CN106027876A - 摄像装置和摄像方法 - Google Patents
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Abstract
提供能够抑制变焦中的曝光闪烁的产生的摄像装置和摄像方法。发送光圈控制信号来变更光圈的开口，从而对基于摄像元件生成的像素信号的图像数据的曝光量进行调节(S27)，根据来自镜头镜筒的信息，判别光圈控制部是否能够进行光圈的开口的控制(S22)，在判别为能够进行光圈的开口的控制的情况下，不向光圈控制部发送光圈控制信号(S25：是)。
Description
技术领域
本发明涉及在动态图像拍摄时或实时取景显示时变更了光圈值的情况下也能够进行成为适当曝光量的曝光控制的摄像装置和摄像方法。
背景技术
在照相机等摄像装置中，在动态图像拍摄时或实时取景显示时，在驱动光圈时，还同时调节电子快门速度和ISO感光度，由此维持适当曝光量。但是，由于光圈涉及机械驱动，所以运动产生延迟，与此相对，由于电子快门速度或ISO感光度是电气控制，所以，在变更动作中几乎不会产生时间的延迟。因此，在到达希望设定的曝光之前产生时间差，在动态图像或实时取景显示的图像中产生闪烁，成为不容易观察的画面。
因此，提出了如下的摄像装置：根据光圈的驱动速度和目标值计算当前光圈位置的预测值，根据该预测值，使电子快门速度或ISO感光度的曝光设定与预测出的光圈值一致来进行动作(例如参照日本公开特许2013-031010号公报(以下称为“专利文献1”))。
并且，一般使用如下的更换镜头：根据基于变焦动作的焦距的变化，在使光圈的开口直径恒定的状态下，光圈值(FNo)变化。在这种更换镜头中，根据变焦动作向照相机主体发送焦距信息，从照相机主体向更换镜头发送光圈控制命令以使得光圈值(FNo)恒定。该情况下，更换镜头进行根据光圈控制命令改变光圈的开口直径而使光圈值(FNo)保持恒定的控制(例如参照日本公开特许平11-183778号公报(以下称为“专利文献2”))。
在上述专利文献1中，由于根据光圈值的预测值来控制电子快门速度或ISO感光度，所以，能够抑制曝光变动，能够减轻图像的闪烁。但是，预测值和实际的光圈值很难完全一致，因此，在动态图像拍摄时或实时取景显示时产生曝光变动，图像闪烁。并且，在动态图像记录中进行变焦动作的情况下，当进行用于使光圈值(FNo)维持恒定的光圈动作时，存在图像中产生闪烁而使画质降低的问题。
发明内容
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于，提供抑制了变焦动作中取得的图像的画质降低的摄像装置和摄像方法。
本发明的摄像装置具有：镜头单元，其具有摄影光学***；以及主体，其能够装配上述镜头单元，具有对穿过上述摄影光学***的被摄体光进行摄像而生成像素信号的摄像元件，其中，上述镜头单元具有：光圈，其对穿过上述摄影光学***的光束进行限制；变焦控制部，其调节上述摄影光学***的焦距；以及光圈控制部，其控制上述光圈的开口，上述主体具有：曝光控制部，其向上述光圈控制部发送光圈控制信号来变更上述光圈的开口，从而对基于由上述摄像元件生成的像素信号的图像数据的曝光量进行调节；以及判别部，其根据来自上述镜头单元的信息，判别上述光圈控制部是否能够控制上述光圈的开口，这里，在上述判别部判别为上述光圈控制部能够控制上述光圈的开口的情况下，上述曝光控制部不向上述光圈控制部发送光圈控制信号。
在本发明的摄像装置中的摄像方法中，该摄像装置具有：镜头单元，其具有摄影光学***；以及主体，其能够装配上述镜头单元，具有对穿过上述摄影光学***的被摄体光进行摄像而生成像素信号的摄像元件，其中，在上述镜头单元中，通过光圈对穿过上述摄影光学***的光束进行限制，调节上述摄影光学***的焦距，控制上述光圈的开口，在上述主体中，向上述镜头单元发送光圈控制信号来变更上述光圈的开口，从而对基于由上述摄像元件生成的像素信号的图像数据的曝光量进行调节，根据来自上述镜头单元的信息，判别是否能够控制上述光圈的开口，在判别为能够控制上述光圈的开口的情况下，不向上述镜头单元发送光圈控制信号。
根据本发明，能够提供抑制了变焦动作中取得的图像的画质降低的摄像装置和摄像方法。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的照相机的主要电气结构的框图。
图2涉及现有的照相机，是示出光圈控制动作的曲线图。
图3A和图3B涉及本发明的一个实施方式的照相机，图3A是示出装配了动态图像对应镜头的情况下的光圈控制动作的曲线图，图3B是示出装配了动态图像非对应镜头的情况下的光圈控制动作的曲线图。
图4涉及本发明的一个实施方式的照相机，是示出照相机主体中的曝光控制动作的流程图。
图5涉及本发明的一个实施方式的照相机，是示出照相机主体中的曝光控制动作的流程图。
图6A和图6B涉及本发明的一个实施方式的照相机，图6A是示出动态图像对应镜头中的光圈控制动作的流程图，图6B是示出动态图像非对应镜头中的光圈控制动作的流程图。
具体实施方式
下面，对将本发明作为一个实施方式而应用于数字照相机的例子进行说明。该数字照相机具有摄像部，通过该摄像部将被摄体像转换为图像数据，根据该转换后的图像数据，在配置于主体背面的显示部或电子取景器中实时取景显示被摄体像。拍摄者通过观察实时取景显示，决定构图和拍摄时机。当操作动态图像按钮等时，开始记录动态图像的图像数据，当再次操作动态图像按钮等时，结束动态图像的图像数据的记录。并且，通过操作释放按钮，还能够进行静态图像的拍摄。当选择再现模式时，能够在显示部中再现显示记录介质中记录的动态图像或静态图像的图像数据。
并且，本实施方式的照相机判别在镜头侧是否能够进行光圈控制，在能够进行控制的情况下，不从照相机主体向镜头侧发送光圈控制信号(详细地讲参照图5的S25)。
图1是示出本实施方式的照相机的主要电气结构的框图。该照相机具有照相机主体10和能够装配在照相机主体10上的镜头镜筒20。即，本实施方式中的作为摄像装置的照相机由具有摄影光学***的镜头镜筒(镜头单元)20、以及能够装配镜头镜筒20且具有对穿过摄影光学***的被摄体光进行摄像而生成像素信号的摄像元件的照相机主体10构成。另外，本实施方式是分开构成照相机主体10和镜头镜筒20的所谓的镜头更换式照相机。但是，不限于此，也可以是镜头镜筒与照相机主体一体化的照相机的形式。
在照相机主体10内配置有控制部11、摄像控制部15、摄像元件16、机械快门17。
机械快门17是配置在摄像元件16的前表面侧的所谓的焦面快门或中心快门。在静态图像拍摄时，该机械快门17在规定曝光时间(由快门速度决定)内使来自镜头镜筒20的被摄体光束通过。并且，在动态图像拍摄时或实时取景显示时，机械快门17成为开放状态。
摄像元件16配置在镜头镜筒20的光学***的光轴O的延长线上。摄像元件16具有多个光电转换像素，在摄像面中接收通过镜头镜筒20成像的被摄体像(光像)，通过各光电转换像素对该被摄体像进行光电转换，生成像素信号，将其输出到摄像控制部15。
摄像控制部15具有摄像控制电路，根据来自控制部11的控制信号，进行从摄像元件16读出像素信号的读出控制。摄像元件16具有电子快门功能，摄像控制部15能够控制摄像元件16的多个光电转换像素中的曝光时间(电子快门速度)。并且，通过以规定放大率放大从多个光电转换像素中读出的像素信号，能够控制ISO感光度。
控制部11包括CPU(Central Processing Unit)或ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)等周边电路，进行照相机主体10和镜头镜筒20的控制。特别地，CPU根据闪存等非易失性存储器18中存储的程序，进行照相机整体的控制。在控制部11内具有曝光设定值运算部12、光圈值收发部13、快门速度/感光度动作控制部14。光圈值收发部13包括通信电路，并且，各部通过CPU以软件方式执行。
并且，控制部11作为运算基于摄像元件生成的像素信号的图像数据的曝光量的曝光运算部发挥功能。在判别部判别为通过光圈控制部如后所述驱动了光圈的情况下，该曝光运算部中止曝光运算(参照图5的S31)。
并且，控制部11作为根据来自镜头单元(镜头镜筒20)的信息判别光圈控制部是否能够控制光圈的开口的判别部发挥功能(参照图5的S25)。该判别部根据光圈的开口的信息(Av实效值)，判别为光圈控制部能够控制光圈的开口(参照图5的S25)。该判别部对曝光控制部的光圈控制信号和光圈的开口的信息进行比较，判别光圈控制部是否能够控制光圈的开口。该判别部在判别为光圈控制的控制信号与光圈的开口的信息之差位于规定范围内的情况下，中止曝光控制量的运算(参照图5的S31)。
控制部11内的曝光设定值运算部12从摄像控制部15输入像素信号，根据基于该像素信号的被摄体亮度，计算用于成为适当曝光的光圈值、机械快门速度、电子快门速度、ISO感光度等，将其输出到光圈值收发部13和快门速度/感光度动作控制部14。并且，曝光设定值运算部12经由光圈值收发部13输入来自镜头镜筒20侧的光圈值的信息。曝光设定值运算部12作为如下的曝光控制部发挥功能：向光圈控制部发送光圈控制信号来变更光圈的开口，从而对基于摄像元件生成的像素信号的图像数据的曝光量进行调节(参照图4的S13、图5的S27)。并且，在判别部判别为无法通过光圈控制部控制光圈的开口时，该曝光控制部向光圈控制部发送光圈控制信号。
光圈值收发部13具有用于在照相机主体10与镜头镜筒20之间进行发送接收的通信电路，将照相机主体10侧的曝光设定值运算部12计算出的光圈值发送到镜头镜筒20侧的光圈动作控制部23。并且，在镜头镜筒20侧的光圈动作控制部23根据由变焦位置检测部24检测到的焦距(变焦编码器值)变更了光圈值的情况下，光圈值收发部13接收由光圈动作控制部23发送的该变更后的光圈值。
快门速度/感光度动作控制部14输入由曝光设定值运算部12计算出的电子快门速度或ISO感光度，进行动作控制以使得成为该电子快门速度或ISO感光度。并且，快门速度/感光度动作控制部14在静态图像拍摄时，进行机械快门17的控制，以使得成为由曝光设定值运算部12计算出的快门速度。在动态图像拍摄时或实时取景显示时，快门速度/感光度动作控制部14使机械快门17成为开放状态。
存储器18包括可电改写的非易失性存储器和可电改写的易失性存储器。存储器18存储用于使照相机主体10内的CPU进行动作的程序、照相机主体10的调整值等各种数据。并且，记录已拍摄的静态图像和动态图像的图像数据。
在镜头镜筒20内具有前组镜头21b、后组镜头21a、光圈22、光圈动作控制部23、变焦位置检测部24、光圈动作部25、变焦控制部26。
前组镜头21b和后组镜头21a(在总称的情况下为拍摄镜头21或摄影光学***)通过对拍摄镜头21中的对焦镜头进行调节，能够在摄像元件16的摄像面上形成被摄体像。并且，通过对拍摄镜头21中的变焦镜头进行调节，能够改变焦距。
光圈22配置在拍摄镜头21的光路中。通过光圈动作部25，对光圈22的开口直径进行机械地可变驱动。通过使开口直径变化，能够改变入射到摄像元件16的被摄体光量。即，光圈22作为对穿过摄影光学***的光进行限制的光圈发挥功能。
变焦位置检测部24具有所谓的变焦编码器，检测拍摄镜头21中的变焦镜头的位置，将其输出到光圈动作控制部23。
变焦控制部26具有马达和变焦驱动机构，根据拍摄者的手动操作对拍摄镜头21的变焦镜头进行驱动控制。该变焦控制部26作为调节摄影光学***的焦距的变焦控制部发挥功能。另外，关于变焦控制部，除了通过致动器电动驱动控制以外，还可以是拍摄者直接手动驱动的类型。
如上所述，光圈动作控制部23对光圈动作部25进行控制，以使得成为经由光圈值收发部13输入的光圈值。并且，光圈动作控制部23根据由变焦位置检测部24检测到的焦距对光圈动作部25进行控制，以使光圈值保持恒定。光圈动作部25具有马达和光圈驱动机构，改变光圈22的开口直径。光圈动作控制部23作为根据由变焦控制部调节的焦距对光圈的开口进行控制的光圈控制部发挥功能(参照图6A的S47)。
存储器28包括可电改写的非易失性存储器和可电改写的易失性存储器。存储器28存储用于使镜头镜筒20内的CPU进行动作的程序、镜头镜筒20的调整值、镜头镜筒20的各种光学特性等各种数据。
接着，使用图2和图3A、图3B对本实施方式中的光圈控制动作进行说明。为了容易理解本实施方式中的光圈控制动作，首先，使用图2对现有的光圈控制动作进行说明。
如上所述，在动态图像记录或实时取景显示中，即使预测拍摄镜头的光圈值，也与实际的光圈值之间产生误差。因此，无法使根据光圈值的预测值并通过曝光运算求出的ISO感光度或电子快门速度的变化与实际的光圈值的变化完全一致，相对于最佳曝光产生误差。由于存在该误差，当在光圈驱动的同时还控制其他曝光(ISO感光度或电子快门速度)时，记录中的动态图像或实时取景显示的亮度产生闪烁。
并且，在动态图像记录或实时取景显示中，在根据变焦动作进行光圈的控制以使光圈值(FNo)维持恒定时，照相机主体例如每当更新变焦编码器值时对光圈输出驱动指示。该情况下，在极短的期间内输出多个光圈驱动指示，损害了平滑的光圈值的变化，成为图像中产生闪烁的原因。在图2所示的例子中，横轴表示时间，如图中的实线31所示，当变焦编码器值变化时，每当更新时输出光圈驱动指示(图中利用菱形表示指示的定时)。每当进行光圈驱动指示时，如图中虚线32所示，镜头光圈值小幅变化。根据该光圈值的小幅变化，在图像中产生闪烁。
并且，有时具有如下的变焦中光圈跟踪的功能：在变焦动作中，镜头镜筒20在镜头侧进行维持光圈值(FNo)的动作。当焦距变化时，根据镜头镜筒20的光学***的结构，即使光圈22的开口直径恒定，有时光圈值也变化。因此，存在具有如下的变焦中光圈跟踪功能的镜头镜筒：当焦距变化时，根据焦距的变化改变开口直径，以使得光圈值(FNo)不会变化。将具有这种跟踪功能的镜头镜筒称为动态图像对应镜头镜筒，将不具有这种跟踪功能的镜头镜筒称为非对应镜头镜筒。
在装配了动态图像对应镜头镜筒的情况下，每当更新变焦编码器值而从照相机主体10输出光圈驱动指示时，会阻碍基于镜头镜筒20的变焦中光圈跟踪动作。因此，在本实施方式中，与动态图像对应/非对应各自的镜头特性无关，能够进行抑制了变焦动作中记录的动态图像或实时取景显示图像的闪烁的产生的曝光控制。
图3A示出装配了动态图像对应镜头镜筒的情况下的光圈驱动控制，图3B示出装配了非对应镜头镜筒的情况下的光圈驱动控制。根据被摄体亮度(Bv)的变化信息，判断仅移动光圈还是同时也控制光圈以外的曝光控制(电子快门速度或ISO感光度)，仅在必要时进行AE(Auto Exposure)。具体而言，对由镜头镜筒20得到的实际光圈值(后述Av实效值)的信息与阈值(后述光圈驱动指示判定阈值)进行比较，判断是否输出光圈的驱动指示，进行分别自适应于动态图像对应/非对应的镜头的光圈驱动。
另外，在本实施方式中，在动态图像记录时或实时取景显示中，对根据摄像元件16输出的像素数据计算出的被摄体亮度实施稳定化处理(钳位(clip)处理等)，不会追随被摄体亮度的急剧变化，防止美观的降低。
在图3A所示的装配了动态图像对应镜头镜筒的情况下，在镜头镜筒20侧，当变焦位置检测部24检测到焦距(变焦编码器值)的变化时，光圈动作控制部23根据该检测到的焦距对光圈22的开口直径进行控制，以使得能够维持从照相机主体10指示的光圈值(后述Av指示值)。因此，即使图中实线所示的变焦编码器值31变化，光圈动作控制部23也控制开口直径以维持光圈值，所以，镜头光圈值34a(虚线所示)几乎不会变化。该情况下，如后所述，不从照相机主体10的控制部11输出光圈驱动指示(图中利用菱形表示光圈驱动指示)。
另外，在执行变焦动作之前的状态下，由照相机主体10的曝光设定值运算部12计算出的光圈值(Av指示值)被发送到镜头镜筒20的光圈动作控制部23，通过光圈动作部25对光圈22的开口进行控制，以使得与所指示的光圈值(Av指示值)一致。即，被控制成实际光圈值(Av实效值)与所指示的光圈值(Av指示值)相等的状态。
在图3B所示的装配了非对应镜头镜筒的情况下，在镜头镜筒20侧，即使变焦位置检测部24检测到焦距(变焦编码器值)的变化，也不根据该检测到的焦距进行光圈22的开口直径的控制以维持从照相机主体10指示的光圈值(Av指示值)。因此，即使图中实线所示的变焦编码器值31变化，开口直径也没有变化，所以，镜头光圈值34b(Av实效值)变化，入射到摄像元件16的来自被摄体的光量变化。
在判定为通过通信而从镜头镜筒20取得的镜头光圈值34b(Av实效值)超过光圈驱动指示判定阈值35时，曝光设定值运算部12将已经计算出并向光圈动作控制部23发送的光圈值(Av指示值)再次发送到镜头镜筒20侧的光圈动作控制部23。另一方面，在判定为镜头光圈值34b(Av实效值)未超过光圈驱动指示判定阈值35的情况下，曝光设定值运算部12不向镜头镜筒20侧的光圈动作控制部23再次发送光圈值(Av指示值)(参照图中的菱形所示的光圈驱动指示)。另外，光圈驱动指示判定阈值35针对向镜头镜筒20指示光圈控制的Av指示值，加上或减去即使光圈值变化、所记录的动态图像或实时取景显示的图像的画质也为容许范围的规定量进行设定。
在图3B的横轴为“10”“20”时，镜头光圈值34b从增加转为减少，这是因为，由于照相机主体10通过通信而从镜头镜筒20取得的光圈值(Av实效值)超过了光圈驱动指示判定阈值35，所以，从照相机主体10向镜头镜筒20的光圈动作控制部23再次发送光圈值(Av指示值)，对光圈22的开口直径进行控制，以使得成为光圈动作控制部23计算出的光圈值(Av指示值)。
这样，在本实施方式中，在装配了非对应镜头镜筒的情况下，在判定为由镜头镜筒20取得的光圈值(Av实效值)未超过光圈驱动指示判定阈值35的情况下，曝光设定值运算部12不再次发送光圈值。另一方面，在判定为超过光圈驱动指示判定阈值35的情况下，再次发送光圈值(Av指示值)。然后，镜头镜筒20的光圈动作控制部23接收所发送的光圈值(Av指示值)，根据光圈值(Av指示值)对光圈22的开口直径进行控制。
另一方面，在装配了动态图像对应镜头镜筒的情况下，在镜头镜筒侧自动控制光圈的开口直径而维持光圈值。因此，曝光设定值运算部12从镜头镜筒20取得的光圈值(Av实效值)不会超过光圈驱动指示判定阈值。这样，根据所装配的镜头镜筒的类型，即使不切换照相机主体侧的控制，也能够自动进行自适应。
接着，使用图4和图5所示的流程图对本实施方式中的光圈驱动动作进行说明。另外，控制部11内的CPU根据存储器18中存储的程序对各部进行控制，由此执行该流程。
当图4所示的流程开始后，首先，计算被摄体亮度(Bv)(S1)。这里，曝光设定值运算部12经由摄像控制部15输入来自摄像元件16的像素信号，根据该像素信号计算被摄体亮度(Bv)。
计算出被摄体亮度(Bv)后，接着，取得Av实效值(S3)。即使光圈为相同的开口直径，根据光学***的结构，光圈值(FNo)也根据焦距而不同。Av实效值是考虑了焦距变化的实效的光圈值(FNo)，相当于图3A和图3B中的镜头光圈值34a、34b。具体而言，请求镜头镜筒20发送Av实效值，将发送来的光圈值(FNo)作为Av实效值。
取得Av实效值后，接着，判定被摄体亮度(Bv)是否从上次起存在变化(S5)。曝光设定值运算部12按照摄像元件16的每帧，根据像素信号计算被摄体亮度(Bv)，将该被摄体亮度存储在存储器中。在该步骤中，对存储器中存储的上次的被摄体亮度(Bv)和本次取得的被摄体亮度(Bv)进行比较，判定是否存在规定值以上的变化。在该判定结果为存在被摄体亮度的变化的情况下，在步骤S9以后，运算曝光设定值，另一方面，在不存在被摄体亮度的变化的情况下进入步骤S6。
在步骤S5中的判定结果为被摄体亮度(Bv)从上次起不存在变化的情况下，判定是否是变焦动作中(S6)。检测通过与镜头镜筒20的通信而取得的变焦信息(例如变焦编码器值或焦距)的变化，判定是否是变焦动作中。然后，在变焦动作中的情况下进入步骤S7，在不是变焦动作中的情况下进入步骤S9。拍摄者进行变焦动作，由此，焦距变化，即使光圈的开口直径相同，开放光圈值也以光学方式变化，有时当前光圈值(Av实效值)变化。并且，存在开放光圈值由于变焦动作而变化的类型的镜头。
在步骤S7中，判定是否由于变焦动作中的开放光圈值变化而使当前光圈值(Av实效值)发生了变化。具体而言，在步骤S3中从镜头镜筒20取得Av实效值时，还取得开放光圈值。然后，判定所取得的开放光圈值是否相对于上次的帧中所指示的Av指示值向光圈缩小方向变化。开放光圈值相对于所指示的Av指示值向光圈缩小方向变化的情况意味着无法以机构的方式维持所指示的Av指示值。因此，为了成为适当曝光，需要根据上次的帧的Av指示值重新计算Av指示值并再次设定，还需要重新计算其他曝光控制值并再次设定。这样，在当前光圈值变化的情况下，与被摄体亮度(Bv)变化的情况同样，曝光设定值运算部12运算曝光设定值。
在步骤S5中的判定结果为被摄体亮度从上次起存在变化的情况下、或步骤S6中的判定结果为不是变焦动作中的情况下、或步骤S7中的判定结果为由于变焦时的开放光圈值变化而使当前光圈值变化的情况下，接着，开始进行曝光运算(S9)。这里，曝光设定值运算部12开始根据基于来自摄像元件16的像素信号的被摄体亮度(Bv)进行运算。
开始进行曝光运算后，首先，运算曝光设定值(Av指示值)(S11)。这里，根据所设定的曝光模式(例如程序模式、快门速度优先模式等)运算成为适当曝光的Av值，将其作为Av指示值。
运算出曝光设定值(Av指示值)后，接着，实施Av驱动指示(S13)。这里，经由光圈值收发部13将曝光设定值运算部12中计算出的Av指示值发送到光圈动作控制部23。由此，对镜头镜筒20进行光圈驱动动作的指示。
实施Av驱动指示后，接着，取得Av实效值(S15)。这里，取得考虑了焦距变化的实效的光圈值。具体而言，请求镜头镜筒20发送Av实效值，将发送来的光圈值作为Av实效值。
取得Av实效值后，接着，运算曝光设定值(Tv、Sv指示值)(S17)。这里，曝光设定值运算部12在动态图像拍摄时和实时取景显示时分别计算电子快门速度(Tv)和ISO感光度(Sv)。
运算出曝光设定值(Tv、Sv指示值)后，接着，实施Tv、Sv设定指示(S19)。这里，将由曝光设定值运算部12运算出的Tv、Sv指示值发送到快门速度/感光度动作控制部14，进行摄像控制部15中的电子快门速度和ISO感光度的控制。
返回步骤S7，在步骤S7中的判定结果为不会由于变焦时的开放光圈值变化而使当前光圈值(Av实效值)变化的情况下，接着，参照曝光设定值(Tv、Sv、Av指示值)的上次值(S21)。在步骤S11、S17、S33中计算曝光设定值(Tv、Sv、Av)，该计算出的曝光设定值暂时存储在存储器中，所以，读出该存储的曝光设定值。
接着，判定是否是曝光运算的停止中(S23)。如后所述，在满足规定条件的情况下，在步骤S31中停止曝光运算。在该步骤中，判定是否是该曝光运算停止的状态。
在步骤S23中的判定结果为曝光运算未停止的情况下，接着，判定“Av指示值-Av实效值”的绝对值是否为曝光控制停止许可判定阈值以内(S29)。对由曝光设定值运算部12计算出的光圈指示值(Av指示值)、即作为步骤S21中读出的上次值的Av指示值(前帧中计算并指示的Av指示值)与步骤S3中取得的从镜头镜筒发送来的光圈值(Av实效值)之差和曝光控制停止许可判定阈值进行比较，判定光圈是否以机构的方式被驱动并到达Av指示值。
这是因为，为了避免在光圈驱动中途即未以机构的方式被驱动并到达Av指示值、曝光控制偏移残存的状态下停止曝光运算(曝光控制)，在光圈被驱动到Av指示值之前，不停止曝光运算(曝光控制)。曝光控制停止许可判定阈值被设定为，与视为光圈以机构的方式被驱动并到达Av指示值的状态下的曝光误差量相当。
另外，除了曝光设定值运算部12使用Av指示值与Av实效值之差进行判定的方法以外，镜头镜筒20的光圈动作控制部23也可以根据光圈动作部25的输出(光圈驱动信号等)来判定光圈是否到达Av指示值，向曝光设定值运算部12发送表示光圈被驱动而到达Av指示值的信息。
在步骤S29中的判定结果为“是”的情况下，停止曝光运算(S31)。由于由曝光设定值运算部12计算出的光圈指示值(Av指示值)与从镜头镜筒发送来的光圈值(Av实效值)之差非常小，所以，视为光圈被设定为Av指示值，停止曝光设定值运算部12中的曝光运算。
另一方面，在步骤S29中的判定结果为“否”的情况下，运算曝光设定值(Tv、Sv指示值)(S33)。由于由照相机主体10的曝光设定值运算部12计算并向镜头镜筒20进行光圈控制指示的Av指示值与从镜头镜筒20发送来的Av实效值之差大于曝光控制停止许可判定阈值，所以，视为光圈未到达Av指示值。该情况下，成为Av实效值等待到达Av指示值的状态，对曝光设定值(Tv、Sv指示值)进行运算。
接着，实施Tv、Sv设定指示(S35)。这里，将步骤S33中计算出的曝光设定值(Tv、Sv指示值)发送到快门速度/感光度动作控制部14，在摄像控制部15中进行电子快门速度和ISO感光度的控制。
在步骤S23中的判定结果为曝光运算停止中的情况下，接着，判定Av实效值是否超过光圈驱动指示判定阈值(S25)。对从镜头镜筒20发送来的光圈值(Av实效值)和光圈驱动指示判定阈值进行比较，根据该比较结果判定是否对镜头镜筒20输出光圈的驱动指示。这是用于在由于变焦动作而使光圈值变化时维持适当曝光的处理(图3B)。
在步骤S25中的判定结果为“否”的情况下，根据步骤S21中参照的上次值的Av指示值(前帧中计算并指示了光圈控制的Av指示值)实施Av驱动指示(光圈驱动指示)(S27)。如图3B所示，由于Av指示值与Av实效值(实际光圈值)之差增大，所以，曝光设定值运算部12对光圈动作控制部23指示针对上次值的Av指示值的光圈的控制。
在步骤S19中实施Tv、Sv设定指示后、或步骤S25中的判定结果为“是”的情况下、或步骤S27中进行Av驱动指示实施后、或步骤S31中进行曝光运算停止后、或步骤S35中进行Tv、Sv设定指示实施后，结束该流程。从摄像元件16中读出下一帧的像素信号后，从步骤S1起再次开始进行动作。另外，在步骤S31中停止曝光运算，但是，也可以不停止曝光运算，执行该曝光运算并计算光圈控制值(Av指示值)，但是，不向镜头镜筒20发送光圈控制值(Av指示值)。
这样，在本实施方式中，判别在镜头侧是否能够进行光圈控制(参照S25)，在能够进行控制的情况下，不从照相机主体向镜头侧发送光圈控制信号(Av指示值)(参照S25“是”)。
接着，使用图6A和图6B所示的流程图对镜头镜筒20中的光圈控制动作进行说明。根据与光圈动作控制部23连接的存储器28中存储的程序，CPU对镜头镜筒内的各部进行控制，由此执行该动作。另外，CPU除了包括光圈动作控制部23以外，还包括变焦控制部26。
如上所述，镜头镜筒存在动态图像对应镜头和非对应镜头。图6A所示的流程图示出动态图像对应镜头中的光圈控制动作，图6B所示的流程图示出非对应镜头中的光圈控制动作。
在动态图像对应镜头的情况下，进入图6A所示的流程后，首先，判定是否存在来自主体的光圈驱动指示(S41)。在所述步骤S13、S27中，照相机主体10对镜头镜筒20进行光圈驱动指示，所以，在该步骤中，根据是否输入了该光圈驱动指示来进行判定。
在步骤S41中的判定结果为不存在来自主体的光圈驱动指示的情况下，接着，判定是否是变焦动作中(S45)。这里，根据来自变焦位置检测部24的变焦编码器值是否变化来判定是否是变焦动作中。
在步骤S45中的判定结果为变焦动作中的情况下，针对光圈目标值进行变焦光圈跟踪驱动(S47)。这里，光圈动作控制部23根据来自变焦位置检测部24的变焦编码器值，参照预先存储的表示变焦编码器值、光圈值、光圈开口直径的关系的表，对光圈22的开口直径进行控制，以使得光圈值不会变化。
在步骤S41中的判定结果为存在来自主体的光圈驱动指示的情况下，针对光圈目标值进行通常光圈驱动(S43)。这里，光圈动作控制部23针对基于从主体发送的光圈驱动指示(Av指示值)的光圈目标值进行光圈的驱动控制。
在步骤S43中针对光圈目标值进行通常光圈驱动后、或步骤S47中针对光圈目标值进行变焦光圈跟踪驱动后、或步骤S45中的判定结果为不是变焦动作中的情况下，判定是否存在来自照相机主体10的电源断开的指示(S49)。在该判定结果为存在来自照相机主体10的电源断开的指示的情况下，结束该流程。另一方面，在不存在电源断开的指示的情况下，从步骤S41起再次开始反复进行动作。
在非对应镜头的情况下，进入图6B所示的流程后，首先，判定是否存在来自主体的光圈驱动指示(S51)。在所述步骤S13、S27中，照相机主体10对镜头镜筒20进行光圈驱动指示，所以，在该步骤中，根据是否输入了该光圈驱动指示来进行判定。
在步骤S51中的判定结果为存在来自主体的光圈驱动指示(Av指示值)的情况下，针对光圈目标值进行通常光圈驱动(S53)。这里，光圈动作控制部23针对基于从主体发送的光圈驱动指示(Av指示值)的光圈目标值进行光圈的驱动控制。
在步骤S53中针对光圈目标值进行通常光圈驱动后、或步骤S51中的判定结果为不存在来自主体的光圈驱动指示的情况下，判定是否存在来自照相机主体10的电源断开的指示(S55)。在该判定结果为存在来自照相机主体10的电源断开的指示的情况下，结束该流程。另一方面，在不存在电源断开的指示的情况下，从步骤S51起再次开始反复进行动作。
如以上说明的那样，在本发明的一个实施方式中，根据来自镜头镜筒20的信息(图4的S3的Av实效值)，判别光圈控制部是否能够控制光圈的开口(图5的S25)，在判别为能够控制光圈的开口的情况下，不向光圈控制部发送光圈控制信号(图5的S25“是”)。因此，能够抑制由于与进行动态图像记录或实时取景显示时的变焦动作对应的光圈驱动而产生图像闪烁等的画质的降低。具体而言，如使用图3A说明的那样，在照相机主体10装配了动态图像对应镜头的情况下，在镜头镜筒20侧进行变焦光圈跟踪，所以，不从照相机主体10发送光圈控制信号，能够防止在动态图像记录中由于与变焦动作对应的光圈驱动而使图像闪烁等的画质的降低。
并且，如使用图3B说明的那样，在照相机主体10装配了动态图像非对应镜头的情况下，在变焦动作中镜头镜筒的实际光圈值(Av实效值)未超过规定阈值的情况下、即指示了光圈控制的光圈值(Av指示值)与实际光圈值(Av实效值)之差较小的情况下，不从照相机主体10发送光圈控制信号。因此，能够防止在动态图像记录中由于与变焦动作对应的光圈驱动而使图像闪烁等的画质的降低。另一方面，在实际光圈值(Av实效值)超过规定阈值的情况下、即指示了光圈控制的光圈值(Av指示值)与实际光圈值(Av实效值)之差较大而从适当曝光偏离的情况下，再次重新运算成为适当曝光的光圈值并指示光圈控制，所以，能够持续维持适当曝光。
另外，在本发明的一个实施方式中，作为曝光设定值，运算电子快门速度(Tv)和ISO感光度(Sv)双方，但是，当然也可以仅运算任意一方。
并且，在本发明的各实施方式中，设曝光设定值运算部12、光圈值收发部13、快门速度/感光度动作控制部14为控制部11的内部结构，具有由CPU以软件的方式执行的部分和由硬件构成的部分。但是，上述各部可以全部由硬件构成，并且，相反，当然也可以以软件的方式执行上述各部的全部功能。
并且，在本实施方式中，作为拍摄用的设备，使用数字照相机进行了说明，但是，作为照相机，可以是数字单反照相机，也可以是小型数字照相机，还可以是摄像机、摄影机这样的动态图像用的照相机，进而，还可以是内置于便携电话、智能手机、便携信息终端、个人计算机(PC)、平板型计算机、游戏设备等中的照相机。任意情况下，只要是能够使用光圈进行曝光控制的拍摄用的设备，则能够应用本发明。
并且，关于本说明书中说明的技术中主要利用流程图说明的控制，多数情况下能够利用程序进行设定，有时也收纳在记录介质或记录部中。关于记录在该记录介质、记录部中的记录方法，可以在产品出厂时进行记录，也可以利用发布的记录介质，还可以经由因特网进行下载。
并且，关于权利要求书、说明书和附图中的动作流程，为了简便而使用“首先”、“接着”等表现顺序的词语进行了说明，在没有特别说明的部位，不是必须按照该顺序进行实施。
本发明不限于上述实施方式，能够在实施阶段在不脱离其主旨的范围内对结构要素进行变形而具体化。并且，通过上述实施方式所公开的多个结构要素的适当组合，能够形成各种发明。例如，也可以删除实施方式所示的全部结构要素中的若干个结构要素。进而，还可以适当组合不同实施方式中的结构要素。
Claims (8)
1.一种摄像装置，该摄像装置具有：镜头单元，其具有摄影光学***；以及主体，其能够装配上述镜头单元，具有对穿过上述摄影光学***的被摄体光进行摄像而生成像素信号的摄像元件，其中，
上述镜头单元具有：
光圈，其对穿过上述摄影光学***的光束进行限制；
变焦控制部，其调节上述摄影光学***的焦距；以及
光圈控制部，其控制上述光圈的开口，
上述主体具有：
曝光控制部，其向上述光圈控制部发送光圈控制信号来变更上述光圈的开口，从而对基于由上述摄像元件生成的像素信号的图像数据的曝光量进行调节；以及
判别部，其根据来自上述镜头单元的信息，判别上述光圈控制部是否能够控制上述光圈的开口，
在上述判别部判别为上述光圈控制部能够控制上述光圈的开口的情况下，上述曝光控制部不向上述光圈控制部发送光圈控制信号。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
上述判别部根据上述光圈的开口的信息，判别上述光圈控制部是否能够控制上述光圈的开口。
3.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，
上述判别部对上述曝光控制部的光圈控制信号和上述光圈的开口的信息进行比较，判别上述光圈控制部是否能够控制上述光圈的开口，
在上述判别部判别为无法通过上述光圈控制部控制上述光圈的开口时，上述曝光控制部向上述光圈控制部发送上述光圈控制信号。
4.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
上述主体具有曝光运算部，该曝光运算部运算基于由上述摄像元件生成的像素信号的图像数据的曝光控制量，
上述判别部在判别为上述光圈控制的控制信号与上述光圈的开口的信息之差处于规定的范围内的情况下，中止上述曝光控制量的运算。
5.一种摄像装置中的摄像方法，该摄像装置具有：镜头单元，其具有摄影光学***；以及主体，其能够装配上述镜头单元，具有对穿过上述摄影光学***的被摄体光进行摄像而生成像素信号的摄像元件，其中，
在上述镜头单元中，
通过光圈对穿过上述摄影光学***的光束进行限制，
调节上述摄影光学***的焦距，
控制上述光圈的开口，
在上述主体中，
向上述镜头单元发送光圈控制信号来变更上述光圈的开口，从而对基于由上述摄像元件生成的像素信号的图像数据的曝光量进行调节，
根据来自上述镜头单元的信息，判别是否能够控制上述光圈的开口，
在判别为能够控制上述光圈的开口的情况下，不向上述镜头单元发送光圈控制信号。
6.根据权利要求5所述的摄像方法，其中，
在上述判别的步骤中，根据上述光圈的开口的信息，判别是否能够控制上述光圈的开口。
7.根据权利要求6所述的摄像方法，其中，
在上述判别的步骤中，对上述光圈控制信号和上述光圈的开口的信息进行比较，判别是否能够控制上述光圈的开口，
在调节上述曝光量的步骤中，在判别为无法控制上述光圈的开口时，向上述镜头单元发送上述光圈控制信号。
8.根据权利要求5所述的摄像方法，其中，
在上述主体中，运算基于由上述摄像元件生成的像素信号的图像数据的曝光控制量，
在上述判别的步骤中，在判别为上述光圈控制的控制信号与上述光圈的开口的信息之差处于规定的范围内的情况下，中止上述曝光控制量的运算。
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