JP5147500B2 - 撮像装置、およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置の露光制御、またはそのような撮像装置の制御プログラムを記憶した記憶媒体に関するものである。

近年、電子スチルカメラ等の撮像装置にはライブビュー機能を搭載したものがある。ライブビューに関する露出制御や撮影制御等の技術が開示された撮像装置としては、例えば特許文献１がある。
特開２００３−２８７７８０号公報

上記の従来技術においては、以下のような課題を有していた。つまり、記録のための撮像の開始前に、少なくとも１回は撮像素子の出力を用いて測光を行っている。撮像素子を用いての測光では、そのシステムの構成上、最短時間でも１フレームの測光時間がかかるものである。その為、どうしてもレリーズタイムラグに関して難点があった。

（発明の目的）
本発明の目的は、撮像装置における記録のための撮像の際の露出制御を素早く行う技術思想を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明は、撮像手段を有する撮像装置であって、前記撮像手段から出力された信号に対応した画像をモニタに表示するよう制御する表示手段と、ミラーがアップされている状態において、前記撮像手段から出力された信号に基づいて物体像の明るさを測定する第１の測光手段と、前記撮像手段とはミラーに対して別位置に配置されている測光センサにより、ミラーがダウンされている状態において、物体像の明るさを測定する第２の測光手段と、前記第２の測光手段による物体像の明るさの測定を行うとともに前記モニタに前記撮像手段から出力された信号に対応した画像を表示するモードから前記第１の測光手段による物体像の明るさの測定を行うモードに前記ミラーアップ処理を介して移行する際に、当該モードの移行開始後であって前記第１の測光手段による物体像の明るさの測定の前に、ユーザーによって前記撮像手段からの出力を記録するための撮像の要求がなされた場合には、前記第２の測光手段による物体像の明るさの測定をもとに露出を制御する制御手段撮像装置とするものである。

同じく上記目的を達成するために、本発明は、撮像手段から出力された信号に対応した画像をモニタに表示するよう制御する表示手段と、ミラーがアップされている状態において、前記撮像手段から出力された信号に基づいて物体像の明るさを測定する第１の測光手段と、前記撮像手段とはミラーに対して別位置に配置されている測光センサにより、ミラーがダウンされている状態において、物体像の明るさを測定する第２の測光手段とを有する撮像装置の制御方法であって、前記第２の測光手段による物体像の明るさの測定を行うモードから前記第１の測光手段による物体像の明るさの測定を行うとともに前記モニタに前記撮像手段から出力された信号に対応した画像を表示するモードに前記ミラーアップ処理を介して移行する際に、当該モードの移行開始後であって前記第１の測光手段から測光情報を取得する前に、ユーザーによって前記撮像手段からの出力を記録するための撮像の要求がなされた場合には、前記第２の測光手段による物体像の明るさの測定結果に応じて露出を制御し、前記第１の測光手段から測光情報を取得した後に、ユーザーによって前記撮像手段からの出力を記録するための撮像の要求がなされた場合には、前記第１の測光手段からの物体像の明るさの測定結果に応じて露出を制御することを特徴とする制御方法とするものである。

本発明によれば、撮像装置における記録のための撮像の際の露出制御を素早く行う技術思想を提供できるものである。

本発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例に示す通りである。

図１は本発明の一実施例に係わる撮像装置、詳しくデジタル一眼レフカメラの光学配置を示す図である。図１において、１０１はカメラ本体、１０２はカメラ本体１０１に対して着脱可能な撮像レンズである。１０３は撮像レンズ１０２内に配置され物体像を撮像素子等に結像させる結像光学系、１０４は撮像レンズ１０２内にあって絞り径を変化させることで露出制御を行う絞り機構である。１０５は光学ファインダ側に結像光学系１０３からの光路を分割する可動型のハーフミラーで構成された主ミラーである。１０６は可動形のサブミラーであり、主ミラー１０５の背後に設けられ、主ミラー１０５を透過した光束のうち、光軸に近い光束を焦点検出部１０７に偏向している。１０８はシャッタ機構である。撮影の際やモニター表示／動画撮影の際には、主ミラー１０５およびサブミラー１０６を上昇位置に退避させるとともに該シャッタ機構１０８を開かせ、撮像レンズ１０２からの光束を直接撮像素子１０９に導くように動作する。

１１０は液晶モニタ、有機ＥＬモニタに代表される表示部であり、制御手段１２３の制御により撮像素子１０９からの出力に基づく画像の表示を可能とする。なお、ここでは、表示部１１０をカメラ本体１０１と一体型としたが、マルチアングルに回動することが可能であってもよい。また、外部のモニタに撮像素子１０９からの出力に基づく画像の表示をおこなってもよい。

１１１は物体像の結像面に配置されたフォーカシングスクリーン、１１２はペンタプリズム、１１３は光学ファインダ像を観察する為の接眼レンズである。このフォーカシングスクリーン１１１、ペンタプリズム１１２、接眼レンズ１１３により、ファインダ光学系１１４を構成する。１３１は測光センサであり、撮像素子１０９とは別位置に、具体的には、ファインダ光学系１１４の内部に配置されている。１１５はメインスイッチ、１１６は撮影開始を指示するレリーズスイッチである。１１７はライブビューモード（モニター１１０を使って物体像を視認可能とするモード）と非ライブビューモード（光学ファインダを使って物体像を視認可能とするモード）とを切り換える切換スイッチである。切換スイッチ１１７は、ライブビューモード開始と終了の指示も兼ねる。

図２は、上記構成のデジタル一眼レフカメラの電気的構成を示す図である。図２において、図１と同様、１０１はカメラ本体、１０２は撮像レンズ、１０３は撮像レンズ１０２内の結像光学系、１０４は絞り機構、１０５は主ミラー、１０６はサブミラー、１０７は焦点検出部、１０８はシャッタ機構、１０９は撮像素子である。

１２０は撮像素子１０９からのアナログの画像信号をデジタルの撮像信号に変換するＡ／Ｄ変換部である。１２１はＡ／Ｄ変換部１２０からのデジタルの画像信号を基に、画素情報の各種補正、ＲＢＧ信号のＹＣ信号への変換、ホワイトバランス処理、ガンマ補正処理、信号補間処理等々を行う撮像処理部である。１２２は撮像処理部１２１によって得られた画像情報を記録する記録部、１２３はカメラの各種制御を行う制御部である。１２４は記録部１２２によって記録された画像情報を表示部１１０に表示可能に再生する再生部である。１２５は入力部であり、図１に示した、メインスイッチ１１５、レリーズスイッチ１１６、ファインダモード切換スイッチ１１７等を有する。１２６は絞り機構１０４やシャッタ機構１０８を制御することで露出を制御する露出制御部である。１３１は測光センサである。測光センサ１３１は図１に示したように、ファインダ光学系１１４の内部に配置され、物体像の明るさを測定している。

上記の撮像装置は、撮像素子１０９の画像データより測光情報を取得すると共に、物体像の明るさを測定した測光センサ１３１の出力より測光情報を取得する機能を有する。そして、ライブビューモードでは、主に撮像素子１０９の画像データより取得された測光情報が用いられ、非ライブビューモードでは、主に測光センサ１３１の出力より測光情報が用いられる。これは、主ミラー１０５の回動により（後述する図３）、物体からの光が撮像素子１０９に照射されている場合には測光センサ１３１は物体像からの光に対して遮光されるからである。

図３は、上記構成のデジタル一眼レフカメラの電気的構成を示す図である。図２では、主ミラー１０５の回動により、物体像からの光が撮像素子１０９に照射されていなかったのに対し、図３では、主ミラー１０５の回動により、物体像からの光が撮像素子１０９に照射されている。したがって、撮像素子１０９で物体像の明るさを測定することはできる。

次に、上記構成のカメラにおいて、本発明に係わるライブビューモード開始操作後に撮影開始操作がなされた場合の動作について、図４のフローチャートを用いて説明する。撮影開始操作とは、ユーザによる、撮像素子１０９から出力される信号を記録するための撮像を指示する操作である。

まず、ステップ＃１０１にて、ファインダモード切換スイッチ１１７が押されてライブビューモード開始の指示がなされたか否かを判定（判別）する。ライブビューモード開始が指示されていなければ、非ライブビューモードでのカメラ動作を行う。非ライブビューモードでのカメラ動作は、その説明は割愛する。

上記ステップ＃１０１にて、ライブビューモード開始が指示されている場合はステップ＃１０２へ進み、撮像素子１０３とは異なる、測光センサ１３１の出力を用いて測光を開始する。これは、主ミラー１０５の回動により（図３）、物体像からの光が撮像素子１０９に照射されている場合には測光センサ１３１は物体像からの光に対して遮光される。また、主ミラー１０５の回動により（図２）、物体像からの光が撮像素子１０９に照射されている場合には測光センサ１３１は物体像からの光に対して遮光されるからである。

そして、次のステップ＃１０３にて、測光が完了するのを待つ。測光センサ１３１により得られる測光結果をＡとし、以後の説明に用いる。測光結果Ａの取得が完了したらステップ＃１０３からステップ＃１０４へ進み、測光結果Ａを用いた露出演算を行う。これにより、各撮影モードに応じた、撮影用のＴｖ値、Ａｖ値、露出補正値、ＩＳＯ感度値等の情報が確定される。そして、確定したＴｖ値、Ａｖ値、および露出補正値で設定されたシャッタ、絞りで撮像素子１０９に物体像からの光を照射する。また、確定したＩＳＯ感度値を用いて、撮像素子１０９から出力される信号を処理する。

次のステップ＃１０５では、ライブビューモード制御可能な状態にする為の、ミラーアップ処理、シャッタ開処理、撮像素子駆動開始処理、表示更新処理、設定値変更処理等のライブビューモード開始処理を開始する。そして、次のステップ＃１０６にて、ライブビュー開始処理が完了するまで待機する。ライブビューモード開始処理が完了すると、表示部１１０にてライブビュー画像表示を行うとともに、ステップ＃１０７へ進み、レリーズスイッチ１１６の操作によりライブビューモードの撮影開始指示がなされたか否かを判定する。この判定は、ユーザーによって撮像素子１０９からの出力を記録するための撮像の要求がなされたか否かの判定である。ライブビューモードでの撮影開始指示がなされていればステップ＃１０８へ進む。

ステップ＃１０８では、上記ステップ＃１０２にて得られた測光結果Ａ及びそれにより行われたステップ＃１０４での露出演算結果を用いて、撮影制御を開始する。ステップ＃１０４で演算されたＴｖ値、Ａｖ値、および露出補正値で設定されたシャッタ、絞りで撮像素子１０９に物体像からの光を照射する。また、ステップ＃１０４で演算されたＩＳＯ感度値を用いて、撮像素子１０９から出力される信号を処理する。

その後、撮影制御が終了したらステップ＃１０９へ進み、撮影動作により一時的に中断状態となっていたライブビューモードを再開させる。これは、撮像素子１０９からの信号を読み出すためにシャッタ機構１０９により遮光させているため中断状態となっていたものである。

こうした中断状態から、再度カメラをライブビューモードで制御可能な状態にする為の、シャッタ開処理、表示更新等のライブビューモード再開処理を実行する。

上記ライブビューモード再開の処理が完了したらステップ＃１０７へ戻り、再度レリーズスイッチ１１６の操作によりライブビューモードでの撮影開始指示がなされたか否かを判定する。この判定は、ユーザーによって撮像素子１０９からの出力を記録するための撮像の要求がなされたか否かの判定である。

ライブビューモードでの撮影開始指示が再びなされていればステップ＃１０８へ進み、上記と同様、測光結果Ａ及びそれにより行われた露出演算結果を用いて撮影制御を開始する。すなわち、演算されたＴｖ値、Ａｖ値、および露出補正値で設定されたシャッタ、絞りで撮像素子１０９に物体像からの光を照射する。また、演算されたＩＳＯ感度値を用いて、撮像素子１０９から出力される信号を処理する。

撮影制御が終了すると、次のステップ＃１０９にて、ライブビューモード再開の処理を実行する。これは、ライブビューモード制御可能な状態にする為の、ミラーアップ処理、シャッタ開処理、撮像素子駆動開始処理、表示更新処理、設定値変更処理等の処理である。

上記ライブビューモード開始処理完了後、または、ライブビューモードの再開の完了後における上記ステップ＃１０７での判定が、ライブビューモードの撮影開始指示でなければステップ＃１１０へ進み、撮像素子１０９による測光を開始する。撮像素子１０９より得られる測光結果をＢとし、以後の説明に用いる。次のステップ＃１１１では、一定時間内に測光結果Ｂの取得が完了したか否かを判定する。一定時間内に測光結果Ｂを取得できた場合はステップ＃１１２へ進み、撮像素子１０９の画像データより得られた測光結果Ｂを用いて露出演算を行う。これにより、各撮影モードに応じた、撮影用のＴｖ値、Ａｖ値、露出補正値、ＩＳＯ感度値等の情報が確定される。そして、確定したＴｖ値、Ａｖ値、および露出補正値で設定されたシャッタ、絞りで撮像素子１０９に物体像からの光を照射する。また、確定したＩＳＯ感度値を用いて、撮像素子１０９から出力される信号を処理する。

そして、測光が完了したタイミングで、次のステップ＃１１３にて、撮像素子１０９による測光が完了したという意味のＢ通知フラグをセットする。なお、Ｂ通知フラグがクリアされるのは、ライブビューモード開始処理時（＃１０５）と、後述のライブビューモード終了処理時（＃１１５）である。

次のステップ＃１１４では、ファインダモード切換スイッチ１１７の操作によりライブビューモード終了が指示されているか否かを判定する。この判定は、ユーザーによって撮像素子１０９からの出力を記録するための撮像の要求がなされたか否かの判定である。

判定の結果、ライブビューモード終了が指示されていなければ再度撮像素子１０９からの画像データを用いて測光を開始するステップ＃１１０へ戻る。また、ライブビューモード終了が指示されていればステップ＃１１５へ進む。

そして、非ライブビューモードで制御可能な状態にする為の、ミラーダウン処理、シャッタ閉処理、撮像素子駆動停止処理、表示更新処理、設定値変更処理等のライブビューモード終了処理を開始する。続くステップ＃１１６では、ライブビューモード終了処理が完了するまで待機する。ライブビューモード終了処理が完了するとステップ＃１０１へ戻り、再度ファインダモード切換スイッチ１１７の操作によりライブビューモード開始が指示されているか否かの判定処理に戻る。

また、上記ステップ＃１１１にて、一定時間内に測光結果Ｂの取得ができなかった場合はステップ＃１１７へ進み、レリーズスイッチ１１６の操作によりライブビューモードでの撮影開始指示がなされたか否かを判定する。この判定は、ユーザーによって撮像素子１０９からの出力を記録するための撮像の要求がなされたか否かの判定である。ライブビューモードでの撮影開始指示がなされていなければステップ＃１１０へ戻り、同様の動作を繰り返す。

一方、ライブビューモードでの撮影開始指示がなされていればステップ＃１１７からステップ＃１１８へ進み、Ｂ通知フラグがセットされているか否かを判定する。これは、ライブビューモードを開始してから少なくとも１回以上、撮像素子１０９による測光が完了したか否かを判定する事になる。この判定の結果、Ｂ通知フラグがセットされていればステップ＃１１９へ進み、最新の測光結果Ｂ及びそれにより行われた露出演算を用いて、撮影制御を開始する。そして、撮影制御が完了したらステップ＃１２０へ進み、撮影動作により一時的に中断状態となっていたライブビューモードを再開させる。つまり、再度カメラをライブビューモードで制御可能な状態にする為の、シャッタ開処理、表示更新等のライブビューモードの再開の処理を実行する。このライブビューモード再開の処理が完了したらステップ＃１１０へ戻り、撮像素子１０９による測光を開始する。

また、上記ステップ＃１１８にて、Ｂ通知フラグがセットされていないと判定した場合はステップ＃１０８へ進み、上記測光結果Ａ及びそれにより行われた露出演算結果を用いて、撮影制御を開始する。そして、撮影制御が完了したらステップ＃１０９へ進み、上記の通り、ライブビューモードの再開の処理を開始する。その後はステップ＃１０７に戻り、再度のライブビューモードの撮影開始指示がなされているか否かの判定を行い、撮影開始の指示がなされていなければ、上記のように撮像素子１０９による測光を開始するステップ＃１１０以降の処理を行う。また、Ｂ通知フラグがセットされた後は、撮影開始指示がなされると、ステップ＃１１１からステップ＃１１７，＃１１８，＃１１９へと進み、撮影制御がなされる。

上記したような動作を繰り返すことにより、ライブビューモードでの露出演算及び撮影制御が行われることになる。

以上の実施例によれば、ライブビューモードの開始及び再開直後の撮影開始時に、それまでの情報を加味するようにしている。つまり、必ず撮像素子１０９を用いた測光結果を待つのではなく、撮像素子１０９を用いた測光結果Ｂ（＃１１２）もしくは専用の測光センサ１３１を用いた測光結果Ａを適切に利用する（＃１０４）ようにしている。

詳しくは、ライブビューモード開始操作がなされると、測光センサ１３１の出力から測光結果Ａを取得し（＃１０２）、該測光結果Ａを用いてライブビューモードを開始する（＃１０５）。そして、その後のライブビューモードを継続させるための測光結果Ｂとして撮像素子１０９の出力から該測光結果Ｂの取得動作を行う（＃１１０）。しかし、測光結果Ｂの取得が完了する前に、撮影開始要求がなされた場合は（＃１１１のＮＯ→＃１１７のＹＥＳ）、測光結果Ｂが得られるまで待たずに、測光結果Ａを基に撮影を開始する（＃１１８のＮＯ→＃１０８）ようにしている。

また、撮影開始要求がなされたことによる撮影動作により、ライブビューモードが一時的に中断状態となったが、その撮影動作終了後、ライブビューモードが再開されたとする（＃１０９→＃１２０）。この場合、ライブビューモードが再開の後の最初の測光結果Ｂの取得が完了する前に、撮影開始要求がなされた場合は（＃１１０→＃１１１のＮＯ→＃１１７のＹＥＳ）、測光結果Ｂが得られるまで待たない。そして、撮影動作の直前に得られていた最新の測光結果Ｂを基に撮影を開始するようにする（＃１１８のＹＥＳ→＃１１９）。

よって、レスポンスの良い撮影動作を開始させることが可能となる。つまり、ライブビューモード開始もしくは再開の際にレリーズタイムラグを有することなく撮影動作を開始させることができる撮像装置を提供可能となる。

なお、上記実施例では、主ミラー１０５を使って測光センサ１３１へ物体からの光を導く場合と、撮像素子１０９へ導く場合とを切り分けるようにした。この点、主ミラー１０５のような切り換え部材が無くても、測光センサ１３１の出力に基づいて露出制御する場合と撮像１０９の出力に基づいて露出制御する場合とが制御上切り換わる場合においても適用できる。主ミラー１０５の回動のように機械的変化で無い場合であっても少なからずタイムラグが存在するからである。

本実施例では、前述した図３の動作を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給しても達成可能である。すなわち、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体が本発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性の半導体メモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施例の機能が実現される場合もある。

さらに、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる場合も有り得る。その後、プログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

本発明の実施例に係わるデジタル一眼レフカメラの光学配置を示す構成図である。 図１のデジタル一眼レフカメラの測光センサ１３１へ光が導かれる場合の電気的構成を示すブロック図である。 図１のデジタル一眼レフカメラの撮像素子１０９へ光が導かれる場合の電気的構成を示すブロック図である。 図１のデジタル一眼レフカメラのライブビューモード開始操作時および撮影開始時の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０７ 液晶ディスプレイ
１１３ レリーズボタン
２０１ 交換レンズ
２０２ 振れ補正光学系
２０３ 振れ補正制御マイコン
２１３ 撮像素子
２１１ カメラ制御マイコン
２１９ 液晶ディスプレイ
２２２ 振れ補正制御マイコン

Claims (5)

1. 撮像手段を有する撮像装置であって、
   前記撮像手段から出力された信号に対応した画像をモニタに表示するよう制御する表示手段と、
   ミラーがアップされている状態において、前記撮像手段から出力された信号に基づいて物体像の明るさを測定する第１の測光手段と、
   前記撮像手段とはミラーに対して別位置に配置されている測光センサにより、ミラーがダウンされている状態において、物体像の明るさを測定する第２の測光手段と、
   前記第２の測光手段による物体像の明るさの測定を行うモードから前記第１の測光手段による物体像の明るさの測定を行うとともに前記モニタに前記撮像手段から出力された信号に対応した画像を表示するモードに前記ミラーアップ処理を介して移行する際に、当該モードの移行開始後であって前記第１の測光手段による物体像の明るさの測定の前に、ユーザーによって前記撮像手段からの出力を記録するための撮像の要求がなされた場合には、前記第２の測光手段による物体像の明るさの測定をもとに露出を制御する制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記第１の測光手段による物体像の明るさの測定後に、ユーザーによって前記撮像手段からの出力を記録するための撮像の要求がなされた場合には、前記第１の測光手段からの物体像の明るさの測定をもとに露出を制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 物体像からの光が前記撮像手段に照射されている場合には前記測光センサは前記物体像からの光に対して遮光されることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記制御手段は、ライブビューの再開の後の前記第１の測光手段による物体像の明るさの測定前に、ユーザーによって前記撮像手段からの出力を記録するための撮像の要求がなされた場合には、ライブビューの再開の前に取得した前記第１の測光手段からの物体像の明るさの測定をもとに撮影を開始させることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 撮像手段から出力された信号に対応した画像をモニタに表示するよう制御する表示手段 と、
   ミラーがアップされている状態において、前記撮像手段から出力された信号に基づいて物体像の明るさを測定する第１の測光手段と、
   前記撮像手段とはミラーに対して別位置に配置されている測光センサにより、ミラーがダウンされている状態において、物体像の明るさを測定する第２の測光手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
   前記第２の測光手段による物体像の明るさの測定を行うモードから前記第１の測光手段による物体像の明るさの測定を行うとともに前記モニタに前記撮像手段から出力された信号に対応した画像を表示するモードに前記ミラーアップ処理を介して移行する際に、当該モードの移行開始後であって前記第１の測光手段から測光情報を取得する前に、ユーザーによって前記撮像手段からの出力を記録するための撮像の要求がなされた場合には、前記第２の測光手段による物体像の明るさの測定結果に応じて露出を制御し、
   前記第１の測光手段から測光情報を取得した後に、ユーザーによって前記撮像手段からの出力を記録するための撮像の要求がなされた場合には、前記第１の測光手段からの物体像の明るさの測定結果に応じて露出を制御することを特徴とする制御方法。

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