JP4684057B2

JP4684057B2 - 電子カメラ

Info

Publication number: JP4684057B2
Application number: JP2005270478A
Authority: JP
Inventors: 和彦有井
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2005-09-16
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2025-09-16
Also published as: JP2007079454A

Description

本発明は、自動焦点調整機能と自動露出調節機能を備えた電子スチルカメラなどの電子カメラに関する。

この種の電子カメラとして、自動焦点調整機能の動作が完了したことを使用者に通知するために、撮影映像信号を表示する表示部にフレーム枠を表示するものが、特許文献１に開示されている。
特開２０００−９２３５４号公報さらに、この種の電子カメラとして、自動露出調整機能の動作が完了したことを使用者に通知するために、撮影映像信号を表示する表示部に露光時間であるシャッター速度スピードを表示するものが、特許文献２に開示されている。特開２００２−２９０８００号公報そして、昨今の電子カメラでは自動焦点調整機能と自動露出調整機能を共に具備するものが一般的である。焦点調節と露出調節を共に自動で行なうこの種の電子カメラでは、シャッターボタンの半押しに応じて撮影前の調整として焦点調整と露出調整が行なわれる。以下、具体的に説明する。

半押しと全押しの２段階を検出するスイッチを操作するシャッターボタンが半押しされると、先ず絞りを開放にし、被写体の輝度レベルを知るために測光処理を行ない、自動焦点調整に最適な露光時間（シャッター速度）や感度レベルを求め設定する。次にフォーカスレンズを光軸方向に無限端点から至近側へ段階的に移動させることによって撮像素子の撮像面とフォーカスレンズとの相対位置を段階的に変化させ、各フォーカスレンズの位置で得られた撮像映像信号の高域成分レベルである焦点評価値から、該焦点評価値が最大値となるフォーカスレンズの位置を検出する所謂山登り方式により自動焦点調整を行ないフォーカスレンズの位置を決定し設定する。次に、前記測光処理により求まっている輝度レベル、又は自動焦点調整完了後に改めて行なう測光処理により求まる輝度レベルを用いて撮影に最適な露出量が得られる絞り値と露光時間を計算し、実際の撮影に用いられる絞り値に設定した状態で再度測光処理を行ない露出量を確認する、所謂自動露出調整を行なう。そして、これらの処理が全て完了した時点で自動焦点調整機能と自動露出調整機能夫々に関する情報表示を行ない、使用者に撮影前の調整が完了したことを通知している。

しかしながら、上記のように、自動焦点調整が完了しているにも係らず自動露出調整が完了してからでないと使用者に通知しないようにすると、使用者に与える自動焦点調整完了までの体感速度が低下してしまうという課題がある。

これに対し、自動露出調整の動作に係らず自動焦点調整が完了したことを即通知するようにすることが対策の一つと考えられるが、そうした場合、撮影自体は自動焦点調整と自動露出調整が共に完了した後、すなわち自動露出調整が完了したことが通知された後で行なうので、被写体が暗くて自動露出調整に時間を要すると、自動焦点調整の完了を通知してから撮影可能となるまでに時間がかかり、使用者に違和感を与えてしまうという課題が生じる。

本発明は、上記課題を解決するために、電子カメラにおいて、撮像素子の撮像面とフォーカスレンズとの相対位置を変化させることによって合焦動作を行なう自動焦点調整手段と、前記自動焦点調整手段の動作が完了したことを使用者に通知する第１通知手段と、前記自動焦点調整手段の動作完了後に露出量の調整を行ない撮影前に確認測光として前記撮像素子を用いて測光し撮影時に所望の露出量が得られることを確認する自動露出調整手段と、前記自動露出調整手段の動作が完了したことを使用者に通知する第２通知手段と、前記第１通知手段の動作開始前に露出量を検出し検出された露出量を基に前記自動露出調整手段が行なう前記確認測光での露光時間が予め設定された基準時間よりも大きくなるか否かを判別する判別手段と、前記自動露出調整手段が行なう前記確認測光での露光時間が前記基準時間よりも大きくなると前記判別手段が判別した場合、前記第１通知手段の動作を前記自動露出調整手段の動作が完了するまで禁止し、大きくならないと前記判別手段が判別した場合、前記自動露出調整手段の動作完了に係らず前記第１通知手段を動作させる通知制御手段と、を具備した。

本発明によれば、自動露出調整手段が行なう確認測光での露光時間が大きくなると判別した場合、自動焦点調整手段の動作完了通知が自動露出調整手段の動作が完了するまで禁止されるので、自動焦点調整の完了を通知してから撮影可能となるまでに時間がかかり使用者に違和感を与えてしまうということが防止される。一方、大きくならないと判別した場合、自動露出調整手段の動作完了に係らず自動焦点調整手段の動作完了通知が行なわれるので、使用者に与える自動焦点調整完了までの体感速度を向上させることができる。

以下図面に従い、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、この発明の実施の形態による、電子カメラの機能ブロック図である。図１を参照して、フォーカスレンズ１、絞り機構２を介して入射された入射光は、ＣＣＤ等の撮像素子３によって光電変換され、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路４によって撮影画像信号が生成される。生成された撮影画像信号は、Ａ／Ｄ変換器５によりデジタル信号に変換された後、信号処理回路６に与えられる。

信号処理回路６は、与えられたデジタルの撮影画像信号に、色分離処理などの周知の信号処理を施した後、周知の自動ホワイトバランス調整を施し、撮影画像信号のフィールドごと（１画面ごと）に画像データを順次形成してバッファメモリであるＳＤＲＡＭ７に与える。

ＳＤＲＡＭ７は、入力されたフィールド単位の画像データを次から次へと順次記憶し、記憶した各フィールドごとの画像データを信号処理回路６を介してモニター８に出力し表示する。また、シャッターボタン１４を操作することによって行なわれる撮影動作では、ＳＤＲＡＭ７に記憶された１画面分の画像データは信号処理回路６にてソフトウェア的に圧縮して、メモリカード９に記録される。

なお、フォーカスレンズ１はドライバー１ｂによって駆動されるモータ１ａによって駆動され、絞り機構２はドライバー２ｂによって駆動されるモータ２ａによって駆動され、撮像素子３はＴＧ回路（タイミングジェネレータ回路）３ａによって駆動される。また、焦点評価回路１０には撮影画像信号が信号処理回路６より入力され、撮影画像信号の高域成分レベルである焦点評価値を算出し制御回路１２に与える。制御回路１２では、該焦点評価値が最大値となるフォーカスレンズ１の位置を検出する所謂山登り方式により自動焦点調整を行ないフォーカスレンズ１の位置を検出しフォーカスレンズ１の位置を設定する。露出評価回路１１には撮像画像信号が信号処理回路６より入力され、撮像画像信号の輝度レベルである露出評価値を算出し制御回路１２に与える。制御回路１２では、該露出評価値を用いて撮影に最適な露出量が得られる絞り値と露光時間を計算し、絞り機構２の絞り値、撮像素子３の露光時間、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路４のゲインを設定する。

また、スピーカー１３は制御回路１２によって制御され、使用者に音で情報を伝える機能を果たす。シャッターボタン１４は半押しと全押しの２段階を検出するスイッチを操作し、その検出結果を制御回路１２に与える。

次に、制御回路１２を中心とする電子カメラのシャッターボタン１４の半押し時の動作について図２ないし図４に示したフローチャートを用いて説明する。シャッターボタン１４の半押しが検出されると絞り機構２を全開とし（Ｓ１）、撮像素子３より信号処理回路６を介して露出評価回路１１に画像データに含まれる輝度データを取り込み、得られた輝度データを１画面分積算することにより被写体の輝度レベルである露出評価値を算出する（Ｓ３）。そして、後ほど行なわれる露出調整に時間を要するか否かを示すフラグＦを設定する（Ｓ５）。

フラグＦの設定処理は、図４に示すフローチャートに従って行なわれる。ステップＳ３によって得られた輝度データより算出された露出評価値Ａと、撮像素子３における電子シャッター機能によって設定されていたステップＳ３実行時の露光時間Ｔを基に、撮像素子３のフレームレートにおいて最大となる露光時間Ｌ（例えばフレームレートが３０ｆｐｓであれば露光時間Ｌは１／３０秒）における露出量を示す露出評価値Ｂを式１を用いて計算により求める（Ｓ５０１）。

そして、算出された露出評価値Ｂと目標とする最適露出量を示す最適露出評価値Ｓとを比較して１００分率に変換したものを夜景率と定義し、式２を用いて夜景率Ｙを算出する（Ｓ５０３）。

露光時間Ｌで十分な露出量が確保できる場合、すなわち被写体が明るい場合、夜景率Ｙは０％よりも小さくなる。被写体が徐々に暗くなっていくにつれ、同じ露光時間Ｌでも確保できる露出量が減少していく。確保できなかった割合が夜景率である。

次に、算出された夜景率Ｙが０％よりも大きいか否か、すなわち露光時間Ｌでは露出量が不足するか否かを判別する（Ｓ５０５）。絞り機構２が全開であるにもかかわらず露光時間Ｌでも露出量が不足するということは、最適露出を得るには１フレーム期間よりも長い露光時間を必要とするということであり、長い露光時間を必要とするのであれば撮影前の露出量の確認に時間を要し露出調整に係る時間が長くなるということである。従ってステップＳ５０５において、夜景率Ｙが０％よりも大きいと判別すれば撮影前の露出量の確認に時間を要することを示すようにフラグＦの値を１とし（Ｓ５０７）、そうでなければフラグＦの値を０とする（Ｓ５０９）。なお、１回の露光に必要な撮像素子３の駆動期間はフレーム期間単位で設定されるため、露光時間Ｌよりも長い露光時間にて撮影し信号を出力するために、撮像素子は２フレーム期間以上の時間を必要とする。露光時間Ｌよりも僅かに長い露光時間であっても撮像素子は２フレーム期間駆動させなければならない。

次に、図２に示すフローチャートに戻り、フォーカスレンズ１を光軸方向に無限端点から至近側へ段階的に移動させることによって撮像素子３の撮像面とフォーカスレンズ１との相対位置を段階的に変化させ、各フォーカスレンズの位置で焦点評価回路１０にて算出された撮影画像信号の高域成分レベルである焦点評価値から、該焦点評価値が最大値となるフォーカスレンズ１の位置、すなわち合焦位置を検出する（Ｓ７）。そして、合焦位置を検出することができたならば該合焦位置にフォーカスレンズ１を設定し（Ｓ９、Ｓ１１）、できなかったならば所定位置にフォーカスレンズ１を設定する（Ｓ９、Ｓ１３）。所定位置とは被写体が存在する可能性が高い焦点位置として予め定められた位置であり、所定位置への設定はステップＳ７のエラー処理として実施される。

次にフラグＦの値が０か否かを判別し（Ｓ１５）、０であればステップＳ７〜Ｓ１３による自動焦点調整が完了したことを使用者に通知するために、図＊に示すように枠１０ａをモニター８上に表示すると共に、スピーカ１３より音を発生させる（Ｓ１７）。これによって、使用者に与える自動焦点調整完了までの体感速度を向上させるている。但し、０でなければステップ１７は行わない。

そして、撮像素子３より信号処理回路６を介して露出評価回路１１にて輝度データを取り込み、取り込んだ輝度データを１画面分積算することにより被写体の輝度レベルである露出評価値を改めて算出する（Ｓ１９）。算出された露出評価値を基に電子カメラとして周知のプログラム線図処理を行ない、絞り値と露光時間を決定する（Ｓ２１）。そして、決定された絞り値となるように絞り機構２を駆動して設定し（Ｓ２３）、決定された露光時間となるように撮像素子３の電子シャッターや信号読み出しのタイミングを制御し露光を行ない、該露光によって得られた輝度データを取り込み露出評価値を算出する（Ｓ２５）。得られた露出評価値により最適な露出量が得られたことが確認できたか否かを判別し（Ｓ２７）、得られなかったと判断した場合、露光時間の調整を行ない（Ｓ２９）、再度ステップＳ２５の輝度データ取り込み、ステップＳ２７の確認を行なう。

ステップＳ２７にて最適な露出量が得られたことが確認されると、次にフラグＦの値が１か否かを判別し（Ｓ３１）、１であればステップＳ７〜Ｓ１３による自動焦点調整が完了したことを使用者に通知するために、図５に示すように枠１０ａをモニター８上に表示すると共に、スピーカ１３より音を発生させる（Ｓ３３）。１でなければ、自動焦点調整が完了したことの通知はステップＳ１７で既に行われているため、ステップ３３は行わない。

そして、調整された絞り量１１ａと露光時間（シャッター速度）１１ｂを図６に示すようにモニター８上に表示して自動露出調整が完了したことを使用者に通知し（Ｓ３５）、シャッターボタン１４の半押し時の動作が完了する。なお、図６に示した絞り量１１ａと露光時間１１ｂを示す数値は一例である。ステップＳ１５、Ｓ３１〜Ｓ３５により、自動焦点調整の完了を通知してから撮影可能となるまでに時間がかかり使用者に違和感を与えてしまうということが防止されている。

次に、図３に示すフローチャートに進む。シャッターボタン１４の全押しが検出されると（Ｓ３７）、設定済みの絞り量と調整済みの露光時間にて記録画像データを得るための本露光を行なう（Ｓ４１）。そして撮像素子３より読み出しを行ない（Ｓ４３）、信号処理回路６にて記録信号作成のための信号処理及び圧縮を行ない（Ｓ４５）、メモリーカードに書き込み記録する（Ｓ４７）。一方、ステップＳ３７にてシャッターボタン１４の全押しが検出されなければ、シャッターボタン１４の半押しが解除されるまで待機し（Ｓ３９）、シャッターボタン１４の半押しが解除されると終了する。

以上、本発明の実施例について説明したが、自動露出調整手段が行なう確認測光での露光時間が長いか短いかの判断に用いる基準時間は、撮像素子のフレームレートにおいて最大となる露光時間に限定されるものではなく、任意に設定でき、例えば２フレーム期間を基準時間に設定しても良い。

さらに、自動焦点調整が完了したことを使用者に通知するために表示される枠を、画面上で焦点評価値を抽出する領域を示すフレーム枠とすることもできる。また、完了を通知するための表示はモニター上ではなく別途発光体による発光を行なっても良い。

また、自動焦点調整は撮像素子から得られる撮影画像信号の高域成分レベルを焦点評価値として検出することにより焦点調整を行なう山登り方式の他に、赤外線や超音波を用いるものを採用することも可能である。

さらに、自動露出調整手段の動作が完了したことを使用者に通知するために、撮影時に設定する露光時間と絞り量の値そのものを表示する必要は無く、「露出調整完了」の文字や予め意味づけされたキャラクターやアイコン、若しくは図形を表示するようにしても良い。

また、自動露出調整手段の動作完了とは記録撮影時に用いる露光時間と絞り量の値が決定することである。そして、記録撮影時に行なう本露光ではそれまでとは異なる駆動方法で撮像素子を駆動するために、本露光時に露光時間や絞り量の値を改めて設定する必要があるものであっても、記録撮影時に用いる露光時間と絞り量の値が決定した状態となれば自動露出調整手段の動作完了である。本露光時に露光時間や絞り量の値を改めて設定する必要があるものであれば、図３に示したフローチャートのステップＳ３７とステップＳ４１の間に、露光時間と絞り量の最終設定を行なうことになる。

本発明の実施例である電子カメラの機能ブロック図である。本発明の実施例である電子カメラの動作を示すフローチャートである。本発明の実施例である電子カメラの動作を示すフローチャートである。本発明の実施例である電子カメラの動作を示すフローチャートである。本発明の実施例である電子カメラの動作を示す説明図である。本発明の実施例である電子カメラの動作を示す説明図である。

符号の説明

１フォーカスレンズ
２絞り機構
３撮像素子
６信号処理回路
８モニター
１０焦点評価回路
１１露出評価回路
１２制御回路
１３スピーカ
１４シャッターボタン

Claims

撮像素子の撮像面とフォーカスレンズとの相対位置を変化させることによって合焦動作を行なう自動焦点調整手段と、
前記自動焦点調整手段の動作が完了したことを使用者に通知する第１通知手段と、
前記自動焦点調整手段の動作完了後に露出量の調整を行ない撮影前に確認測光として前記撮像素子を用いて測光し撮影時に所望の露出量が得られることを確認する自動露出調整手段と、
前記自動露出調整手段の動作が完了したことを使用者に通知する第２通知手段と、
前記第１通知手段の動作開始前に露出量を検出し検出された露出量を基に前記自動露出調整手段が行なう前記確認測光での露光時間が予め設定された基準時間よりも大きくなるか否かを判別する判別手段と、
前記自動露出調整手段が行なう前記確認測光での露光時間が前記基準時間よりも大きくなると前記判別手段が判別した場合、前記第１通知手段の動作を前記自動露出調整手段の動作が完了するまで禁止し、大きくならないと前記判別手段が判別した場合、前記自動露出調整手段の動作完了に係らず前記第１通知手段を動作させる通知制御手段と、
を具備することを特徴とする電子カメラ。
前記自動焦点調整手段は、前記撮像素子から得られる撮影画像信号の高域成分レベルを焦点評価値として検出することにより焦点調整を行うことを特徴とする請求項１記載の電子カメラ。
前記第１通知手段は、撮影画像信号を表示するモニター上にキャラクター若しくは図形を表示することによって前記自動焦点調整手段の動作が完了したことを使用者に通知することを特徴とする請求項１記載の電子カメラ。
前記第２通知手段は、前記自動露出調整手段が撮影時に設定する露光時間と絞り量の値を表示手段を用いて表示することによって前記自動露出調整手段の動作が完了したことを使用者に通知することを特徴とする請求項１記載の電子カメラ。
前記自動露出調整手段の動作完了とは撮影時に用いる露光時間と絞り量の値が決定することであることを特徴とする請求項１記載の電子カメラ。