ライブビューモードＳ２１における処理を示すフローチャートである。図１２のステップＳ１１～Ｓ１６は、図１０のステップＳ１１～Ｓ１６と同様であるため説明を省略する。図１２のステップＳ１７では、制御部１３５は、ライブビュー画像を表示モニタ１３０に表示する。
【0070】
図１３は、静止画像撮影モードＳ２３における処理を示すフローチャートである。
【0071】
まず、制御部１３５は、静止画像用の露光時間Ｔｅ２を取得する（Ｓ３１）。例えば、制御部１３５は、操作部１５０を用いたユーザの選択に基づいて露光時間Ｔｅ２を設定する。あるいは、制御部１３５は、周囲の明るさ等の環境に応じて露光時間Ｔｅ２を設定してもよい。
【0072】
次に、制御部１３５は、露光時間Ｔｅ２が時間閾値ｔｔｈ２以上であるか否かを判定する（Ｓ３２）。時間閾値ｔｔｈ２は、図１２の時間閾値ｔｔｈと同一であってもよいし、異なってもよい。
【0073】
露光時間Ｔｅ２が時間閾値ｔｔｈ２以上である場合（Ｓ３２でＹｅｓ）、制御部１３５は、調光素子１１を高周波駆動する（Ｓ３３）。
【0074】
ステップＳ３２において露光時間Ｔｅ２が時間閾値ｔｔｈ２より短い場合（Ｓ３２でＮｏ）、制御部１３５は、駆動電圧Ｖを所定値に固定する（Ｓ３４）。あるいは、制御部１３５は、駆動電圧Ｖを反転させないように駆動装置１４を制御してもよい。これにより、駆動電圧Ｖが反転しないため、駆動電圧Ｖの反転が画質に与える影響を低減することができる。
【0075】
ステップＳ３３又はＳ３４の後、制御部１３５は、露光及び読み出しを含む静止画像の撮影動作を行う（Ｓ３５）。静止画像の撮影動作では、制御部１３５は、イメージセンサ１１５の駆動信号の出力時間間隔ＴＶＤ２（後述の図１４参照）を、イメージセンサ１１５の読み出し時間Ｒと露光時間Ｔｅ２との和より長くしてもよい。これにより、露光時間又は読み出し時間と駆動電圧Ｖの反転のタイミングとが重なる可能性を低減することができる。
【0076】
次に、制御部１３５は、イメージセンサ１１５及び画像処理部１２０により生成された静止画像データをメモリカード１４２、フラッシュメモリ１４５等に保存する（Ｓ３６）。
【0077】
図１４～１６は、実施形態２に係る調光処理における駆動電圧Ｖの制御を説明するためのタイミングチャートである。
【0078】
図１４及び図１５は、露光時間Ｔｅ２が時間閾値ｔｔｈ２より短い場合（図１３のＳ３２でＮｏの場合）のタイミングチャートである。図１４は、ライブビューモードＳ２１で低周波駆動の場合（図１２のＳ１２でＮｏの場合）を示している。ライブビューモードＳ２１中に静止画像撮影指示があると、調光装置１０のモードは、所定期間後、静止画像撮影モードＳ２３に移行する。図１５は、ライブビューモードＳ２１で高周波駆動の場合（図１２のＳ１２でＹｅｓの場合）を示している。図１４及び図１５では、露光時間Ｔｅ２が時間閾値ｔｔｈ２より短い場合ため、静止画像撮影モードＳ２３において駆動電圧Ｖは所定値に固定される（Ｓ３４）。
【0079】
図１６は、露光時間Ｔｅ２が時間閾値ｔｔｈ２以上である場合（図１３のＳ３２でＹｅｓの場合）のタイミングチャートである。この場合、駆動電圧Ｖは高周波駆動される（Ｓ３３）。これにより、交流の駆動電圧Ｖが画質に与える影響を低減することができる。
【0080】
なお、移行直前にライブビュー画像を生成しても、表示モニタ１３０には表示しないため、制御部１３５は、図１４～１６に示すように、移行直前にはライブビュー画像を生成しなくてもよい。
【0081】
３．他の実施形態
以上のように、本開示における技術の例示として、実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置換、付加、省略などを行った実施形態にも適用可能である。また、上記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。そこで、以下、他の実施形態を例示する。
以上のように、本開示における技術の例示として、実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置換、付加、省略などを行った実施形態にも適用可能である。また、上記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。そこで、以下、他の実施形態を例示する。
【0082】
３－１．第１変形例
上記の実施形態１では、液晶素子１２，１３が、駆動電圧Ｖが印加されていない状態では入射光を遮光する構成（ノーマリーブラック）について説明した。しかしながら、本開示の液晶素子はこれに限定されず、駆動電圧Ｖが印加されていない状態で入射光の透過率が最大となり、駆動電圧Ｖが印加された状態では入射光を遮光する構成（ノーマリーホワイト）であってもよい。
上記の実施形態１では、液晶素子１２，１３が、駆動電圧Ｖが印加されていない状態では入射光を遮光する構成（ノーマリーブラック）について説明した。しかしながら、本開示の液晶素子はこれに限定されず、駆動電圧Ｖが印加されていない状態で入射光の透過率が最大となり、駆動電圧Ｖが印加された状態では入射光を遮光する構成（ノーマリーホワイト）であってもよい。
【0083】
３－２．第２変形例
上記の実施形態１では、２つの液晶素子１２，１３を有する調光素子１１について説明したが、本開示の調光素子の構成はこれに限定されない。図１７は、第２変形例に係る調光素子１１ａの構成を示す模式図である。図１７の調光素子１１ａは、図２，３の調光素子１１が液晶素子１２を備えることに代えて、ｙ方向に偏光した入射光のみを通過させる偏光板１２ａを備える。駆動装置１４が駆動電圧Ｖを印加していない場合、偏光板１２ａを透過したｙ偏光した光は、ｙ方向に配向された液晶素子１３の二色性色素分子Ｇに遮光され、液晶素子１３を透過できない。したがって、第２変形例に係る調光素子１１ａでは、実施形態１と同様、駆動電圧Ｖが印加されていない状態では、入射光は調光素子１１ａと液晶素子１３により遮光され、駆動電圧Ｖが印加された状態では入射光の透過率が最大となる（ノーマリーブラック）。
上記の実施形態１では、２つの液晶素子１２，１３を有する調光素子１１について説明したが、本開示の調光素子の構成はこれに限定されない。図１７は、第２変形例に係る調光素子１１ａの構成を示す模式図である。図１７の調光素子１１ａは、図２，３の調光素子１１が液晶素子１２を備えることに代えて、ｙ方向に偏光した入射光のみを通過させる偏光板１２ａを備える。駆動装置１４が駆動電圧Ｖを印加していない場合、偏光板１２ａを透過したｙ偏光した光は、ｙ方向に配向された液晶素子１３の二色性色素分子Ｇに遮光され、液晶素子１３を透過できない。したがって、第２変形例に係る調光素子１１ａでは、実施形態１と同様、駆動電圧Ｖが印加されていない状態では、入射光は調光素子１１ａと液晶素子１３により遮光され、駆動電圧Ｖが印加された状態では入射光の透過率が最大となる（ノーマリーブラック）。
【0084】
３－３．第３変形例
上記の実施形態１では、露光時間Ｔｅが時間閾値ｔｔｈ以上である場合（Ｓ１２でＹｅｓ）に高周波駆動を行い（Ｓ１３）、露光時間Ｔｅが時間閾値ｔｔｈより短い場合（Ｓ１２でＮｏ）に低周波駆動を行う（Ｓ１４）例について説明した。しかしながら、本開示の調光方法は、このように駆動電圧Ｖの駆動周波数を２段階で切り替えることに限定されない。例えば、制御部１３５は、予め設定された露光時間Ｔｅの長さに応じて駆動電圧Ｖの駆動周波数を３段階以上の多段階で切り替えてもよい。この場合、制御部１３５は、露光時間Ｔｅが長い程、駆動電圧Ｖの駆動周波数を高くする。
上記の実施形態１では、露光時間Ｔｅが時間閾値ｔｔｈ以上である場合（Ｓ１２でＹｅｓ）に高周波駆動を行い（Ｓ１３）、露光時間Ｔｅが時間閾値ｔｔｈより短い場合（Ｓ１２でＮｏ）に低周波駆動を行う（Ｓ１４）例について説明した。しかしながら、本開示の調光方法は、このように駆動電圧Ｖの駆動周波数を２段階で切り替えることに限定されない。例えば、制御部１３５は、予め設定された露光時間Ｔｅの長さに応じて駆動電圧Ｖの駆動周波数を３段階以上の多段階で切り替えてもよい。この場合、制御部１３５は、露光時間Ｔｅが長い程、駆動電圧Ｖの駆動周波数を高くする。
【0085】
３－４．第４変形例
上記の実施形態１では、ローリングシャッタ方式の撮影方式に適用可能な調光装置１０について説明したが、本開示の調光装置は、グローバルシャッタ方式の撮影方式にも適用可能である。
上記の実施形態１では、ローリングシャッタ方式の撮影方式に適用可能な調光装置１０について説明したが、本開示の調光装置は、グローバルシャッタ方式の撮影方式にも適用可能である。
【0086】
図１８は、第４変形例に係るグローバルシャッタ方式のイメージセンサ１１５の各ラインについて、露光時間Ｔｅ３と、駆動電圧Ｖの反転のタイミングとの関係を説明するための模式図である。
【0087】
制御部１３５は、実施形態１と同様に、露光時間Ｔｅ３が時間閾値ｔｔｈより短い場合、調光素子１１を低周波駆動する。この場合、制御部１３５は、図１８に示すように、駆動電圧Ｖをイメージセンサ１１５の駆動信号に同期させる。垂直同期信号ＶＤの出力時間間隔ＴＶＤが、露光時間Ｔｅ３とイメージセンサ１１５の読み出し時間ＲＧと先行時間Ａとの和より長い場合、露光時間Ｔｅ３又は読み出し時間ＲＧと駆動電圧Ｖの反転のタイミングとが重ならない。したがって、交流の駆動電圧Ｖが画質に与える影響を低減することができる。
【0088】
３－５．第５変形例
上記の実施形態２では、露光時間Ｔｅ２が時間閾値ｔｔｈ２より短い場合（Ｓ３２でＮｏ）、駆動電圧Ｖが所定値に固定される（Ｓ３４）例について説明した。しかしながら、ステップＳ３２でＮｏの場合に行われる動作はこれに限定されない。例えば、制御部１３５は、ステップＳ３２でＮｏの場合、図１２のステップＳ１４，Ｓ１５と同様に、調光素子１１を低周波駆動し、駆動電圧Ｖをイメージセンサ１１５の駆動信号に同期させてもよい。これにより、露光時間又は読み出し時間Ｒと駆動電圧Ｖの反転のタイミングとが重なる可能性を低減することができる。
上記の実施形態２では、露光時間Ｔｅ２が時間閾値ｔｔｈ２より短い場合（Ｓ３２でＮｏ）、駆動電圧Ｖが所定値に固定される（Ｓ３４）例について説明した。しかしながら、ステップＳ３２でＮｏの場合に行われる動作はこれに限定されない。例えば、制御部１３５は、ステップＳ３２でＮｏの場合、図１２のステップＳ１４，Ｓ１５と同様に、調光素子１１を低周波駆動し、駆動電圧Ｖをイメージセンサ１１５の駆動信号に同期させてもよい。これにより、露光時間又は読み出し時間Ｒと駆動電圧Ｖの反転のタイミングとが重なる可能性を低減することができる。
【0089】
３－６．第６変形例
上記の実施形態２では、ライブビューモードと静止画像撮影モードとが切り替えられる例について説明した。しかしながら、モードの切替えはこれに限定されず、制御部１３５は、ライブビューモードと動画像撮影モードとを切り替え可能であってもよい。ライブビューモードから動画像撮影モードに移行する場合、動画像撮影モードでは、制御部１３５は、露光時間に応じて調光素子の駆動周波数を変更してもよい。例えば、動画像撮影モードでは、制御部１３５は、図１２のＳ１１～Ｓ１６と同様の処理を実行してもよい。
上記の実施形態２では、ライブビューモードと静止画像撮影モードとが切り替えられる例について説明した。しかしながら、モードの切替えはこれに限定されず、制御部１３５は、ライブビューモードと動画像撮影モードとを切り替え可能であってもよい。ライブビューモードから動画像撮影モードに移行する場合、動画像撮影モードでは、制御部１３５は、露光時間に応じて調光素子の駆動周波数を変更してもよい。例えば、動画像撮影モードでは、制御部１３５は、図１２のＳ１１～Ｓ１６と同様の処理を実行してもよい。
【0090】
さらに、制御部１３５は、ライブビューモード、静止画像撮影モード、及び動画像撮影モードの３つのモードを相互に切り替え可能であってもよい。
【0091】
３－７．第７変形例
上記の実施形態１では、静止画像撮影モードに、イメージセンサ１１５の電子シャッタを用いる例について説明した。しかしながら、シャッタ方式はこれに限定されず、遮光素子を用いてもよい。光学系１１０のシャッタ、すなわちレンズシャッタを遮光素子にしてもよいし、調光素子１０とイメージセンサ１１５の間に、フォーカルプレインシャッタを設置し、これを遮光素子に用いてもよい。また、フォーカルプレインシャッタと電子シャッタを併用する電子先幕シャッタを用いてもよい。
上記の実施形態１では、静止画像撮影モードに、イメージセンサ１１５の電子シャッタを用いる例について説明した。しかしながら、シャッタ方式はこれに限定されず、遮光素子を用いてもよい。光学系１１０のシャッタ、すなわちレンズシャッタを遮光素子にしてもよいし、調光素子１０とイメージセンサ１１５の間に、フォーカルプレインシャッタを設置し、これを遮光素子に用いてもよい。また、フォーカルプレインシャッタと電子シャッタを併用する電子先幕シャッタを用いてもよい。
【0092】
図１９は、第７変形例に係るフォーカルプレインシャッタを遮光素子に用いた方式のイメージセンサ１１５の各ラインについて、露光時間Ｔｅ２と、駆動電圧Ｖの反転のタイミングとの関係を説明するための模式図である。フォーカルプレインシャッタの先幕Ｃ１と後幕Ｃ２がともに開いている区間が、露光時間Ｔｅ２である。ここでは、露光時間Ｔｅ２が時間閾値ｔｔｈ２より短い場合（Ｓ３２でＮｏ）を示す。
【0093】
フォーカルプレインシャッタにより、先幕Ｃ１が閉じている区間ＴＣ１と、後幕Ｃ２が閉じている区間ＴＣ２では、イメージセンサ１１５への入射光が遮光される。制御部１３５は、図１９に示すように、先幕Ｃ１及び後幕Ｃ２がともに開いている区間が、イメージセンサ１１５の出力時間間隔ＴＶＤに収まるよう、同期させる。また、制御部１３５は、図１９に示すように、駆動電圧Ｖをフォーカルプレインシャッタの先幕Ｃ１と後幕Ｃ２に同期させる。読み出し時間Ｒと駆動電圧Ｖの反転のタイミングが重なっても、後幕Ｃ２により遮光されているため、イメージセンサ１１５は露光しない。ＴＬ／２が、露光時間Ｔｅ２と幕速ＣＳと先行時間ＡＣとの和より長い場合、露光時間Ｔｅ２は駆動電圧Ｖの反転のタイミングと重ならない。したがって、交流の駆動電圧Ｖが画質に与える影響を低減することができる。
【0094】
以上のように、第７変形例では、制御部１３５は、遮光素子の一例である先幕Ｃ１及び後幕Ｃ２による遮光のタイミングに同期させる。制御部１３５は、先幕Ｃ１又は後幕Ｃ２に光を遮光させている間に駆動電圧Ｖを変化させてもよい。
【0095】
または、制御部１３５は、露光時間Ｔｅ２を含む時間、駆動電圧Ｖを所定値に固定してもよい（Ｓ３４）。
【0096】
または、駆動電圧Ｖをイメージセンサ１１５の駆動信号に同期させてもよい。
【0097】
６．態様例
以下、本開示の態様を例示する。
以下、本開示の態様を例示する。
【0098】
＜態様１＞
本開示に係る第１の態様は、印加される電圧に応じて、撮像時に被写体から撮像素子に到達する光の量を調節する調光素子と、調光素子に反転する駆動電圧を印加する駆動装置と、駆動装置を制御する制御部と、を備え、制御部は、駆動装置を制御して、予め設定された撮像素子の露光時間の長さに応じて駆動電圧の駆動周波数を変化させる調光装置である。
本開示に係る第１の態様は、印加される電圧に応じて、撮像時に被写体から撮像素子に到達する光の量を調節する調光素子と、調光素子に反転する駆動電圧を印加する駆動装置と、駆動装置を制御する制御部と、を備え、制御部は、駆動装置を制御して、予め設定された撮像素子の露光時間の長さに応じて駆動電圧の駆動周波数を変化させる調光装置である。
【0099】
＜態様２＞
本開示に係る第２の態様では、第１の態様の調光装置において、制御部は、露光時間が長い程駆動周波数を高くする。
本開示に係る第２の態様では、第１の態様の調光装置において、制御部は、露光時間が長い程駆動周波数を高くする。
【0100】
＜態様３＞
本開示に係る第３の態様では、第１又は第２の態様の調光装置において、制御部は、露光時間が所定の時間以上であるとき、駆動電圧の駆動周波数を所定の周波数より高くし、露光時間が所定の時間より短いとき、駆動周波数を所定の周波数以下とする。
本開示に係る第３の態様では、第１又は第２の態様の調光装置において、制御部は、露光時間が所定の時間以上であるとき、駆動電圧の駆動周波数を所定の周波数より高くし、露光時間が所定の時間より短いとき、駆動周波数を所定の周波数以下とする。
【0101】
＜態様４＞
本開示に係る第４の態様では、第１～第３のいずれかの態様の調光装置において、制御部は、駆動電圧を撮像素子の駆動信号に同期させる。
本開示に係る第４の態様では、第１～第３のいずれかの態様の調光装置において、制御部は、駆動電圧を撮像素子の駆動信号に同期させる。
【0102】
＜態様５＞
本開示に係る第５の態様では、第４の態様の調光装置において、制御部は、撮像素子の駆動信号の変化の所定時間前又は後に駆動電圧を変化させる。
本開示に係る第５の態様では、第４の態様の調光装置において、制御部は、撮像素子の駆動信号の変化の所定時間前又は後に駆動電圧を変化させる。
【0103】
＜態様６＞
本開示に係る第６の態様では、第１～第５のいずれかの態様の調光装置において、調光装置は、撮像時に被写体から撮像素子に到達する光を遮光する遮光素子を更に備え、制御部は、駆動電圧を遮光素子による遮光のタイミングに同期させる。
本開示に係る第６の態様では、第１～第５のいずれかの態様の調光装置において、調光装置は、撮像時に被写体から撮像素子に到達する光を遮光する遮光素子を更に備え、制御部は、駆動電圧を遮光素子による遮光のタイミングに同期させる。
【0104】
＜態様７＞
本開示に係る第７の態様では、第１～第６のいずれかの態様の調光装置において、調光装置は、撮像時に被写体から撮像素子に到達する光を遮光する遮光素子を更に備え、制御部は、遮光素子による光の遮光のタイミングを制御し、遮光素子に光を遮光させている間に駆動電圧を変化させる。
本開示に係る第７の態様では、第１～第６のいずれかの態様の調光装置において、調光装置は、撮像時に被写体から撮像素子に到達する光を遮光する遮光素子を更に備え、制御部は、遮光素子による光の遮光のタイミングを制御し、遮光素子に光を遮光させている間に駆動電圧を変化させる。
【0105】
＜態様８＞
本開示に係る第８の態様では、第４又は第５の態様の調光装置において、制御部は、撮像素子の駆動信号の出力時間間隔を、撮像素子の読み出し時間と露光時間との和より長くする。
本開示に係る第８の態様では、第４又は第５の態様の調光装置において、制御部は、撮像素子の駆動信号の出力時間間隔を、撮像素子の読み出し時間と露光時間との和より長くする。
【0106】
＜態様９＞
本開示に係る第９の態様では、第１～第８のいずれかの態様の調光装置において、制御部は、
動画像用の露光時間と静止画像用の露光時間を決定し、
動画像の撮影時には、動画像用の露光時間の長さに応じて駆動電圧の駆動周波数を変化させ、
静止画像の撮影時には、
静止画像用の露光時間が所定の時間以上であるとき、駆動電圧の駆動周波数を所定の周波数より高くし、
静止画像用の露光時間が所定の時間より短いとき、駆動電圧を反転させない。
本開示に係る第９の態様では、第１～第８のいずれかの態様の調光装置において、制御部は、
動画像用の露光時間と静止画像用の露光時間を決定し、
動画像の撮影時には、動画像用の露光時間の長さに応じて駆動電圧の駆動周波数を変化させ、
静止画像の撮影時には、
静止画像用の露光時間が所定の時間以上であるとき、駆動電圧の駆動周波数を所定の周波数より高くし、
静止画像用の露光時間が所定の時間より短いとき、駆動電圧を反転させない。
【0107】
＜態様１０＞
本開示に係る第１０の態様では、第１～９のいずれかの態様の調光装置において、調光素子は、印加される電圧に応じて透過光量を調節する液晶素子を含む。
本開示に係る第１０の態様では、第１～９のいずれかの態様の調光装置において、調光素子は、印加される電圧に応じて透過光量を調節する液晶素子を含む。
【0108】
＜態様１１＞
本開示に係る第１１の態様は、第１～１０のいずれかの態様の調光装置と、
被写体を撮像して画像データを生成する撮像素子と、
を備える撮像装置である。
本開示に係る第１１の態様は、第１～１０のいずれかの態様の調光装置と、
被写体を撮像して画像データを生成する撮像素子と、
を備える撮像装置である。
【産業上の利用可能性】
【0109】
本開示は、調光装置と、調光装置を備える撮像装置とに適用可能である。
【符号の説明】
【0110】
１０ 調光装置
１１ 調光素子
１２ 液晶素子
１３ 液晶素子
１４ 駆動装置
１００ デジタルカメラ
１１０ 光学系
１１５ イメージセンサ
１２０ 画像処理部
１２５ バッファメモリ
１３０ 表示モニタ
１３５ 制御部
１４１ カードスロット
１４２ メモリカード
１４３ 通信モジュール
１４５ フラッシュメモリ
１５０ 操作部
１１ 調光素子
１２ 液晶素子
１３ 液晶素子
１４ 駆動装置
１００ デジタルカメラ
１１０ 光学系
１１５ イメージセンサ
１２０ 画像処理部
１２５ バッファメモリ
１３０ 表示モニタ
１３５ 制御部
１４１ カードスロット
１４２ メモリカード
１４３ 通信モジュール
１４５ フラッシュメモリ
１５０ 操作部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
