JP5221931B2

JP5221931B2 - 撮像装置及びその制御方法

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Publication number: JP5221931B2
Application number: JP2007283793A
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Inventors: 稔廣瀬
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Description

本発明は、撮像素子を用いた撮像装置に関し、特にライブビュー機能を有する撮像装置及びその制御方法に関する。

現在、撮像素子を用いる撮像装置の多くは、撮像素子を連続的に露光しながら順次読み出された画像信号に基づいて生成したライブビュー表示画像を、装置の背面などに設置された表示装置に順次表示するライブビュー機能を有している。ライブビュー機能は、電子ビューファインダー（ＥＶＦ）機能、スルー表示機能などと呼ばれることもある（特許文献１参照）。

また、ライブビュー表示と並行して測光処理を行い、周知の自動露出制御機能を用いて撮影時の露出（絞り値とシャッタスピードの組み合わせ）の決定や、ライブビュー表示に用いる画像を取得する際の露出制御を行っている。

特開平１０−３１９３０６号公報

ライブビュー表示される画像は、逐次撮影を行って取得する画像である。従って、撮影条件、具体的には露出条件をどのように設定するかによって、ライブビュー表示画像、特にはその明るさ（輝度）が変化する。

しかし、従来、ライブビュー表示に用いる画像の露出条件を、ライブビュー表示の表示制御モードに応じてどのように制御することが望ましいかについての検討は十分なされておらず、ユーザの意図に沿ったライブビュー表示が必ずしも行われていなかった。

本発明はこのような従来技術の課題に鑑みなされたものであり、選択された動作モードに応じて、表示画像を得るための露出条件を制御する撮像装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

上述の目的は、撮像素子を連続的に露光して画像信号を順次読み出し、読み出した画像信号に基づいて生成した表示画像を表示装置に順次表示することが可能であり、表示画像を表示装置に順次表示する際の露出制御モードとして第１の露出制御モードと第２の露出制御モードを選択可能な撮像装置であって、被写体輝度を求める測光手段と、表示装置に順次表示される表示画像の輝度が目標値に近づくように露出制御を行う露出制御手段と、表示画像を表示装置に順次表示している際に、目標値と測光手段により求められた被写体輝度との差の絶対値が、選択されている露出制御モードに対応した閾値より大きい場合、目標値を変更する変更手段と、を有し、閾値は、測光手段が求めた被写体輝度の変動に対する表示装置に順次表示される表示画像の輝度の応答性に関する値であって、第１の露出制御モードに対応した閾値と第２の露出制御モードに対応した閾値とを異ならせることを特徴とする撮像装置によって達成される。

また、上述の目的は、撮像素子を連続的に露光して画像信号を順次読み出し、読み出した画像信号に基づいて生成した表示画像を表示装置に順次表示することが可能であり、表示画像を表示装置に順次表示する際の露出制御モードとして第１の露出制御モードと第２の露出制御モードを選択可能な撮像装置の制御方法であって、被写体輝度を求める測光ステップと、表示装置に順次表示される表示画像の輝度が目標値に近づくように露出制御を行う露出制御ステップと、表示画像を表示装置に表示している際に、目標値と測光ステップで求められた被写体輝度との差の絶対値が、選択されている露出制御モードに対応した閾値より大きい場合、目標値を変更する変更ステップと、を有し、閾値は、測光ステップで求めた被写体輝度の変動に対する表示装置に順次表示される表示画像の輝度の応答性に関する値であって、第１の露出制御モードに対応した閾値と第２の露出制御モードに対応した閾値とを異ならせることを特徴とする撮像装置の制御方法によっても達成される。

このような構成により、本発明によれば、選択された動作モードに応じて、表示画像を得るための露出条件を制御することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適かつ例示的な実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る撮像装置の一例としてのデジタルカメラの機械的及び機能的構成例を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態のデジタルカメラ１００には、レンズユニット２００が不図示のマウント機構を介し着脱可能に取り付けられる。マウント機構には、デジタルカメラ１００とレンズユニット２００との間で通信を行ったり電源を供給したりするための接点群２１０が設けられる。また、マウント機構は、レンズユニット２００が装着されるとシステムコントローラ１２０へ信号を送信する機能も備えている。

マウント機構の接点群２１０を通じ、デジタルカメラ１００からレンズユニット２００へ電源を供給し、また通信を行うことで、レンズユニット２００内の撮影レンズ２０１及び絞り２０２の駆動が可能である。なお、接点群２１０を通じて行う通信に用いる信号の形態は任意であり、電気信号のみならず光信号など任意の形態を利用可能である。従って、接点群２１０は信号形態に合わせた構成を採りうる。
なお、図１において、レンズユニット２００に含まれる撮影レンズ２０１を便宜上１枚のレンズで図示しているが、実際は複数のレンズが含まれる。

撮影レンズ２０１に入射した被写体光は、絞り２０２を介して、矢印で図示する可動範囲を有するクイックリターンミラー１０２に導かれる。クイックリターンミラー１０２の中央部はハーフミラーになっており、クイックリターンミラー１０２が図の位置（ダウン位置）にある際、中央部に入射した光束の一部が透過する。そして、この透過した光束は、クイックリターンミラー１０２の背面に設置されたサブミラー１０３でＡＦセンサユニット１０４へ向けて反射される。

ＡＦセンサユニット１０４は例えば一般的な構成を有する位相差方式のＡＦセンサユニットである。ＡＦセンサユニット１０４は、結像面の近傍に配置されたフィールドレンズ、反射ミラー、２次結像レンズ、絞り、及び、複数のＣＣＤから成るラインセンサ等から構成される。
焦点検出回路１０５は、システムコントローラ１２０からの制御信号によりＡＦセンサユニット１０４を制御し、周知の位相差検出方式に基づく焦点検出動作を行う。

一方、ダウン位置にあるクイックリターンミラー１０２で反射された被写体光は、ペンタプリズム１０１及び接眼レンズ１０６を介して光学ファインダーから出射される。
また、撮影時には、クイックリターンミラー１０２が上方に回転してアップ位置に移動する。そして、撮影レンズ２０１及び絞り２０１を介して入射する被写体光は、機械シャッタであるフォーカルプレーンシャッタ１０８、フィルタ１０９を介してＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子１１２上に被写体光学像を形成する。

フィルタ１０９は２つの機能を有する。１つは赤外線をカットし可視光線を透過させて撮像素子１１２へ導く機能であり、もう１つは光学ローパスフィルタ機能である。
フォーカルプレーンシャッタ１０８は、先幕及び後幕を有し、撮影レンズ２０１からの入射光をシャッタ制御回路１１１の制御に従って透過もしくは遮断する。
なお、クイックリターンミラー１０２がアップ位置に移動する際には、サブミラー１０３は折り畳まれ、光路外へ移動する。

システムコントローラ１２０は、例えばＣＰＵにより構成され、デジタルカメラ１００を始め、デジタルカメラ１００に接続される外部ユニット（レンズユニット２００、外部ストロボ３００等）を含めたカメラシステム全体の制御を司る。システムコントローラ１２０を構成するＣＰＵが実行するプログラムは、例えばＥＥＰＲＯＭ１２２に記憶されている。
後述するライブビュー表示制御動作についても、システムコントローラ１２０がデジタルカメラ１００の各部を制御することによって実現される。

レンズユニット２００には、レンズ制御回路２０４の制御により撮影レンズ２０１を光軸に沿って移動させるレンズ駆動機構２０３と、絞り制御回路２０６の制御により絞り２０２を駆動する絞り駆動機構２０５が設けられている。

レンズ制御回路２０４及び絞り制御回路２０６は、接点群２１０を通じてシステムコントローラ１２０と通信可能に接続され、システムコントローラ１２０の制御に従って動作する。レンズ制御回路２０４はまた、レンズユニット２００に固有の情報、例えば焦点距離、開放絞り、レンズＩＤなどの情報とシステムコントローラ１２０から受け取った情報を記憶するレンズ記憶装置を備える。

シャッタチャージ・ミラー駆動機構１１０は、システムコントローラ１２０の制御に従い、クイックリターンミラー１０２のアップ・ダウンの駆動及びフォーカルプレーンシャッタ１０８のシャッタチャージを制御する。
シャッタ制御回路１１１は、システムコントローラ１２０の制御に従い、フォーカルプレーンシャッタ１０８の先幕、後幕の走行を制御する。

測光回路１０７は、接眼レンズ１０６の近傍に配設されて被写体の輝度を測定する不図示の測光センサに接続され、システムコントローラ１２０の制御に従って測光処理を行う。測光センサの出力は測光回路１０７を経てシステムコントローラ１２０へ供給される。

ＥＥＰＲＯＭ１２２は、デジタルカメラ１００を制御する上で調整が必要なパラメータ、デジタルカメラ１００の個体識別が可能なカメラＩＤ情報、基準レンズで調整されたＡＦ補正データ、及び自動露出制御の補正値などが記憶される。

システムコントローラ１２０は、焦点検出回路１０５の出力に応じてレンズ駆動機構２０３を制御することにより、被写体像を撮像素子１１２上に結像させる。また、システムコントローラ１２０は、設定された絞り値（Ａｖ値）に基づいて、絞り駆動機構２０５を制御するとともに、設定されたシャッタ速度値（Ｔｖ値）に基づいて、シャッタ制御回路１１１を制御する。

本実施形態において、フォーカルプレーンシャッタ１０８の先幕、後幕は、駆動源がバネにより構成され、シャッタ走行後次の動作のためにバネチャージを要する。シャッタチャージ・ミラー駆動機構１１０は、このバネチャージを制御する。また、シャッタチャージ・ミラー駆動機構１１０は、クイックリターンミラー１０２のアップ・ダウン制御も行う。

また、システムコントローラ１２０には、画像データコントローラ１１５が接続されている。この画像データコントローラ１１５は、例えばＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）により構成され、撮像素子１１２の制御、撮像素子１１２から入力された画像データの補正や加工などをシステムコントローラ１２０の制御に基づいて実行する。画像データコントローラ１１５が行う画像データの補正・加工には、オートホワイトバランス処理も含まれる。オートホワイトバランス処理は、撮影画像中の最大輝度の部分を所定の色（白色）に補正する処理である。オートホワイトバランス処理における補正量は、システムコントローラ１２０からの制御により変更可能である。

システムコントローラ１２０は、測光回路１０７とは別に、画像データコントローラ１１５を利用した測光処理を行うことができる。具体的には、画像データコントローラ１１５によって、撮影画像を領域分割し、それぞれの領域を構成する画素のうち、同色のカラーフィルタに対応する画素信号の積分値を求める。そして、この積分値をシステムコントローラ１２０で評価することにより測光処理を行う。
タイミングパルス発生回路１１４は、撮像素子１１２を駆動する際に必要なタイミングパルスを生成する。タイミングパルスはＡ／Ｄコンバータ１１３にも供給される。

Ａ／Ｄコンバータ１１３は、タイミングパルス発生回路１１４が生成するタイミングパルスを受けて、撮像素子１１２から出力される、被写体像を構成する画素ごとのアナログ信号をデジタル信号に変換する。
ＤＲＡＭ１２１は、Ａ／Ｄコンバータ１１３がデジタル信号化した画像データ（デジタルデータ）を一時的に記憶する。ＤＲＡＭ１２１は、加工や所定のフォーマットへのデータ変換が行われる前の画像データを一時的に記憶するためにも使用される。

画像圧縮回路１１９は、ＤＲＡＭ１２１に記憶された画像データを所定形式（例えばＪＰＥＧ形式）で圧縮符号化したり、記録媒体４０１に記録された圧縮符号化済みの画像データを復号化したりする。画像圧縮回路１１９が符号化した画像データは、記録媒体４０１へ格納される。記録媒体４０１は、例えばハードディスク等の磁気記録装置、メモリカードなどの半導体記憶装置、光ディスクなどの光学記録装置などであってよい。

Ｄ／Ａコンバータ１１６には、エンコーダ回路１１７を介して画像表示回路１１８が接続される。画像表示回路１１８は、撮像素子１１２で撮像された画像データや、記録媒体４０１に格納された画像データを表示するための回路であり、一般にはＬＣＤ等のカラー表示装置を備える。

画像データコントローラ１１５は、ＤＲＡＭ１２１に記憶されている画像データを、Ｄ／Ａコンバータ１１６によりアナログ信号に変換してエンコーダ回路１１７へ出力する。エンコーダ回路１１７はＤ／Ａコンバータ１１６が出力するアナログ信号を、画像表示回路１１８で表示可能な映像信号（例えばＮＴＳＣ信号）に変換する。

コントラスト検出回路１４０は、画像データコントローラ１１５によって補正された画像データに対し、所定のガンマ処理を行う。ガンマ処理は所定の周波数特性を持つフィルタを画像データに適用することで行うことができる。コントラスト検出回路１４０は、ガンマ処理した画像データに対してコントラストの評価を行い、結果をシステムコントローラ１２０に供給する。

システムコントローラ１２０は、レンズ制御回路２０４と通信を行い、撮影レンズ２０１の位置を変化させながらコントラスト検出回路１４０からの評価結果を取得し、コントラスト評価結果が予め定めたレベルよりも高くなるレンズ位置を探索する。これは所謂コントラスト法による焦点検出制御処理である。

動作表示回路１２３は、デジタルカメラ１００の動作モードの情報や露出情報（シャッタ速度、絞り値等）などを、外部表示装置１２４や内部表示装置１２５に表示させる。
撮影モード選択ボタン１３０は、ユーザがデジタルカメラ１００の備える複数の撮影モードから、所望の撮影モードを選択するためのボタンである。

メイン電子ダイヤル１３１は、ユーザがメニュー項目の選択を行ったり、絞り値やシャッタ速度などを選択するために用いる。決定ＳＷ１３２は、選択中の値や項目を決定したり、動作の実行をユーザが指示するために用いる。

測距点選択ボタン１３３は、ＡＦセンサユニット１０４が有する複数の焦点検出位置から、ユーザが所望の焦点検出位置を選択するためのボタンである。
表示制御モード選択ＳＷ１３４は、ライブビュー表示制御モードを選択するためのスイッチである。

測光モード選択ＳＷ１３５は、スポット測光モードや中央重点測光モードなど、複数の測光モードからユーザが所望のものを選択するために用いる。
測光・測距などの撮影準備動作を開始させるためのレリーズＳＷ１（１３６）と、撮像動作を開始させるためのレリーズＳＷ２（１３７）と、ファインダーモード選択ＳＷ１３８がさらにシステムコントローラ１２０に接続される。

外部表示装置１２４は、通常、デジタルカメラ１００の背面や上面に配置され、露出情報や撮影可能枚数などの各種情報を表示する。また、内部表示装置１２５は、デジタルカメラ１００内部に配置され、光学ファインダー内に各種情報を表示するために用いられる。

ファインダーモード選択ＳＷ１３８は、ライブビュー表示を行って画像表示回路１１８が備える表示装置を電子ビューファインダー（ＥＶＦ）として機能させるか否かを切り替えるためのスイッチである。本明細書において、画像表示回路１１８が備える表示装置をＥＶＦとして用いる状態を、ライブビュー表示モードと呼ぶ。

システムコントローラ１２０は、ライブビュー表示モード時に、測光回路１０７による測光結果または画像データコントローラ１１５による測光結果と、表示制御モードに応じて、ライブビュー表示に用いる画像を撮影するための露出を制御する。

さらに、本実施形態のデジタルカメラ１００には、外部ストロボ３００が不図示のマウント機構を介して装着可能である。マウント機構には、デジタルカメラ１００と外部ストロボ３００との間で通信を行うための接点群３１０が設けられる。また、マウント機構は、外部ストロボ３００が装着されるとシステムコントローラ１２０へ信号を送信する機能も備えている。

マウント機構の接点群３１０を通じ、デジタルカメラ１００と外部ストロボ３００との間で通信を行うことで、デジタルカメラ１００から外部ストロボ３００の発光制御を行うことが可能である。なお、接点群３１０を通じて行う通信に用いる信号の形態は任意であり、電気信号のみならず光信号など任意の形態を利用可能である。従って、接点群３１０は信号形態に合わせた構成を採りうる。

以上の構成を有する本実施形態のデジタルカメラ１００の全体的な動作について、図２に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。
電源投入により、システムコントローラ１２０はフラグや制御変数等の初期化を行い、制御パラメータや設定値を不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ１２２に記録する（Ｓ１）。

システムコントローラ１２０は、ファインダーモード選択ＳＷ１３８の状態を確認する（Ｓ２）。そして、システムコントローラ１２０は、光学ファインダーモードが選択されている場合はＳ３からの処理を、ライブビュー表示モードが選択されている場合はＳ１１からの処理を実行する。

（光学ファインダーモード）
まず、Ｓ３〜Ｓ１０に示す光学ファインダーモード時の動作について説明する。
Ｓ３でシステムコントローラ１２０は、レリーズＳＷ１（１３６）の状態を確認し、ＯＦＦ状態であればＳ２に処理を戻す。また、ＯＮ状態であればＳ４へ処理を移行させる。

Ｓ４でシステムコントローラ１２０は、ＡＦセンサユニット１０４、及び、焦点検出回路１０５の出力に応じて、レンズ制御回路２０４と通信を行い、レンズ駆動機構２０３によって撮影レンズ２０１を所望の位置へ駆動させ、焦点状態を調節する。

Ｓ５でシステムコントローラ１２０は、測光モード選択ＳＷ１３５の状態と測光回路１０７の出力に応じて測光演算を行い、露出制御値（Ｂｖ値）を算出し、算出した露出制御値を例えばＤＲＡＭ１２１に保持する。ここで、露出制御値（Ｂｖ値）とは、輝度レベルを表す指標であり、公知のＡＰＥＸ(Additive System of Photographic Exposure)単位を用いて表される。

ＡＰＥＸ単位を用いることにより、
Ｂｖ＝Ｔｖ＋Ａｖ―Ｓｖ
と表すことができる。

なお、ここで、Ｔｖとはシャッタスピード（蓄積時間に相当する）、Ａｖは絞り値、ＳｖはＩＳＯ感度などのゲインレベルを表し、いずれもＡＰＥＸ単位で表される値（ＡＰＥＸ値）である。また、実際の設定値とＡＰＥＸ値との換算は以下のように行うことができる。
Ａｖ＝２ｌｏｇ_２（Ｆナンバー）
Ｔｖ＝−ｌｏｇ_２（露出時間（秒））
Ｓｖ＝ｌｏｇ_２（ＩＳＯ感度値／３．１２５）

なお、本実施形態においては、整数化したＡｖ値、Ｔｖ値、Ｓｖ値を用いるものとする。整数化された値の例は、JEIDA-49-1998,「ディジタルスチルカメラ用画像ファイルフォーマット規格(Exif) Version 2.1」,「付録ＣＡＰＥＸについて」に記載されている。

Ｓ６でシステムコントローラ１２０は、レリーズＳＷ２（１３７）の状態を確認し、ＯＦＦ状態であればＳ７に処理を移す。また、ＯＮ状態であれば、処理をＳ８に移し、撮影動作に入る。

Ｓ７でシステムコントローラ１２０は、レリーズＳＷ１（１３６）の状態を確認し、ＯＮ状態が保持されていたらＳ６に処理を戻す。また、ＯＦＦ状態であれば、Ｓ５で記憶した露出制御値（Ｂｖ値）を破棄し、処理をＳ２へ戻す。

Ｓ８でシステムコントローラ１２０は、Ｓ５で算出した露出制御値（Ｂｖ値）及び、撮影モードの状態に応じて、撮影時のＴｖ値、Ａｖ値、ＩＳＯ値（Ｓｖ値）を決定する。なお、本実施形態のデジタルカメラ１００において、撮影モードは、撮影モード選択ボタン１３０によって、選択可能な撮影パラメータであり、絞り優先モード、シャッタスピード優先モード、自動設定モード、マニュアル設定モードが含まれる。

Ｓ９でシステムコントローラ１２０は、静止画撮影処理を行う。具体的には、システムコントローラ１２０は、絞り制御回路２０６に、決定したＡｖ値を通知する。絞り制御回路２０６は、通知されたＡｖ値を基に、所望の絞り状態（Ｆナンバー）に絞り位置を駆動するために、絞り駆動量に対応するパルスを絞り駆動機構２０５に送る。絞り駆動機構は、送られたパルス信号を基にステッピングモータを動作させ、絞りを所望の位置まで絞り込み、コイルの通電状態を継続して、絞込み状態を保持する。

そして、システムコントローラ１２０は、シャッタチャージ・ミラー駆動機構１１０を通じてクイックリターンミラー１０２をアップさせる。さらにシステムコントローラ１２０は、シャッタ制御回路１１１を通じ、Ｓ８で決定したＴｖ値に対応するシャッタスピードで先幕、後幕を走行させ、撮像素子１１２を露光する。

そして、撮像素子１１２から読み出され、Ａ／Ｄコンバータ１１３でデジタル化された画像信号は、画像データコントローラ１１５による画像補正処理を施される。さらに、画像圧縮回路１１９によってJPEG形式などへ圧縮符号化された後、所定の付加情報が付加され、画像ファイルとして記録媒体４０１へ記録される。

Ｓ１０でシステムコントローラ１２０は、レリーズＳＷ１（１３６）の状態を確認し、ＯＮ状態が保持されていたら処理をＳ６へ戻す。また、ＯＦＦ状態であれば、記憶した露出制御値（Ｂｖ値）を破棄し、絞りを開放位置に駆動して、絞り駆動機構のコイルの通電状態を終了させ、処理をＳ２へ戻す。

（ライブビュー表示モード）
次に、ファインダーモード選択ＳＷ１３８によりライブビュー表示モードが設定されている場合の動作（Ｓ１１〜Ｓ２２）について説明する。
Ｓ１１でシステムコントローラ１２０は、シャッタチャージ・ミラー駆動機構１１０を通じてクイックリターンミラー１０２をアップさせる。さらにシステムコントローラ１２０は、シャッタ制御回路１１１を通じ、フォーカルプレーンシャッタ１０８を開放させる。これにより、レンズユニット２００を介して入射した被写体光により撮像素子１１２が連続的に露光される状態になる。

Ｓ１２のライブビュー動作において、システムコントローラ１２０は、撮像素子１１２から所定の蓄積時間（電子シャッタのシャッタスピードに相当）ごとに順次読み出された画像信号を、Ａ／Ｄコンバータ１１３によってデジタル信号に変換する。その後、画像データコントローラ１１５で画像処理を行い、Ｄ／Ａコンバータ１１６によりアナログ画像信号に再変換し、エンコーダ回路１１７でエンコードを行って画像表示回路１１８が有するVRAM（図示せず）に転送する。この手順を例えば１画面（フレーム）あたり１／３０秒ごとに実行し、デジタルカメラ１００の背面などに設置された表示装置に順次表示する。

また、システムコントローラ１２０は、撮像素子１１２から読み出したフレームのうち、所定の測光周期に対応するフレームについては、画像データコントローラ１１５を用いた測光処理（上述）を行い、定期的に測光輝度値（測光Ｂｖ値）を求める。

システムコントローラ１２０は、求めた測光輝度値と、実際に用いる露出条件を規定する露出制御値（制御Ｂｖ値）の差であるΔＢｖの大きさと、設定されているライブビュー表示制御モードとに応じて、制御Ｂｖ値を更新する。そして、次のフレームについての露出条件（絞り、蓄積時間（電子シャッタのスピード）、ＩＳＯ感度）を、必要に応じて更新された制御Ｂｖに基づいて決定する。

ここで、制御Ｂｖ値も測光Ｂｖ値と同様の値（輝度値）となり、
制御Ｂｖ＝Ｔｖ＋Ａｖ−Ｓｖ
と表すことができるため、システムコントローラ１２０は、制御Ｂｖ値が得られるＴｖ，Ａｖ及びＳｖの組み合わせを予め記憶されたプログラム線図等を用いて決定し、次のフレームについての露出条件を決定することができる。

以下、図３及び図４を参照して、本実施形態のデジタルカメラ１００におけるライブビュー表示制御について詳細に説明する。

図３のＳ１０１で、取得手段としてのシステムコントローラ１２０は、画像データコントローラ１１５によって求められた測光値（測光Ｂｖ）とライブビュー画像の輝度（露出条件）である露出制御値（制御Ｂｖ）の差分値（ΔＢｖ）を以下のように求める。
ΔＢｖ＝制御Ｂｖ−測光Ｂｖ・・・（式１）
このように、ΔＢｖは、被写体輝度と、ライブビュー表示画像の露出条件から求まる画像輝度の差を表す。

Ｓ１０２でシステムコントローラ１２０は、表示制御モード選択ＳＷ１３４によって選択された表示制御モードを確認する。本実施形態においては、適正露出となる露出条件で露出した画像をライブビュー表示するモード（適正表示モード）と、現在設定されている露出条件で撮影した場合に得られる画像の目安となる画像を表示するモード（露出シミュレーションモード）のいずれかが選択可能であるとする。

システムコントローラ１２０は、適正表示モードが設定されている場合はＳ１０３ａに、露出シミュレーションモードが設定されている場合はＳ１０３ｂにそれぞれ処理を移す。

Ｓ１０３ａ〜Ｓ１０３ｂでシステムコントローラ１２０は、例えばＥＥＰＲＯＭ１２２に記憶してある対応テーブルを参照して、表示制御モードに応じた露出保持値を取得し、取得した露出保持値を、変数Ｂｖ_ｈｏｌｄに設定して処理をＳ１０４に移す。図４に、露出保持値と露出制御モードとの対応テーブルの例を示す。図４の例では、１段分（１のＡＰＥＸ値に相当）を８としたときの、露出保持値の値を示している。

露出保持値は露出条件を変更するかどうかの閾値であり、ΔＢｖが露出保持値を超えた場合に露出値を変更する。例えば、表示制御モードが適正表示モードの場合、ΔＢｖが４（０．５段分）を超える場合に、露出条件を変更する。逆にΔＢｖが４以下（すなわち、閾値以下）であれば、露出条件は変更しない。

Ｓ１０４でシステムコントローラ１２０は、Ｓ１０１で求めたΔＢｖの絶対値ＡＢＳ（ΔＢｖ）と、Ｓ１０３で設定したＢｖ_ｈｏｌｄの値を比較する。そして、ＡＢＳ（ΔＢｖ）の方がＢｖ＿ｈｏｌｄの値よりも大きい場合は処理をＳ１０５に移し、ＡＢＳ（ΔＢｖ）がＢｖ_ｈｏｌｄの値以下の場合は処理をＳ１０７に移す。

Ｓ１０５でシステムコントローラ１２０は、次フレーム(i+1)の露出条件となる制御Ｂｖ(i+1)を、以下の式により算出する。
制御Ｂｖ(i+1)＝制御Ｂｖ(i)−ΔＢｖ×α ・・・（式２）

ここで、制御Ｂｖ(i)はそれまで用いていた制御Ｂｖである。また、αは露出の変化量を制御するための補正係数である。
Ｓ１０６でシステムコントローラ１２０は、Ｓ１０５で求めた制御Ｂｖ(i+1)と、例えばＥＥＰＲＯＭ１２２に記憶されたプログラム線図とを用いて、制御Ｂｖ(i+1)に対応する露出条件（Ｔｖ値、Ａｖ値及びＳｖ値）を決定する。また、システムコントローラ１２０は、決定したＴｖ値に相当する蓄積時間（シャッタスピード）と、Ｓｖ値に対応するＩＳＯ感度（撮影感度）を求める。

Ｓ１０７でシステムコントローラ１２０は、Ｓ１０６で求めた露出条件を用いて、次フレームの露出条件を画像データコントローラ１１５（蓄積時間及び撮影感度）及び絞り制御回路２０６（Ａｖ値）に設定する。

ここで、各表示制御モードにおける被写界の輝度変化、すなわち連続する画像フレームの輝度（測光Ｂｖに相当）の変化と、それに対する表示露出制御用の制御Ｂｖ値の変化について、図５を参照して説明する。

図５において、横軸は測光対象のフレームを時系列で示している。縦軸はＢｖ値であり、所定値を基準として相対的に上下１段分の範囲を示している。ここで、本実施形態においては、図４を参照して説明したように、１段分に相当するＢｖ値が８であるとする。これは、Ｂｖ値の分解能が１／８段であることに相当する。

図５（ａ）は、表示制御モードが適正表示モード時の露出制御の例を示している。
フレーム(t)＝１における測光Ｂｖ値と制御Ｂｖ値がいずれも基準値（０）であるとする。そして、次の測光対象フレーム(t)＝２では、測光Ｂｖ値が＋６であったとする。この時点で制御Ｂｖ値はまだ０である。そのため、このときのΔＢｖは（式１）より−６となる。

また、図４に示すように適正表示モードにおける露出保持値は４であるため、ＡＢＳ（ΔＢｖ）はＢｖ＿ｈｏｌｄ（＝４）より大きい。
従って、（式２）において、α＝０．７、小数点以下は切捨てとすれば、次フレームに対する制御Ｂｖ(i+1)の値は、制御Ｂｖ(i)＋４となる。同様にして各フレームで制御Ｂｖ値を求めたものを点線で示す。この制御Ｂｖ値に基づいて、各フレームの露出条件が決定される。

図５（ａ）及び図５（ｂ）から明らかな通り、各表示制御モードに個別の露出保持値を与えることで、ライブビュー表示の露出制御を切り替えることが可能であり、各表示制御モードに適した表示露出制御を行うことができる。

具体的には、露出シミュレーションモードでは、実際の撮影で得られるであろう画像をユーザが把握できるよう、被写体輝度の変化に対する応答性を重視し、小さな露出保持値を設定する。

一方、適正表示モードでは、ライブビュー表示画像の見やすさを重視し、被写体輝度の変動に対するライブビュー画像の輝度変化（すなわち、制御Ｂｖ値の変化）が緩やかになるよう、大きめの露出保持値を設定する。

なお、図４に示した露出保持値の解像度（１／８段）及び値は単なる一例であり、他の値を設定可能であることはいうまでもない。例えば、適正表示モードでは、より大きな値（例えば一段分相当の値（すなわち、８））を設定することもできる。

Ｓ１３でシステムコントローラ１２０は、ファインダーモード選択ＳＷ１３８の状態を確認し、光学ファインダーモードが選択されている場合はＳ１４に、ライブビュー表示モードが選択されている場合はＳ１５に、それぞれ処理を移す。

Ｓ１４でシステムコントローラ１２０は、ライブビュー表示の終了処理を行う。具体的には、システムコントローラ１２０は、画像データコントローラ１１５を通じて撮像素子１１２からの信号の読出しを停止させる。また、システムコントローラ１２０はシャッタチャージ・ミラー駆動機構１１０を通じてフォーカルプレーンシャッタ１０８を閉じるとともに、クリックリターンミラー１０２をダウン位置へ移動させる。ライブビュー表示の終了処理が完了すると、システムコントローラ１２０は処理をＳ２に戻す。

Ｓ１５でシステムコントローラ１２０は、レリーズＳＷ１（１３６）の状態を確認し、ＯＦＦ状態であれば処理をＳ１２へ戻し、ＯＮ状態であれば処理をＳ１６に移す。
Ｓ１６〜Ｓ２１の処理は、Ｓ５〜Ｓ１０と同様であるため説明を省略する。

以上説明したように、本実施形態の撮像装置によれば、被写体輝度の変動に対するライブビュー表示画像の輝度変化（すなわち、露出条件の変化）の応答性を制御するパラメータである露出保持値を、ライブビュー表示制御モードに応じて切り替える。そのため、ライブビュー表示制御モードに応じた適切なライブビュー表示を行うことが可能になる。

なお、本実施形態においては、露出保持の閾値を切り替えてライブビュー表示制御を切り替えたが、露出の応答性を変化させる時定数や露出の追従性を決めるパラメータを切り替えて、ライブビュー表示制御を切り替えても良い。

本発明の実施形態に係る撮像装置の一例としてのデジタルカメラの機械的及び機能的構成例を示すブロック図である。本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００の全体的な動作を示すフローチャートである。本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００におけるライブビュー表示制御処理を説明するためのフローチャートである。本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００がライブビュー表示制御処理において用いる露出保持値の例を示す図である。本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００におけるライブビュー表示制御処理により、表示制御モードごとに得られる結果を説明するための図である。

Claims

撮像素子を連続的に露光して画像信号を順次読み出し、読み出した画像信号に基づいて生成した表示画像を表示装置に順次表示することが可能であり、前記表示画像を前記表示装置に順次表示する際の露出制御モードとして第１の露出制御モードと第２の露出制御モードを選択可能な撮像装置であって、
被写体輝度を求める測光手段と、
前記表示装置に順次表示される表示画像の輝度が目標値に近づくように露出制御を行う露出制御手段と、
前記表示画像を前記表示装置に順次表示している際に、前記目標値と前記測光手段により求められた被写体輝度との差の絶対値が、選択されている露出制御モードに対応した閾値より大きい場合、前記目標値を変更する変更手段と、を有し、
前記閾値は、前記測光手段が求めた被写体輝度の変動に対する前記表示装置に順次表示される表示画像の輝度の応答性に関する値であって、前記第１の露出制御モードに対応した閾値と前記第２の露出制御モードに対応した閾値とを異ならせることを特徴とする撮像装置。
前記変更手段は、前記差の絶対値の大きさが前記選択されている露出制御モードに対応した閾値以下である場合、前記目標値を変更しないことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記第１の露出制御モードは、前記測光手段が求めた被写体輝度の変動に対する前記表示装置に順次表示される表示画像の輝度の応答性を重視する度合が前記第２の露出制御モードより高い露出制御モードであって、前記第１の露出制御モードに対応した閾値は前記第２の露出制御モードに対応した閾値よりも小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
前記変更手段は、前記目標値と前記測光手段により求められた被写体輝度との差の絶対値が小さくなる方向に前記目標値を変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
撮像素子を連続的に露光して画像信号を順次読み出し、読み出した画像信号に基づいて生成した表示画像を表示装置に順次表示することが可能であり、前記表示画像を前記表示装置に順次表示する際の露出制御モードとして第１の露出制御モードと第２の露出制御モードを選択可能な撮像装置の制御方法であって、
被写体輝度を求める測光ステップと、
前記表示装置に順次表示される表示画像の輝度が目標値に近づくように露出制御を行う露出制御ステップと、
前記表示画像を前記表示装置に表示している際に、前記目標値と前記測光ステップで求められた被写体輝度との差の絶対値が、選択されている露出制御モードに対応した閾値より大きい場合、前記目標値を変更する変更ステップと、を有し、
前記閾値は、前記測光ステップで求めた被写体輝度の変動に対する前記表示装置に順次表示される表示画像の輝度の応答性に関する値であって、前記第１の露出制御モードに対応した閾値と前記第２の露出制御モードに対応した閾値とを異ならせることを特徴とする撮像装置の制御方法。