撮像装置及びそれに用いる露出制御方法
【課題】被写体光学像の垂直解像度の低下が少なく、絞り開口の面積の調節とＮＤフィルタの位置調節とを併用する撮像装置、露出制御方法を提供する。
【解決手段】固体撮像素子１４の受光面１４Ａのシャッタを開閉するシャッタ駆動部３４と、絞り開口２６を形成する絞り羽根を駆動する絞り羽根駆動部２８と、ＮＤフィルタ３０の位置を絞り開口に対して調整するＮＤフィルタ駆動部３２と、被写体光学像の光量を検出して光量信号を出力する光量検出部２２と、Ｆ値とシャッタ速度と露出制御電圧の対応関係を示す露出制御テーブルを記憶するメモリ３８と、光量信号に基づいて露出量を示す露出制御電圧を算出し、露出制御テーブルからＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するように、露出制御電圧に対応するＦ値とシャッタ速度を読み出して各駆動部を制御する制御部２４を有する。
【解決手段】固体撮像素子１４の受光面１４Ａのシャッタを開閉するシャッタ駆動部３４と、絞り開口２６を形成する絞り羽根を駆動する絞り羽根駆動部２８と、ＮＤフィルタ３０の位置を絞り開口に対して調整するＮＤフィルタ駆動部３２と、被写体光学像の光量を検出して光量信号を出力する光量検出部２２と、Ｆ値とシャッタ速度と露出制御電圧の対応関係を示す露出制御テーブルを記憶するメモリ３８と、光量信号に基づいて露出量を示す露出制御電圧を算出し、露出制御テーブルからＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するように、露出制御電圧に対応するＦ値とシャッタ速度を読み出して各駆動部を制御する制御部２４を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絞り開口に対するＮＤ(Neutral Density)フィルタの位置を調整して露出制御を行なう撮像装置及び露出制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラなどの固体撮像素子を用いた撮像装置は、撮影レンズに対する絞り開口の面積の調節、絞り開口に対するＮＤフィルタの位置の調節、固体撮像素子の受光面を開閉するシャッタ速度の調節、固体撮像素子から得られる光量信号の利得の調節などによって、露出制御を行っている。
【０００３】
撮像装置における露出制御の際には、絞り開口に対してＮＤフィルタが部分的に掛かる状態（以下、ＮＤフィルタ半掛かり状態という）となる場合がある。ＮＤフィルタ半掛かり状態では、絞り開口を通過する光束の一部がＮＤフィルタを透過し、光束の残り部分が単に空気中を透過することになる。そのため、ＮＤフィルタを透過する光線と、ＮＤフィルタを通過せずに空気中のみを通過する光線とでは、結像する点に差異が生じて、被写体光学像の解像度が劣化する。
【０００４】
また、ＮＤフィルタの端部における光の回折でも、被写体光学像の解像度は劣化する。さらに、絞り開口に対して、ＮＤフィルタの光学濃度が異なる少なくとも２つの領域が掛かる場合にも、被写体光学像の解像度が劣化する。以後、ＮＤフィルタ半掛かり状態には、上述の絞り開口に対してＮＤフィルタの光学濃度が異なる少なくとも２つの領域が掛かる場合も含むものとして説明する。
【０００５】
このＮＤフィルタ半掛かり状態のときに発生する被写体光学像の解像度の低下を改善する露出制御方法が提案されている(特許文献１)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２５４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の露出制御方法は、絞り開口に対してＮＤフィルタが全く掛からない状態（以下、ＮＤフィルタ全開状態という）からＮＤフィルタ半掛かり状態を経て、絞り開口に対してＮＤフィルタが完全に掛かる状態（以下、ＮＤフィルタ全閉状態という）へと変化させる際に、被写体の明るさに応じた露出変化量が滑らかな直線となるように露出制御を行うものである。しかしながら、ＮＤフィルタの半掛かり状態においても露出制御を行う方法であるので、依然として、被写体光学像の解像度が低下してしまう問題があった。
【０００８】
本発明者は、上述の露出制御方法のＮＤフィルタの半掛かり状態における被写体光学像の解像度の低下について検証した。図７は、上述の露出制御方法における被写体の明るさと解像度（ＭＴＦ：Modulation Transfer Function）の関係を示している。図７に示す「垂直」とは、ＮＤフィルタを差し入れる方向が絞り開口を広げるまたは絞る方向と同一の方向を表し、撮像レンズの光軸に対しても垂直な方向である。また、図７に示す「水平」とは、撮像レンズの光軸方向及び上述の「垂直」の方向に対してそれぞれ直交する方向である。
【０００９】
また、図７に示す「６０本／ｍｍ」とは、垂直または水平方向１ｍｍあたりに６０本の白黒の縞の組が分解描写できることを表す解像度であり、「１５０本／ｍｍ」とは、垂直または水平方向１ｍｍあたりに１５０本の白黒の縞の組が分解描写できることを表す解像度である。更に、図７に示す「Ａａ」はＮＤフィルタ全開状態、「Ａｂ」はＮＤフィルタ半掛かり状態、「Ａｃ」はＮＤフィルタ全閉状態を表す。
【００１０】
図７に示すように、被写体の明るさが「暗」から「明」に至る範囲において、垂直解像度は絞り開口に対するＮＤフィルタの位置変化により大きく変化するが、水平解像度は絞り開口に対するＮＤフィルタの位置変化の影響は少ない。
【００１１】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、絞り開口の面積の調整と、絞り開口に対するＮＤフィルタの位置の調整とを併用して露出制御を行なう場合でも、ＮＤフィルタの位置変化によって、被写体光学像の垂直解像度を低下させることなく最適な露出制御を行うことができる撮像装置及びそれに用いる露出制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、固体撮像素子（１４）の受光面（１４ａ）のシャッタを開閉するシャッタ駆動部（３４）と、撮像レンズ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）の絞り開口（２６）を形成する絞り羽根を駆動する絞り羽根駆動部（２８）と、絞り開口に対して、固体撮像素子の受光面にて受光される被写体光学像の光量を調節するＮＤフィルタ（３０）の位置を調整するＮＤフィルタ駆動部（３２）と、固体撮像素子の受光面にて受光される被写体光学像の光量を検出し、被写体光学像の光量に基づく光量信号を出力する光量検出部（２２）と、絞り開口の面積と絞り開口に対するＮＤフィルタの位置とにより決められるＦ値と、シャッタを開閉するシャッタ速度と、露出量を示す露出制御電圧との対応関係を示す露出制御テーブルを記憶するメモリ（３８）と、光量信号に基づいて目標となる露出制御電圧を算出し、露出制御テーブルから露出制御電圧に対応するＦ値を読み出し、Ｆ値を用いて絞り羽根駆動部とＮＤフィルタ駆動部とを制御するときにＮＤフィルタが絞り開口の一部に掛かる状態であるＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があるか否かを判断し、ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性はないと判断した場合は露出制御テーブルからＦ値に対応するシャッタ速度を読み出し、ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があると判断した場合はＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するように露出制御テーブルからＦ値を再度読み出し、露出制御テーブルから再度読み出したＦ値に対応するシャッタ速度を読み出して、露出制御テーブルから読み出したＦ値に基づいて絞り羽根駆動部とＮＤフィルタ駆動部とを制御し、露出制御テーブルから読み出したシャッタ速度に基づいてシャッタ駆動部を制御して露出制御する制御部（２４）とを有する撮像装置（１０）を提供する。
【００１３】
ここで、ＮＤフィルタ半掛かり状態は、絞り開口に対してＮＤフィルタの光学濃度が異なる少なくとも２つの領域が掛かる状態を含むことが好ましい。
【００１４】
また、固体撮像素子の受光面にて受光される被写体光学像の光量に基づく電気信号を所定の利得で増幅する増幅器（１８）を有し、制御部は、ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性がないと判断した場合は、増幅器で与える利得を決定し、増幅器が電気信号に利得を与えるように制御することが好ましい。
【００１５】
更に、制御部は、撮像される画像の種類に基づいて露出制御電圧を算出することが好ましい。
【００１６】
また、本発明は、固体撮像素子の受光面にて受光される被写体光学像の光量を検出し、被写体光学像の光量に基づく光量信号を出力し、光量信号に基づいて目標となる露出量を示す露出制御電圧を算出し、絞り羽根を駆動することにより調節される撮像レンズの絞り開口の面積と絞り開口に対して固体撮像素子の受光面にて受光される被写体光学像の光量を調節するＮＤフィルタの位置とにより決められるＦ値と、固体撮像素子の受光面のシャッタを開閉するシャッタ速度及び露出制御電圧の対応関係を示す露出制御テーブルを記憶するメモリから、露出制御電圧に対応するＦ値を読み出し、Ｆ値を用いて絞り羽根とＮＤフィルタとの駆動を制御するときにＮＤフィルタが絞り開口の一部に掛かる状態であるＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があるか否かを判断し、ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性はないと判断した場合は露出制御テーブルからＦ値に対応するシャッタ速度を読み出し、ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があると判断した場合はＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するように露出制御テーブルからＦ値を再度読み出し、露出制御テーブルから再度読み出したＦ値に対応するシャッタ速度を読み出して、露出制御テーブルから読み出したＦ値に基づいて絞り羽根とＮＤフィルタとを駆動するように制御し、露出制御テーブルから読み出したシャッタ速度に基づいてシャッタを駆動するように制御して撮像装置の露出を制御する露出制御方法を提供する。
【００１７】
ここで、ＮＤフィルタ半掛かり状態は、絞り開口に対してＮＤフィルタの光学濃度が異なる少なくとも２つの領域が掛かる状態を含むことが好ましい。
【００１８】
また、ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性がないと判断した場合は、固体撮像素子の受光面にて受光される被写体光学像の光量に基づく電気信号を増幅する増幅器の利得を決定し、増幅器が電気信号に利得を与えるように制御することが好ましい。
【００１９】
更に、撮像される画像の種類に基づいて露出制御電圧を算出することが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、絞り開口の面積の調整と、絞り開口に対するＮＤフィルタの位置の調整とを併用して露出制御を行なう撮像装置及びそれに用いる露出制御方法において、ＮＤフィルタの位置変化によって、被写体光学像の垂直解像度を低下させることなく被写体の明るさによらず最適な露出制御を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るＮＤフィルタの構成例及び絞り開口に対するＮＤフィルタの位置の変化を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態に係る露出制御テーブルのデータ内容の例を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態に係る露出制御の例を示すプログラム線図である。
【図５】本発明の実施形態に係るＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するＦ値とシャッタ速度との関係を説明する図である。
【図６】本発明の実施形態に係る露出制御の方法を説明するフローチャートである。
【図７】従来の撮像装置における被写体の明るさと解像度の関係を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の撮像装置の実施の形態について、図１〜図５を用いて説明する。図１に示す撮像装置１０は、撮像レンズ群１２と、固体撮像素子であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）１４と、記録媒体１６と、増幅器１８と、信号処理部２０と、光量検出部２２と、制御部２４と、一対の絞り羽根２６ａ，２６ｂと、絞り羽根駆動部２８と、ＮＤフィルタと、ＮＤフィルタ駆動部３２と、シャッタ駆動部３４と、動画／静止画切替スイッチ３６と、メモリ３８を有する。前記した記録媒体１６は撮像装置１０の構成の一部として以下説明するが、必要に応じて、記録媒体１６を撮像装置１０の構成から除外し、除外した撮像装置１０に対して、外部から着脱可能に装着される記録媒体の形態であっても良い。
【００２３】
撮像レンズ群１２は、ＣＣＤ１４へ被写体光学像を導くための撮像レンズ１２ａ，１２ｂによる撮像レンズ第１群１２Ａと、撮像レンズ１２ｃ，１２ｄによる撮像レンズ第２群１２Ｂとを有する。撮像レンズ第１群１２Ａと撮像レンズ第２群１２Ｂの間に、一対の絞り羽根２６ａ，２６ｂとＮＤフィルタ３０が配置される。なお、撮像レンズ群は少なくとも１つの撮像レンズで構成され、撮像レンズ第１群１２Ａまたは撮影レンズ第２群１２Ｂの一方を省略する構成でもよい。
【００２４】
撮像レンズ群１２は、一対の絞り羽根２６ａ，２６ｂとＮＤフィルタ３０により適宜露出制御されて、被写体からの光を集光する。撮像レンズ群１２により集光された光は、ＣＣＤ１４の受光面１４ａにて被写体光学像として受光される。
【００２５】
ＣＣＤ１４は、受光した被写体光学像を電気信号に光電変換して増幅器１８に供給する。増幅器１８は、制御部２４の制御により、ＣＣＤ１４から供給される電気信号を所定の利得を与えて増幅し、増幅後の電気信号を信号処理部２０及び光量検出部２２に供給する。
【００２６】
信号処理部２０は、不図示の記憶指示スイッチからの記憶指示を受けた場合、増幅器１８より供給される電気信号に対して所定の信号処理を施し、所定の信号処理を施した後の画像信号を記録媒体１６に供給し、画像信号を記憶するように記憶媒体１６を制御する。
【００２７】
光量検出部２０は、増幅器１８より供給される電気信号から被写体の明るさを検出して、被写体の明るさ表す信号である光量信号を制御部２４に供給する。
【００２８】
動画／静止画切替スイッチ３６は、動画撮影モードと静止画撮影モードとを切り替えるためにユーザにより操作されるスイッチである。動画／静止画切替スイッチ３６は、ユーザにより動画または静止画の撮影モードが選択されると、選択された撮影モードに基づくモード信号を制御部２４へ供給する。
【００２９】
制御部２４は、光量検出部２２より供給される光量信号と動画／静止画切替スイッチ３６より供給されるモード信号に基づいて、目標とする露出量を示す露出制御電圧を算出する。なお、露出制御電圧は、光量信号のみに基づいて決定されるものでもよい。そして、制御部２４は、算出した露出制御電圧となるＦ値及び不図示のシャッタを駆動する速度（以下、シャッタ速度という）の組み合わせを決定する。更に、制御部２４は、絞り羽根駆動部２８、ＮＤフィルタ駆動部３２及びシャッタ駆動部３４を制御して、被写体の明るさの変化に対応した露出制御を行う。すなわち、制御部２４は、所定のＦ値となるように絞り羽根駆動部２８及びＮＤフィルタ駆動部３２を制御し、所定のシャッタ速度となるようにシャッタ駆動部３４を制御する。
【００３０】
絞り羽根駆動部２８は、制御部２４の駆動制御により、絞り羽根２６ａ，２６ｂを駆動して、絞り開口２６の開口面積が所定の面積となるように略連続的に調節される。なお、略連続的に調節するとは、完全に連続的な調節の他、ステップ量が十分に小さいために連続的とみなせる調節を含むものである。そして、絞り羽根駆動部２８は、絞り羽根２６ａ，２６ｂを駆動制御して、絞り開口２６が開放された状態（以後、開放状態という）から絞られた状態（以後絞り状態という）となるまでの調節を可能にする。
【００３１】
ＮＤフィルタ駆動部３２は、制御部２４の駆動制御によりＮＤフィルタ３０を駆動して、絞り開口２６に対するＮＤフィルタ３０の位置を変化させる。以後、絞り開口２６に対するＮＤフィルタ３０の位置をＮＤフィルタ３０の出没状態という。また、絞り開口２６に対してＮＤフィルタ３０が全く掛からない状態をＮＤフィルタ全開状態、絞り開口２６に対してＮＤフィルタ３０が部分的に掛かる状態をＮＤフィルタ半掛かり状態、絞り開口２６に対してＮＤフィルタ３０が完全に掛かる状態をＮＤフィルタ全閉状態という。そして、ＮＤフィルタ駆動部３２は、ＮＤフィルタ３０を駆動制御して、ＮＤフィルタ全開状態からＮＤフィルタ半掛かり状態を経てＮＤフィルタ全閉状態となるまでの調節を可能にする。
【００３２】
なお、ＮＤフィルタ半掛かり状態には、絞り開口２６に対してＮＤフィルタ３０の光学濃度が異なる少なくとも２つの領域が掛かる場合も含むものである。
【００３３】
シャッタ駆動部３４は、制御部２４の駆動制御によりＣＣＤ１４の受光面１４ａ上に配置されるシャッタ速度を制御する。
【００３４】
次に、ＮＤフィルタ３０の具体的な構成例について説明する。図２は、実施形態に係るＮＤフィルタの構成例及び絞り開口に対するＮＤフィルタの出没状態の変化を説明する図である。
【００３５】
図２（ａ）に示すように、ＮＤフィルタ３０は、一対の絞り羽根２６ａ，２６ｂに対して略平行にかつ近傍に配置される。例えば、ＮＤフィルタ３０の基板３０ａにおける絞り羽根側２６ａ，２６ｂの表面は、領域Ｎ１と領域Ｎ２の２区画に分けられている。そして、領域Ｎ１及び領域Ｎ２の表面には、それぞれ光学濃度の異なる光学薄膜が成膜されている。なお、領域Ｎ２に成膜される光学薄膜の光学濃度の値は、領域Ｎ１に成膜される光学薄膜の光学濃度の値より大きいものである。
【００３６】
また、ＮＤフィルタ３０の基板３０ａにおけるＣＣＤ１４側の表面は、領域Ｎ３と領域Ｎ４の２区画に分けられている。そして、領域Ｎ３の面積は領域Ｎ１の面積より大きく、領域Ｎ４の面積は領域Ｎ２の面積より小さくなっている。また、領域Ｎ３及び領域Ｎ４の表面には、それぞれ領域Ｎ１，Ｎ２に成膜される光学薄膜と光学濃度の異なる光学薄膜が成膜されている。なお、領域Ｎ３に成膜される光学薄膜の光学濃度は領域Ｎ２に成膜される光学薄膜の光学濃度より大きく、領域Ｎ４に成膜される光学薄膜の光学濃度は領域Ｎ３に成膜される光学薄膜の光学濃度より大きいものである。
【００３７】
上述の領域毎に光学濃度の値が異なる光学薄膜が成膜されたＮＤフィルタ３０に対して、絞り羽根２６ａ，２６ｂ側から直交する方向（光軸方向）に光を透過させる場合を考える。その場合、図２（ｂ）に示すように、ＮＤフィルタ３０は、領域Ｎ１と領域Ｎ３を透過するフィルタＤ１と、領域Ｎ２と領域Ｎ３を透過するフィルタＤ２と、領域Ｎ２と領域Ｎ４を透過するフィルタＤ３の３種類のフィルタを有するものとなる。以後、ＮＤフィルタ３０は、光学濃度の値がそれぞれ異なるフィルタＤ１〜Ｄ３を有するものとして説明する。なお、第２のフィルタＤ２の光学濃度の値は、第１のフィルタＤ１の光学濃度の値より大きく、第３のフィルタＤ３の光学濃度の値は、第２のフィルタＤ２の光学濃度の値より大きい。
【００３８】
図２（ｂ）〜（ｄ）は、Ｆ値と、一対の絞り羽根２６ａ，２６ｂによる絞り開口２６の面積及び絞り開口２６に対して図２（ａ）に示すＮＤフィルタ３０の出没状態を示す図である。
【００３９】
図２（ｂ）は、Ｆ値を３．５とする場合の一例であり、絞り開口２６が開放状態で、かつＮＤフィルタ全開状態を示す。なお、以後の説明において、例えばＦ値が３．５の場合にはＦ３．５と記す。図２（ｃ）は、Ｆ４の場合の一例であり、絞り開口２６が所定段階絞られ、かつＮＤフィルタ全開状態を示す。図２（ｄ）は、Ｆ８の場合の一例であり、絞り開口２６が所定段階絞られ、かつＮＤフィルタ３０のフィルタＤ３によりＮＤフィルタ全閉状態を示す。
【００４０】
次に、絞り開口２６とＮＤフィルタ３０の出没状態を定めるＦ値とシャッタ速度Ｓの決定方法について説明する。制御部２４は、動画／静止画切替スイッチ３６より供給されるモード信号と、光量検出部２２より供給される光量信号に基づいて、露出量となる露出制御電圧ＥＶ（Exposure Value）を決定する。なお、制御部２４は、露出制御電圧ＥＶを決定する際に、モード信号を用いずに光量信号のみで決定してもよい。
【００４１】
図３（ａ）は、絞り開口２６の状態と、ＮＤフィルタ３０の出没状態とＦ値の関係を示す図である。図３（ａ）に示すように、Ｆ値は、例えばＦ３．５からＦ１６までの間で、１０段階の値をとることができる。なお、Ｆ値によって、絞り開口２６の状態とＮＤフィルタ３０の出没状態は予め決められている。
【００４２】
例えば、Ｆ３．５の場合は、絞り開口２６が開放状態で、かつＮＤフィルタ全開状態である。Ｆ４の場合は、絞り開口２６がＦ３．５の場合よりも絞り状態で、かつＮＤフィルタ全開状態である。Ｆ４．８の場合は、絞り開口２６がＦ４の場合と同じ状態で、かつＮＤフィルタ３０のフィルタＤ１の半分が絞り開口２６に掛かるＮＤフィルタ半掛かり状態である。
【００４３】
Ｆ５．６の場合は、絞り開口２６がＦ４及びＦ４．８の場合と同じ状態で、かつフィルタＤ１が絞り開口２６全体に掛かるＮＤフィルタ全閉状態である。Ｆ６．８の場合は、絞り開口２６がＦ４，Ｆ４．８，Ｆ５．６の場合と同じ状態で、かつＮＤフィルタ３０のフィルタＤ１とフィルタＤ２が絞り開口２６に対して半分ずつ掛かるＮＤフィルタ半掛かり状態である。
【００４４】
Ｆ８の場合は、絞り開口２６がＦ４，Ｆ４．８，Ｆ５．６，Ｆ６．８の場合と同じ状態で、かつＮＤフィルタ３０のフィルタＤ３が絞り開口２６全体に掛かるＮＤフィルタ全閉状態である。Ｆ９．６の場合は、絞り開口２６がＦ８の場合よりも絞り状態で、かつＮＤフィルタ３０のフィルタＤ３が絞り開口２６全体に掛かるＮＤフィルタ全閉状態である。
【００４５】
Ｆ１１の場合は、絞り開口２６がＦ９．６の場合よりも絞り状態で、かつＮＤフィルタ３０のフィルタＤ３が絞り開口２６全体に掛かるＮＤフィルタ全閉状態である。Ｆ１３．６の場合は、絞り開口２６がＦ１１の場合よりも絞り状態で、かつＮＤフィルタ３０のフィルタＤ３が絞り開口２６全体に掛かるＮＤフィルタ全閉状態である。Ｆ１６の場合は、絞り開口２６がＦ１３．６の場合よりも絞り状態で、かつＮＤフィルタ３０のフィルタＤ３が絞り開口２６に全体に掛かるＮＤフィルタ全閉状態である。
【００４６】
図３（ｃ）は、Ｆ値と垂直解像度の関係を示す図である。図３（ｃ）に示すように、ＮＤフィルタ半掛かり状態となるＦ４．８及びＦ６．８の垂直解像度は、それらの１段階前または１段階後のＦ値における垂直解像度よりも急激に低下する。Ｆ４．８及びＦ６．８以外のＦ値における垂直解像度は、それぞれ１段階前または１段階後のＦ値における垂直解像度と比較して変化は少ない。
【００４７】
図３（ｂ）は、絞り開口２６及びＮＤフィルタ３０の出没状態を定めるＦ値、シャッタ速度Ｓ及び露出制御電圧ＥＶとの関係を表す露出制御テーブルのデータの例を示す図である。露出制御テーブルのデータは、メモリ３８に記憶されている。露出制御電圧ＥＶは、絞り開口２６及び絞り開口２６に対するＮＤフィルタ３０の出没状態を定めるＦ値とシャッタ速度Ｓとの組み合わせにより表される。例えば、図３（ｂ）に示すように、シャッタ速度Ｓは２秒から１／２０４８秒までの間の値であり、２５段階の値をとることが可能である。
【００４８】
ここで、動画／静止画切替スイッチ３６より供給されるモード信号と光量検出部２２より供給される光量信号に基づいて、制御部２４が露出制御電圧ＥＶをＥＶ９と算出した場合を考える。なお、露出制御テーブルにおけるＦ値とシャッタ速度Ｓの組み合わせを（Ｆ，Ｓ）として表す。
【００４９】
図３（ｂ）に示すように、露出制御電圧ＥＶをＥＶ９とするＦ値とシャッタ速度の組み合わせは、（Ｆ４，Ｓ１／３２）、（Ｆ４．８，Ｓ１／２２）、（Ｆ５．６，Ｓ１／１６）等の複数の組み合わせがある。よって、制御部２４は、上述の複数の組み合わせの中から一つを用いて、絞り羽根駆動部２８、ＮＤフィルタ駆動部３２、シャッタ駆動部３４を制御する。
【００５０】
そして、制御部２４は、露出制御電圧ＥＶを上昇または下降させるときに、ＮＤフィルタ半掛かり状態となるＦ値、すなわちＦ４．８とＦ６．８の値とを回避するＦ値を露出制御テーブルから読み出すように制御すれば、垂直解像度の低下を回避することができる。
【００５１】
ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するため、制御部２４は、メモリ２４に記憶されている露出制御テーブルから読み出したＦ値を用いて絞り羽根駆動部２８とＮＤフィルタ駆動部３２を制御するときに、ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があるか否かを判断する。そして、ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性はないと判断した場合、制御部２４は、露出制御テーブルからＦ値に対応するシャッタ速度Ｓを読み出す。例えば、制御部２４がＥＶ９を算出してＦ４を読み出した場合、図３（ａ）に示すようにＦ４におけるＮＤフィルタ３０の出没状態はＮＤフィルタ半掛かり状態とはならないので、制御部２４は続いてＦ４に対応するシャッタ速度Ｓとして１／３２秒を読み出す。
【００５２】
一方、ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があると判断した場合、制御部２４は、ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するように露出制御テーブルからＦ値を再度読み出す。制御部２４は、露出制御テーブルから再度読み出したＦ値がＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があるか否かを判断し、上述の動作を繰り返す。例えば、制御部２４がＥＶ９を算出してＦ４．８を読み出した場合、図３（ａ）に示すようにＦ４．８におけるＮＤフィルタ３０の出没状態はＮＤフィルタ半掛かり状態となるので、制御部２４は次のＦ値としてＦ５．６を読み出す。図３（ａ）に示すようにＦ５．６におけるＮＤフィルタの出没状態はＮＤフィルタ半掛かり状態とはならないので、制御部２４は続いてＦ５．６に対応するシャッタ速度Ｓとして１／１６秒を読み出す。
【００５３】
そして、制御部３４は、ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するＦ値に基づいて絞り羽根駆動部２８とＮＤフィルタ駆動部３２を制御し、ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するＦ値に対応するシャッタ速度Ｓとなるようにシャッタ駆動部３４を制御して露出制御する。
【００５４】
次に、露出制御電圧ＥＶがＥＶ９からＥＶ１７まで上昇するときに、制御部２４が、プログラム線図に基づいてＦ４．８とＦ６．８のＮＤフィルタ半掛かり状態を回避して、絞り羽根駆動部２８、ＮＤフィルタ駆動部３２及びシャッタ駆動部３４を制御する場合について説明する。
【００５５】
図４は、図３に示す露出制御テーブルに基づいて、Ｆ４．８とＦ６．８の値を回避するように露出制御を行うモードの一例を示すプログラム線図である。図５は、図４のプログラム線図のＦ値とシャッタ速度Ｓのデータの内容を示す図である。なお、プログラム線図は、露出制御テーブルの一部分のデータの読み出し順序を規定したものであり、露出制御テーブルの１つの形態である。
【００５６】
例えば、制御部２４は、動画／静止画切替スイッチ３６より動画モードを示すモード信号が供給されたとき、メモリ３８に記憶されている複数のプログラム線図のうち、図４の破線で示すプログラム線図を選択する。プログラム線図は、自然に露出量を変化させるように、Ｆ値及びシャッタ速度の変化を最小限とするものが望ましい。例えば、露出制御電圧ＥＶが段階的に変化するとき、図４の破線で示すプログラム線図のように、露出制御電圧ＥＶの１段階の変化に対して、Ｆ値及びシャッタ速度共にそれぞれ２段階以内の変更することが望ましい。
【００５７】
制御部２４は、動画／静止画切替スイッチ３６より供給されるモード信号と、光量検出部２２より供給される光量信号に基づいて、目標とする露出制御電圧ＥＶをＥＶ９と算出した場合、図４に示すプログラム線図よりＦ３．５を読み出す。そして、制御部２４は、Ｆ３．５のＮＤフィルタ３０の状態がＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があるか否かを判断する。Ｆ３．５のＮＤフィルタ３０の状態は、図３（ａ）に示すように、ＮＤフィルタ半掛かり状態とはならないので、制御部２４はＦ３．５に対応するシャッタ速度Ｓとして１／４５秒を読み出す。そして、制御部３４は、ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するＦ３．５に基づいて絞り羽根駆動部２８とＮＤフィルタ駆動部３２を制御し、シャッタ速度Ｓを１／４５秒とするようにシャッタ駆動部３４を制御して露出制御する。
【００５８】
次に、制御部２４は、露出制御電圧ＥＶをＥＶ９．５と算出した場合、図４に示すプログラム線図よりＦ３．５を読み出し、図３（ａ）に示すように、Ｆ３．５のＮＤフィルタ３０の状態がＮＤフィルタ半掛かり状態とはならないので、Ｆ３．５に対応するシャッタ速度Ｓとして１／６４秒を読み出す。制御部２４は、以後ＮＤフィルタ半掛かり状態とはならない場合には、図４に示すプログラム線図にしたがって、上述と同様の制御をする。
【００５９】
ここで、制御部２４は、露出制御電圧ＥＶをＥＶ１３と算出して、図４に示すプログラム線図よりＦ４、シャッタ速度Ｓとして１／５１２秒を読み出し、上述と同様に絞り羽根駆動部２８、ＮＤフィルタ駆動部３２及びシャッタ駆動部３４を制御した後の処理について説明する。制御部２４は、上述の処理に続いて、露出制御電圧ＥＶをＥＶ１３．５と算出した場合、図４に示すプログラム線図よりＦ４．８を読み出す。そして、制御部２４は、Ｆ４．８のＮＤフィルタ３０の状態がＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があるか否かを判断する。Ｆ４．８のＮＤフィルタ３０の状態は、図３（ａ）に示すように、ＮＤフィルタ半掛かり状態となるので、制御部２４はＦ４．８の状態を飛び越して、Ｆ値を再度読み出す。すなわち、制御部２４はＦ５．６を読み出す。
【００６０】
Ｆ５．６のＮＤフィルタ３０の状態は、図３（ａ）に示すように、ＮＤフィルタ半掛かり状態とはならないので、制御部２４はＦ５．６に対応するシャッタ速度Ｓとして１／３５８秒を読み出す。そして、制御部３４は、ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するＦ５．６に基づいて絞り羽根駆動部２８とＮＤフィルタ駆動部３２を制御し、シャッタ速度Ｓを１／３５８秒とするようにシャッタ駆動部３４を制御して露出制御する。
【００６１】
また、制御部２４は、露出制御電圧ＥＶをＥＶ１４．０と算出し、続いてＥＶ１４．５と算出した場合も、上述と同様にＦ６．８のＮＤフィルタ半掛かり状態を飛び越して、上述と同様の制御をする。
【００６２】
次に、露出制御電圧ＥＶがＥＶ１７からＥＶ９まで下降するときに、制御部２４が、プログラム線図に基づいてＦ４．８とＦ６．８のＮＤフィルタ半掛かり状態を回避して、絞り羽根駆動部２８、ＮＤフィルタ駆動部３２及びシャッタ駆動部３４を制御する場合について説明する。
【００６３】
制御部２４は、動画／静止画切替スイッチ３６より供給されるモード信号と、光量検出部２２より供給される光量信号に基づいて、目標とする露出制御電圧ＥＶをＥＶ１７と算出した場合、図４に示すプログラム線図よりＦ１６を読み出す。そして、制御部２４は、Ｆ１６のＮＤフィルタ３０の状態がＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があるか否かを判断する。Ｆ１６のＮＤフィルタ３０の状態は、図３（ａ）に示すように、ＮＤフィルタ半掛かり状態とはならないので、制御部２４はＦ１６に対応するシャッタ速度Ｓとして１／５１２秒を読み出す。そして、制御部３４は、ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するＦ１６に基づいて絞り羽根駆動部２８とＮＤフィルタ駆動部３２を制御し、シャッタ速度Ｓを１／５１２秒とするようにシャッタ駆動部３４を制御して露出制御する。
【００６４】
次に、制御部２４は、露出制御電圧ＥＶをＥＶ１６．５と算出した場合、図４に示すプログラム線図よりＦ１３．６を読み出し、図３（ａ）に示すように、Ｆ１３．６のＮＤフィルタ３０の状態がＮＤフィルタ半掛かり状態とはならないので、Ｆ１３．６に対応するシャッタ速度Ｓとして１／５１２秒を読み出す。制御部２４は、以後ＮＤフィルタ半掛かり状態とはならない場合には、図４に示すプログラム線図にしたがって、上述と同様の制御をする。
【００６５】
ここで、制御部２４は、露出制御電圧ＥＶをＥＶ１２．５と算出して、図４に示すプログラム線図よりＦ８、シャッタ速度Ｓとして１／９０秒を読み出し、上述と同様に絞り羽根駆動部２８、ＮＤフィルタ駆動部３２及びシャッタ駆動部３４を制御した後の処理について説明する。制御部２４は、上述の処理に続いて、露出制御電圧ＥＶをＥＶ１２．０と算出した場合、図４に示すプログラム線図よりＦ６．８を読み出す。そして、制御部２４は、Ｆ６．８のＮＤフィルタ３０の状態がＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があるか否かを判断する。Ｆ６．８のＮＤフィルタ３０の状態は、図３（ａ）に示すように、ＮＤフィルタ半掛かり状態となるので、制御部２４はＦ６．８の状態を飛び越して、再度Ｆ値を読み出す。すなわち、制御部２４はＦ５．６を読み出す。
【００６６】
Ｆ５．６のＮＤフィルタ３０の状態は、図３（ａ）に示すように、ＮＤフィルタ半掛かり状態とはならないので、制御部２４はＦ５．６に対応するシャッタ速度Ｓとして１／１２８秒を読み出す。そして、制御部３４は、ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するＦ５．６に基づいて絞り羽根駆動部２８とＮＤフィルタ駆動部３２を制御し、シャッタ速度Ｓを１／１２８秒とするようにシャッタ駆動部３４を制御して露出制御する。
【００６７】
また、制御部２４は、露出制御電圧ＥＶをＥＶ１１．５と算出し、続いてＥＶ１１と算出した場合も、上述と同様にＦ４．８のＮＤフィルタ半掛かり状態を飛び越して、上述と同様の制御をする。なお、制御部２４は、ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性がない場合には、動画／静止画切替スイッチ３６より供給されるモード信号と、光量検出部２２より供給される光量信号に基づいて、増幅器１８に入力される電気信号の利得ＡＧＣを適正な値に制御することが望ましい。
【００６８】
制御部２４は、露出制御電圧ＥＶをＥＶ０．５毎に上昇または下降をさせて、絞り羽根駆動部２８、ＮＤフィルタ駆動部３２及びシャッタ駆動部３４を制御する際に、所定時間を必要とする。しかし、所定時間を経過すれば、撮像装置１０は常にＮＤフィルタ半掛かり状態を回避する状態となるので、垂直解像度の低下を避けることができる。また、絞り開口２６やＮＤフィルタ３０の制御はアナログ制御であるが、Ｆ値とシャッタ速度Ｓの変化を最小限にすることによって、自然な露出とすることができる。
【００６９】
本実施形態では、露出制御電圧ＥＶが上昇する場合と下降する場合で異なるプログラム線図を説明したが、露出制御電圧ＥＶが上昇する場合と下降する場合とで同じプログラム線図を用いても良い。また、露出制御テーブル上で参照している現在のＦ値とシャッタ速度Ｓの値によって、複数のプログラム線図から１つのプログラム線図を選択できるようにしても良い。更に、目標とするＦ値とシャッタ速度Ｓへ最短で到達できるようにプログラム線図を選択するなど種々の変更が可能である。
【００７０】
次に、図６を用いて露出制御の方法について説明する。図６は、露出制御の手順を示すフローチャートである。制御部２４は、動画／静止画切替スイッチ３６より供給されるモード信号と、光量検出部２２より供給される光量信号に基づいて、プログラム線図を選択する。プログラム線図は、例えば図４に示したものである。
【００７１】
制御部２４は、プログラム線図を選択した後、動画／静止画切替スイッチ３６より供給されるモード信号と、光量検出部２２より供給される光量信号に基づいて、露出制御電圧ＥＶの初期値を決定する（ステップＳ０１）。制御部２４は、プログラム線図上において、露出制御電圧ＥＶから読み出したＦ値について垂直解像度が低下する可能性があるか否か、すなわちＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があるか否かを判断する（ステップＳ０２）。
【００７２】
ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があると判断した場合（ステップＳ０２，Ｙ）、制御部２４は、そのＮＤフィルタ半掛かり状態となるＦ値を飛び越すようにプログラム線図上のモードを制御する（ステップＳ０３）。次に、制御部２４は、プログラム線図上でＮＤフィルタ半掛かり状態となるＦ値を飛び越して、Ｆ値を読み出し、続いてそのＦ値に対応するシャッタ速度Ｓの制御値を読み出す（ステップＳ０４）。
【００７３】
制御部２４は、ステップＳ０４で読み出したＦ値とシャッタ速度Ｓの制御値となるように各駆動部２８，３２，３４を制御する。すなわち、制御部２４は、ステップＳ０４で読み出したＦ値となるように、絞り羽根駆動部２８、ＮＤフィルタ駆動部３２を制御し、ステップＳ０４で読み出したシャッタ速度となるように、シャッタ駆動部３４を制御する（ステップＳ０５）。
【００７４】
制御部２４は、絞り羽根駆動部２８により調整された一対の絞り羽根２６ａ，２６ｂの位置と、ＮＤフィルタ駆動部３２により調整されたＮＤフィルタ３０の出没状態とからＦ値の実効値を取得し、シャッタ駆動部３４により調整されたシャッタからシャッタ速度Ｓの実効値を取得する（ステップＳ０６）。
【００７５】
制御部２４は、ステップＳ０４で読み出したＦ値及びシャッタ速度Ｓの制御値とステップＳ０６で取得したＦ値及びシャッタ速度Ｓの実効値とがそれぞれ一致するか否かを判断する（ステップＳ０７）。ステップＳ０７において、制御部２４は制御値と実効値とがすべて一致すると判断した場合（ステップＳ０２，Ｙ）はステップＳ１１に進み、一致しないものがあると判断した場合（ステップＳ０７，Ｎ）は所定時間待機後（ステップＳ０８）、ステップＳ０６に戻る。
【００７６】
次に、ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性がないと判断した場合（ステップＳ０２，Ｎ）、またはステップＳ０７においてＦ値とシャッタ速度Ｓの制御値と実効値とが一致すると判断した場合（ステップＳ０７，Ｙ）について説明する。
【００７７】
制御部２４は、プログラム線図に基づいて、メモリ３８に記憶されている露出制御テーブルのデータから、露出制御電圧ＥＶに対応するＦ値を読み出し、そのＦ値に対応するシャッタ速度Ｓを読み出し、増幅器１８に入力される電気信号に与えられる利得ＡＧＣ（Auto Gain Control）を決定する（ステップＳ１１）。ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性がない場合には、動画／静止画切替スイッチ３６より供給されるモード信号と、光量検出部２２より供給される光量信号に基づいて、増幅器１８に入力される電気信号に与えられる利得ＡＧＣを適正な値に制御することが望ましい。
【００７８】
制御部２４は、ステップＳ１１で読み出したＦ値とシャッタ速度Ｓの制御値となるように各駆動部２８，３２，３４を制御し、増幅器１８に入力される電気信号に与えられる利得ＡＧＣを制御する。すなわち、制御部２４は、ステップＳ１１より読み出したＦ値となるように、絞り羽根駆動部２８、ＮＤフィルタ駆動部３２を制御し、ステップＳ１１で読み出したシャッタ速度Ｓとなるように、シャッタ駆動部３４を制御し、ステップＳ１２で決定した利得ＡＧＣとなるように、増幅器１８を制御する（ステップＳ１２）。
【００７９】
制御部２４は、絞り羽根駆動部２８により調整された一対の絞り羽根２６ａ，２６ｂの位置と、ＮＤフィルタ駆動部３２により調整されたＮＤフィルタ３０の出没状態とからＦ値の実効値を取得し、シャッタ駆動部３４により調整されたシャッタ速度Ｓの実効値を取得し、増幅器１８の利得ＡＧＣの実効値を取得する（ステップＳ１３）。
【００８０】
制御部２４は、ステップＳ１２で読み出したＦ値，シャッタ速度Ｓ及びステップＳ１２で決定した利得ＡＧＣの制御値と、ステップＳ１３で取得したＦ値，シャッタ速度Ｓ，利得ＡＧＣの実効値とがそれぞれ一致するか否かを判断する（ステップＳ１４）。制御値と実効値とがすべて一致すると判断した場合（ステップＳ１４，Ｙ）はステップＳ１５に進み、一致しないものがあると判断した場合（ステップＳ１４，Ｎ）は所定時間待機後（ステップＳ２１）、ステップＳ１３に戻る。
【００８１】
ステップＳ１４で、制御部２４は制御値と実効値のすべてが一致すると判断した場合、光量検出部２２より現在の被写体の明るさを示す光量信号を取得し、取得した光量信号の値を評価値Ｙとして算出する（ステップＳ１５）。
【００８２】
制御部２４は、ステップＳ１５にて算出した評価値Ｙが所定範囲内にあるか否か、すなわち露出制御が適正か否かを判断する（ステップＳ１６）。制御部２４は、ステップＳ１５で算出した評価値Ｙが所定範囲内にあると判断した場合（ステップＳ１６，Ｙ）、所定時間待機後（ステップＳ２２）、ステップＳ１５に戻る。
【００８３】
制御部２４は、ステップＳ１５で算出した評価値Ｙが所定範囲内にないと判断した場合（ステップＳ１６，Ｎ）、一対の絞り羽根２６ａ，２６ｂの位置と、ＮＤフィルタ３０の出没状態とからＦ値の実効値を取得し、またシャッタ速度Ｓの実効値を取得して現在の露出制御電圧ＥＶ’を算出する（ステップＳ１７）。
【００８４】
制御部２４は、現在の露出制御電圧ＥＶ’と評価値Ｙに基づいて修正露出制御電圧ＥＶを算出し（ステップＳ１８）、ステップＳ０２に戻り上述の動作を繰り返す。
【００８５】
以上説明したように、プログラム線図を含む露出制御テーブルを用いて、ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避できる撮像装置であるので、いかなる露出制御状態であっても、被写体光学像の垂直解像度の低下を抑えて高画質な画像を得ることができる。なお、ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避できるＦ値の段階を１段階とする例を用いて説明したが、２段階以上回避する必要がある場合にも適用できるものである。また、ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避できる方法であれば、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１０ 撮像装置
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ 撮影レンズ
１４ ＣＣＤ（固体撮像素子）
１４ａ 受光面
１８ 増幅器
２２ 光量検出部
２４ 制御部
２６ 絞り開口
２６ａ，２６ｂ 絞り羽根
２８ 絞り羽根駆動部
３０ ＮＤフィルタ
３２ ＮＤフィルタ駆動部
３４ シャッタ駆動部
３８ メモリ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絞り開口に対するＮＤ(Neutral Density)フィルタの位置を調整して露出制御を行なう撮像装置及び露出制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラなどの固体撮像素子を用いた撮像装置は、撮影レンズに対する絞り開口の面積の調節、絞り開口に対するＮＤフィルタの位置の調節、固体撮像素子の受光面を開閉するシャッタ速度の調節、固体撮像素子から得られる光量信号の利得の調節などによって、露出制御を行っている。
【０００３】
撮像装置における露出制御の際には、絞り開口に対してＮＤフィルタが部分的に掛かる状態（以下、ＮＤフィルタ半掛かり状態という）となる場合がある。ＮＤフィルタ半掛かり状態では、絞り開口を通過する光束の一部がＮＤフィルタを透過し、光束の残り部分が単に空気中を透過することになる。そのため、ＮＤフィルタを透過する光線と、ＮＤフィルタを通過せずに空気中のみを通過する光線とでは、結像する点に差異が生じて、被写体光学像の解像度が劣化する。
【０００４】
また、ＮＤフィルタの端部における光の回折でも、被写体光学像の解像度は劣化する。さらに、絞り開口に対して、ＮＤフィルタの光学濃度が異なる少なくとも２つの領域が掛かる場合にも、被写体光学像の解像度が劣化する。以後、ＮＤフィルタ半掛かり状態には、上述の絞り開口に対してＮＤフィルタの光学濃度が異なる少なくとも２つの領域が掛かる場合も含むものとして説明する。
【０００５】
このＮＤフィルタ半掛かり状態のときに発生する被写体光学像の解像度の低下を改善する露出制御方法が提案されている(特許文献１)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２５４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の露出制御方法は、絞り開口に対してＮＤフィルタが全く掛からない状態（以下、ＮＤフィルタ全開状態という）からＮＤフィルタ半掛かり状態を経て、絞り開口に対してＮＤフィルタが完全に掛かる状態（以下、ＮＤフィルタ全閉状態という）へと変化させる際に、被写体の明るさに応じた露出変化量が滑らかな直線となるように露出制御を行うものである。しかしながら、ＮＤフィルタの半掛かり状態においても露出制御を行う方法であるので、依然として、被写体光学像の解像度が低下してしまう問題があった。
【０００８】
本発明者は、上述の露出制御方法のＮＤフィルタの半掛かり状態における被写体光学像の解像度の低下について検証した。図７は、上述の露出制御方法における被写体の明るさと解像度（ＭＴＦ：Modulation Transfer Function）の関係を示している。図７に示す「垂直」とは、ＮＤフィルタを差し入れる方向が絞り開口を広げるまたは絞る方向と同一の方向を表し、撮像レンズの光軸に対しても垂直な方向である。また、図７に示す「水平」とは、撮像レンズの光軸方向及び上述の「垂直」の方向に対してそれぞれ直交する方向である。
【０００９】
また、図７に示す「６０本／ｍｍ」とは、垂直または水平方向１ｍｍあたりに６０本の白黒の縞の組が分解描写できることを表す解像度であり、「１５０本／ｍｍ」とは、垂直または水平方向１ｍｍあたりに１５０本の白黒の縞の組が分解描写できることを表す解像度である。更に、図７に示す「Ａａ」はＮＤフィルタ全開状態、「Ａｂ」はＮＤフィルタ半掛かり状態、「Ａｃ」はＮＤフィルタ全閉状態を表す。
【００１０】
図７に示すように、被写体の明るさが「暗」から「明」に至る範囲において、垂直解像度は絞り開口に対するＮＤフィルタの位置変化により大きく変化するが、水平解像度は絞り開口に対するＮＤフィルタの位置変化の影響は少ない。
【００１１】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、絞り開口の面積の調整と、絞り開口に対するＮＤフィルタの位置の調整とを併用して露出制御を行なう場合でも、ＮＤフィルタの位置変化によって、被写体光学像の垂直解像度を低下させることなく最適な露出制御を行うことができる撮像装置及びそれに用いる露出制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、固体撮像素子（１４）の受光面（１４ａ）のシャッタを開閉するシャッタ駆動部（３４）と、撮像レンズ（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）の絞り開口（２６）を形成する絞り羽根を駆動する絞り羽根駆動部（２８）と、絞り開口に対して、固体撮像素子の受光面にて受光される被写体光学像の光量を調節するＮＤフィルタ（３０）の位置を調整するＮＤフィルタ駆動部（３２）と、固体撮像素子の受光面にて受光される被写体光学像の光量を検出し、被写体光学像の光量に基づく光量信号を出力する光量検出部（２２）と、絞り開口の面積と絞り開口に対するＮＤフィルタの位置とにより決められるＦ値と、シャッタを開閉するシャッタ速度と、露出量を示す露出制御電圧との対応関係を示す露出制御テーブルを記憶するメモリ（３８）と、光量信号に基づいて目標となる露出制御電圧を算出し、露出制御テーブルから露出制御電圧に対応するＦ値を読み出し、Ｆ値を用いて絞り羽根駆動部とＮＤフィルタ駆動部とを制御するときにＮＤフィルタが絞り開口の一部に掛かる状態であるＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があるか否かを判断し、ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性はないと判断した場合は露出制御テーブルからＦ値に対応するシャッタ速度を読み出し、ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があると判断した場合はＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するように露出制御テーブルからＦ値を再度読み出し、露出制御テーブルから再度読み出したＦ値に対応するシャッタ速度を読み出して、露出制御テーブルから読み出したＦ値に基づいて絞り羽根駆動部とＮＤフィルタ駆動部とを制御し、露出制御テーブルから読み出したシャッタ速度に基づいてシャッタ駆動部を制御して露出制御する制御部（２４）とを有する撮像装置（１０）を提供する。
【００１３】
ここで、ＮＤフィルタ半掛かり状態は、絞り開口に対してＮＤフィルタの光学濃度が異なる少なくとも２つの領域が掛かる状態を含むことが好ましい。
【００１４】
また、固体撮像素子の受光面にて受光される被写体光学像の光量に基づく電気信号を所定の利得で増幅する増幅器（１８）を有し、制御部は、ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性がないと判断した場合は、増幅器で与える利得を決定し、増幅器が電気信号に利得を与えるように制御することが好ましい。
【００１５】
更に、制御部は、撮像される画像の種類に基づいて露出制御電圧を算出することが好ましい。
【００１６】
また、本発明は、固体撮像素子の受光面にて受光される被写体光学像の光量を検出し、被写体光学像の光量に基づく光量信号を出力し、光量信号に基づいて目標となる露出量を示す露出制御電圧を算出し、絞り羽根を駆動することにより調節される撮像レンズの絞り開口の面積と絞り開口に対して固体撮像素子の受光面にて受光される被写体光学像の光量を調節するＮＤフィルタの位置とにより決められるＦ値と、固体撮像素子の受光面のシャッタを開閉するシャッタ速度及び露出制御電圧の対応関係を示す露出制御テーブルを記憶するメモリから、露出制御電圧に対応するＦ値を読み出し、Ｆ値を用いて絞り羽根とＮＤフィルタとの駆動を制御するときにＮＤフィルタが絞り開口の一部に掛かる状態であるＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があるか否かを判断し、ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性はないと判断した場合は露出制御テーブルからＦ値に対応するシャッタ速度を読み出し、ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があると判断した場合はＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するように露出制御テーブルからＦ値を再度読み出し、露出制御テーブルから再度読み出したＦ値に対応するシャッタ速度を読み出して、露出制御テーブルから読み出したＦ値に基づいて絞り羽根とＮＤフィルタとを駆動するように制御し、露出制御テーブルから読み出したシャッタ速度に基づいてシャッタを駆動するように制御して撮像装置の露出を制御する露出制御方法を提供する。
【００１７】
ここで、ＮＤフィルタ半掛かり状態は、絞り開口に対してＮＤフィルタの光学濃度が異なる少なくとも２つの領域が掛かる状態を含むことが好ましい。
【００１８】
また、ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性がないと判断した場合は、固体撮像素子の受光面にて受光される被写体光学像の光量に基づく電気信号を増幅する増幅器の利得を決定し、増幅器が電気信号に利得を与えるように制御することが好ましい。
【００１９】
更に、撮像される画像の種類に基づいて露出制御電圧を算出することが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、絞り開口の面積の調整と、絞り開口に対するＮＤフィルタの位置の調整とを併用して露出制御を行なう撮像装置及びそれに用いる露出制御方法において、ＮＤフィルタの位置変化によって、被写体光学像の垂直解像度を低下させることなく被写体の明るさによらず最適な露出制御を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るＮＤフィルタの構成例及び絞り開口に対するＮＤフィルタの位置の変化を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態に係る露出制御テーブルのデータ内容の例を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態に係る露出制御の例を示すプログラム線図である。
【図５】本発明の実施形態に係るＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するＦ値とシャッタ速度との関係を説明する図である。
【図６】本発明の実施形態に係る露出制御の方法を説明するフローチャートである。
【図７】従来の撮像装置における被写体の明るさと解像度の関係を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の撮像装置の実施の形態について、図１〜図５を用いて説明する。図１に示す撮像装置１０は、撮像レンズ群１２と、固体撮像素子であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）１４と、記録媒体１６と、増幅器１８と、信号処理部２０と、光量検出部２２と、制御部２４と、一対の絞り羽根２６ａ，２６ｂと、絞り羽根駆動部２８と、ＮＤフィルタと、ＮＤフィルタ駆動部３２と、シャッタ駆動部３４と、動画／静止画切替スイッチ３６と、メモリ３８を有する。前記した記録媒体１６は撮像装置１０の構成の一部として以下説明するが、必要に応じて、記録媒体１６を撮像装置１０の構成から除外し、除外した撮像装置１０に対して、外部から着脱可能に装着される記録媒体の形態であっても良い。
【００２３】
撮像レンズ群１２は、ＣＣＤ１４へ被写体光学像を導くための撮像レンズ１２ａ，１２ｂによる撮像レンズ第１群１２Ａと、撮像レンズ１２ｃ，１２ｄによる撮像レンズ第２群１２Ｂとを有する。撮像レンズ第１群１２Ａと撮像レンズ第２群１２Ｂの間に、一対の絞り羽根２６ａ，２６ｂとＮＤフィルタ３０が配置される。なお、撮像レンズ群は少なくとも１つの撮像レンズで構成され、撮像レンズ第１群１２Ａまたは撮影レンズ第２群１２Ｂの一方を省略する構成でもよい。
【００２４】
撮像レンズ群１２は、一対の絞り羽根２６ａ，２６ｂとＮＤフィルタ３０により適宜露出制御されて、被写体からの光を集光する。撮像レンズ群１２により集光された光は、ＣＣＤ１４の受光面１４ａにて被写体光学像として受光される。
【００２５】
ＣＣＤ１４は、受光した被写体光学像を電気信号に光電変換して増幅器１８に供給する。増幅器１８は、制御部２４の制御により、ＣＣＤ１４から供給される電気信号を所定の利得を与えて増幅し、増幅後の電気信号を信号処理部２０及び光量検出部２２に供給する。
【００２６】
信号処理部２０は、不図示の記憶指示スイッチからの記憶指示を受けた場合、増幅器１８より供給される電気信号に対して所定の信号処理を施し、所定の信号処理を施した後の画像信号を記録媒体１６に供給し、画像信号を記憶するように記憶媒体１６を制御する。
【００２７】
光量検出部２０は、増幅器１８より供給される電気信号から被写体の明るさを検出して、被写体の明るさ表す信号である光量信号を制御部２４に供給する。
【００２８】
動画／静止画切替スイッチ３６は、動画撮影モードと静止画撮影モードとを切り替えるためにユーザにより操作されるスイッチである。動画／静止画切替スイッチ３６は、ユーザにより動画または静止画の撮影モードが選択されると、選択された撮影モードに基づくモード信号を制御部２４へ供給する。
【００２９】
制御部２４は、光量検出部２２より供給される光量信号と動画／静止画切替スイッチ３６より供給されるモード信号に基づいて、目標とする露出量を示す露出制御電圧を算出する。なお、露出制御電圧は、光量信号のみに基づいて決定されるものでもよい。そして、制御部２４は、算出した露出制御電圧となるＦ値及び不図示のシャッタを駆動する速度（以下、シャッタ速度という）の組み合わせを決定する。更に、制御部２４は、絞り羽根駆動部２８、ＮＤフィルタ駆動部３２及びシャッタ駆動部３４を制御して、被写体の明るさの変化に対応した露出制御を行う。すなわち、制御部２４は、所定のＦ値となるように絞り羽根駆動部２８及びＮＤフィルタ駆動部３２を制御し、所定のシャッタ速度となるようにシャッタ駆動部３４を制御する。
【００３０】
絞り羽根駆動部２８は、制御部２４の駆動制御により、絞り羽根２６ａ，２６ｂを駆動して、絞り開口２６の開口面積が所定の面積となるように略連続的に調節される。なお、略連続的に調節するとは、完全に連続的な調節の他、ステップ量が十分に小さいために連続的とみなせる調節を含むものである。そして、絞り羽根駆動部２８は、絞り羽根２６ａ，２６ｂを駆動制御して、絞り開口２６が開放された状態（以後、開放状態という）から絞られた状態（以後絞り状態という）となるまでの調節を可能にする。
【００３１】
ＮＤフィルタ駆動部３２は、制御部２４の駆動制御によりＮＤフィルタ３０を駆動して、絞り開口２６に対するＮＤフィルタ３０の位置を変化させる。以後、絞り開口２６に対するＮＤフィルタ３０の位置をＮＤフィルタ３０の出没状態という。また、絞り開口２６に対してＮＤフィルタ３０が全く掛からない状態をＮＤフィルタ全開状態、絞り開口２６に対してＮＤフィルタ３０が部分的に掛かる状態をＮＤフィルタ半掛かり状態、絞り開口２６に対してＮＤフィルタ３０が完全に掛かる状態をＮＤフィルタ全閉状態という。そして、ＮＤフィルタ駆動部３２は、ＮＤフィルタ３０を駆動制御して、ＮＤフィルタ全開状態からＮＤフィルタ半掛かり状態を経てＮＤフィルタ全閉状態となるまでの調節を可能にする。
【００３２】
なお、ＮＤフィルタ半掛かり状態には、絞り開口２６に対してＮＤフィルタ３０の光学濃度が異なる少なくとも２つの領域が掛かる場合も含むものである。
【００３３】
シャッタ駆動部３４は、制御部２４の駆動制御によりＣＣＤ１４の受光面１４ａ上に配置されるシャッタ速度を制御する。
【００３４】
次に、ＮＤフィルタ３０の具体的な構成例について説明する。図２は、実施形態に係るＮＤフィルタの構成例及び絞り開口に対するＮＤフィルタの出没状態の変化を説明する図である。
【００３５】
図２（ａ）に示すように、ＮＤフィルタ３０は、一対の絞り羽根２６ａ，２６ｂに対して略平行にかつ近傍に配置される。例えば、ＮＤフィルタ３０の基板３０ａにおける絞り羽根側２６ａ，２６ｂの表面は、領域Ｎ１と領域Ｎ２の２区画に分けられている。そして、領域Ｎ１及び領域Ｎ２の表面には、それぞれ光学濃度の異なる光学薄膜が成膜されている。なお、領域Ｎ２に成膜される光学薄膜の光学濃度の値は、領域Ｎ１に成膜される光学薄膜の光学濃度の値より大きいものである。
【００３６】
また、ＮＤフィルタ３０の基板３０ａにおけるＣＣＤ１４側の表面は、領域Ｎ３と領域Ｎ４の２区画に分けられている。そして、領域Ｎ３の面積は領域Ｎ１の面積より大きく、領域Ｎ４の面積は領域Ｎ２の面積より小さくなっている。また、領域Ｎ３及び領域Ｎ４の表面には、それぞれ領域Ｎ１，Ｎ２に成膜される光学薄膜と光学濃度の異なる光学薄膜が成膜されている。なお、領域Ｎ３に成膜される光学薄膜の光学濃度は領域Ｎ２に成膜される光学薄膜の光学濃度より大きく、領域Ｎ４に成膜される光学薄膜の光学濃度は領域Ｎ３に成膜される光学薄膜の光学濃度より大きいものである。
【００３７】
上述の領域毎に光学濃度の値が異なる光学薄膜が成膜されたＮＤフィルタ３０に対して、絞り羽根２６ａ，２６ｂ側から直交する方向（光軸方向）に光を透過させる場合を考える。その場合、図２（ｂ）に示すように、ＮＤフィルタ３０は、領域Ｎ１と領域Ｎ３を透過するフィルタＤ１と、領域Ｎ２と領域Ｎ３を透過するフィルタＤ２と、領域Ｎ２と領域Ｎ４を透過するフィルタＤ３の３種類のフィルタを有するものとなる。以後、ＮＤフィルタ３０は、光学濃度の値がそれぞれ異なるフィルタＤ１〜Ｄ３を有するものとして説明する。なお、第２のフィルタＤ２の光学濃度の値は、第１のフィルタＤ１の光学濃度の値より大きく、第３のフィルタＤ３の光学濃度の値は、第２のフィルタＤ２の光学濃度の値より大きい。
【００３８】
図２（ｂ）〜（ｄ）は、Ｆ値と、一対の絞り羽根２６ａ，２６ｂによる絞り開口２６の面積及び絞り開口２６に対して図２（ａ）に示すＮＤフィルタ３０の出没状態を示す図である。
【００３９】
図２（ｂ）は、Ｆ値を３．５とする場合の一例であり、絞り開口２６が開放状態で、かつＮＤフィルタ全開状態を示す。なお、以後の説明において、例えばＦ値が３．５の場合にはＦ３．５と記す。図２（ｃ）は、Ｆ４の場合の一例であり、絞り開口２６が所定段階絞られ、かつＮＤフィルタ全開状態を示す。図２（ｄ）は、Ｆ８の場合の一例であり、絞り開口２６が所定段階絞られ、かつＮＤフィルタ３０のフィルタＤ３によりＮＤフィルタ全閉状態を示す。
【００４０】
次に、絞り開口２６とＮＤフィルタ３０の出没状態を定めるＦ値とシャッタ速度Ｓの決定方法について説明する。制御部２４は、動画／静止画切替スイッチ３６より供給されるモード信号と、光量検出部２２より供給される光量信号に基づいて、露出量となる露出制御電圧ＥＶ（Exposure Value）を決定する。なお、制御部２４は、露出制御電圧ＥＶを決定する際に、モード信号を用いずに光量信号のみで決定してもよい。
【００４１】
図３（ａ）は、絞り開口２６の状態と、ＮＤフィルタ３０の出没状態とＦ値の関係を示す図である。図３（ａ）に示すように、Ｆ値は、例えばＦ３．５からＦ１６までの間で、１０段階の値をとることができる。なお、Ｆ値によって、絞り開口２６の状態とＮＤフィルタ３０の出没状態は予め決められている。
【００４２】
例えば、Ｆ３．５の場合は、絞り開口２６が開放状態で、かつＮＤフィルタ全開状態である。Ｆ４の場合は、絞り開口２６がＦ３．５の場合よりも絞り状態で、かつＮＤフィルタ全開状態である。Ｆ４．８の場合は、絞り開口２６がＦ４の場合と同じ状態で、かつＮＤフィルタ３０のフィルタＤ１の半分が絞り開口２６に掛かるＮＤフィルタ半掛かり状態である。
【００４３】
Ｆ５．６の場合は、絞り開口２６がＦ４及びＦ４．８の場合と同じ状態で、かつフィルタＤ１が絞り開口２６全体に掛かるＮＤフィルタ全閉状態である。Ｆ６．８の場合は、絞り開口２６がＦ４，Ｆ４．８，Ｆ５．６の場合と同じ状態で、かつＮＤフィルタ３０のフィルタＤ１とフィルタＤ２が絞り開口２６に対して半分ずつ掛かるＮＤフィルタ半掛かり状態である。
【００４４】
Ｆ８の場合は、絞り開口２６がＦ４，Ｆ４．８，Ｆ５．６，Ｆ６．８の場合と同じ状態で、かつＮＤフィルタ３０のフィルタＤ３が絞り開口２６全体に掛かるＮＤフィルタ全閉状態である。Ｆ９．６の場合は、絞り開口２６がＦ８の場合よりも絞り状態で、かつＮＤフィルタ３０のフィルタＤ３が絞り開口２６全体に掛かるＮＤフィルタ全閉状態である。
【００４５】
Ｆ１１の場合は、絞り開口２６がＦ９．６の場合よりも絞り状態で、かつＮＤフィルタ３０のフィルタＤ３が絞り開口２６全体に掛かるＮＤフィルタ全閉状態である。Ｆ１３．６の場合は、絞り開口２６がＦ１１の場合よりも絞り状態で、かつＮＤフィルタ３０のフィルタＤ３が絞り開口２６全体に掛かるＮＤフィルタ全閉状態である。Ｆ１６の場合は、絞り開口２６がＦ１３．６の場合よりも絞り状態で、かつＮＤフィルタ３０のフィルタＤ３が絞り開口２６に全体に掛かるＮＤフィルタ全閉状態である。
【００４６】
図３（ｃ）は、Ｆ値と垂直解像度の関係を示す図である。図３（ｃ）に示すように、ＮＤフィルタ半掛かり状態となるＦ４．８及びＦ６．８の垂直解像度は、それらの１段階前または１段階後のＦ値における垂直解像度よりも急激に低下する。Ｆ４．８及びＦ６．８以外のＦ値における垂直解像度は、それぞれ１段階前または１段階後のＦ値における垂直解像度と比較して変化は少ない。
【００４７】
図３（ｂ）は、絞り開口２６及びＮＤフィルタ３０の出没状態を定めるＦ値、シャッタ速度Ｓ及び露出制御電圧ＥＶとの関係を表す露出制御テーブルのデータの例を示す図である。露出制御テーブルのデータは、メモリ３８に記憶されている。露出制御電圧ＥＶは、絞り開口２６及び絞り開口２６に対するＮＤフィルタ３０の出没状態を定めるＦ値とシャッタ速度Ｓとの組み合わせにより表される。例えば、図３（ｂ）に示すように、シャッタ速度Ｓは２秒から１／２０４８秒までの間の値であり、２５段階の値をとることが可能である。
【００４８】
ここで、動画／静止画切替スイッチ３６より供給されるモード信号と光量検出部２２より供給される光量信号に基づいて、制御部２４が露出制御電圧ＥＶをＥＶ９と算出した場合を考える。なお、露出制御テーブルにおけるＦ値とシャッタ速度Ｓの組み合わせを（Ｆ，Ｓ）として表す。
【００４９】
図３（ｂ）に示すように、露出制御電圧ＥＶをＥＶ９とするＦ値とシャッタ速度の組み合わせは、（Ｆ４，Ｓ１／３２）、（Ｆ４．８，Ｓ１／２２）、（Ｆ５．６，Ｓ１／１６）等の複数の組み合わせがある。よって、制御部２４は、上述の複数の組み合わせの中から一つを用いて、絞り羽根駆動部２８、ＮＤフィルタ駆動部３２、シャッタ駆動部３４を制御する。
【００５０】
そして、制御部２４は、露出制御電圧ＥＶを上昇または下降させるときに、ＮＤフィルタ半掛かり状態となるＦ値、すなわちＦ４．８とＦ６．８の値とを回避するＦ値を露出制御テーブルから読み出すように制御すれば、垂直解像度の低下を回避することができる。
【００５１】
ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するため、制御部２４は、メモリ２４に記憶されている露出制御テーブルから読み出したＦ値を用いて絞り羽根駆動部２８とＮＤフィルタ駆動部３２を制御するときに、ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があるか否かを判断する。そして、ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性はないと判断した場合、制御部２４は、露出制御テーブルからＦ値に対応するシャッタ速度Ｓを読み出す。例えば、制御部２４がＥＶ９を算出してＦ４を読み出した場合、図３（ａ）に示すようにＦ４におけるＮＤフィルタ３０の出没状態はＮＤフィルタ半掛かり状態とはならないので、制御部２４は続いてＦ４に対応するシャッタ速度Ｓとして１／３２秒を読み出す。
【００５２】
一方、ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があると判断した場合、制御部２４は、ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するように露出制御テーブルからＦ値を再度読み出す。制御部２４は、露出制御テーブルから再度読み出したＦ値がＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があるか否かを判断し、上述の動作を繰り返す。例えば、制御部２４がＥＶ９を算出してＦ４．８を読み出した場合、図３（ａ）に示すようにＦ４．８におけるＮＤフィルタ３０の出没状態はＮＤフィルタ半掛かり状態となるので、制御部２４は次のＦ値としてＦ５．６を読み出す。図３（ａ）に示すようにＦ５．６におけるＮＤフィルタの出没状態はＮＤフィルタ半掛かり状態とはならないので、制御部２４は続いてＦ５．６に対応するシャッタ速度Ｓとして１／１６秒を読み出す。
【００５３】
そして、制御部３４は、ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するＦ値に基づいて絞り羽根駆動部２８とＮＤフィルタ駆動部３２を制御し、ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するＦ値に対応するシャッタ速度Ｓとなるようにシャッタ駆動部３４を制御して露出制御する。
【００５４】
次に、露出制御電圧ＥＶがＥＶ９からＥＶ１７まで上昇するときに、制御部２４が、プログラム線図に基づいてＦ４．８とＦ６．８のＮＤフィルタ半掛かり状態を回避して、絞り羽根駆動部２８、ＮＤフィルタ駆動部３２及びシャッタ駆動部３４を制御する場合について説明する。
【００５５】
図４は、図３に示す露出制御テーブルに基づいて、Ｆ４．８とＦ６．８の値を回避するように露出制御を行うモードの一例を示すプログラム線図である。図５は、図４のプログラム線図のＦ値とシャッタ速度Ｓのデータの内容を示す図である。なお、プログラム線図は、露出制御テーブルの一部分のデータの読み出し順序を規定したものであり、露出制御テーブルの１つの形態である。
【００５６】
例えば、制御部２４は、動画／静止画切替スイッチ３６より動画モードを示すモード信号が供給されたとき、メモリ３８に記憶されている複数のプログラム線図のうち、図４の破線で示すプログラム線図を選択する。プログラム線図は、自然に露出量を変化させるように、Ｆ値及びシャッタ速度の変化を最小限とするものが望ましい。例えば、露出制御電圧ＥＶが段階的に変化するとき、図４の破線で示すプログラム線図のように、露出制御電圧ＥＶの１段階の変化に対して、Ｆ値及びシャッタ速度共にそれぞれ２段階以内の変更することが望ましい。
【００５７】
制御部２４は、動画／静止画切替スイッチ３６より供給されるモード信号と、光量検出部２２より供給される光量信号に基づいて、目標とする露出制御電圧ＥＶをＥＶ９と算出した場合、図４に示すプログラム線図よりＦ３．５を読み出す。そして、制御部２４は、Ｆ３．５のＮＤフィルタ３０の状態がＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があるか否かを判断する。Ｆ３．５のＮＤフィルタ３０の状態は、図３（ａ）に示すように、ＮＤフィルタ半掛かり状態とはならないので、制御部２４はＦ３．５に対応するシャッタ速度Ｓとして１／４５秒を読み出す。そして、制御部３４は、ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するＦ３．５に基づいて絞り羽根駆動部２８とＮＤフィルタ駆動部３２を制御し、シャッタ速度Ｓを１／４５秒とするようにシャッタ駆動部３４を制御して露出制御する。
【００５８】
次に、制御部２４は、露出制御電圧ＥＶをＥＶ９．５と算出した場合、図４に示すプログラム線図よりＦ３．５を読み出し、図３（ａ）に示すように、Ｆ３．５のＮＤフィルタ３０の状態がＮＤフィルタ半掛かり状態とはならないので、Ｆ３．５に対応するシャッタ速度Ｓとして１／６４秒を読み出す。制御部２４は、以後ＮＤフィルタ半掛かり状態とはならない場合には、図４に示すプログラム線図にしたがって、上述と同様の制御をする。
【００５９】
ここで、制御部２４は、露出制御電圧ＥＶをＥＶ１３と算出して、図４に示すプログラム線図よりＦ４、シャッタ速度Ｓとして１／５１２秒を読み出し、上述と同様に絞り羽根駆動部２８、ＮＤフィルタ駆動部３２及びシャッタ駆動部３４を制御した後の処理について説明する。制御部２４は、上述の処理に続いて、露出制御電圧ＥＶをＥＶ１３．５と算出した場合、図４に示すプログラム線図よりＦ４．８を読み出す。そして、制御部２４は、Ｆ４．８のＮＤフィルタ３０の状態がＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があるか否かを判断する。Ｆ４．８のＮＤフィルタ３０の状態は、図３（ａ）に示すように、ＮＤフィルタ半掛かり状態となるので、制御部２４はＦ４．８の状態を飛び越して、Ｆ値を再度読み出す。すなわち、制御部２４はＦ５．６を読み出す。
【００６０】
Ｆ５．６のＮＤフィルタ３０の状態は、図３（ａ）に示すように、ＮＤフィルタ半掛かり状態とはならないので、制御部２４はＦ５．６に対応するシャッタ速度Ｓとして１／３５８秒を読み出す。そして、制御部３４は、ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するＦ５．６に基づいて絞り羽根駆動部２８とＮＤフィルタ駆動部３２を制御し、シャッタ速度Ｓを１／３５８秒とするようにシャッタ駆動部３４を制御して露出制御する。
【００６１】
また、制御部２４は、露出制御電圧ＥＶをＥＶ１４．０と算出し、続いてＥＶ１４．５と算出した場合も、上述と同様にＦ６．８のＮＤフィルタ半掛かり状態を飛び越して、上述と同様の制御をする。
【００６２】
次に、露出制御電圧ＥＶがＥＶ１７からＥＶ９まで下降するときに、制御部２４が、プログラム線図に基づいてＦ４．８とＦ６．８のＮＤフィルタ半掛かり状態を回避して、絞り羽根駆動部２８、ＮＤフィルタ駆動部３２及びシャッタ駆動部３４を制御する場合について説明する。
【００６３】
制御部２４は、動画／静止画切替スイッチ３６より供給されるモード信号と、光量検出部２２より供給される光量信号に基づいて、目標とする露出制御電圧ＥＶをＥＶ１７と算出した場合、図４に示すプログラム線図よりＦ１６を読み出す。そして、制御部２４は、Ｆ１６のＮＤフィルタ３０の状態がＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があるか否かを判断する。Ｆ１６のＮＤフィルタ３０の状態は、図３（ａ）に示すように、ＮＤフィルタ半掛かり状態とはならないので、制御部２４はＦ１６に対応するシャッタ速度Ｓとして１／５１２秒を読み出す。そして、制御部３４は、ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するＦ１６に基づいて絞り羽根駆動部２８とＮＤフィルタ駆動部３２を制御し、シャッタ速度Ｓを１／５１２秒とするようにシャッタ駆動部３４を制御して露出制御する。
【００６４】
次に、制御部２４は、露出制御電圧ＥＶをＥＶ１６．５と算出した場合、図４に示すプログラム線図よりＦ１３．６を読み出し、図３（ａ）に示すように、Ｆ１３．６のＮＤフィルタ３０の状態がＮＤフィルタ半掛かり状態とはならないので、Ｆ１３．６に対応するシャッタ速度Ｓとして１／５１２秒を読み出す。制御部２４は、以後ＮＤフィルタ半掛かり状態とはならない場合には、図４に示すプログラム線図にしたがって、上述と同様の制御をする。
【００６５】
ここで、制御部２４は、露出制御電圧ＥＶをＥＶ１２．５と算出して、図４に示すプログラム線図よりＦ８、シャッタ速度Ｓとして１／９０秒を読み出し、上述と同様に絞り羽根駆動部２８、ＮＤフィルタ駆動部３２及びシャッタ駆動部３４を制御した後の処理について説明する。制御部２４は、上述の処理に続いて、露出制御電圧ＥＶをＥＶ１２．０と算出した場合、図４に示すプログラム線図よりＦ６．８を読み出す。そして、制御部２４は、Ｆ６．８のＮＤフィルタ３０の状態がＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があるか否かを判断する。Ｆ６．８のＮＤフィルタ３０の状態は、図３（ａ）に示すように、ＮＤフィルタ半掛かり状態となるので、制御部２４はＦ６．８の状態を飛び越して、再度Ｆ値を読み出す。すなわち、制御部２４はＦ５．６を読み出す。
【００６６】
Ｆ５．６のＮＤフィルタ３０の状態は、図３（ａ）に示すように、ＮＤフィルタ半掛かり状態とはならないので、制御部２４はＦ５．６に対応するシャッタ速度Ｓとして１／１２８秒を読み出す。そして、制御部３４は、ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するＦ５．６に基づいて絞り羽根駆動部２８とＮＤフィルタ駆動部３２を制御し、シャッタ速度Ｓを１／１２８秒とするようにシャッタ駆動部３４を制御して露出制御する。
【００６７】
また、制御部２４は、露出制御電圧ＥＶをＥＶ１１．５と算出し、続いてＥＶ１１と算出した場合も、上述と同様にＦ４．８のＮＤフィルタ半掛かり状態を飛び越して、上述と同様の制御をする。なお、制御部２４は、ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性がない場合には、動画／静止画切替スイッチ３６より供給されるモード信号と、光量検出部２２より供給される光量信号に基づいて、増幅器１８に入力される電気信号の利得ＡＧＣを適正な値に制御することが望ましい。
【００６８】
制御部２４は、露出制御電圧ＥＶをＥＶ０．５毎に上昇または下降をさせて、絞り羽根駆動部２８、ＮＤフィルタ駆動部３２及びシャッタ駆動部３４を制御する際に、所定時間を必要とする。しかし、所定時間を経過すれば、撮像装置１０は常にＮＤフィルタ半掛かり状態を回避する状態となるので、垂直解像度の低下を避けることができる。また、絞り開口２６やＮＤフィルタ３０の制御はアナログ制御であるが、Ｆ値とシャッタ速度Ｓの変化を最小限にすることによって、自然な露出とすることができる。
【００６９】
本実施形態では、露出制御電圧ＥＶが上昇する場合と下降する場合で異なるプログラム線図を説明したが、露出制御電圧ＥＶが上昇する場合と下降する場合とで同じプログラム線図を用いても良い。また、露出制御テーブル上で参照している現在のＦ値とシャッタ速度Ｓの値によって、複数のプログラム線図から１つのプログラム線図を選択できるようにしても良い。更に、目標とするＦ値とシャッタ速度Ｓへ最短で到達できるようにプログラム線図を選択するなど種々の変更が可能である。
【００７０】
次に、図６を用いて露出制御の方法について説明する。図６は、露出制御の手順を示すフローチャートである。制御部２４は、動画／静止画切替スイッチ３６より供給されるモード信号と、光量検出部２２より供給される光量信号に基づいて、プログラム線図を選択する。プログラム線図は、例えば図４に示したものである。
【００７１】
制御部２４は、プログラム線図を選択した後、動画／静止画切替スイッチ３６より供給されるモード信号と、光量検出部２２より供給される光量信号に基づいて、露出制御電圧ＥＶの初期値を決定する（ステップＳ０１）。制御部２４は、プログラム線図上において、露出制御電圧ＥＶから読み出したＦ値について垂直解像度が低下する可能性があるか否か、すなわちＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があるか否かを判断する（ステップＳ０２）。
【００７２】
ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があると判断した場合（ステップＳ０２，Ｙ）、制御部２４は、そのＮＤフィルタ半掛かり状態となるＦ値を飛び越すようにプログラム線図上のモードを制御する（ステップＳ０３）。次に、制御部２４は、プログラム線図上でＮＤフィルタ半掛かり状態となるＦ値を飛び越して、Ｆ値を読み出し、続いてそのＦ値に対応するシャッタ速度Ｓの制御値を読み出す（ステップＳ０４）。
【００７３】
制御部２４は、ステップＳ０４で読み出したＦ値とシャッタ速度Ｓの制御値となるように各駆動部２８，３２，３４を制御する。すなわち、制御部２４は、ステップＳ０４で読み出したＦ値となるように、絞り羽根駆動部２８、ＮＤフィルタ駆動部３２を制御し、ステップＳ０４で読み出したシャッタ速度となるように、シャッタ駆動部３４を制御する（ステップＳ０５）。
【００７４】
制御部２４は、絞り羽根駆動部２８により調整された一対の絞り羽根２６ａ，２６ｂの位置と、ＮＤフィルタ駆動部３２により調整されたＮＤフィルタ３０の出没状態とからＦ値の実効値を取得し、シャッタ駆動部３４により調整されたシャッタからシャッタ速度Ｓの実効値を取得する（ステップＳ０６）。
【００７５】
制御部２４は、ステップＳ０４で読み出したＦ値及びシャッタ速度Ｓの制御値とステップＳ０６で取得したＦ値及びシャッタ速度Ｓの実効値とがそれぞれ一致するか否かを判断する（ステップＳ０７）。ステップＳ０７において、制御部２４は制御値と実効値とがすべて一致すると判断した場合（ステップＳ０２，Ｙ）はステップＳ１１に進み、一致しないものがあると判断した場合（ステップＳ０７，Ｎ）は所定時間待機後（ステップＳ０８）、ステップＳ０６に戻る。
【００７６】
次に、ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性がないと判断した場合（ステップＳ０２，Ｎ）、またはステップＳ０７においてＦ値とシャッタ速度Ｓの制御値と実効値とが一致すると判断した場合（ステップＳ０７，Ｙ）について説明する。
【００７７】
制御部２４は、プログラム線図に基づいて、メモリ３８に記憶されている露出制御テーブルのデータから、露出制御電圧ＥＶに対応するＦ値を読み出し、そのＦ値に対応するシャッタ速度Ｓを読み出し、増幅器１８に入力される電気信号に与えられる利得ＡＧＣ（Auto Gain Control）を決定する（ステップＳ１１）。ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性がない場合には、動画／静止画切替スイッチ３６より供給されるモード信号と、光量検出部２２より供給される光量信号に基づいて、増幅器１８に入力される電気信号に与えられる利得ＡＧＣを適正な値に制御することが望ましい。
【００７８】
制御部２４は、ステップＳ１１で読み出したＦ値とシャッタ速度Ｓの制御値となるように各駆動部２８，３２，３４を制御し、増幅器１８に入力される電気信号に与えられる利得ＡＧＣを制御する。すなわち、制御部２４は、ステップＳ１１より読み出したＦ値となるように、絞り羽根駆動部２８、ＮＤフィルタ駆動部３２を制御し、ステップＳ１１で読み出したシャッタ速度Ｓとなるように、シャッタ駆動部３４を制御し、ステップＳ１２で決定した利得ＡＧＣとなるように、増幅器１８を制御する（ステップＳ１２）。
【００７９】
制御部２４は、絞り羽根駆動部２８により調整された一対の絞り羽根２６ａ，２６ｂの位置と、ＮＤフィルタ駆動部３２により調整されたＮＤフィルタ３０の出没状態とからＦ値の実効値を取得し、シャッタ駆動部３４により調整されたシャッタ速度Ｓの実効値を取得し、増幅器１８の利得ＡＧＣの実効値を取得する（ステップＳ１３）。
【００８０】
制御部２４は、ステップＳ１２で読み出したＦ値，シャッタ速度Ｓ及びステップＳ１２で決定した利得ＡＧＣの制御値と、ステップＳ１３で取得したＦ値，シャッタ速度Ｓ，利得ＡＧＣの実効値とがそれぞれ一致するか否かを判断する（ステップＳ１４）。制御値と実効値とがすべて一致すると判断した場合（ステップＳ１４，Ｙ）はステップＳ１５に進み、一致しないものがあると判断した場合（ステップＳ１４，Ｎ）は所定時間待機後（ステップＳ２１）、ステップＳ１３に戻る。
【００８１】
ステップＳ１４で、制御部２４は制御値と実効値のすべてが一致すると判断した場合、光量検出部２２より現在の被写体の明るさを示す光量信号を取得し、取得した光量信号の値を評価値Ｙとして算出する（ステップＳ１５）。
【００８２】
制御部２４は、ステップＳ１５にて算出した評価値Ｙが所定範囲内にあるか否か、すなわち露出制御が適正か否かを判断する（ステップＳ１６）。制御部２４は、ステップＳ１５で算出した評価値Ｙが所定範囲内にあると判断した場合（ステップＳ１６，Ｙ）、所定時間待機後（ステップＳ２２）、ステップＳ１５に戻る。
【００８３】
制御部２４は、ステップＳ１５で算出した評価値Ｙが所定範囲内にないと判断した場合（ステップＳ１６，Ｎ）、一対の絞り羽根２６ａ，２６ｂの位置と、ＮＤフィルタ３０の出没状態とからＦ値の実効値を取得し、またシャッタ速度Ｓの実効値を取得して現在の露出制御電圧ＥＶ’を算出する（ステップＳ１７）。
【００８４】
制御部２４は、現在の露出制御電圧ＥＶ’と評価値Ｙに基づいて修正露出制御電圧ＥＶを算出し（ステップＳ１８）、ステップＳ０２に戻り上述の動作を繰り返す。
【００８５】
以上説明したように、プログラム線図を含む露出制御テーブルを用いて、ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避できる撮像装置であるので、いかなる露出制御状態であっても、被写体光学像の垂直解像度の低下を抑えて高画質な画像を得ることができる。なお、ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避できるＦ値の段階を１段階とする例を用いて説明したが、２段階以上回避する必要がある場合にも適用できるものである。また、ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避できる方法であれば、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１０ 撮像装置
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ 撮影レンズ
１４ ＣＣＤ（固体撮像素子）
１４ａ 受光面
１８ 増幅器
２２ 光量検出部
２４ 制御部
２６ 絞り開口
２６ａ，２６ｂ 絞り羽根
２８ 絞り羽根駆動部
３０ ＮＤフィルタ
３２ ＮＤフィルタ駆動部
３４ シャッタ駆動部
３８ メモリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子の受光面のシャッタを開閉するシャッタ駆動部と、
撮像レンズの絞り開口を形成する絞り羽根を駆動する絞り羽根駆動部と、
前記絞り開口に対して、前記固体撮像素子の前記受光面にて受光される被写体光学像の光量を調節するＮＤフィルタの位置を調整するＮＤフィルタ駆動部と、
前記固体撮像素子の前記受光面にて受光される前記被写体光学像の光量を検出し、前記被写体光学像の光量に基づく光量信号を出力する光量検出部と、
前記絞り開口の面積と前記絞り開口に対する前記ＮＤフィルタの位置とにより決められるＦ値と、前記シャッタを開閉するシャッタ速度と、露出量を示す露出制御電圧との対応関係を示す露出制御テーブルを記憶するメモリと、
前記光量信号に基づいて目標となる前記露出制御電圧を算出し、前記露出制御テーブルから前記露出制御電圧に対応する前記Ｆ値を読み出し、前記Ｆ値を用いて前記絞り羽根駆動部と前記ＮＤフィルタ駆動部とを制御するときに前記ＮＤフィルタが前記絞り開口の一部に掛かる状態であるＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があるか否かを判断し、前記ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性はないと判断した場合は前記露出制御テーブルから前記Ｆ値に対応する前記シャッタ速度を読み出し、前記ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があると判断した場合は前記ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するように前記露出制御テーブルから前記Ｆ値を再度読み出し、前記露出制御テーブルから再度読み出した前記Ｆ値に対応する前記シャッタ速度を読み出して、前記露出制御テーブルから読み出した前記Ｆ値に基づいて前記絞り羽根駆動部と前記ＮＤフィルタ駆動部とを制御し、前記露出制御テーブルから読み出した前記シャッタ速度に基づいて前記シャッタ駆動部を制御して露出制御する制御部と
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記ＮＤフィルタ半掛かり状態は、前記絞り開口に対して前記ＮＤフィルタの光学濃度が異なる少なくとも２つの領域が掛かる状態を含むことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記固体撮像素子の前記受光面にて受光される被写体光学像の光量に基づく電気信号を所定の利得で増幅する増幅器を有し、
前記制御部は、前記ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性がないと判断した場合は、前記増幅器で与える前記利得を決定し、前記増幅器が前記電気信号に前記利得を与えるように制御す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。
【請求項４】
前記制御部は、撮像される画像の種類に基づいて前記露出制御電圧を算出することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
固体撮像素子の受光面にて受光される被写体光学像の光量を検出し、前記被写体光学像の光量に基づく光量信号を出力し、前記光量信号に基づいて目標となる露出量を示す露出制御電圧を算出し、絞り羽根を駆動することにより調節される撮像レンズの絞り開口の面積と前記絞り開口に対して前記固体撮像素子の前記受光面にて受光される前記被写体光学像の光量を調節するＮＤフィルタの位置とにより決められるＦ値と、前記固体撮像素子の前記受光面のシャッタを開閉するシャッタ速度及び前記露出制御電圧の対応関係を示す露出制御テーブルを記憶するメモリから、前記露出制御電圧に対応する前記Ｆ値を読み出し、前記Ｆ値を用いて前記絞り羽根と前記ＮＤフィルタとの駆動を制御するときに前記ＮＤフィルタが前記絞り開口の一部に掛かる状態であるＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があるか否かを判断し、前記ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性はないと判断した場合は前記露出制御テーブルから前記Ｆ値に対応する前記シャッタ速度を読み出し、前記ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があると判断した場合は前記ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するように前記露出制御テーブルから前記Ｆ値を再度読み出し、前記露出制御テーブルから再度読み出した前記Ｆ値に対応する前記シャッタ速度を読み出して、前記露出制御テーブルから読み出した前記Ｆ値に基づいて前記絞り羽根と前記ＮＤフィルタとを駆動するように制御し、前記露出制御テーブルから読み出した前記シャッタ速度に基づいて前記シャッタを駆動するように制御して撮像装置の露出を制御することを特徴とする露出制御方法。
【請求項６】
前記ＮＤフィルタ半掛かり状態は、前記絞り開口に対して前記ＮＤフィルタの光学濃度が異なる少なくとも２つの領域が掛かる状態を含むことを特徴とする請求項５記載の露出制御方法。
【請求項７】
前記ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性がないと判断した場合は、前記固体撮像素子の前記受光面にて受光される前記被写体光学像の光量に基づく電気信号を増幅する増幅器の利得を決定し、前記増幅器が前記電気信号に前記利得を与えるように制御することを特徴とする請求項５または６記載の露出制御方法。
【請求項８】
撮像される画像の種類に基づいて前記露出制御電圧を算出することを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の露出制御方法。
【請求項１】
固体撮像素子の受光面のシャッタを開閉するシャッタ駆動部と、
撮像レンズの絞り開口を形成する絞り羽根を駆動する絞り羽根駆動部と、
前記絞り開口に対して、前記固体撮像素子の前記受光面にて受光される被写体光学像の光量を調節するＮＤフィルタの位置を調整するＮＤフィルタ駆動部と、
前記固体撮像素子の前記受光面にて受光される前記被写体光学像の光量を検出し、前記被写体光学像の光量に基づく光量信号を出力する光量検出部と、
前記絞り開口の面積と前記絞り開口に対する前記ＮＤフィルタの位置とにより決められるＦ値と、前記シャッタを開閉するシャッタ速度と、露出量を示す露出制御電圧との対応関係を示す露出制御テーブルを記憶するメモリと、
前記光量信号に基づいて目標となる前記露出制御電圧を算出し、前記露出制御テーブルから前記露出制御電圧に対応する前記Ｆ値を読み出し、前記Ｆ値を用いて前記絞り羽根駆動部と前記ＮＤフィルタ駆動部とを制御するときに前記ＮＤフィルタが前記絞り開口の一部に掛かる状態であるＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があるか否かを判断し、前記ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性はないと判断した場合は前記露出制御テーブルから前記Ｆ値に対応する前記シャッタ速度を読み出し、前記ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があると判断した場合は前記ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するように前記露出制御テーブルから前記Ｆ値を再度読み出し、前記露出制御テーブルから再度読み出した前記Ｆ値に対応する前記シャッタ速度を読み出して、前記露出制御テーブルから読み出した前記Ｆ値に基づいて前記絞り羽根駆動部と前記ＮＤフィルタ駆動部とを制御し、前記露出制御テーブルから読み出した前記シャッタ速度に基づいて前記シャッタ駆動部を制御して露出制御する制御部と
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記ＮＤフィルタ半掛かり状態は、前記絞り開口に対して前記ＮＤフィルタの光学濃度が異なる少なくとも２つの領域が掛かる状態を含むことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記固体撮像素子の前記受光面にて受光される被写体光学像の光量に基づく電気信号を所定の利得で増幅する増幅器を有し、
前記制御部は、前記ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性がないと判断した場合は、前記増幅器で与える前記利得を決定し、前記増幅器が前記電気信号に前記利得を与えるように制御す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。
【請求項４】
前記制御部は、撮像される画像の種類に基づいて前記露出制御電圧を算出することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
固体撮像素子の受光面にて受光される被写体光学像の光量を検出し、前記被写体光学像の光量に基づく光量信号を出力し、前記光量信号に基づいて目標となる露出量を示す露出制御電圧を算出し、絞り羽根を駆動することにより調節される撮像レンズの絞り開口の面積と前記絞り開口に対して前記固体撮像素子の前記受光面にて受光される前記被写体光学像の光量を調節するＮＤフィルタの位置とにより決められるＦ値と、前記固体撮像素子の前記受光面のシャッタを開閉するシャッタ速度及び前記露出制御電圧の対応関係を示す露出制御テーブルを記憶するメモリから、前記露出制御電圧に対応する前記Ｆ値を読み出し、前記Ｆ値を用いて前記絞り羽根と前記ＮＤフィルタとの駆動を制御するときに前記ＮＤフィルタが前記絞り開口の一部に掛かる状態であるＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があるか否かを判断し、前記ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性はないと判断した場合は前記露出制御テーブルから前記Ｆ値に対応する前記シャッタ速度を読み出し、前記ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性があると判断した場合は前記ＮＤフィルタ半掛かり状態を回避するように前記露出制御テーブルから前記Ｆ値を再度読み出し、前記露出制御テーブルから再度読み出した前記Ｆ値に対応する前記シャッタ速度を読み出して、前記露出制御テーブルから読み出した前記Ｆ値に基づいて前記絞り羽根と前記ＮＤフィルタとを駆動するように制御し、前記露出制御テーブルから読み出した前記シャッタ速度に基づいて前記シャッタを駆動するように制御して撮像装置の露出を制御することを特徴とする露出制御方法。
【請求項６】
前記ＮＤフィルタ半掛かり状態は、前記絞り開口に対して前記ＮＤフィルタの光学濃度が異なる少なくとも２つの領域が掛かる状態を含むことを特徴とする請求項５記載の露出制御方法。
【請求項７】
前記ＮＤフィルタ半掛かり状態となる可能性がないと判断した場合は、前記固体撮像素子の前記受光面にて受光される前記被写体光学像の光量に基づく電気信号を増幅する増幅器の利得を決定し、前記増幅器が前記電気信号に前記利得を与えるように制御することを特徴とする請求項５または６記載の露出制御方法。
【請求項８】
撮像される画像の種類に基づいて前記露出制御電圧を算出することを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の露出制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−３３０１１（Ｐ２０１０−３３０１１Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９４６２９（Ｐ２００９−９４６２９）
【出願日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
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