JP2001177761A

JP2001177761A - デジタルカメラ

Info

Publication number: JP2001177761A
Application number: JP35567699A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Kubo; 広明久保; Yasuhiro Morimoto; 康裕森本
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1999-12-15
Filing date: 1999-12-15
Publication date: 2001-06-29
Also published as: EP1133169A1; US20030035652A1; US6536960B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光路から退避可能なハーフミラーとその反射
光を受ける光学ファインダを有し、小型でありながら露
光制御を柔軟に行うことが可能で、しかも画質の低下を
招き難いデジタルカメラを提供する。【解決手段】撮像素子の感度を使用者が指定するよう
にし、比較的高い感度が指定されたときは、ハーフミラ
ーをクイックリターンミラーとして動作させて記録用の
画像を撮影し、比較的低い感度が指定されたときは、ハ
ーフミラーを光路上に保って記録用の画像を撮影する。
ハーフミラーの位置だけでは設定できない感度は、撮像
素子の出力ゲインの調節を併用することにより設定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデジタルカメラに関
し、特に、ハーフミラーにより光路を分岐して撮影レン
ズからの光を光学ファインダに導くデジタルカメラに関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、デジタルカメラには液晶表示器
等の表示装置が備えられており、表示装置は、撮影し記
録した画像の再生表示と、撮影中の画像の表示に用いら
れている。使用者は表示される撮影中の画像すなわちラ
イブビューを見ながら構図を設定したり合焦状態を確認
したりすることができ、表示装置はビデオファインダと
して機能する。

【０００３】表示装置に加えて、光学ファインダを備え
たデジタルカメラもある。光学ファインダを備えるデジ
タルカメラには、撮影レンズを介さずに光をファインダ
に導く別体型と、撮影レンズを透過した光を反射してフ
ァインダに導く一眼レフ（ＳＬＲ）型とがある。別体型
ではファインダと撮影レンズにパララックスが生じてし
まうが、ＳＬＲ型は本質的にパララックスがないという
特長を有する。

【０００４】ＳＬＲ型では、撮影レンズから撮像素子に
至る光路上に配置されて撮影レンズ透過光の一部を反射
し残りの一部を透過させるプリズムと、反射された光を
使用者の眼に導くとともに観察される像を正立像とする
ためのペンタプリズムが備えられる。この構成では、光
学ファインダとビデオファインダを同時に利用すること
ができる。しかし、撮像素子に導かれる光は常に撮影レ
ンズを透過した光の一部のみとなり、撮影に際しての光
の利用効率が悪くなる。

【０００５】よく知られているように、銀塩フィルムを
感光させる方式のＳＬＲ型のカメラでは、従来より、撮
影レンズからフィルムに至る光路上に全反射ミラーを斜
めに配置し、回動によりミラーを光路から退避させるこ
とが行われている。撮影すなわちフィルムの露光の直前
まではミラーを光路上に位置させて光をペンタプリズム
に向けて反射させ、撮影時にはミラーを退避させて光を
フィルムに導き、撮影直後にミラーを光路上に戻す制御
が行われる。この方式のミラーはクイックリターンミラ
ーと呼ばれている。

【０００６】このようなクイックリターンミラーを備え
たデジタルカメラも実用化されており、光学ファインダ
の使用と明るい画像の撮影を両立させている。しかし、
この構成では、光学ファインダを使用するために全反射
ミラーを光路上に位置させている間は、撮像素子に光が
入射せず、表示装置をファインダとして利用することが
できない

【０００７】そこで、デジタルカメラにクイックリター
ンミラーとしてハーフミラーを備えることが考えられ
る。ハーフミラーを光路に進出させているときも光路か
ら退避させているときも光が撮像素子に入射し、撮影と
表示を常に行うことができる。ハーフミラーを光路上に
位置させている期間は、光学ファインダを併用すること
もできる。また、記録用の画像を撮影する際には、ハー
フミラーを光路から退避させることで、撮影レンズから
の光を全て撮影に利用することが可能になる。

【０００８】このような改良により、デジタルカメラ
は、独自の特徴を有しながら、銀塩フィルム感光方式の
カメラ（以下、銀塩カメラという）に近い使い勝手を提
供することができるようになっている。ただし、銀塩カ
メラでは装着するフィルムによって感度が変化するのに
対し、デジタルカメラでは撮像素子が固定であるため感
度は本質的に一定となる。この点でデジタルカメラは銀
塩カメラと大きく相違し、露光制御すなわち絞り値やシ
ャッター速度の設定の柔軟性に劣る。

【０００９】この不都合を回避するために、撮像素子の
出力信号のゲインを変えることによって実質的な感度を
変更するすることが行われている。しかし、撮像素子に
入射する光が強すぎると撮像素子の出力が飽和してしま
い、ゲインを下げたとしてもハイライトの部分が表現で
きなくなってしまう。そのため、撮影レンズから撮像素
子に至る光路上にＮＤフィルタを進出させることによっ
て、撮像素子に入射する光量自体を低減させ、疑似的に
感度を下げることも行われている。使用者はこれらの感
度切り替え機能を利用することにより、ある程度自由に
露光制御を行うことができる。

【００１０】また、撮影対象の明るさを検出し、撮影対
象があまりに明るく適正露光での撮影ができないときに
は、ＮＤフィルターを自動的に光路に進出させるように
したデジタルカメラもある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ＮＤフィル
ターやその進出機構を備えると全体構成が大きくなり、
光路分岐のためのプリズムやハーフミラーの前にＮＤフ
ィルターを配置すれば、光学ファインダの提供する像が
きわめて暗くなってしまう。

【００１２】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、光路から退避可能なハーフミラーとその反射
光を受ける光学ファインダを有し、小型でありながら露
光制御を柔軟に行うことが可能で、しかも画質の低下を
招き難いデジタルカメラを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、撮影レンズと、撮影レンズからの光を
受けて画像を撮影する撮像素子と、撮影レンズから撮像
素子に至る光路と交差する進出位置とその光路から外れ
る退避位置とをとるハーフミラーと、進出位置にあるハ
ーフミラーによって反射された光を受けて可視像を提供
する光学ファインダと、撮影対象の明るさを測定する明
度測定手段と、撮影対象の明るさに応じて撮像素子の露
光量を調節する露光量調節手段とをデジタルカメラに備
えて、外部からの指示に応じて、ハーフミラーを進出位
置または退避位置に設定し、露光量調節手段が撮影対象
の明るさとハーフミラーの位置に応じて撮像素子の露光
量を調節するものとする。

【００１４】このデジタルカメラは、外部から使用者が
与える指示に応じて、ハーフミラーを進出位置または退
避位置に設定し、このハーフミラーの位置で撮像素子に
入射する光の量を変えて、撮像素子の感度を疑似的に切
り替える。撮像素子の露光量は露光量調節手段によって
調節されるが、露光量調節手段が撮影対象の明るさだけ
でなくハーフミラーの位置も考慮して調節を行うため、
使用者の指示が撮像素子の露光量の調節に反映される。
したがって、柔軟な露光制御が可能である。露光量調節
手段は、絞りおよび電子シャッター速度の一方または双
方を変えるものとすることができる。

【００１５】さらに、撮影された画像を表す信号の強度
を調節する強度調節手段を備え、強度調節手段がハーフ
ミラーの位置に応じて信号の強度を調節し、露光量調節
手段が撮影対象の明るさとハーフミラーの位置と設定さ
れる信号の強度に応じて撮像素子の露光量を調節するよ
うにしてもよい。

【００１６】この構成では、強度調節手段が画像を表す
信号の強度を高くしたり低くしたりすることで、撮像素
子の感度を実質的に変更することができる。強度調節手
段はハーフミラーの位置に応じて信号の強度を調節する
から、撮像素子の感度の疑似的な切り替えと実質的な変
更は使用者の指示に基づいて行われることになる。ま
た、露光量調節手段が信号強度をも考慮して撮像素子の
露光量を調節するため、一層柔軟な露光制御が可能にな
る。

【００１７】ここで、強度調節手段が、ハーフミラーが
進出位置にあるときよりも退避位置にあるときに、信号
の強度を高くするようにすることができる。このように
すると、信号強度を一定にする場合に比べて、ハーフミ
ラーを退避位置に設定するときの撮像素子の感度を高く
したり、ハーフミラーを進出位置に設定するときの撮像
素子の感度を低くしたりすることが可能になる。すなわ
ち、単にハーフミラーの位置を変える場合よりも、撮像
素子の感度の範囲を広くすることができる。

【００１８】強度調節手段が、ハーフミラーが進出位置
にあるときよりも退避位置にあるときに、信号の強度を
低くするようにすることもできる。このようにすると、
信号強度を一定にする場合に比べて、ハーフミラーを退
避位置に設定するときの撮像素子の感度を低くしたり、
ハーフミラーを進出位置に設定するときの撮像素子の感
度を高くしたりすることが可能になる。したがって、単
にハーフミラーの位置を変える場合の最高感度と最低感
度の、中間の感度を現出することができる。

【００１９】上記目的を達成するために、本発明ではま
た、撮影レンズと、撮影レンズからの光を受けて画像を
撮影する撮像素子と、撮影レンズから撮像素子に至る光
路と交差する進出位置とその光路から外れる退避位置と
をとるハーフミラーと、進出位置にあるハーフミラーに
よって反射された光を受けて可視像を提供する光学ファ
インダと、撮影対象の明るさを測定する明度測定手段と
をデジタルカメラに備えて、撮影対象の明るさが所定値
以上のときにハーフミラーを進出位置に設定し、撮影対
象の明るさが所定値未満のときにハーフミラーを退避位
置に設定するものとする。

【００２０】このデジタルカメラは、撮像素子に入射す
る光の量を撮影対象の明るさに応じて自動的に切り替え
るものである。ハーフミラーを退避位置に設定すること
で、撮影対象からの光を全て撮影に利用することができ
て、撮影対象が暗いときでも柔軟に露光制御をすること
が可能になる。例えば、絞りを絞り込むことができる。
また、ハーフミラーを進出位置に設定することで、撮影
対象が非常に明るいときでも柔軟に露光制御をすること
が可能になる。例えば、絞りを開放側に設定することが
できる。

【００２１】ここで、ハーフミラーを進出位置から退避
位置にまたは退避位置から進出位置に移動させるとき
に、ハーフミラーの位置を変えることを報知するものと
するとよい。ハーフミラーがどちらの位置にある状態で
撮影が行われるかを、使用者が知ることができる。

【００２２】さらに、撮影された画像を表示する表示手
段を備え、表示する画像にハーフミラーの位置を変える
ことを報知するメッセージを含ませるようにするとよ
い。表示手段は、ハーフミラーの位置にかかわらず画像
を表示することができる。一方、光学ファインダはハー
フミラーが退避位置にあるときは像を提供することがで
きない。表示手段が表示する画像に報知のメッセージを
含ませることで、ハーフミラーを進出位置から退避位置
に移動させるときだけでなく、退避位置から進出位置に
移動させるときでも、移動後のハーフミラーの位置を使
用者に確実に知らせることが可能になる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明のデジタルカメラの
実施形態について、図面を参照しながら説明する。第１
の実施形態のデジタルカメラ１の断面を図１に示し、背
面を図２に示す。

【００２４】図１に示すように、デジタルカメラ１は、
撮影レンズ１１、撮像素子である電荷結合素子（ＣＣ
Ｄ）１２、液晶表示器（ＬＣＤ）１３、ハーフミラー１
４、および光学ファインダ１５を有する。撮影レンズ１
１は、撮影対象からの光をＣＣＤ１２の受光面上に結像
させる。ＣＣＤ１２は、撮影レンズ１１の光軸Ａｘと直
交するように配置されており、撮影レンズ１１からの光
を電気信号に変換して画像を撮影する。ＣＣＤ１２によ
る画像の撮影は、略一定の周期で繰り返し行われる。Ｌ
ＣＤ１３はデジタルカメラ１の背面に設けられており、
ＣＣＤ１２で撮影された画像や使用者へのメッセージを
表示する。

【００２５】ハーフミラー１４は撮影レンズ１１とＣＣ
Ｄ１２の間に配置されている。ハーフミラー１４は、撮
影レンズ１１の光軸Ａｘに対して垂直な回動軸を上端部
に有しており、回動により、撮影レンズ１１からＣＣＤ
１２に至る光路と交差する進出位置と、その光路から外
れる退避位置とをとる。ハーフミラー１４は、進出位置
にあるとき光軸Ａｘと４５゜の角度で交わり、退避位置
にあるとき光軸Ａｘと略平行になる。ハーフミラー１４
の透過率は６０％に設定されている。ハーフミラー１４
の駆動のために、その上端近傍にはアクチュエータ１６
が備えられている。

【００２６】光学ファインダ１５は、フォーカシングス
クリーン１５ａ、ペンタプリズム１５ｂ、および接眼レ
ンズ１５ｃより成る。スクリーン１５ａは、撮影レンズ
１１の光軸Ａｘと平行に配置されており、進出位置にあ
るハーフミラー１４によって反射された光を結像させ
る。光軸Ａｘとハーフミラー１４との交点から、ＣＣＤ
１２の受光面までの距離とスクリーン１５ａの結像面ま
での距離は等しく設定されており、これらの面は光学的
に等価な位置関係にある。使用者は、接眼レンズ１５ｃ
およびペンタプリズム１５ｂを介してスクリーン１５ａ
上の像を観察することにより、ＣＣＤ１２上の像と等価
な正立像を観察することができる。

【００２７】ＣＣＤ１２の直前には、ＣＣＤ１２への光
の入射と遮断を切り替えるフォーカルプレーンシャッタ
ー１７が配置されており、ハーフミラー１４とシャッタ
ー１７の間には、高周波成分を除去するためのローパス
フィルタ１８が配置されている。光学ファインダ１５内
には、プリズム１５ｂからの光の量を測定するための測
光素子１９が配置されている。測光素子１９によって測
定された光量は、撮影対象の明るさとしてＣＣＤ１２の
露光制御に利用され、フラッシュ撮影をする際には自動
調光にも利用される。また、撮影レンズ１１の瞳近傍に
は、光束径を規制してＣＣＤ１２の露光を制御する絞り
２０が配置されている。

【００２８】図２に示すように、デジタルカメラ１の背
面には、ＬＣＤ１３のほか、スライド式のスイッチ２
１、およびプッシュ式の４つのスイッチ２２、２３、２
４、２５を含むいくつかのスイッチが設けられている。
また、上面には、レリーズボタン２６、ダイヤル２７、
およびフラッシュ装置を装着するための装着部２８が設
けられている。

【００２９】スイッチ２１は、電力供給のオン／オフの
切り替えと、動作モードの設定に用いられる。デジタル
カメラ１は、ＣＣＤ１２によって画像を撮影し、撮影し
た画像を使用者からの指示に応じて記録媒体に記録する
撮影モードと、記録している画像を再生してＬＣＤ１３
に表示する再生モードを有する。撮影モードでは、画像
の撮影と撮影した画像のＬＣＤ１３への表示を所定の周
期（例えば１／３０秒）で繰り返すことにより、撮影対
象を動画的に表すライブビュー表示を提供することもで
きる。

【００３０】スイッチ２１が「ＯＦＦ」と記された位置
にあるとき、電力供給は行われず、デジタルカメラ１は
動作を停止する。スイッチ２１が、「ＰＬＡＹ」と記さ
れた位置にあるとき、再生モードに設定され、「ライブ
ビュー」と記された位置にあるとき、ライブビューを表
示する撮影モードに設定され、「ＣＡＭ」と記された位
置にあるとき、ライブビューを表示しない撮影モードに
設定される。

【００３１】ＣＣＤ１２の感度は複数段階で可変であ
り、感度切り替えの指示はスイッチ２２、２３、２４の
操作によって行われる。スイッチ２２を操作すると、選
択可能な感度がＬＣＤ１３に表示され、その時点で指定
されている感度は他と異なる方法で表される。この状態
でスイッチ２３またはスイッチ２４を操作することによ
り他の感度が選択され、スイッチ２２を再度操作する
と、選択された感度が記憶される。これにより感度の指
定がなされる。

【００３２】ここでは、ＣＣＤ１２の感度をＩＳＯ５０
からＩＳＯ８００までの５段階としている。図２では、
ＩＳＯ８００およびＩＳＯ５０の感度は表示に現れてい
ないが、ＩＳＯ４００またはＩＳＯ１００が選択されて
いるときにスイッチ２３または２４を操作することによ
り、感度表示を１行分スクロールさせて表示することが
できる。

【００３３】感度の切り替えは、ハーフミラー１４の位
置と、後述するＣＣＤ１２の信号処理によって行う。Ｉ
ＳＯ５０および１００では、ハーフミラー１４を進出位
置に保って記録用の画像を撮影し、ＩＳＯ２００〜８０
０では、ハーフミラー１４をクイックリターンミラーと
して動作させて記録用の画像を撮影する。

【００３４】レリーズボタン２６は、半押しされた段階
で信号Ｓ１を発し、全押しされた段階でさらに信号Ｓ２
を発する。デジタルカメラ１は、ＣＣＤ１２によって撮
影された画像に基づいて撮影レンズ１１の焦点調節を行
うオートフォーカスを採用しており、信号Ｓ１はオート
フォーカスの開始を指示する。信号Ｓ１は、また、ＣＣ
Ｄ１２の露光制御のために、測光素子１９の出力に基づ
く絞り２０の絞り値や、ＣＣＤ１２の光電変換時間（電
子シャッター速度）の値の算出の開始も指示する。

【００３５】信号Ｓ２は、撮影した画像の記録を指示す
る。信号Ｓ２が発せられると、まず、それまでに算出し
ておいた絞り値や電子シャッター速度の設定がなされ、
記憶しているＣＣＤ１２の感度に応じて、ハーフミラー
１４の退避位置への駆動も行われる。そして、これらの
処理の終了後に撮影した画像を記録する。

【００３６】デジタルカメラ１では、画像の記録媒体と
して着脱可能なメモリカードを使用する。記録する画像
に圧縮処理を施すことも可能であり、スイッチ２５は圧
縮処理を施すか否かの切り替えの指示に用いられる。露
光制御には、絞り優先、シャッター速度優先、およびプ
ログラムの３通りの方法があり、ダイヤル２７はこれら
の設定に用いられる。

【００３７】デジタルカメラ１の回路構成を図３に模式
的に示す。デジタルカメラ１は、ＣＰＵ３１、ＣＣＤ駆
動回路３２、ミラー駆動回路３３、絞り駆動回路３４、
操作部３５、ＣＤＳ（二重相関サンプリング）回路４
１、ＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路４２、Ａ
／Ｄコンバータ４３、ＣＰＵ４４、画像メモリ４５、ビ
デオエンコーダ４６、およびカードインターフェース４
７を有している。

【００３８】ＣＰＵ３１はデジタルカメラ１の動作全体
を制御する。以下、ＣＰＵ３１を制御ＣＰＵという。Ｃ
ＣＤ駆動回路３２は、動作タイミングを指示するクロッ
クを生成してＣＣＤ１２に与え、光電変換の開始、光電
変換によって蓄積した電荷の出力等のＣＣＤ１２の動作
を制御する。ミラー駆動回路３３は、アクチュエータ１
６に指示を与えて、ハーフミラー１４の移動を制御す
る。絞り駆動回路３４は、不図示の駆動機構を介して、
絞り２０の絞り値（開口径）を制御する。これらの制御
は、制御ＣＰＵ３１からの指示に基づいて行われる。

【００３９】操作部３５は、スイッチ２１〜２５、レリ
ーズボタン２６、ダイヤル２７をはじめとする種々の操
作部材を含んでおり、使用者による操作を制御ＣＰＵ３
１に伝達する。

【００４０】ＣＤＳ回路４１は、ＣＣＤ１２が出力する
アナログ信号のノイズを低減させ、ＡＧＣ回路４２は、
そのゲインによってＣＤＳ回路４１からの全ての信号の
レベルを調整する。Ａ／Ｄコンバータ４３は、ＡＧＣ回
路４２からのアナログ信号を１０ビットのデジタル信号
に変換する。

【００４１】ＡＧＣ回路４２のゲインは制御ＣＰＵ３１
によって設定される。制御ＣＰＵ３１は、ハーフミラー
１４の位置と透過率（６０％）とを考慮して、指定され
ているＣＣＤ１２の感度に応じてＡＧＣ回路４２のゲイ
ンを設定する。具体的には、感度がＩＳＯ５０でのゲイ
ンを１とすると、ＩＳＯ１００でのゲインを２、ＩＳＯ
２００でのゲインを２．４（４×０．６）、ＩＳＯ４０
０でのゲインを４．８、ＩＳＯ８００でのゲインを９．
６とする。制御ＣＰＵ３１はゲイン算出のために必要な
ハーフミラー１４の透過率をＲＯＭ３１ａに記憶してい
る。

【００４２】なお、ここでは、ハーフミラー１４の透過
率を６０％としているため、ＩＳＯ２００ではＩＳＯ１
００と異なるゲインとすることになるが、ハーフミラー
１４の透過率を５０％とすれば、ＩＳＯ２００のときの
ゲインをＩＳＯ１００のときのゲインと同じにすること
ができる。また、例えば、ハーフミラーの透過率を４０
％とすれば、ＩＳＯ２００のときのゲインは１．６（４
×０．４）に設定することになる。

【００４３】ＣＰＵ４４は、デジタル信号に変換された
信号を処理して、画像を表す画像データを生成する。以
下、ＣＰＵ４４を画像ＣＰＵという。Ａ／Ｄコンバータ
４３の出力は、一旦、画像メモリ４５に記憶され、画像
ＣＰＵ４４は、画像メモリ４５から信号を読み出して、
これに画素補間、カラーバランス、およびガンマ補正の
処理を施して画像データを生成する。

【００４４】画素補間処理４４ａは、ＣＣＤ１２上で交
互に配列されたＲＧＢの３種の画素の信号を補間するも
のである。カラーバランス処理４４ｂは、補間後の３色
の信号のゲインを個別に補正して、撮影対象の色を正し
く表するようにするものである。ガンマ補正処理４４ｃ
は、ルックアップテーブル４４ｔを用いてゲイン補正後
の信号に非線形化変換を施して、ＬＣＤ１３に適する階
調とするものである。画像ＣＰＵ４４はこれらの処理を
施した信号を、画像データとして画像メモリ４５に再度
記憶させる。

【００４５】画像ＣＰＵ４４は画像メモリ４５から画像
データを読み出してビデオエンコーダ４６に与え、ビデ
オエンコーダ４６は与えられた画像データをＮＴＳＣ方
式に従ってエンコードし、エンコード後の画像データを
ＬＣＤ１３に与えて画像として表示させる。

【００４６】メモリカード４８は画像データを記録し、
カードインターフェース４７は、メモリカード４８への
書き込み、およびメモリカード４８からの読み出しを行
う。信号Ｓ２に応じて制御ＣＰＵ３１から指示が与えら
れると、画像ＣＰＵ４４は、画像メモリ４５から画像デ
ータを読み出して、カードインターフェース４７に与
え、メモリカード４８に記録させる。制御ＣＰＵ３１か
ら圧縮指示が与えられているときは、画像ＣＰＵ４４
は、メモリカード４８への記録に先立ち、ＪＰＥＧ方式
に従った画像データの圧縮処理４４ｄを行う。

【００４７】再生モードにおいては、画像ＣＰＵ４４
は、制御ＣＰＵ３１の指示に応じて、カードインターフ
ェース４７を介してメモリカード４８に記録されている
画像データを読み出し、必要に応じて圧縮処理の逆処理
を行って、画像メモリ４５に記憶させる。そして、その
画像データを読み出してビデオエンコーダ４６に与え、
ＬＣＤ１３に表示させる。

【００４８】記録用の画像の露光制御に際し、制御ＣＰ
Ｕ３１は、測光素子１９で測定された撮影対象の明るさ
と、ハーフミラー１４の位置およびＡＧＣ回路４２のゲ
インによって定まるＣＣＤ１２の感度とを考慮して、周
知のＡＰＥＸシステムに従って絞り２０の絞り値および
ＣＣＤ１２の電子シャッター速度を定める。絞り優先の
ときは、使用者が指定した絞り値を用いて電子シャータ
ー速度を定め、シャッター速度優先のときは、使用者が
指定した電子シャッター速度を用いて絞り値を定める。
プログラムで露光制御するときは、ＲＯＭ３１ａに記憶
している絞り値と電子シャッター速度の関係に従って両
者を定める。

【００４９】ＣＣＤ１２の感度を高く（ＩＳＯ２００〜
８００）して撮影するときのデジタルカメラ１の断面を
図４に示す。図４において、（ａ）は信号Ｓ１のみが発
せられている時の状態を示しており、ハーフミラー１４
は進出位置にあり、測光素子１９による測光も行われて
いる。また、絞り２０は開放されている。（ｂ）は画像
の記録を指示する信号Ｓ２が発せられた時の状態を示し
ており、ハーフミラー１４はこの時点では進出位置にあ
り、この後、退避位置に移動する。また、測光素子１９
による測光は中断されている。

【００５０】（ｃ）は記録用の画像を撮影している状態
を示しており、ハーフミラー１４は退避位置にある。絞
り２０は、シャッター速度優先およびプログラムのとき
は（ａ）の状態での測光結果に基づいて、また、絞り優
先のときは使用者の指示に応じて、絞り込まれる。
（ｄ）は記録用の画像を撮影し終えた後の信号Ｓ１があ
る状態を示しており、ハーフミラー１４は進出位置に復
帰し、測光素子１９による測光も再開され、絞り２０も
開放されている。

【００５１】ＣＣＤ１２の感度を低く（ＩＳＯ５０、１
００）して撮影するときのデジタルカメラ１の断面を図
５に示す。図５において、（ａ）は信号Ｓ１のみが発せ
られている時の状態、（ｂ）は画像の記録を指示する信
号Ｓ２が発せられた時の状態、（ｃ）は記録用の画像を
撮影している状態、（ｄ）は記録用の画像を撮影し終え
た後の信号Ｓ１がある状態を示している。この場合、ハ
ーフミラー１４は常時進出位置に保たれる。測光素子１
９による測光は、信号Ｓ２が発せられた時点で中断さ
れ、記録用の画像の撮影終了後に再開される。記録用の
画像の撮影中、絞り２０は、シャッター速度優先および
プログラムのときは（ａ）の状態での測光結果に基づい
て、また、絞り優先のときは使用者の指示に応じて、絞
り込まれる。

【００５２】上述のように、デジタルカメラ１では、使
用者の指示に応じてＣＣＤ１２の感度を可変とし、感度
に応じてハーフミラー１４の位置やＣＣＤ１２の出力ゲ
インを変えて記録用の画像を撮影するようにしているの
で、撮影対象が明るいときも暗いときも、柔軟な露光制
御を行うことができる。特に、ＣＣＤ１２の出力ゲイン
を高くするときには、ハーフミラー１４を退避位置に設
定するようにしているため、ゲインを過度に高くする必
要がなくなって、ノイズの増強が抑えられる。したがっ
て、高い感度での撮影においても、質の高い画像を提供
することができる。

【００５３】なお、ここでは、ＡＧＣ回路４２のゲイン
を変えることで、ＣＣＤ１２の感度を調節するようにし
ているが、画像ＣＰＵ４４が行うガンマ補正処理４４ｃ
におけるルックアップテーブル４４ｔの傾きを変えるこ
とでも同様の結果を得ることができる。その場合、例え
ば、複数の補正係数を画像ＣＰＵ４４に用意しておき、
指定されている感度に対応する補正係数を選択するよう
にすればよい。また、測光を測光素子１９に代えてＣＣ
Ｄ１２で行うようにしてもかまわない。

【００５４】第２の実施形態のデジタルカメラについて
説明する。本実施形態のデジタルカメラ２は、撮影対象
の明るさに応じて自動的に感度を切り替えるようにした
ものである。デジタルカメラ２の外観や構成は図１〜図
３に示したデジタルカメラ１のものとほとんど同じであ
り、重複する説明は省略する。

【００５５】デジタルカメラ２では、撮影対象の明るさ
が所定値以上のときは、ハーフミラー１４を進出位置に
設定して撮影を行い、撮影対象の明るさが所定値未満の
ときは、ハーフミラー１４を退避位置に設定して撮影を
行う。感度を使用者が指定するのではないから、ＬＣＤ
１３に選択可能な感度を表示することはせず、感度指定
のためのスイッチ２２〜２４は省略されている。また、
制御ＣＰＵ３１がＡＧＣ回路４２のゲインを変化させる
こともせず、感度は２段階で切り替えられる。

【００５６】感度設定に関する制御処理の流れを図６に
示す。まず、現在のハーフミラー１４の位置を確認する
（ステップ＃５）。次いで、測光素子１９の出力から撮
影対象の明るさＢを求め（＃１０）、求めた明るさが所
定値Ｂ0以上であるか否かを判定する（＃１５）。この
所定値Ｂ0は、ＲＯＭ３１ａに記憶されている。撮影対
象の明るさＢが所定値Ｂ0未満のときは、ハーフミラー
が進出位置にあるか退避位置にあるかを判定し（＃２
０）、進出位置にあるときはハーフミラーを退避位置に
移動させる（＃３０）。この移動に先だって、例えば
「ミラーアップ」というメッセージをＬＣＤ１３に表示
中の画像と光学ファインダ１５の像に含ませて、ハーフ
ミラーを退避位置に移動させることを使用者に知らせる
（＃２５）。＃２０の判定でハーフミラーが退避位置に
あるときは、その状態を保つ。

【００５７】＃１５の判定で撮影対象の明るさＢが所定
値Ｂ0以上のときは、ハーフミラーが進出位置にあるか
退避位置にあるかを判定し（＃３５）、退避位置にある
ときはハーフミラーを進出位置に移動させる（＃４
５）。この移動に先だって、例えば「ミラーダウン」と
いうメッセージをＬＣＤ１３に表示中の画像に含ませ
て、ハーフミラーを進出位置に移動させることを使用者
に知らせる（＃４０）。＃３５の判定でハーフミラーが
進出位置にあるときは、その状態を保つ。

【００５８】この制御により、撮影対象があまり明るく
ないときは、撮影対象からの光を全て撮影に利用するこ
とができて、露光制御を柔軟に行うことが可能になる。
例えば、絞りを絞り込み易くなる。また、撮影対象が非
常に明るいときは、撮影対象からの光の一部のみを撮影
に利用することができて、やはり、露光制御を柔軟に行
うことが可能になる。例えば、絞りを開放側に設定し易
くなる。

【００５９】上記の制御処理は、信号Ｓ１が発せられた
ときに行う。しかし、ＬＣＤ１３に表示するライブビュ
ーが明るくなり過ぎる場合には、撮影待機時（信号Ｓ１
が発せられる前）に行ってもかまわない。

【００６０】

【発明の効果】外部からの指示に応じて、ハーフミラー
を進出位置または退避位置に設定し、撮影対象の明るさ
とハーフミラーの位置に応じて撮像素子の露光量を調節
するようにした本発明のデジタルカメラでは、撮像素子
の感度を疑似的に切り替えることが可能であり、露光制
御の柔軟性が高い。しかも、撮像素子の感度切り替えを
光学ファインダに光を導くためのハーフミラーによって
行っており、ＮＤフィルタ等の他の部材を備える必要が
ないから、全体構成も大型化しない。また、感度を切り
替えても、撮影される画像の質の低下を招くことがな
い。

【００６１】撮影された画像を表す信号の強度をハーフ
ミラーの位置に応じて調節し、撮像素子の露光量を撮影
対象の明るさとハーフミラーの位置と設定される信号の
強度に応じて調節するようにした構成では、ハーフミラ
ーによる感度の切り替えに加えて、信号強度の調節によ
る感度の変更も可能になり、一層柔軟な露光制御が可能
になる。信号強度を高めるとノイズも増強されて画質が
低下するが、感度を上げる際にはハーフミラーを退避さ
せるため、信号強度をあまり高める必要がなく、画質の
低下を抑えることができる。

【００６２】ハーフミラーが進出位置にあるときよりも
退避位置にあるときに、信号の強度を高くするようにす
ると、単にハーフミラーの位置を変える場合よりも、撮
像素子の感度の範囲を広くすることが可能になり、露光
制御の柔軟性がさらに向上する。

【００６３】ハーフミラーが進出位置にあるときよりも
退避位置にあるときに、信号の強度を低くするようにす
ると、単にハーフミラーの位置を変える場合の最高感度
と最低感度の中間の感度を現出することが可能になり、
やはり、露光制御の柔軟性が向上する。

【００６４】撮影対象の明るさが所定値以上のときにハ
ーフミラーを進出位置に設定し、撮影対象の明るさが所
定値未満のときにハーフミラーを退避位置に設定するよ
うにした本発明のデジタルカメラでは、撮影対象が暗い
場合でも明るい場合でも、柔軟な露光制御が可能にな
る。しかも、ＮＤフィルタ等の他の部材を必要とせず、
全体構成の大型化を招かない。

【００６５】ハーフミラーの位置を変えることを報知す
るようにすると、ハーフミラーがどちらの位置にある状
態で撮影が行われるかを使用者が知らせることができ
て、使い勝手がよい。

【００６６】撮影され表示される画像にハーフミラーの
位置を変えることを報知するメッセージを含ませるよう
にした構成では、移動前のハーフミラーの位置にかかわ
らず、移動後のハーフミラーの位置を使用者に確実に知
らせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１および第２の実施形態のデジタ
ルカメラの光学構成を示す断面図。

【図２】第１の実施形態のデジタルカメラの背面図。

【図３】第１および第２の実施形態のデジタルカメラ
の回路構成を示すブロック図。

【図４】第１の実施形態のデジタルカメラの高感度で
撮影するときの断面図。

【図５】第１の実施形態のデジタルカメラの低感度で
撮影するときの断面図。

【図６】第２の実施形態のデジタルカメラの感度設定
に関する制御処理の流れを示すフローチャート。

【符号の説明】

１デジタルカメラ２デジタルカメラ１１撮影レンズ１２ＣＣＤ１３ＬＣＤ１４ハーフミラー１５光学ファインダー１５ａフォーカシングスクリーン１５ｂペンタプリズム１５ｃ接眼レンズ１６アクチュエータ１７フォーカルプレーンシャッター１８ローパスフィルター１９測光素子２０絞り２１〜２５スイッチ２６レリーズボタン２７ダイヤル２８フラッシュ装着部３１制御ＣＰＵ３１ａＲＯＭ３２ＣＣＤ駆動回路３３ミラー駆動回路３４絞り駆動回路３５操作部４１ＣＤＳ回路４２ＡＧＣ回路４３Ａ／Ｄコンバータ４４画像ＣＰＵ４５画像メモリ４６ビデオエンコーダ４７カードインターフェース４８メモリカード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 5/225 ＢＦターム(参考） 2H002 DB07 DB10 HA04 JA07 2H054 AA01 2H102 AB00 BB08 CA34 5C022 AA13 AB02 AB13 AB18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影レンズと、撮影レンズからの光を受
けて画像を撮影する撮像素子と、撮影レンズから撮像素
子に至る光路と交差する進出位置とその光路から外れる
退避位置とをとるハーフミラーと、進出位置にあるハー
フミラーによって反射された光を受けて可視像を提供す
る光学ファインダと、撮影対象の明るさを測定する明度
測定手段と、撮影対象の明るさに応じて撮像素子の露光
量を調節する露光量調節手段とを備え、外部からの指示に応じて、ハーフミラーを進出位置また
は退避位置に設定し、露光量調節手段が撮影対象の明る
さとハーフミラーの位置に応じて撮像素子の露光量を調
節することを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】撮影された画像を表す信号の強度を調節
する強度調節手段を備え、強度調節手段がハーフミラーの位置に応じて信号の強度
を調節し、露光量調節手段が撮影対象の明るさとハーフ
ミラーの位置と設定される信号の強度に応じて撮像素子
の露光量を調節することを特徴とする請求項１に記載の
デジタルカメラ。
【請求項３】強度調節手段が、ハーフミラーが進出位
置にあるときよりも退避位置にあるときに、信号の強度
を高くすることを特徴とする請求項２に記載のデジタル
カメラ。
【請求項４】強度調節手段が、ハーフミラーが進出位
置にあるときよりも退避位置にあるときに、信号の強度
を低くすることを特徴とする請求項２に記載のデジタル
カメラ。
【請求項５】撮影レンズと、撮影レンズからの光を受
けて画像を撮影する撮像素子と、撮影レンズから撮像素
子に至る光路と交差する進出位置とその光路から外れる
退避位置とをとるハーフミラーと、進出位置にあるハー
フミラーによって反射された光を受けて可視像を提供す
る光学ファインダと、撮影対象の明るさを測定する明度
測定手段とを備え、撮影対象の明るさが所定値以上のときにハーフミラーを
進出位置に設定し、撮影対象の明るさが前記所定値未満
のときにハーフミラーを退避位置に設定することを特徴
とするデジタルカメラ。
【請求項６】ハーフミラーを進出位置から退避位置に
または退避位置から進出位置に移動させるときに、ハー
フミラーの位置を変えることを報知することを特徴とす
る請求項５に記載のデジタルカメラ。
【請求項７】撮影された画像を表示する表示手段を備
え、表示する画像にハーフミラーの位置を変えることを
報知するメッセージを含ませることを特徴とする請求項
６に記載のデジタルカメラ。