デジタルカメラ
【課題】 光量調節にＮＤフィルタを用いるデジタルカメラにおいて、ＮＤフィルタ使用時の電池の消耗を少なくすると共に、ＮＤフィルタ挿入に伴う撮像レンズの結像位置のずれやホワイトバランスの崩れを補正する。
【解決手段】 被写体輝度が所定値以上の場合、シャッタレリーズスイッチ操作後撮像開始直前に、プランジャ９３を駆動して撮像レンズ９の光学系の光路中にＮＤフィルタ９２を挿入すると共に、撮像素子３０２からの出力信号を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタ９２の分光透過特性に応じて補正し、ＡＦモータ３０５を駆動して、撮像レンズ９のコンペンセーターの位置をあらかじめ測定しておいたＮＤフィルタ９２挿入による像位置のずれ量に応じた分だけ補正する。
【解決手段】 被写体輝度が所定値以上の場合、シャッタレリーズスイッチ操作後撮像開始直前に、プランジャ９３を駆動して撮像レンズ９の光学系の光路中にＮＤフィルタ９２を挿入すると共に、撮像素子３０２からの出力信号を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタ９２の分光透過特性に応じて補正し、ＡＦモータ３０５を駆動して、撮像レンズ９のコンペンセーターの位置をあらかじめ測定しておいたＮＤフィルタ９２挿入による像位置のずれ量に応じた分だけ補正する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルカメラにおける光量制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、デジタルカメラに用いられているＣＣＤ(Charge Coupled Device)の画素の高密度化が進み、例えば１／２インチサイズのＣＣＤで１５０万画素のものが実現されている。初期のデジタルカメラでは、露光量調節を行うために、従来の銀塩フィルムを用いたカメラと同様に機械的に絞り径を制御するか、あるいは絞り径を固定してＣＣＤの電荷蓄積時間を調節することが行われていた。
【０００３】ここで、上記１／２インチサイズのＣＣＤを用いたデジタルカメラ（以下、単にデジタルカメラとする）の光学系及びその絞り径と、従来から最も広く普及している３５ミリサイズフィルム（１３５サイズフィルム）を用いたカメラ（以下、３５ミリカメラとする）の光学系及びその絞り径の関係を比較する。
【０００４】３５ミリカメラの場合、画面サイズは２４ｍｍ×３６ｍｍであるので、その対角線は約４３ｍｍである。この画面サイズに対して、いわゆる標準レンズの焦点距離は５０ｍｍである。この関係をデジタルカメラに適用すると、デジタルカメラの画面の対角線は１／２インチ、すなわち約１３ｍｍであるので、その標準レンズの焦点距離は約１５ｍｍとなる。レンズの絞り値（Ｆナンバー）は、レンズの焦点距離を開口絞りの直径（絞り径）で割ったものであるので、デジタルカメラでＦ１６となると、その絞り径は１ｍｍ以下のピンホール状態となる。焦点距離を広角側に短くすると、絞り径はさらに小さくなる。
【０００５】このように撮像レンズの絞り径が小さくなると、機械的に絞り径を正確にコントロールすることが困難になるだけでなく、回折現象により画質が劣化する。特に、近年の高画素密度化により個々の画素サイズが小さくなると、回折現象による画質の劣化は無視できない問題となっている。
【０００６】そこで、従来からの機械的な露光量調節手段である絞りと、光学的な露光量調節手段であるＮＤ(Neutral Density)フィルタを併用し、絞り値が一定以上に大きく、すなわち絞り径が一定以下に小さくならないように制御することが提案されている。例えば、特開平１０−２１０４８７号公報には、被写体輝度が一定値よりも高い場合に、プランジャ駆動によりＮＤフィルタを撮像光学系の光路中に挿入するものが記載されている。また、このデジタルカメラでは、プランジャ駆動により白フィルタを撮像光学系の光路中に挿入し、ＣＣＤにより撮像した白フィルタ像の画像データを用いて、ＲＧＢ各色の信号の出力がバランスするように自動的にホワイトバランスを調節している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一般に、デジタルカメラはバッテリーで駆動されるが、周知のようにＣＣＤや液晶モニタは電力消費量が多く、従来からデジタルカメラはバッテリーの消耗が激しいという問題点を有していた。ところが、上記特開平１０−２１０４８７号公報に記載されたデジタルカメラでは、被写体輝度が所定値以上である場合、実際に撮像されるか否かにかかわらずプランジャ駆動により自動的に撮像光学系の光路中にＮＤフィルタが挿入されるので、ＣＣＤや液晶モニタだけでなく、さらにプランジャによっても大量に電力が消費され、バッテリー寿命がさらに短くなるという問題点を有していた。
【０００８】一方、周知のようにＮＤフィルタは平行平面板であり、ＮＤフィルタを撮像光学系の光路中に挿入すると、光路長が変化し、像の位置が後ろにずれる。従って、ＮＤフィルタ挿入前に撮像レンズの焦点調節（フォーカシング）を既に行っていた場合、ＮＤフィルタを挿入することによりＣＣＤ上の像がいわゆるピンぼけ状態になるという問題点を有していた。なお、従来の３０万画素程度のＣＣＤを用いた初期のデジタルカメラでは、画素密度が比較的低く、画像が粗いため、ＮＤフィルタ挿入による画像のぼけはほとんど問題とはならなかった。しかしながら、１００万画素以上の高画素密度になると、画像が非常に細かいため、ＮＤフィルタ挿入による画像のぼけは非常に問題となる。この問題は、撮像光学系がズームレンズの場合に、その焦点距離を長くする（望遠側にする）と特に顕著である。
【０００９】また、ＮＤフィルタは本来全ての波長の光を均一に同じ割合でカットするものである。しかしながら、実際にそのような理想的なＮＤフィルタを製作することは不可能であり、例えば図８に示すように分光透過率に若干のばらつきが生じる。図８に示すＮＤフィルタの場合、赤色の透過率が高いため、若干赤みを帯びる。従って、ＮＤフィルタ挿入前にあらかじめホワイトバランスの調節を行っていた場合、ＮＤフィルタを挿入することによりＣＣＤからの出力のホワイトバランスが崩れるという問題点を有していた。
【００１０】なお、上記ＮＤフィルタ挿入による画像のぼけやホワイトバランスの崩れの問題は、撮像直前にＮＤフィルタを撮像光学系の光路中に挿入し、その後に焦点調節やホワイトバランスを行えば全く問題はない。ところが、上記特開平１０−２１０４８７号公報に記載されたデジタルカメラのように、プランジャ駆動によりＮＤフィルタや白フィルタを撮像光学系の光路中に挿入する場合、プランジャに通電する時間が長くなり、電池の消耗を早めるという問題もさることながら、ユーザがシャッタレリーズボタンを押してから実際に撮像されるまでのタイムラグが非常に長くなり、シャッタチャンスを逃すというおそれがあるという問題が生ずる。
【００１１】本発明は、上記従来例の問題点を解決するためになされたものであり、被写体輝度が一定値以上の場合に、撮像光学系の光路中にＮＤフィルタを自動的に挿入するデジタルカメラにおいて、ＮＤフィルタ挿入に伴う画像のぼけやホワイトバランスの崩れを防止しうると共に、電池の消耗を少なくし、かつシャッタレリーズ動作から撮像開始までのタイムラグを短くしたデジタルカメラを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明のデジタルカメラは、被写体輝度が所定値以上の場合、シャッタレリーズスイッチ操作後撮像開始直前に撮像光学系の光路中にＮＤフィルタを挿入すると共に、撮像素子からの出力信号を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタの分光透過特性に応じて補正することを特徴とする。
【００１３】また、本発明の別のデジタルカメラは、被写体輝度が所定値以上の場合、シャッタレリーズスイッチ操作後撮像開始直前に撮像光学系の光路中にＮＤフィルタを挿入すると共に、撮像光学系の位置を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタ挿入による像位置のずれ量に応じた分だけ補正することを特徴とする。
【００１４】また、本発明のさらに別のデジタルカメラは、被写体輝度が所定値以上の場合、シャッタレリーズスイッチ操作後撮像開始直前に撮像光学系の光路中にＮＤフィルタを挿入すると共に、撮像素子からの出力信号を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタの分光透過特性に応じて補正し、撮像光学系の位置を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタ挿入による像位置のずれ量に応じた分だけ補正することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明のデジタルカメラの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態に係るデジタルカメラの正面図、図２はその背面図、図３はその右側面図、図４はその底面図である。
【００１６】デジタルカメラ１は、箱型のカメラ本体部２と撮像部３（図１，図２，図４において、太線で示す部分）とから構成されている。撮像部３はカメラ本体部２の正面から見て右側面に着脱可能に取り付けられている。すなわち、撮像部３の左端面に鉤状の係合部（図示せず）が設けられる一方、カメラ本体部２の右端面に被係合部（図示せず）が設けられ、鉤状の係合部を被係合部に係合させて撮像部３がカメラ本体部２に離脱不能に装着されている。
【００１７】カメラ本体部２の前面の略中央の上部にはフラッシュ４が設けられ、右端部の上部にＩｒＤＡ（Infrared Data Association）規格に基づく赤外線を利用したワイヤレス通信用の通信窓５（データ通信用のキャリアである赤外線を放射するための窓）が設けられている。また、カメラ本体部２の上面の左端部にシャッタレリーズスイッチ６が設けられ、左側面の上部適所にビデオ信号が出力されるビデオ出力端子７とＡＣアダプタ電源によりＤＣ電源を供給するためのＤＣ電源端子８が設けられている（図３参照）。
【００１８】シャッタレリーズスイッチ６は２段式のスイッチであり、例えばユーザがシャッタレリーズスイッチ６に指を載せただけで又はシャッタレリーズスイッチ６を途中まで押し込んだ状態でオンする第１段スイッチＳ１と、シャッタレリーズスイッチ６を最後まで押し込んだ状態でオンする第２段スイッチＳ２からなる。
【００１９】一方、撮像部３の前面の略中央部にマクロ機能付きズームレンズからなる撮像レンズ９が設けられ、この撮像レンズ９の上方位置に右側からファインダ光学系の対物窓１０と測距窓１１と調光センサ１２とがこの順に設けられている。測距窓１１の後方位置には被写体までの距離を測定するＡＦモジュール（図示せず）が配設されている。ＡＦモジュールは測距窓１１から入射された被写体からの反射光を受光し、当該被写体の光像を用いて被写体までの距離を算出するものである。なお、ＡＦモジュールの測距方式としては位相差検出方式や三角測距方式等の公知の測距方式を採用することができる。また、測距方式はパッシブ方式、アクティブ方式のいずれの方式でもよい。
【００２０】調光センサ１２はＳＰＣ（Silicon Photo Cell）等の受光センサからなり、フラッシュ４の発光量を制御するべく当該フラッシュ４から投射されたフラッシュ光の被写体からの反射光を受光するものである。
【００２１】カメラ本体部２の背面の略中央にはＬＣＤ（Liquid Crystal Display）からなる表示部１３が設けられている。表示部１３（以下、ＬＣＤ表示部１３という。）は撮影画像のモニタ表示（ビューファインダに相当）を行うとともに、記録画像の再生表示、作業メニューの設定等を行うものである。ＬＣＤ表示部１３はＮＴＳＣ方式のビデオ信号に基づいて駆動されるようになっている。
【００２２】ＬＣＤ表示部１３の下方位置には当該ＬＣＤ表示部１３の表示条件や表示内容を設定するためのスイッチ群１４が設けられている。スイッチ群１４を操作することによりＬＣＤ表示１３の明るさやコントラストを調整すことができる。また、スイッチ群１４を操作することによりＬＣＤ表示部１３に表示されたメニュー表示の内容や撮影画像の表示態様を変更することができる。更に、本デジタルカメラは、後述するようにビデオ信号をＮＴＳＣ方式とＰＡＬ方式のいずれかで生成することが可能になされており、ユーザはＬＣＤ表示部１３のメニュー表示からビデオ信号の方式を選択設定することができるようになっている。
【００２３】また、スイッチ群１４の右下部に電源スイッチ１６の状態を表示するＬＥＤ１と撮像画像を記録するメモリカード２１（図４参照）へのアクセス状態を表示するＬＥＤ２が設けられている。ＬＥＤ１は、電源スイッチ１６が投入されると点灯し、ＬＥＤ２は、メモリカード２１がアクセスされているとき点灯する。
【００２４】また、ＬＣＤ表示部１３の右側縁に沿ってモード設定用の縦長のスライドスイッチ１５が設けられ、このスライドスイッチ１５の下部に電源スイッチ１６が設けられている。スライドスイッチ１５は３個の接点位置を有し、「撮影モード」、「再生モード」及び「ＰＣ接続モード」が切換設定可能になされている。電源スイッチ１６はプッシュスイッチからなり、押圧する毎に電源ＯＮと電源ＯＦＦとが交互に切り換わるようになっている。なお、「撮影モード」は写真撮影を行うモードであり、「再生モード」は撮影画像をＬＣＤ表示部１３又はビデオ出力端子７を介して外部接続されたモニタに再生表示するモードである。また、「ＰＣ接続モード」はＩｒＤＡ規格に基づく通信方式によりパーソナルコンピュータとデータ通信を行うモードである。
【００２５】更に、カメラ本体部２の背面の右端部の上部に４連スイッチ１６が設けられている。この４連スイッチ１７は４個のプッシュスイッチＺ１〜Ｚ４からなり、多機能スイッチとなっている。すなわち、スイッチＺ１，Ｚ２は、撮影モードにおいてはズームスイッチとして機能し、再生モードにおいてはメモリカード２１に記録された撮影画像の選択スイッチとして機能する。また、スイッチＺ３，Ｚ４は、撮影モードにおいては露光補正値の設定スイッチとして機能し、再生モードにおいては再生画像のトリミング倍率の設定スイッチとして機能する。
【００２６】一方、撮像部３の背面の上部にファインダ光学系の接眼窓１８が設けられ、その下方位置に撮像レンズ９をマクロレンズに切り換えるためのマクロスイッチ１９とＬＣＤ表示部１３の画像の表示及び表示停止を指示する表示スイッチ２０とが設けられている。マクロスイッチ１９及び表示スイッチ２０はプッシュスイッチからなり、マクロスイッチ１９を押圧する毎に撮像レンズ９はズームレンズとマクロレンズとに交互に切り換えられる。また、表示スイッチ２０は、ビデオ出力端子７に所定のケーブルを介して外部接続されたモニタ（図略）に撮影画像や記録画像が表示されている場合、当該モニタ画像をＬＣＤ表示部１３にも表示させるためのスイッチである。すなわち、ビデオ出力端子７に所定のケーブルを介して図略のモニタが外部接続されている状態で記録画像の再生を行った場合やＬＣＤ表示部１３に記録画像の再生を行っている状態でビデオ出力端子７にケーブルを介してモニタが外部接続され場合、基本的に再生画像はモニタにのみ選択的に表示され、ＬＣＤ表示部１３への表示は行われないが、この状態で表示スイッチ２０を押圧すると、押圧される毎にＬＣＤ表示部１３へのモニタ画像の表示と非表示とが交互に切り換えられる。
【００２７】また、図４に示すように、カメラ本体部２の底面の略中央にはメモリカード２１が装填されるメモリカードスロットの装填口２２と電源電池Ｅが装填される電池室の装填口２３とが設けられ、これらの装填口２２，２３はクラムシェルタイプの蓋体２４により閉塞されるようになっている。なお、電源電池Ｅは４本の単三乾電池の直列接続により構成される。
【００２８】また、カメラ本体部２の底面の左端部にカメラ本体部２から撮像部３を離脱するためのロック解除レバー２５が設けられている。ロック解除レバー２５をスライドさせると、カメラ本体部２の被係合部に係合された撮像部３の係合部が解除され、撮像部３のカメラ本体部２からの離脱が可能になる。
【００２９】次に、撮像部３の内部構成を図５に示す。撮像レンズ９は、前述のようにマクロ機能付きズームレンズであり、その撮像光学系中に絞り９１及びＮＤフィルタ９２が設けられている。撮像レンズ９は、焦点調節機能を有する移動可能なレンズ群（以下、コンペンセーターという。）と変倍機能を有する移動可能なレンズ群（以下、バリエーターという。）とからなる２群ズームレンズである。
【００３０】絞り９１は、例えば薄板で形成された複数の羽根からなり、それらの重なり具合に応じて有効絞り径の異なる複数段の絞り値をとりうる。なお、回折現象による画質の劣化を防止するため、絞り９１の最大絞り値（最少絞り径）は回折現象が起こらない程度にとどめられていることは言うまでもない。
【００３１】ＮＤフィルタ９２はプランジャ９３により光軸Ｌに対して直交する方向に駆動され、必要に応じて撮像レンズ９の撮像光学系の光路中に挿入される。絞り９１及びＮＤフィルタ９２の位置は特に限定されないが、本実施形態の場合、ズームレンズを構成するコンペンセータとバリエータの中間部分に設けられている。
【００３２】ＡＦモータ３０５は撮像レンズ９のコンペンセーターを駆動する。また、ズームモータ３０６は撮像レンズ９のバリエーターを駆動する。撮像レンズ９の光軸Ｌ上には、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カラーエリアセンサからなる撮像素子３０２が設けられている。撮像素子３０２は後述する信号処理回路３０３に接続されている。さらに、撮像レンズ９の近傍には、撮像レンズ９の位置、特にコンペンセーターの位置を検出するための位置センサ９４が設けられている。
【００３３】次に、本実施形態に係るデジタルカメラのブロック構成を図６に示す。図６において、カメラ本体部２と撮像部３とがコネクタ２６を介して電気的に接続されているものとする。
【００３４】コネクタ２６は上述のカメラ本体部２及び撮像部３に設けられたコネクタに相当し、コネクタ２６の接続端子２６１ａ〜２６１ｇはカメラ本体部２に設けられた接続端子群であり、コネクタ２６の接続端子２６２ａ〜２６２ｇは撮像部３に設けられた接続端子群である。
【００３５】撮像部３内には、上記レンズ９、撮像素子３０２、信号処理回路３０３、ＡＦモータ３０５、ズームモータ３０６のほか、タイミングジェネレータ３０４、調光回路３０７及び測距回路３０８等が設けられている。
【００３６】撮像素子３０２は被写体光像を画像信号に光電変換して取り込むものであり、撮像レンズ９により結像された被写体光像をＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の色成分の画像信号（各画素で受光された画素信号の信号列からなる信号。アナログ信号）に光電変換して出力する。
【００３７】信号処理回路３０３は撮像素子３０２から出力される画像信号を所定のアナログ信号処理を施すものである。信号処理回路３０３はＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路とＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路とを有し、ＣＤＳ回路により画像信号のノイズ低減を行い、ＡＧＣ回路のゲインを調整することにより画像信号のレベル調整を行う。信号処理回路３０３の駆動はカメラ本体部２内の全体制御部２１８から接続端子２６１ｂ，２６２ｂを介して入力される制御信号に基づいて行われる。また、信号処理回路３０３から出力される画像信号は接続端子２６１ａ，２６２ａを介してカメラ本体部２内のＡ／Ｄ変換回路２０１に入力される。
【００３８】タイミングジェネレータ３０４は、カメラ本体部２内のタイミング制御回路２０９から接続端子２６１ｃ，２６２ｃを介して入力される基準クロックに基づき撮像素子３０２の駆動制御信号を生成する。タイミングジェネレータ３０４は、例えば積分開始／終了（露光開始／終了）のタイミング信号、各画素の受光信号の読出制御信号（水平同期信号、垂直同期信号、転送信号等）のクロック信号を生成し、撮像素子３０２に出力する。
【００３９】ＡＦモータ３０５は、カメラ本体部２内のＡＦモータ駆動回路２１５から接続端子２６１ｄ，２６２ｄを介して入力される駆動制御信号に基づいて駆動が制御される。また、ズームモータ３０６は、カメラ本体部２内のズームモータ駆動回路２１６から接続端子２６１ｅ，２６２ｅを介して入力される駆動制御信号に基づいて駆動が制御される。
【００４０】調光回路３０７は、フラッシュ撮影におけるフラッシュ４の発光量をカメラ本体部２内の全体制御部２１８から接続端子２６１ｆ，２６２ｆを介して入力された所定の発光量に制御するものである。フラッシュ撮影においては、露出開始と同時に被写体からのフラッシュ光の反射光が調光センサ１２により受光され、この受光量が所定発光量に達すると、調光回路３０７から接続端子２６１ｆ，２６２ｆ及び全体制御部２１８を介してカメラ本体部２内に設けられたフラッシュ制御回路２１７に発光停止信号が出力される。フラッシュ制御回路２１７は、この発光停止信号に応答してフラッシュ４の発光を強制的に停止し、これによりフラッシュ４の発光量が所定の発光量に制御される。
【００４１】測距回路３０８は上述のＡＦモジュールに相当し、被写体までの距離を測定するものである。測距回路３０８で算出された距離情報は接続端子２６１ｇ，２６２ｇを介してカメラ本体部２内の全体制御部２１８に入力される。
【００４２】カメラ本体部２内には、Ａ／Ｄ変換回路２０１、黒レベル補正回路２０２、ＷＢ回路２０３、γ補正回路２０４、画像メモリ２０５、ビデオ信号出力回路２０６、ＬＣＤ駆動回路２０７、タイミング制御回路２０８、ケーブル検出回路２０９、操作部２１０、ＲＴＣ２１１、カードＩ／Ｆ２１２、メモリカードスロット２１３、ＩｒＤＡ Ｉ／Ｆ２１４、ＡＦモータ駆動回路２１５、ズームモータ駆動回路２１６、フラッシュ制御回路２１７及び全体制御部２１８が設けられている。
【００４３】Ａ／Ｄ変換回路２０１は画像信号の各画素信号を１０ビットのデジタル信号に変換するものである。Ａ／Ｄ変換回路２０１はタイミング制御回路２０８から入力されるＡ／Ｄ変換用のクロックに基づいて画素信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。
【００４４】黒レベル補正回路２０２はＡ／Ｄ変換された画像信号（以下、画素データという。）の黒レベルを基準の黒レベルに補正するものである。また、ＷＢ回路２０３は撮影画像のホワイトバランスを調整するものである。ＷＢ回路２０３は全体制御部２１８から入力される所定のレベル変換テーブルを用いてＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データのレベルを変換する。なお、レベル変換テーブルの各色成分の変換係数は全体制御部２１８により撮影画像毎に設定される。
【００４５】γ補正回路２０４は画素データのγ特性を補正するものである。γ補正回路２０４は所定のγ補正テーブルを用いて画素データのγ特性を補正する。画像メモリ２０５はγ補正回路２０４から出力される画素データを記憶するメモリである。画像メモリ２０５は１フレーム分の記憶容量を有している。すなわち、画像メモリ２０５は撮像素子３０２がｎ行ｍ列の画素を有している場合、ｎ×ｍ画素分の画素データの記憶容量を有し、各画素のデータは対応する画素位置に記憶される。
【００４６】ビデオ信号出力回路２０６はＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画像信号をＮＴＳＣ方式又はＰＡＬ方式のビデオ信号に変換してＬＣＤ駆動回路２０７及びビデオ出力端子７に出力するものである。また、ＬＣＤ駆動回路２０７はＬＣＤ表示部１３のＬＣＤの駆動を行うものである。ＬＣＤ駆動回路２０７はＮＴＳＣ方式のビデオ信号に基づいてＬＣＤを駆動するようになされている。ＬＣＤ駆動回路２０７をＰＡＬ方式のビデオ信号に基づいてＬＣＤを駆動するようにしてもよい。
【００４７】なお、ビデオ信号の方式はユーザの設定方式に基づき全体制御部２１８により設定され、ビデオ信号出力回路２０６は全体制御部２１８を介して入力される画素データを設定された方式のビデオ信号に変換して出力する。
【００４８】ＬＣＤ表示部１３を電子ビューファインダとして使用する場合、ＬＣＤ表示部１３はＮＴＳＣ方式のビデオ信号で駆動されるから、ビデオ信号の方式はＮＴＳＣ方式が設定される。撮影待機状態においては、撮像部３により１／３０（秒）毎に撮像された画像（ライブビュー画像）の各画素データがＡ／Ｄ変換回路２０１〜γ補正回路２０４により所定の信号処理を施された後、画像メモリ２０５に記憶されるとともに、全体制御部２１８を介してビデオ信号出力回路２０６に転送され、ビデオ信号出力回路２０６でＮＴＳＣ方式のビデオ信号に変換された後、ＬＣＤ駆動回路２０７に出力される。そして、このビデオ信号に基づきＬＣＤ駆動回路２０７によりＬＣＤ表示部１３が駆動されて当該ＬＣＤ表示部１３に被写体像が表示され、これにより撮影者はＬＣＤ表示部１３に表示された画像により被写体像を視認することができる。また、再生モードにおいては、メモリカード２１から読み出された画像が全体制御部２１８で所定の信号処理（画像データの伸長等）が施された後、ビデオ信号出力回路２０６に転送され、ビデオ信号出力回路２０６でＮＴＳＣ方式のビデオ信号に変換された後、ＬＣＤ駆動回路２０７に出力され、ライブビュー画像の表示の場合と同様に記録画像がＬＣＤ表示１３に再生表示される。
【００４９】タイミング制御回路２０８は、タイミングジェネレータ３０４に対するクロック及びＡ／Ｄ変換回路２０１に対するクロックを生成する回路である。タイミング制御回路２０８の駆動は全体制御部２１８により制御される。
【００５０】ケーブル検出回路２０９は、ビデオ出力端子７にモニタ接続用のケーブルが接続されているか否かを検出する回路である。ケーブル検出回路２０９は、例えば全体制御部２１８の検出信号の入力端Ｃを駆動電圧にプルアップしておくとともに、この入力端Ｃを接地するスイッチを設けてなる回路からなり、ビデオ出力端子７にケーブルのピンジャックが挿入されると、スイッチを閉成して入力端Ｃのレベルをハイレベルからローレベルに反転することによりケーブルの接続を検出する。
【００５１】操作部２１０は、上述のシャッタレリーズスイッチ６やスイッチ群１４等の操作ボタンや操作スイッチに相当するものである。また、ＲＴＣ２１１は、撮影日時を管理するための時計回路である。このＲＴＣ２１１は電源電池とは異なる専用の電源（電池）により駆動される。
【００５２】また、カードＩ／Ｆ２１２は、カードスロット２１３に装着されたメモリカード２１への画素データの書込み及び画素データの読出しを行うためのインターフェースである。ＩｒＤＡ Ｉ／Ｆ２１４は、ＩｒＤＡ規格に基づき赤外線によりパーソナルコンピュータ２８とデータ通信を行うためのインターフェースである。
【００５３】ＡＦモータ駆動回路２１５は、撮像部３内のＡＦモータ３０５の駆動を制御するものである。ＡＦモータ駆動回路２１５によりＡＦモータの駆動を制御する制御信号が生成され、この制御信号は接続端子２６１ｄ，２６２ｄを介してＡＦモータ３０５に入力される。
【００５４】ズームモータ駆動回路２１６は、撮像部３内のズームモータ３０６の駆動を制御するものである。ズームモータ駆動回路２１６によりズームモータの駆動を制御する制御信号が生成され、この制御信号は接続端子２６１ｅ，２６２ｅを介してズームモータ３０６に入力される。
【００５５】フラッシュ制御回路２１７は、フラッシュ４の発光を制御する回路である。フラッシュ制御回路２１７は、全体制御部２１８からの制御信号に基づきフラッシュ４の発光の有無、発光量及び発光タイミング等を制御し、撮像部３内の調光回路３０７から入力される発光停止信号に基づきフラッシュ４の発光量を制御する。
【００５６】全体制御部２１８は、マイクロコンピュータからなり、上述した撮像部３内及びカメラ本体部２内の各部材の駆動を有機的に制御してデジタルカメラ１の撮影動作を集中制御するものである。
【００５７】全体制御部２１８は、露出制御値（シャッタスピード）を設定するための輝度判定部とシャッタスピード設定部とを備えている。輝度判定部は、撮影待機状態において、撮像素子３０２により１／３０（秒）毎に取り込まれる画像を利用して被写体の明るさを判定するものである。シャッタスピード設定部は、輝度判定部による被写体の明るさの判定結果に基づいてシャッタスピード（撮像素子３０２の積分時間）を設定するものである。
【００５８】更に、全体制御部２１８は撮影画像の記録処理を行うために、サムネイル画像と圧縮画像とを生成する記録画像作成部を備えるとともに、メモリカード２１に記録された撮影画像をＬＣＤ表示部１３に再生するために、再生画像を作成する再生画像作成部を備えている。
【００５９】記録画像作成部は、画像メモリ２０５から画素データを読み出してメモリカード２１に記録すべきサムネイル画像と圧縮画像とを作成する。すなわち、記録画像作成部は画像メモリ２０５からラスタ走査方向に操作しつつ、縦方向と横方向の両方向でそれぞれ８画素毎に画素データを読み出し（すなわち、間引き読出しを行い）、順次、メモリカード２１に転送することで、サムネイル画像を作成しつつメモリカード２１に記録する。また、記録画像作成部は、画像メモリ２０５から全画素データを読み出し、これらの画素データに２次元ＤＣＴ変換、ハフマン符号化等のＪＰＥＧ（Joint Photographic Coding Experts Group）方式による所定の圧縮処理を施して圧縮画像の画素データを生成し、この画素データをメモリカード２１に記録する。
【００６０】再生画像作成部は、メモリカード２１から画素データを読み出し、所定の伸長処理を施して再生すべき画像を作成した後、ビデオ信号出力回路２０６に出力する。
【００６１】次に、本発明に係るデジタルカメラにおけるメインスイッチをオンしただけの待機状態からの動作について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。
【００６２】通常、デジタルカメラ１のメインスイッチをオンしただけの待機状態では、撮像レンズ９により撮像素子３０２上に結像され、撮像素子３０２により取り込まれた画像（ライブビュー）がＬＣＤ表示部１３に表示されている（ステップＳ１２７）。全体制御部２１８は、ユーザが撮影態勢に入っているか否か、すなわちシャッタレリーズスイッチ６に設けられている第１段スイッチＳ１がオンしているか否かを判断する（ステップＳ１０１）。第１段スイッチＳ１がオンしていると（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、全体制御部２１８はＡＦモータ駆動回路２１５を介してＡＦモータ３０５を駆動し、撮像レンズ９の焦点調節を行う（ステップＳ１０３）。これと並行して、全体制御部２１８は撮像素子３０２の画像信号から被写体輝度を求める（ステップＳ１０５）。
【００６３】次に、全体制御部２１８は、撮像素子３０２のＲＧＢの各色成分の画像信号に対してホワイトバランス処理を行う（ステップＳ１０７）。本実施形態におけるホワイトバランス処理は、撮像素子３０２からのＧ色成分の画像信号の電荷量の総和と、Ｒ色成分の画像信号の電荷量の総和及びＢ色成分の画像信号の電荷量の総和がほぼ等しくなるように、Ｒ色成分の画像信号及びＢ色成分の画像信号の増幅ゲインを調節する。
【００６４】なお、ステップＳ１０３における撮像レンズ９の合焦位置、ステップＳ１０５における被写体輝度、ステップＳ１０７におけるＲゲイン及びＢゲインは、それぞれ全体制御部２１８のメモリに記憶される。
【００６５】次に、全体制御部２１８は、第２段スイッチＳ２がオンしているか否かを判断する（ステップＳ１０９）。第２段スイッチＳ２がオンの場合（ステップＳ１０９でＹＥＳ）、全体制御部２１８はステップＳ１０５で求めた被写体輝度が所定値以上（高輝度）か否かを判断する（ステップＳ１１１）。ここで、被写体輝度の所定値（ＢＶ値）とは、絞り９１の絞り値（ＡＶ値）を最も大きくし、かつシャッタ速度に相当する撮像素子３２０の電荷蓄積時間（ＴＶ値）を最も短くした場合の明るさを言う。従って、被写体輝度が所定値より高い場合、そのままでは撮像素子３０２がオーバーフローしてしまう。なお、前述のように絞り９１による回折現象を防止するため、デジタルカメラ１では銀塩フィルムを用いたカメラのようなＦ１１やＦ１６等の大きな絞り値（小さな絞り径）は設定されていない。
【００６６】被写体輝度が所定値よりも高い場合（ステップＳ１１１でＹＥＳ）、全体制御部２１８はプランジャ９３を駆動して、ＮＤフィルタ９２を撮像レンズ９の光学系の光路中に挿入する（ステップＳ１１３）。これと並行して、全体制御部２１８はＡＦモータ３０５を駆動して、撮像レンズ９の位置、特にコンペンセーターの位置を調整し、ＮＤフィルタ９２の挿入に伴う結像位置の移動を補正する。ここで、撮像レンズ９のレンズ構成、ＮＤフィルタ９２の厚さ、屈折率及び挿入位置がわかっていれば、結像位置の移動量又は撮像レンズ９の移動量は一義的に演算される。
【００６７】撮像レンズ９の位置が補正されると、全体制御部２１８は撮像素子３０２を駆動して撮像処理を行う（ステップＳ１１７）。撮像処理が完了すると、全体制御部２１８は直ちにプランジャ９３の駆動をオフし、ＮＤフィルタ９２を撮像レンズ９の光路から退避させる（ステップＳ１１９）。さらに、ＮＤフィルタ９２の挿入に伴うホワイトバランスの崩れを補正するため、撮像素子３０２から出力されたＲＧＢ各色成分の画像信号の補正を行い、メモリカード２１等に記録する（ステップＳ１２１）。ホワイトバランスの崩れの補正は、あらかじめＮＤフィルタ９２の分光透過率を測定しておき、ステップＳ１０７におけるＲゲイン及びＢゲインの値を補正することにより行う。補正係数は、例えば全体制御部２１８のメモリ等に記憶しておく。
【００６８】一方、被写体輝度が所定値よりも低い場合（ステップＳ１１１でＮＯ）、全体制御部２１８は、適正な露光量が得られるように絞り９１及び撮像素子３０２の電荷蓄積時間を適宜制御し、撮像素子３０２を駆動して撮像処理を行う（ステップＳ１２３）。この場合、撮像レンズ９の撮像光学系の光路中にＮＤフィルタ９２は挿入されていないので、撮像レンズ９の結像位置の補正やホワイトバランスの補正は行わない。さらに、撮像されたＲＧＢ各色成分の画像信号は、所定の処理を受けた後、メモリカード２１等に記録される（ステップＳ１２５）。
【００６９】このように、本実施形態のデジタルカメラ１では、ユーザがシャッタレリーズボタン６を最後まで押し込み、２段式スイッチのうちの第２段スイッチＳ２がオンした後にＮＤフィルタ９２を撮像レンズ９の撮像光学系の光路中に挿入するので、プランジャ９３に通電している時間は非常に短くなり、電池の消耗を最小限に抑えることが可能となる。また、ＮＤフィルタ９２の挿入に伴う撮像レンズ９の結像位置のずれやホワイトバランスの崩れは、あらかじめ演算又は測定することが可能であるので、ＮＤフィルタ９２を挿入してから改めて焦点調節動作やホワイトバランスの調節を行うことなく、あらかじめ行っておいた焦点調節やホワイトバランス調節を補正するだけで良い。その結果、ＮＤフィルタ９２を挿入しない場合と比較して、ユーザがシャッタレリーズスイッチ６を押し込んでから、実際に撮像されるまでのタイムラグが長くなることはない。
【００７０】なお、上記実施形態では、絞り９１の絞り径を可変式としたが、これに限定されるものではなく、絞り９１の絞り径を固定し、ＮＤフィルタ９２のオン／オフ（撮像光学系の光路への挿入及び光路からの退避）と撮像素子３０２の電荷蓄積時間の制御により露光量調節を行っても良い。
【００７１】また、ＮＤフィルタ９２は１枚に限定されず、２枚以上を組み合わせて使用しても良い。さらに、２枚以上使用する場合、各ＮＤフィルタの濃度を変えても良い。
【００７２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のデジタルカメラは、被写体輝度が所定値以上の場合、シャッタレリーズスイッチ操作後撮像開始直前に撮像光学系の光路中にＮＤフィルタを挿入すると共に、撮像素子からの出力信号を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタの分光透過特性に応じて補正する。すなわち、ユーザが撮影体制に入ってからＮＤフィルタが撮像光学系の光路中に挿入されるので、ＮＤフィルタを駆動するためのプランジャや等への通電時間が短くなり、電池の消耗を少なくすることができる。また、ＮＤフィルタを挿入してからホワイトバランスを調整するのではなく、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタの分光透過特性に基づいて撮像素子の出力を補正するので、ユーザがシャッタレリーズスイッチをオンしてから実際に撮像されるまでのタイムラグが長くなることはない。なお、この構成では、ＮＤフィルタの挿入に伴う結像位置の補正を行っていないが、例えば初期のデジタルカメラのように画素ピッチの粗いものや撮像レンズの焦点距離が短く、被写界深度の深い場合に適合する。
【００７３】また、本発明の別のデジタルカメラは、被写体輝度が所定値以上の場合、シャッタレリーズスイッチ操作後撮像開始直前に撮像光学系の光路中にＮＤフィルタを挿入すると共に、撮像光学系の位置を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタ挿入による像位置のずれ量に応じた分だけ補正する。この場合も、ＮＤフィルタを駆動するためのプランジャや等への通電時間が短くなり、電池の消耗を少なくすることができると共に、ＮＤフィルタを挿入してから焦点調節行うのではなく、あらかじめ調節しておいた焦点位置をＮＤフィルタの厚さ、屈折率及び挿入位置に基づいて補正するので、ユーザがシャッタレリーズスイッチをオンしてから実際に撮像されるまでのタイムラグが長くなることはない。なお、この構成では、ＮＤフィルタの挿入に伴うホワイトバランスの崩れの補正を行っていないが、ＮＤフィルタの分光特性のばらつきが小さく無視できる場合や、モノクロ撮影等の場合に適合する。あるいは、画像再生の際にホワイトバランスを補正できる場合にも適応する。
【００７４】また、本発明のさらに別のデジタルカメラは、被写体輝度が所定値以上の場合、シャッタレリーズスイッチ操作後撮像開始直前に撮像光学系の光路中にＮＤフィルタを挿入すると共に、撮像素子からの出力信号を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタの分光透過特性に応じて補正し、撮像光学系の位置を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタ挿入による像位置のずれ量に応じた分だけ補正する。すなわち、この構成によれば、ＮＤフィルタを駆動するためのプランジャや等への通電時間が短くなり、電池の消耗を少なくすることができると共に、ＮＤフィルタを挿入してからホワイトバランスの調節及び焦点調節行うのではなく、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタの分光透過特性に応じて補正し、また、あらかじめ調節しておいた焦点位置をＮＤフィルタの厚さ、屈折率及び挿入位置に基づいて補正するので、ユーザがシャッタレリーズスイッチをオンしてから実際に撮像されるまでのタイムラグが長くなることはない。また、得られた画像信号をそのまま再生しても、カラーバランスのとれた鮮明な画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデジタルカメラの一実施形態の正面図である。
【図２】上記デジタルカメラの一実施形態の背面図である。
【図３】上記デジタルカメラの一実施形態の右側面図である。
【図４】上記デジタルカメラの一実施形態の底面図である。
【図５】上記デジタルカメラの一実施形態における撮像部３の内部構成を示す図である。
【図６】上記デジタルカメラの一実施形態のブロック構成図である。
【図７】上記デジタルカメラの一実施形態における動作を示すフローチャートである。
【図８】ＮＤフィルタの一般的な分光透過特性を示す図である。
【符号の説明】
１ ：デジタルカメラ
２ ：カメラ本体部
３ ：撮像部
９ ：撮像レンズ
９１ ：絞り
９２ ：ＮＤフィルタ
９３ ：プランジャ
３０２ ：撮像素子
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルカメラにおける光量制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、デジタルカメラに用いられているＣＣＤ(Charge Coupled Device)の画素の高密度化が進み、例えば１／２インチサイズのＣＣＤで１５０万画素のものが実現されている。初期のデジタルカメラでは、露光量調節を行うために、従来の銀塩フィルムを用いたカメラと同様に機械的に絞り径を制御するか、あるいは絞り径を固定してＣＣＤの電荷蓄積時間を調節することが行われていた。
【０００３】ここで、上記１／２インチサイズのＣＣＤを用いたデジタルカメラ（以下、単にデジタルカメラとする）の光学系及びその絞り径と、従来から最も広く普及している３５ミリサイズフィルム（１３５サイズフィルム）を用いたカメラ（以下、３５ミリカメラとする）の光学系及びその絞り径の関係を比較する。
【０００４】３５ミリカメラの場合、画面サイズは２４ｍｍ×３６ｍｍであるので、その対角線は約４３ｍｍである。この画面サイズに対して、いわゆる標準レンズの焦点距離は５０ｍｍである。この関係をデジタルカメラに適用すると、デジタルカメラの画面の対角線は１／２インチ、すなわち約１３ｍｍであるので、その標準レンズの焦点距離は約１５ｍｍとなる。レンズの絞り値（Ｆナンバー）は、レンズの焦点距離を開口絞りの直径（絞り径）で割ったものであるので、デジタルカメラでＦ１６となると、その絞り径は１ｍｍ以下のピンホール状態となる。焦点距離を広角側に短くすると、絞り径はさらに小さくなる。
【０００５】このように撮像レンズの絞り径が小さくなると、機械的に絞り径を正確にコントロールすることが困難になるだけでなく、回折現象により画質が劣化する。特に、近年の高画素密度化により個々の画素サイズが小さくなると、回折現象による画質の劣化は無視できない問題となっている。
【０００６】そこで、従来からの機械的な露光量調節手段である絞りと、光学的な露光量調節手段であるＮＤ(Neutral Density)フィルタを併用し、絞り値が一定以上に大きく、すなわち絞り径が一定以下に小さくならないように制御することが提案されている。例えば、特開平１０−２１０４８７号公報には、被写体輝度が一定値よりも高い場合に、プランジャ駆動によりＮＤフィルタを撮像光学系の光路中に挿入するものが記載されている。また、このデジタルカメラでは、プランジャ駆動により白フィルタを撮像光学系の光路中に挿入し、ＣＣＤにより撮像した白フィルタ像の画像データを用いて、ＲＧＢ各色の信号の出力がバランスするように自動的にホワイトバランスを調節している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一般に、デジタルカメラはバッテリーで駆動されるが、周知のようにＣＣＤや液晶モニタは電力消費量が多く、従来からデジタルカメラはバッテリーの消耗が激しいという問題点を有していた。ところが、上記特開平１０−２１０４８７号公報に記載されたデジタルカメラでは、被写体輝度が所定値以上である場合、実際に撮像されるか否かにかかわらずプランジャ駆動により自動的に撮像光学系の光路中にＮＤフィルタが挿入されるので、ＣＣＤや液晶モニタだけでなく、さらにプランジャによっても大量に電力が消費され、バッテリー寿命がさらに短くなるという問題点を有していた。
【０００８】一方、周知のようにＮＤフィルタは平行平面板であり、ＮＤフィルタを撮像光学系の光路中に挿入すると、光路長が変化し、像の位置が後ろにずれる。従って、ＮＤフィルタ挿入前に撮像レンズの焦点調節（フォーカシング）を既に行っていた場合、ＮＤフィルタを挿入することによりＣＣＤ上の像がいわゆるピンぼけ状態になるという問題点を有していた。なお、従来の３０万画素程度のＣＣＤを用いた初期のデジタルカメラでは、画素密度が比較的低く、画像が粗いため、ＮＤフィルタ挿入による画像のぼけはほとんど問題とはならなかった。しかしながら、１００万画素以上の高画素密度になると、画像が非常に細かいため、ＮＤフィルタ挿入による画像のぼけは非常に問題となる。この問題は、撮像光学系がズームレンズの場合に、その焦点距離を長くする（望遠側にする）と特に顕著である。
【０００９】また、ＮＤフィルタは本来全ての波長の光を均一に同じ割合でカットするものである。しかしながら、実際にそのような理想的なＮＤフィルタを製作することは不可能であり、例えば図８に示すように分光透過率に若干のばらつきが生じる。図８に示すＮＤフィルタの場合、赤色の透過率が高いため、若干赤みを帯びる。従って、ＮＤフィルタ挿入前にあらかじめホワイトバランスの調節を行っていた場合、ＮＤフィルタを挿入することによりＣＣＤからの出力のホワイトバランスが崩れるという問題点を有していた。
【００１０】なお、上記ＮＤフィルタ挿入による画像のぼけやホワイトバランスの崩れの問題は、撮像直前にＮＤフィルタを撮像光学系の光路中に挿入し、その後に焦点調節やホワイトバランスを行えば全く問題はない。ところが、上記特開平１０−２１０４８７号公報に記載されたデジタルカメラのように、プランジャ駆動によりＮＤフィルタや白フィルタを撮像光学系の光路中に挿入する場合、プランジャに通電する時間が長くなり、電池の消耗を早めるという問題もさることながら、ユーザがシャッタレリーズボタンを押してから実際に撮像されるまでのタイムラグが非常に長くなり、シャッタチャンスを逃すというおそれがあるという問題が生ずる。
【００１１】本発明は、上記従来例の問題点を解決するためになされたものであり、被写体輝度が一定値以上の場合に、撮像光学系の光路中にＮＤフィルタを自動的に挿入するデジタルカメラにおいて、ＮＤフィルタ挿入に伴う画像のぼけやホワイトバランスの崩れを防止しうると共に、電池の消耗を少なくし、かつシャッタレリーズ動作から撮像開始までのタイムラグを短くしたデジタルカメラを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明のデジタルカメラは、被写体輝度が所定値以上の場合、シャッタレリーズスイッチ操作後撮像開始直前に撮像光学系の光路中にＮＤフィルタを挿入すると共に、撮像素子からの出力信号を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタの分光透過特性に応じて補正することを特徴とする。
【００１３】また、本発明の別のデジタルカメラは、被写体輝度が所定値以上の場合、シャッタレリーズスイッチ操作後撮像開始直前に撮像光学系の光路中にＮＤフィルタを挿入すると共に、撮像光学系の位置を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタ挿入による像位置のずれ量に応じた分だけ補正することを特徴とする。
【００１４】また、本発明のさらに別のデジタルカメラは、被写体輝度が所定値以上の場合、シャッタレリーズスイッチ操作後撮像開始直前に撮像光学系の光路中にＮＤフィルタを挿入すると共に、撮像素子からの出力信号を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタの分光透過特性に応じて補正し、撮像光学系の位置を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタ挿入による像位置のずれ量に応じた分だけ補正することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明のデジタルカメラの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は本実施形態に係るデジタルカメラの正面図、図２はその背面図、図３はその右側面図、図４はその底面図である。
【００１６】デジタルカメラ１は、箱型のカメラ本体部２と撮像部３（図１，図２，図４において、太線で示す部分）とから構成されている。撮像部３はカメラ本体部２の正面から見て右側面に着脱可能に取り付けられている。すなわち、撮像部３の左端面に鉤状の係合部（図示せず）が設けられる一方、カメラ本体部２の右端面に被係合部（図示せず）が設けられ、鉤状の係合部を被係合部に係合させて撮像部３がカメラ本体部２に離脱不能に装着されている。
【００１７】カメラ本体部２の前面の略中央の上部にはフラッシュ４が設けられ、右端部の上部にＩｒＤＡ（Infrared Data Association）規格に基づく赤外線を利用したワイヤレス通信用の通信窓５（データ通信用のキャリアである赤外線を放射するための窓）が設けられている。また、カメラ本体部２の上面の左端部にシャッタレリーズスイッチ６が設けられ、左側面の上部適所にビデオ信号が出力されるビデオ出力端子７とＡＣアダプタ電源によりＤＣ電源を供給するためのＤＣ電源端子８が設けられている（図３参照）。
【００１８】シャッタレリーズスイッチ６は２段式のスイッチであり、例えばユーザがシャッタレリーズスイッチ６に指を載せただけで又はシャッタレリーズスイッチ６を途中まで押し込んだ状態でオンする第１段スイッチＳ１と、シャッタレリーズスイッチ６を最後まで押し込んだ状態でオンする第２段スイッチＳ２からなる。
【００１９】一方、撮像部３の前面の略中央部にマクロ機能付きズームレンズからなる撮像レンズ９が設けられ、この撮像レンズ９の上方位置に右側からファインダ光学系の対物窓１０と測距窓１１と調光センサ１２とがこの順に設けられている。測距窓１１の後方位置には被写体までの距離を測定するＡＦモジュール（図示せず）が配設されている。ＡＦモジュールは測距窓１１から入射された被写体からの反射光を受光し、当該被写体の光像を用いて被写体までの距離を算出するものである。なお、ＡＦモジュールの測距方式としては位相差検出方式や三角測距方式等の公知の測距方式を採用することができる。また、測距方式はパッシブ方式、アクティブ方式のいずれの方式でもよい。
【００２０】調光センサ１２はＳＰＣ（Silicon Photo Cell）等の受光センサからなり、フラッシュ４の発光量を制御するべく当該フラッシュ４から投射されたフラッシュ光の被写体からの反射光を受光するものである。
【００２１】カメラ本体部２の背面の略中央にはＬＣＤ（Liquid Crystal Display）からなる表示部１３が設けられている。表示部１３（以下、ＬＣＤ表示部１３という。）は撮影画像のモニタ表示（ビューファインダに相当）を行うとともに、記録画像の再生表示、作業メニューの設定等を行うものである。ＬＣＤ表示部１３はＮＴＳＣ方式のビデオ信号に基づいて駆動されるようになっている。
【００２２】ＬＣＤ表示部１３の下方位置には当該ＬＣＤ表示部１３の表示条件や表示内容を設定するためのスイッチ群１４が設けられている。スイッチ群１４を操作することによりＬＣＤ表示１３の明るさやコントラストを調整すことができる。また、スイッチ群１４を操作することによりＬＣＤ表示部１３に表示されたメニュー表示の内容や撮影画像の表示態様を変更することができる。更に、本デジタルカメラは、後述するようにビデオ信号をＮＴＳＣ方式とＰＡＬ方式のいずれかで生成することが可能になされており、ユーザはＬＣＤ表示部１３のメニュー表示からビデオ信号の方式を選択設定することができるようになっている。
【００２３】また、スイッチ群１４の右下部に電源スイッチ１６の状態を表示するＬＥＤ１と撮像画像を記録するメモリカード２１（図４参照）へのアクセス状態を表示するＬＥＤ２が設けられている。ＬＥＤ１は、電源スイッチ１６が投入されると点灯し、ＬＥＤ２は、メモリカード２１がアクセスされているとき点灯する。
【００２４】また、ＬＣＤ表示部１３の右側縁に沿ってモード設定用の縦長のスライドスイッチ１５が設けられ、このスライドスイッチ１５の下部に電源スイッチ１６が設けられている。スライドスイッチ１５は３個の接点位置を有し、「撮影モード」、「再生モード」及び「ＰＣ接続モード」が切換設定可能になされている。電源スイッチ１６はプッシュスイッチからなり、押圧する毎に電源ＯＮと電源ＯＦＦとが交互に切り換わるようになっている。なお、「撮影モード」は写真撮影を行うモードであり、「再生モード」は撮影画像をＬＣＤ表示部１３又はビデオ出力端子７を介して外部接続されたモニタに再生表示するモードである。また、「ＰＣ接続モード」はＩｒＤＡ規格に基づく通信方式によりパーソナルコンピュータとデータ通信を行うモードである。
【００２５】更に、カメラ本体部２の背面の右端部の上部に４連スイッチ１６が設けられている。この４連スイッチ１７は４個のプッシュスイッチＺ１〜Ｚ４からなり、多機能スイッチとなっている。すなわち、スイッチＺ１，Ｚ２は、撮影モードにおいてはズームスイッチとして機能し、再生モードにおいてはメモリカード２１に記録された撮影画像の選択スイッチとして機能する。また、スイッチＺ３，Ｚ４は、撮影モードにおいては露光補正値の設定スイッチとして機能し、再生モードにおいては再生画像のトリミング倍率の設定スイッチとして機能する。
【００２６】一方、撮像部３の背面の上部にファインダ光学系の接眼窓１８が設けられ、その下方位置に撮像レンズ９をマクロレンズに切り換えるためのマクロスイッチ１９とＬＣＤ表示部１３の画像の表示及び表示停止を指示する表示スイッチ２０とが設けられている。マクロスイッチ１９及び表示スイッチ２０はプッシュスイッチからなり、マクロスイッチ１９を押圧する毎に撮像レンズ９はズームレンズとマクロレンズとに交互に切り換えられる。また、表示スイッチ２０は、ビデオ出力端子７に所定のケーブルを介して外部接続されたモニタ（図略）に撮影画像や記録画像が表示されている場合、当該モニタ画像をＬＣＤ表示部１３にも表示させるためのスイッチである。すなわち、ビデオ出力端子７に所定のケーブルを介して図略のモニタが外部接続されている状態で記録画像の再生を行った場合やＬＣＤ表示部１３に記録画像の再生を行っている状態でビデオ出力端子７にケーブルを介してモニタが外部接続され場合、基本的に再生画像はモニタにのみ選択的に表示され、ＬＣＤ表示部１３への表示は行われないが、この状態で表示スイッチ２０を押圧すると、押圧される毎にＬＣＤ表示部１３へのモニタ画像の表示と非表示とが交互に切り換えられる。
【００２７】また、図４に示すように、カメラ本体部２の底面の略中央にはメモリカード２１が装填されるメモリカードスロットの装填口２２と電源電池Ｅが装填される電池室の装填口２３とが設けられ、これらの装填口２２，２３はクラムシェルタイプの蓋体２４により閉塞されるようになっている。なお、電源電池Ｅは４本の単三乾電池の直列接続により構成される。
【００２８】また、カメラ本体部２の底面の左端部にカメラ本体部２から撮像部３を離脱するためのロック解除レバー２５が設けられている。ロック解除レバー２５をスライドさせると、カメラ本体部２の被係合部に係合された撮像部３の係合部が解除され、撮像部３のカメラ本体部２からの離脱が可能になる。
【００２９】次に、撮像部３の内部構成を図５に示す。撮像レンズ９は、前述のようにマクロ機能付きズームレンズであり、その撮像光学系中に絞り９１及びＮＤフィルタ９２が設けられている。撮像レンズ９は、焦点調節機能を有する移動可能なレンズ群（以下、コンペンセーターという。）と変倍機能を有する移動可能なレンズ群（以下、バリエーターという。）とからなる２群ズームレンズである。
【００３０】絞り９１は、例えば薄板で形成された複数の羽根からなり、それらの重なり具合に応じて有効絞り径の異なる複数段の絞り値をとりうる。なお、回折現象による画質の劣化を防止するため、絞り９１の最大絞り値（最少絞り径）は回折現象が起こらない程度にとどめられていることは言うまでもない。
【００３１】ＮＤフィルタ９２はプランジャ９３により光軸Ｌに対して直交する方向に駆動され、必要に応じて撮像レンズ９の撮像光学系の光路中に挿入される。絞り９１及びＮＤフィルタ９２の位置は特に限定されないが、本実施形態の場合、ズームレンズを構成するコンペンセータとバリエータの中間部分に設けられている。
【００３２】ＡＦモータ３０５は撮像レンズ９のコンペンセーターを駆動する。また、ズームモータ３０６は撮像レンズ９のバリエーターを駆動する。撮像レンズ９の光軸Ｌ上には、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カラーエリアセンサからなる撮像素子３０２が設けられている。撮像素子３０２は後述する信号処理回路３０３に接続されている。さらに、撮像レンズ９の近傍には、撮像レンズ９の位置、特にコンペンセーターの位置を検出するための位置センサ９４が設けられている。
【００３３】次に、本実施形態に係るデジタルカメラのブロック構成を図６に示す。図６において、カメラ本体部２と撮像部３とがコネクタ２６を介して電気的に接続されているものとする。
【００３４】コネクタ２６は上述のカメラ本体部２及び撮像部３に設けられたコネクタに相当し、コネクタ２６の接続端子２６１ａ〜２６１ｇはカメラ本体部２に設けられた接続端子群であり、コネクタ２６の接続端子２６２ａ〜２６２ｇは撮像部３に設けられた接続端子群である。
【００３５】撮像部３内には、上記レンズ９、撮像素子３０２、信号処理回路３０３、ＡＦモータ３０５、ズームモータ３０６のほか、タイミングジェネレータ３０４、調光回路３０７及び測距回路３０８等が設けられている。
【００３６】撮像素子３０２は被写体光像を画像信号に光電変換して取り込むものであり、撮像レンズ９により結像された被写体光像をＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の色成分の画像信号（各画素で受光された画素信号の信号列からなる信号。アナログ信号）に光電変換して出力する。
【００３７】信号処理回路３０３は撮像素子３０２から出力される画像信号を所定のアナログ信号処理を施すものである。信号処理回路３０３はＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路とＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路とを有し、ＣＤＳ回路により画像信号のノイズ低減を行い、ＡＧＣ回路のゲインを調整することにより画像信号のレベル調整を行う。信号処理回路３０３の駆動はカメラ本体部２内の全体制御部２１８から接続端子２６１ｂ，２６２ｂを介して入力される制御信号に基づいて行われる。また、信号処理回路３０３から出力される画像信号は接続端子２６１ａ，２６２ａを介してカメラ本体部２内のＡ／Ｄ変換回路２０１に入力される。
【００３８】タイミングジェネレータ３０４は、カメラ本体部２内のタイミング制御回路２０９から接続端子２６１ｃ，２６２ｃを介して入力される基準クロックに基づき撮像素子３０２の駆動制御信号を生成する。タイミングジェネレータ３０４は、例えば積分開始／終了（露光開始／終了）のタイミング信号、各画素の受光信号の読出制御信号（水平同期信号、垂直同期信号、転送信号等）のクロック信号を生成し、撮像素子３０２に出力する。
【００３９】ＡＦモータ３０５は、カメラ本体部２内のＡＦモータ駆動回路２１５から接続端子２６１ｄ，２６２ｄを介して入力される駆動制御信号に基づいて駆動が制御される。また、ズームモータ３０６は、カメラ本体部２内のズームモータ駆動回路２１６から接続端子２６１ｅ，２６２ｅを介して入力される駆動制御信号に基づいて駆動が制御される。
【００４０】調光回路３０７は、フラッシュ撮影におけるフラッシュ４の発光量をカメラ本体部２内の全体制御部２１８から接続端子２６１ｆ，２６２ｆを介して入力された所定の発光量に制御するものである。フラッシュ撮影においては、露出開始と同時に被写体からのフラッシュ光の反射光が調光センサ１２により受光され、この受光量が所定発光量に達すると、調光回路３０７から接続端子２６１ｆ，２６２ｆ及び全体制御部２１８を介してカメラ本体部２内に設けられたフラッシュ制御回路２１７に発光停止信号が出力される。フラッシュ制御回路２１７は、この発光停止信号に応答してフラッシュ４の発光を強制的に停止し、これによりフラッシュ４の発光量が所定の発光量に制御される。
【００４１】測距回路３０８は上述のＡＦモジュールに相当し、被写体までの距離を測定するものである。測距回路３０８で算出された距離情報は接続端子２６１ｇ，２６２ｇを介してカメラ本体部２内の全体制御部２１８に入力される。
【００４２】カメラ本体部２内には、Ａ／Ｄ変換回路２０１、黒レベル補正回路２０２、ＷＢ回路２０３、γ補正回路２０４、画像メモリ２０５、ビデオ信号出力回路２０６、ＬＣＤ駆動回路２０７、タイミング制御回路２０８、ケーブル検出回路２０９、操作部２１０、ＲＴＣ２１１、カードＩ／Ｆ２１２、メモリカードスロット２１３、ＩｒＤＡ Ｉ／Ｆ２１４、ＡＦモータ駆動回路２１５、ズームモータ駆動回路２１６、フラッシュ制御回路２１７及び全体制御部２１８が設けられている。
【００４３】Ａ／Ｄ変換回路２０１は画像信号の各画素信号を１０ビットのデジタル信号に変換するものである。Ａ／Ｄ変換回路２０１はタイミング制御回路２０８から入力されるＡ／Ｄ変換用のクロックに基づいて画素信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。
【００４４】黒レベル補正回路２０２はＡ／Ｄ変換された画像信号（以下、画素データという。）の黒レベルを基準の黒レベルに補正するものである。また、ＷＢ回路２０３は撮影画像のホワイトバランスを調整するものである。ＷＢ回路２０３は全体制御部２１８から入力される所定のレベル変換テーブルを用いてＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データのレベルを変換する。なお、レベル変換テーブルの各色成分の変換係数は全体制御部２１８により撮影画像毎に設定される。
【００４５】γ補正回路２０４は画素データのγ特性を補正するものである。γ補正回路２０４は所定のγ補正テーブルを用いて画素データのγ特性を補正する。画像メモリ２０５はγ補正回路２０４から出力される画素データを記憶するメモリである。画像メモリ２０５は１フレーム分の記憶容量を有している。すなわち、画像メモリ２０５は撮像素子３０２がｎ行ｍ列の画素を有している場合、ｎ×ｍ画素分の画素データの記憶容量を有し、各画素のデータは対応する画素位置に記憶される。
【００４６】ビデオ信号出力回路２０６はＲ，Ｇ，Ｂの各色成分の画像信号をＮＴＳＣ方式又はＰＡＬ方式のビデオ信号に変換してＬＣＤ駆動回路２０７及びビデオ出力端子７に出力するものである。また、ＬＣＤ駆動回路２０７はＬＣＤ表示部１３のＬＣＤの駆動を行うものである。ＬＣＤ駆動回路２０７はＮＴＳＣ方式のビデオ信号に基づいてＬＣＤを駆動するようになされている。ＬＣＤ駆動回路２０７をＰＡＬ方式のビデオ信号に基づいてＬＣＤを駆動するようにしてもよい。
【００４７】なお、ビデオ信号の方式はユーザの設定方式に基づき全体制御部２１８により設定され、ビデオ信号出力回路２０６は全体制御部２１８を介して入力される画素データを設定された方式のビデオ信号に変換して出力する。
【００４８】ＬＣＤ表示部１３を電子ビューファインダとして使用する場合、ＬＣＤ表示部１３はＮＴＳＣ方式のビデオ信号で駆動されるから、ビデオ信号の方式はＮＴＳＣ方式が設定される。撮影待機状態においては、撮像部３により１／３０（秒）毎に撮像された画像（ライブビュー画像）の各画素データがＡ／Ｄ変換回路２０１〜γ補正回路２０４により所定の信号処理を施された後、画像メモリ２０５に記憶されるとともに、全体制御部２１８を介してビデオ信号出力回路２０６に転送され、ビデオ信号出力回路２０６でＮＴＳＣ方式のビデオ信号に変換された後、ＬＣＤ駆動回路２０７に出力される。そして、このビデオ信号に基づきＬＣＤ駆動回路２０７によりＬＣＤ表示部１３が駆動されて当該ＬＣＤ表示部１３に被写体像が表示され、これにより撮影者はＬＣＤ表示部１３に表示された画像により被写体像を視認することができる。また、再生モードにおいては、メモリカード２１から読み出された画像が全体制御部２１８で所定の信号処理（画像データの伸長等）が施された後、ビデオ信号出力回路２０６に転送され、ビデオ信号出力回路２０６でＮＴＳＣ方式のビデオ信号に変換された後、ＬＣＤ駆動回路２０７に出力され、ライブビュー画像の表示の場合と同様に記録画像がＬＣＤ表示１３に再生表示される。
【００４９】タイミング制御回路２０８は、タイミングジェネレータ３０４に対するクロック及びＡ／Ｄ変換回路２０１に対するクロックを生成する回路である。タイミング制御回路２０８の駆動は全体制御部２１８により制御される。
【００５０】ケーブル検出回路２０９は、ビデオ出力端子７にモニタ接続用のケーブルが接続されているか否かを検出する回路である。ケーブル検出回路２０９は、例えば全体制御部２１８の検出信号の入力端Ｃを駆動電圧にプルアップしておくとともに、この入力端Ｃを接地するスイッチを設けてなる回路からなり、ビデオ出力端子７にケーブルのピンジャックが挿入されると、スイッチを閉成して入力端Ｃのレベルをハイレベルからローレベルに反転することによりケーブルの接続を検出する。
【００５１】操作部２１０は、上述のシャッタレリーズスイッチ６やスイッチ群１４等の操作ボタンや操作スイッチに相当するものである。また、ＲＴＣ２１１は、撮影日時を管理するための時計回路である。このＲＴＣ２１１は電源電池とは異なる専用の電源（電池）により駆動される。
【００５２】また、カードＩ／Ｆ２１２は、カードスロット２１３に装着されたメモリカード２１への画素データの書込み及び画素データの読出しを行うためのインターフェースである。ＩｒＤＡ Ｉ／Ｆ２１４は、ＩｒＤＡ規格に基づき赤外線によりパーソナルコンピュータ２８とデータ通信を行うためのインターフェースである。
【００５３】ＡＦモータ駆動回路２１５は、撮像部３内のＡＦモータ３０５の駆動を制御するものである。ＡＦモータ駆動回路２１５によりＡＦモータの駆動を制御する制御信号が生成され、この制御信号は接続端子２６１ｄ，２６２ｄを介してＡＦモータ３０５に入力される。
【００５４】ズームモータ駆動回路２１６は、撮像部３内のズームモータ３０６の駆動を制御するものである。ズームモータ駆動回路２１６によりズームモータの駆動を制御する制御信号が生成され、この制御信号は接続端子２６１ｅ，２６２ｅを介してズームモータ３０６に入力される。
【００５５】フラッシュ制御回路２１７は、フラッシュ４の発光を制御する回路である。フラッシュ制御回路２１７は、全体制御部２１８からの制御信号に基づきフラッシュ４の発光の有無、発光量及び発光タイミング等を制御し、撮像部３内の調光回路３０７から入力される発光停止信号に基づきフラッシュ４の発光量を制御する。
【００５６】全体制御部２１８は、マイクロコンピュータからなり、上述した撮像部３内及びカメラ本体部２内の各部材の駆動を有機的に制御してデジタルカメラ１の撮影動作を集中制御するものである。
【００５７】全体制御部２１８は、露出制御値（シャッタスピード）を設定するための輝度判定部とシャッタスピード設定部とを備えている。輝度判定部は、撮影待機状態において、撮像素子３０２により１／３０（秒）毎に取り込まれる画像を利用して被写体の明るさを判定するものである。シャッタスピード設定部は、輝度判定部による被写体の明るさの判定結果に基づいてシャッタスピード（撮像素子３０２の積分時間）を設定するものである。
【００５８】更に、全体制御部２１８は撮影画像の記録処理を行うために、サムネイル画像と圧縮画像とを生成する記録画像作成部を備えるとともに、メモリカード２１に記録された撮影画像をＬＣＤ表示部１３に再生するために、再生画像を作成する再生画像作成部を備えている。
【００５９】記録画像作成部は、画像メモリ２０５から画素データを読み出してメモリカード２１に記録すべきサムネイル画像と圧縮画像とを作成する。すなわち、記録画像作成部は画像メモリ２０５からラスタ走査方向に操作しつつ、縦方向と横方向の両方向でそれぞれ８画素毎に画素データを読み出し（すなわち、間引き読出しを行い）、順次、メモリカード２１に転送することで、サムネイル画像を作成しつつメモリカード２１に記録する。また、記録画像作成部は、画像メモリ２０５から全画素データを読み出し、これらの画素データに２次元ＤＣＴ変換、ハフマン符号化等のＪＰＥＧ（Joint Photographic Coding Experts Group）方式による所定の圧縮処理を施して圧縮画像の画素データを生成し、この画素データをメモリカード２１に記録する。
【００６０】再生画像作成部は、メモリカード２１から画素データを読み出し、所定の伸長処理を施して再生すべき画像を作成した後、ビデオ信号出力回路２０６に出力する。
【００６１】次に、本発明に係るデジタルカメラにおけるメインスイッチをオンしただけの待機状態からの動作について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。
【００６２】通常、デジタルカメラ１のメインスイッチをオンしただけの待機状態では、撮像レンズ９により撮像素子３０２上に結像され、撮像素子３０２により取り込まれた画像（ライブビュー）がＬＣＤ表示部１３に表示されている（ステップＳ１２７）。全体制御部２１８は、ユーザが撮影態勢に入っているか否か、すなわちシャッタレリーズスイッチ６に設けられている第１段スイッチＳ１がオンしているか否かを判断する（ステップＳ１０１）。第１段スイッチＳ１がオンしていると（ステップＳ１０１でＹＥＳ）、全体制御部２１８はＡＦモータ駆動回路２１５を介してＡＦモータ３０５を駆動し、撮像レンズ９の焦点調節を行う（ステップＳ１０３）。これと並行して、全体制御部２１８は撮像素子３０２の画像信号から被写体輝度を求める（ステップＳ１０５）。
【００６３】次に、全体制御部２１８は、撮像素子３０２のＲＧＢの各色成分の画像信号に対してホワイトバランス処理を行う（ステップＳ１０７）。本実施形態におけるホワイトバランス処理は、撮像素子３０２からのＧ色成分の画像信号の電荷量の総和と、Ｒ色成分の画像信号の電荷量の総和及びＢ色成分の画像信号の電荷量の総和がほぼ等しくなるように、Ｒ色成分の画像信号及びＢ色成分の画像信号の増幅ゲインを調節する。
【００６４】なお、ステップＳ１０３における撮像レンズ９の合焦位置、ステップＳ１０５における被写体輝度、ステップＳ１０７におけるＲゲイン及びＢゲインは、それぞれ全体制御部２１８のメモリに記憶される。
【００６５】次に、全体制御部２１８は、第２段スイッチＳ２がオンしているか否かを判断する（ステップＳ１０９）。第２段スイッチＳ２がオンの場合（ステップＳ１０９でＹＥＳ）、全体制御部２１８はステップＳ１０５で求めた被写体輝度が所定値以上（高輝度）か否かを判断する（ステップＳ１１１）。ここで、被写体輝度の所定値（ＢＶ値）とは、絞り９１の絞り値（ＡＶ値）を最も大きくし、かつシャッタ速度に相当する撮像素子３２０の電荷蓄積時間（ＴＶ値）を最も短くした場合の明るさを言う。従って、被写体輝度が所定値より高い場合、そのままでは撮像素子３０２がオーバーフローしてしまう。なお、前述のように絞り９１による回折現象を防止するため、デジタルカメラ１では銀塩フィルムを用いたカメラのようなＦ１１やＦ１６等の大きな絞り値（小さな絞り径）は設定されていない。
【００６６】被写体輝度が所定値よりも高い場合（ステップＳ１１１でＹＥＳ）、全体制御部２１８はプランジャ９３を駆動して、ＮＤフィルタ９２を撮像レンズ９の光学系の光路中に挿入する（ステップＳ１１３）。これと並行して、全体制御部２１８はＡＦモータ３０５を駆動して、撮像レンズ９の位置、特にコンペンセーターの位置を調整し、ＮＤフィルタ９２の挿入に伴う結像位置の移動を補正する。ここで、撮像レンズ９のレンズ構成、ＮＤフィルタ９２の厚さ、屈折率及び挿入位置がわかっていれば、結像位置の移動量又は撮像レンズ９の移動量は一義的に演算される。
【００６７】撮像レンズ９の位置が補正されると、全体制御部２１８は撮像素子３０２を駆動して撮像処理を行う（ステップＳ１１７）。撮像処理が完了すると、全体制御部２１８は直ちにプランジャ９３の駆動をオフし、ＮＤフィルタ９２を撮像レンズ９の光路から退避させる（ステップＳ１１９）。さらに、ＮＤフィルタ９２の挿入に伴うホワイトバランスの崩れを補正するため、撮像素子３０２から出力されたＲＧＢ各色成分の画像信号の補正を行い、メモリカード２１等に記録する（ステップＳ１２１）。ホワイトバランスの崩れの補正は、あらかじめＮＤフィルタ９２の分光透過率を測定しておき、ステップＳ１０７におけるＲゲイン及びＢゲインの値を補正することにより行う。補正係数は、例えば全体制御部２１８のメモリ等に記憶しておく。
【００６８】一方、被写体輝度が所定値よりも低い場合（ステップＳ１１１でＮＯ）、全体制御部２１８は、適正な露光量が得られるように絞り９１及び撮像素子３０２の電荷蓄積時間を適宜制御し、撮像素子３０２を駆動して撮像処理を行う（ステップＳ１２３）。この場合、撮像レンズ９の撮像光学系の光路中にＮＤフィルタ９２は挿入されていないので、撮像レンズ９の結像位置の補正やホワイトバランスの補正は行わない。さらに、撮像されたＲＧＢ各色成分の画像信号は、所定の処理を受けた後、メモリカード２１等に記録される（ステップＳ１２５）。
【００６９】このように、本実施形態のデジタルカメラ１では、ユーザがシャッタレリーズボタン６を最後まで押し込み、２段式スイッチのうちの第２段スイッチＳ２がオンした後にＮＤフィルタ９２を撮像レンズ９の撮像光学系の光路中に挿入するので、プランジャ９３に通電している時間は非常に短くなり、電池の消耗を最小限に抑えることが可能となる。また、ＮＤフィルタ９２の挿入に伴う撮像レンズ９の結像位置のずれやホワイトバランスの崩れは、あらかじめ演算又は測定することが可能であるので、ＮＤフィルタ９２を挿入してから改めて焦点調節動作やホワイトバランスの調節を行うことなく、あらかじめ行っておいた焦点調節やホワイトバランス調節を補正するだけで良い。その結果、ＮＤフィルタ９２を挿入しない場合と比較して、ユーザがシャッタレリーズスイッチ６を押し込んでから、実際に撮像されるまでのタイムラグが長くなることはない。
【００７０】なお、上記実施形態では、絞り９１の絞り径を可変式としたが、これに限定されるものではなく、絞り９１の絞り径を固定し、ＮＤフィルタ９２のオン／オフ（撮像光学系の光路への挿入及び光路からの退避）と撮像素子３０２の電荷蓄積時間の制御により露光量調節を行っても良い。
【００７１】また、ＮＤフィルタ９２は１枚に限定されず、２枚以上を組み合わせて使用しても良い。さらに、２枚以上使用する場合、各ＮＤフィルタの濃度を変えても良い。
【００７２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のデジタルカメラは、被写体輝度が所定値以上の場合、シャッタレリーズスイッチ操作後撮像開始直前に撮像光学系の光路中にＮＤフィルタを挿入すると共に、撮像素子からの出力信号を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタの分光透過特性に応じて補正する。すなわち、ユーザが撮影体制に入ってからＮＤフィルタが撮像光学系の光路中に挿入されるので、ＮＤフィルタを駆動するためのプランジャや等への通電時間が短くなり、電池の消耗を少なくすることができる。また、ＮＤフィルタを挿入してからホワイトバランスを調整するのではなく、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタの分光透過特性に基づいて撮像素子の出力を補正するので、ユーザがシャッタレリーズスイッチをオンしてから実際に撮像されるまでのタイムラグが長くなることはない。なお、この構成では、ＮＤフィルタの挿入に伴う結像位置の補正を行っていないが、例えば初期のデジタルカメラのように画素ピッチの粗いものや撮像レンズの焦点距離が短く、被写界深度の深い場合に適合する。
【００７３】また、本発明の別のデジタルカメラは、被写体輝度が所定値以上の場合、シャッタレリーズスイッチ操作後撮像開始直前に撮像光学系の光路中にＮＤフィルタを挿入すると共に、撮像光学系の位置を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタ挿入による像位置のずれ量に応じた分だけ補正する。この場合も、ＮＤフィルタを駆動するためのプランジャや等への通電時間が短くなり、電池の消耗を少なくすることができると共に、ＮＤフィルタを挿入してから焦点調節行うのではなく、あらかじめ調節しておいた焦点位置をＮＤフィルタの厚さ、屈折率及び挿入位置に基づいて補正するので、ユーザがシャッタレリーズスイッチをオンしてから実際に撮像されるまでのタイムラグが長くなることはない。なお、この構成では、ＮＤフィルタの挿入に伴うホワイトバランスの崩れの補正を行っていないが、ＮＤフィルタの分光特性のばらつきが小さく無視できる場合や、モノクロ撮影等の場合に適合する。あるいは、画像再生の際にホワイトバランスを補正できる場合にも適応する。
【００７４】また、本発明のさらに別のデジタルカメラは、被写体輝度が所定値以上の場合、シャッタレリーズスイッチ操作後撮像開始直前に撮像光学系の光路中にＮＤフィルタを挿入すると共に、撮像素子からの出力信号を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタの分光透過特性に応じて補正し、撮像光学系の位置を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタ挿入による像位置のずれ量に応じた分だけ補正する。すなわち、この構成によれば、ＮＤフィルタを駆動するためのプランジャや等への通電時間が短くなり、電池の消耗を少なくすることができると共に、ＮＤフィルタを挿入してからホワイトバランスの調節及び焦点調節行うのではなく、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタの分光透過特性に応じて補正し、また、あらかじめ調節しておいた焦点位置をＮＤフィルタの厚さ、屈折率及び挿入位置に基づいて補正するので、ユーザがシャッタレリーズスイッチをオンしてから実際に撮像されるまでのタイムラグが長くなることはない。また、得られた画像信号をそのまま再生しても、カラーバランスのとれた鮮明な画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデジタルカメラの一実施形態の正面図である。
【図２】上記デジタルカメラの一実施形態の背面図である。
【図３】上記デジタルカメラの一実施形態の右側面図である。
【図４】上記デジタルカメラの一実施形態の底面図である。
【図５】上記デジタルカメラの一実施形態における撮像部３の内部構成を示す図である。
【図６】上記デジタルカメラの一実施形態のブロック構成図である。
【図７】上記デジタルカメラの一実施形態における動作を示すフローチャートである。
【図８】ＮＤフィルタの一般的な分光透過特性を示す図である。
【符号の説明】
１ ：デジタルカメラ
２ ：カメラ本体部
３ ：撮像部
９ ：撮像レンズ
９１ ：絞り
９２ ：ＮＤフィルタ
９３ ：プランジャ
３０２ ：撮像素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】 被写体輝度が所定値以上の場合、シャッタレリーズスイッチ操作後撮像開始直前に撮像光学系の光路中にＮＤフィルタを挿入すると共に、撮像素子からの出力信号を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタの分光透過特性に応じて補正することを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】 被写体輝度が所定値以上の場合、シャッタレリーズスイッチ操作後撮像開始直前に撮像光学系の光路中にＮＤフィルタを挿入すると共に、撮像光学系の位置を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタ挿入による像位置のずれ量に応じた分だけ補正することを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項３】 被写体輝度が所定値以上の場合、シャッタレリーズスイッチ操作後撮像開始直前に撮像光学系の光路中にＮＤフィルタを挿入すると共に、撮像素子からの出力信号を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタの分光透過特性に応じて補正し、撮像光学系の位置を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタ挿入による像位置のずれ量に応じた分だけ補正することを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項１】 被写体輝度が所定値以上の場合、シャッタレリーズスイッチ操作後撮像開始直前に撮像光学系の光路中にＮＤフィルタを挿入すると共に、撮像素子からの出力信号を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタの分光透過特性に応じて補正することを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】 被写体輝度が所定値以上の場合、シャッタレリーズスイッチ操作後撮像開始直前に撮像光学系の光路中にＮＤフィルタを挿入すると共に、撮像光学系の位置を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタ挿入による像位置のずれ量に応じた分だけ補正することを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項３】 被写体輝度が所定値以上の場合、シャッタレリーズスイッチ操作後撮像開始直前に撮像光学系の光路中にＮＤフィルタを挿入すると共に、撮像素子からの出力信号を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタの分光透過特性に応じて補正し、撮像光学系の位置を、あらかじめ測定しておいたＮＤフィルタ挿入による像位置のずれ量に応じた分だけ補正することを特徴とするデジタルカメラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図８】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図８】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０００−１５２０７２（Ｐ２０００−１５２０７２Ａ）
【公開日】平成１２年５月３０日（２０００．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１０−３２０４４４
【出願日】平成１０年１１月１１日（１９９８．１１．１１）
【出願人】（０００００６０７９）ミノルタ株式会社 (155)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１２年５月３０日（２０００．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１０年１１月１１日（１９９８．１１．１１）
【出願人】（０００００６０７９）ミノルタ株式会社 (155)
【Ｆターム（参考）】
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