絞り制御装置及び撮像装置
【課題】 撮像光学系の焦点調整における精度低下を防止する。
【解決手段】 入射する被写体光の光量を調整する絞り手段と、絞り手段により光量が調整された被写体光に基づく輝度値を所定間隔毎に算出する測光演算手段と、所定間隔毎に算出した輝度値を用いた露出演算を実行する露出演算手段と、露出演算により求めた絞り手段の絞り値、前回の露出制御に用いられた絞り手段の絞り値、及び撮像光学系の焦点調整における絞り手段の絞り値の有効範囲に基づいて、次回の露出制御における絞り手段の絞り値を設定する絞り値設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【解決手段】 入射する被写体光の光量を調整する絞り手段と、絞り手段により光量が調整された被写体光に基づく輝度値を所定間隔毎に算出する測光演算手段と、所定間隔毎に算出した輝度値を用いた露出演算を実行する露出演算手段と、露出演算により求めた絞り手段の絞り値、前回の露出制御に用いられた絞り手段の絞り値、及び撮像光学系の焦点調整における絞り手段の絞り値の有効範囲に基づいて、次回の露出制御における絞り手段の絞り値を設定する絞り値設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絞り制御装置及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラに代表される撮像装置は、取り込まれたスルー画像を表示画面に順次表示させる、所謂ライブビュー表示を行うものが一般的である。このライブビュー表示においては、スルー画像を取り込む際の露出演算が繰り返し実行され、露出演算の結果に基づいた露出制御が実行されることから、微妙な輝度値の変化が繰り返される場合には、ライブビュー表示において、明るさに対するハンチング現象が生じてしまう。このハンチング現象を抑止し、スルー画像の露出を安定させる方法として、例えばヒステリシスをもったＥＶ線図を用いた露出制御を行うことが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３４９６７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この特許文献１では、ヒステリシスをもったＥＶ線図を用いた露出制御を行い、絞り値の変化を抑えることでハンチング現象が防止される。しかしながら、この特許文献１においては、露出制御を重視していることから、撮像光学系の焦点調整において有効となる絞り値の有効範囲（設定可能範囲）を考慮していない。このため、撮像光学系の焦点調整における精度が低下するという欠点がある。
【０００５】
本発明は、撮像光学系の焦点調整における精度低下を防止することができるようにした絞り制御装置及び撮像装置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】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の絞り制御装置は、入射する被写体光の光量を調整する絞り手段と、前記絞り手段により光量が調整された前記被写体光に基づく輝度値を所定間隔毎に算出する測光演算手段と、前記所定間隔毎に算出した前記輝度値を用いた露出演算を実行する露出演算手段と、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値、前回の露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値、及び撮像光学系の焦点調整における前記絞り手段の絞り値の有効範囲に基づいて、次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値を設定する絞り値設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、前記絞り値設定手段は、前記有効範囲の最小値が、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値以上で、かつ前記前回の露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値未満となる場合に、前記次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値として、前記有効範囲の最小値を設定するものである。
【０００８】
また、前記絞り値設定手段は、前記有効範囲の最小値が、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値及び前記露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値をそれぞれ超過する場合に、前記次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値として、前記前回の露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値を設定するものである。
【０００９】
また、前記絞り値設定手段は、前記前回の露出制御に用いられた輝度値と前記測光演算手段により求まる輝度値との差分の絶対値が閾値未満となる場合に、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値、前記前回の露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値及び前記有効範囲に基づいて、前記次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値を設定するものである。
【００１０】
また、前記絞り値設定手段は、前記前回の露出制御に用いられた輝度値と前記測光演算手段により求まる輝度値との差分の絶対値が閾値を超過する場合に、前記次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値として、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値を設定するものである。
【００１１】
さらに、前記絞り値設定手段は、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値が前記前回の露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値以下となる場合に、前記次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値として、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値を設定するものである。
【００１２】
また、本発明の撮像装置は、上述した絞り制御装置と、前記絞り手段により光量が調整された前記被写体光を受光することで得られる画像信号を前記所定間隔毎に出力する撮像素子と、を備え、前記測光演算手段は、前記撮像素子から前記所定間隔毎に出力される画像信号に基づいて前記輝度値を算出することを特徴とする。
【００１３】
この場合、前記露出演算手段は、前記測光演算手段により算出された前記輝度値及び前記絞り値設定手段により設定された絞り値を用いた露出演算を再度実行することが好ましい。
【００１４】
また、前記露出演算手段により再度実行される露出演算の結果に基づいて露出制御を行う露出制御手段を、さらに備え、前記撮像素子は、前記露出制御手段による露出制御に基づく画像信号を出力するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、撮像光学系の焦点調整における精度低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の絞り制御装置を用いた撮像装置の構成を示す図である。
【図２】ライブビュー表示における露出制御の流れを示すフローチャートである。
【図３】（Ａ）露出演算により算出された絞り値Ａｖ１が、露出制御に用いられた絞り値Ａｖよりも小さい場合、（Ｂ）絞り値の設定可能範囲の最小値Ａｖｍｉｎが絞り値Ａｖから絞り値Ａｖ１までの範囲に含まれる場合、（Ｃ）絞り値の設定可能範囲の最小値Ａｖｍｉｎが絞り値Ａｖ及び絞り値Ａｖ１をそれぞれ超過する場合について示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本実施形態の撮影装置の一例としてのデジタルカメラの概略を示す。デジタルカメラ１０は、レンズユニット１１と、該レンズユニット１１が着脱可能なカメラボディ１２とから構成される。レンズユニット１１とカメラボディ１２とには、雄雌の関係をなす一対のマウント１３，１４がそれぞれ設けられる。レンズユニット１１をカメラボディ１２に装着する際には、レンズユニット１１に設けられたマウント１３をバヨネット機構等でカメラボディ１２のマウント１４に結合する。また、これらマウント１３，１４にはそれぞれ電気接点が設けられる。レンズユニット１１をカメラボディ１２に装着したときには、それぞれのマウント１３，１４に設けられた電気接点が接触し、両者の電気的な接続が確立される。
【００１８】
次に、レンズユニット１１の構成を説明する。レンズユニット１１は、撮像光学系２１、レンズ駆動機構２２、絞り２３、絞り駆動機構２４およびレンズ駆動制御回路２５等を備えている。レンズ駆動機構２２及び絞り駆動機構２４は、レンズ駆動制御回路２５に、それぞれ接続される。
【００１９】
撮像光学系２１は、ズームレンズやフォーカスレンズ等の複数のレンズから構成される。撮像光学系２１を構成するレンズは、レンズ駆動機構２２によって光軸（Ｌ）方向に移動可能となる。撮像光学系２１の各レンズの位置は不図示のエンコーダによって検出される。検出される各レンズの位置を示す検出信号は、レンズ駆動制御回路２５に出力される。レンズ駆動制御回路２５は、入力される検出信号を受けて、撮影時の撮影距離や焦点距離を算出する。これら算出された値は、カメラボディ１２に出力される。また、レンズ駆動制御回路２５は、撮像光学系２１を構成する各レンズのレンズ情報に基づいて、撮像光学系２１の焦点調整における絞り値の設定可能範囲を算出する。なお、絞り値の設定可能範囲とは、焦点調整の精度を保証する絞り値の最小値から最大値の範囲である。そして、レンズ駆動制御回路２５は、算出された絞り値の設定可能範囲における最小値の情報をカメラボディ１２に出力する。なお、レンズ駆動制御回路２５により、絞り値の設定可能範囲の最小値の情報をカメラボディ１２に出力するとしているが、これに限定される必要はなく、絞り値の設定可能範囲の情報をカメラボディ１２に出力してもよい。
【００２０】
絞り２３は、カメラボディ１２への入射光量を絞り羽根の開閉で調整する。絞り駆動機構２４は、絞り２３の開口度（開口径）を制御する。レンズ駆動制御回路２５は、マウント１３，１４の電気接点を介してカメラボディ１２との通信を行うとともに、レンズユニット１１での各種制御を実行する。また、レンズ駆動制御回路２５は、ＲＯＭ（図示省略）に記録されたレンズデータなどをカメラボディ１２に送信する。
【００２１】
ところで、図１においては、レンズユニット１１がカメラボディ１２に着脱自在な、所謂一眼レフタイプのデジタルカメラ１０の例を取り上げているが、これに限定する必要はなく、レンズユニット１１がカメラボディ１２に固定される、所謂コンパクトタイプのデジタルカメラであってもよい。
【００２２】
また、図１においては、クイックリターンミラー、サブミラー、ファインダ光学系などについては触れていないが、これら構成を備えた一眼レフタイプのデジタルカメラであってもよいし、これら構成を省略したものでもよい。
【００２３】
次に、カメラボディ１２の構成を説明する。カメラボディ１２は、撮像素子３１、メカニカルシャッタ３２、シャッタ駆動機構３３、画像処理回路３４、表示制御回路３５、表示装置３６、圧縮伸長回路３７、画像記憶部３８、ボディ駆動制御回路３９、操作部材４０等を備えている。
【００２４】
撮像素子３１は、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサから構成される。上述したレンズユニット１１を介してカメラボディ１２に入射される被写体光は、メカニカルシャッタ３２を通過し、撮像素子３１に入射する。撮像素子３１は被写体光を電荷に変換（光電変換）し、変換された電荷を蓄積する。この蓄積された電荷は、画像信号として撮像素子３１から画像処理回路３４に向けて出力される。なお、撮像素子３１から出力された画像信号は、不図示のＡ／Ｄ変換部によりデジタルの画像信号に変換された後、画像処理回路３４に入力される。なお、ライブビュー表示を行う場合には、撮像素子３１は、例えば３０ｆｐｓなどの所定のフレームレートにて、スルー画像の元になる画像信号（スルー画像信号）を出力する。
【００２５】
メカニカルシャッタ３２は、その閉じ動作時に入射させる被写体光を遮光し、その開き動作時に被写体光を撮像素子３１に入射させる。シャッタ駆動機構４０は、メカニカルシャッタ３２の開閉動作を実行する。
【００２６】
画像処理回路３４は、ライブビュー表示を行う場合、入力されるスルー画像信号に基づいてＡＥ評価値を算出する。また、画像処理回路３４は、入力されるスルー画像信号に対して表示装置３６に表示するための画像処理を実行する。画像処理回路３４は、撮像処理時に入力される画像信号（本画像信号）に対して表示装置３６に表示するための画像処理、及び画像データとして記憶するための画像処理を行う。
【００２７】
この画像処理回路３４は、表示装置３６に表示させる画像信号に対して解像度（画素数）変換処理を施す。この解像度変換処理の後、画像処理回路３４は、処理済みの画像信号を表示制御回路３５に出力する。表示制御回路３５は、入力される画像信号に基づく画像を表示装置３６に表示する。
【００２８】
圧縮伸長回路３７は、入力される画像信号に対して圧縮処理を施す。圧縮処理された画像信号（以下、符号化データ）は、撮影時の露出条件などの情報とともに１つの画像ファイルにまとめられ、画像記憶部３８に記憶される。また、画像記憶部３８に記憶された画像ファイルに基づく画像を表示する場合には、画像ファイルの符号化データに対して伸長処理を施す。
【００２９】
ここで、画像記憶部３８は、カメラボディ１２に内蔵される不揮発性メモリやハードディスクドライブであってもよいし、カメラボディ１２に対して着脱可能なメモリカード、磁気ディスク、光学ディスクであってもよい。
【００３０】
ボディ駆動制御回路３９は、不図示のマイクロコンピュータ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成される。ボディ駆動制御回路３９は、撮像素子３１、シャッタ駆動機構３３、画像処理回路３４、表示制御回路３５、圧縮伸長回路３７、画像記憶部３８などの駆動制御を実行する。ボディ駆動制御回路３９は、測光演算部４５、露出演算部４６及び露出制御部４７などの機能を有している。測光演算部４５は、画像処理回路３４により算出されたＡＥ評価値を用いて輝度値を求める。また、露出演算部４６は、ライブビュー表示及び撮像時の露出演算を実行する。露出制御部４７は、露出演算部４６における露出演算の結果に基づいた露出制御を実行する。
【００３１】
次に、ライブビュー表示時の露出制御の処理の流れについて、図２のフローチャートに基づいて説明する。なお、図示は省略するが、デジタルカメラ１０の主電源をオンにすると、説明を省略した初期化動作が実行される。この初期化動作が実行された後、デジタルカメラ１０における設定が撮影モードである場合に、表示装置３６においてライブビュー表示が開始される。以下、前回の露出制御で使用された輝度値、絞り値をＢｖ、Ａｖとし、露出演算により算出される輝度値、絞り値をＢｖ１、Ａｖ１と称する。なお、これら値は、ＡＰＥＸ換算した値である。
【００３２】
ステップＳ１０１は、輝度値Ｂｖ１を算出する処理である。ボディ駆動制御回路３９による露出制御が実行されると、撮像素子３１から画像処理回路３４に対してスルー画像信号が出力される。画像処理回路３４は、入力されたスルー画像信号を用いてＡＥ評価値を算出する。画像処理回路３４は、算出したＡＥ評価値をボディ駆動制御回路３９に出力する。ボディ駆動制御回路３９は、入力されたＡＥ評価値を用いて、輝度値Ｂｖ１を算出する。
【００３３】
ステップＳ１０２は、露光演算を行う処理である。ボディ駆動制御回路３９は、ステップＳ１０１により求めた輝度値Ｂｖ１とライブビュー表示用のプログラム線図（ＥＶ線図）とを用いて、露出演算を行う。これにより、絞り値Ａｖ１が算出される。
【００３４】
ステップＳ１０３は、算出された絞り値Ａｖ１が、前回の露出制御に用いられた絞り値Ａｖを越えているか否かを判定する処理である。ボディ駆動制御回路３９は、下記の（１）式を満足するか否かを判定する。
絞り値Ａｖ１＞絞り値Ａｖ・・・（１）
ボディ駆動制御回路３９は、（１）式を満足する場合に、ステップＳ１０３の判定処理をＹｅｓとする。この場合は、ステップＳ１０４に進む。一方、ボディ駆動制御回路３９は、（１）式を満足しない場合に、ステップＳ１０３の判定処理をＮｏとする。この場合は、ステップＳ１０９に進む。
【００３５】
なお、このステップＳ１０３においては、絞り値Ａｖ１が絞り値Ａｖを超過するか否かを判定しているが、これに限定する必要はなく、絞り値Ａｖ１が絞り値Ａｖ以上であるか否かを判定してもよい。
【００３６】
ステップＳ１０４は、前回の露出制御に用いられた輝度値Ｂｖと算出された輝度値Ｂｖ１との差分の絶対値が閾値未満となるか否かを判定する処理である。ボディ駆動制御回路３９は、下記の（２）式を満足するか否かを判定する。
｜輝度値Ｂｖ−輝度値Ｂｖ１｜＜０．５・・・（２）
ボディ駆動制御回路３９は、（２）式を満足する場合に、ステップＳ１０４の判定処理をＹｅｓとする。この場合は、ステップＳ１０５に進む。一方、ボディ駆動制御回路３９は、（２）式を満足しない場合に、ステップＳ１０４の判定処理をＮｏとする。この場合は、ステップＳ１０９に進む。
【００３７】
なお、上述した（２）式においては、閾値として輝度値０．５を挙げているが、輝度値の変動が微小であるか否かを判定できればよいので、閾値として輝度値０．５を用いる必要はない。また、ステップＳ１０４においては、前回の露出制御に用いられた輝度値Ｂｖと算出された輝度値Ｂｖ１との差分の絶対値が閾値未満となるか否かを判定しているが、これに限定する必要はなく、前回の露出制御に用いられた輝度値Ｂｖと算出された輝度値Ｂｖ１との差分の絶対値が閾値以下となるか否かを判定してもよい。
【００３８】
ステップＳ１０５は、絞り値の設定可能範囲を算出する処理である。ボディ駆動制御回路３９は、レンズ駆動制御回路２５に対して、絞り値の設定可能範囲の算出を行う旨の指示を行う。これを受けて、レンズ駆動制御回路２５は、撮像光学系２１を構成する各レンズのレンズ情報に基づいて、絞り値の設定可能範囲を算出する。絞り値の設定可能範囲を算出した後、レンズ駆動制御回路２５は、算出された絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎの情報をボディ駆動制御回路３９に出力する。
【００３９】
ステップＳ１０６は、露出演算にて算出された絞り値Ａｖ１が、絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎ以上で、且つ前回の露出制御で使用された絞り値Ａｖが、絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎ未満であるか否かを判定する処理である。ボディ駆動制御回路３９は、下記の（３）式及び（４）式を満足するか否かを判定する。
【００４０】
絞り値Ａｖ１≧絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎ・・・（３）
絞り値Ａｖ＜絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎ・・・（４）
ボディ駆動制御回路３９は、（３）式及び（４）式を満足する場合、ステップＳ１０６の判定をＹｅｓとする。この場合、ステップＳ１０７に進む。一方、ボディ駆動制御回路３９は、（３）式又は（４）式のいずれかを満足しない場合、又は（３）式及び（４）式の両式を満足しない場合、ステップＳ１０６の判定をＮｏとする。この場合、ステップＳ１０８に進む。
【００４１】
なお、ステップＳ１０６においては、（３）式及び（４）式の両式を満足するか否かを判定しているが、これに限定される必要はなく、下記の（５）式を満足するか否かを判定してもよい。
【００４２】
絞り値Ａｖ＜絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎ≦絞り値Ａｖ１・・・（５）
このステップＳ１０６においては、露出演算にて算出された絞り値Ａｖ１が、絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎ以上で、且つ前回の露出制御で使用された絞り値Ａｖが、絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎ未満であるか否かを判定しているが、これに限定される必要はなく、露出演算にて算出された絞り値Ａｖ１が、絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎを超過し、且つ前回の露出制御で使用された絞り値Ａｖが、絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎ以下であるか否かを判定してもよい。また、この他に、露出演算にて算出された絞り値Ａｖ１が、絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎ以上で、且つ前回の露出制御で使用された絞り値Ａｖが、絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎ以下であるか否かを判定する、或いは露出演算にて算出された絞り値Ａｖ１が、絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎを超過し、且つ前回の露出制御で使用された絞り値Ａｖが、絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎ未満であるか否かを判定してもよい。
【００４３】
ステップＳ１０７は、新たに設定される絞り値Ａｖを絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎに設定する処理である。このステップＳ１０７の処理は、ステップＳ１０６の判定処理がＹｅｓとなる場合に実行される。
【００４４】
ステップＳ１０８は、新たに設定される絞り値Ａｖを絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎに設定する処理である。このステップＳ１０８の処理は、ステップＳ１０６の判定処理がＮｏとなる場合に実行される。
【００４５】
ステップＳ１０９は、新たに設定される絞り値Ａｖを算出した絞り値Ａｖ１に設定する処理である。このステップＳ１０９の処理は、ステップＳ１０３の判定処理がＮｏとなる場合、又は、ステップＳ１０４の判定処理がＮｏとなる場合に実行される。
【００４６】
ステップＳ１１０は、露出制御を行う処理である。ボディ駆動制御回路３９は、ステップＳ１０１にて算出された輝度値Ｂｖ１を次回の露出制御における輝度値Ｂｖとして設定する。そして、ボディ駆動制御回路３９は、設定された輝度値Ｂｖ及び絞り値Ａｖを用いて再度露出演算を行う。これにより、露光時間（シャッタ速度）Ｔｖ、撮影感度Ｓｖが算出される。この露出演算の後、ボディ駆動制御回路３９は、求めた値を用いた露出制御を実行する。これにより、新たに求めた露出条件に基づいたスルー画像信号が取得される。画像処理回路３４は、得られたスルー画像信号に対して、表示装置３６に表示するための画像処理を施し、表示制御回路３５に出力する。これを受けて、表示制御回路３５は、表示装置３６にスルー画像を表示する。
【００４７】
ステップＳ１１１は、ライブビュー表示を終了するか否かを判定する処理である。操作部材４０の操作に基づいた操作信号は、ボディ駆動制御回路３９に入力される。この操作部材４０の操作に基づいた操作信号がボディ駆動制御回路３９に入力されると、ボディ駆動制御回路３９は、入力される操作信号がライブビュー表示の終了を示す操作信号であるか否かを判定する。ボディ駆動制御回路３９は、入力される操作信号がライブビュー表示の終了を示す操作信号であると判定した場合、ステップＳ１１１の判定処理をＹｅｓとする。この場合、ボディ駆動制御回路３９は、表示制御回路３５に、ライブビュー表示を停止する旨の信号を出力する。この信号を受けて、表示制御回路３５は、表示装置３６におけるライブビュー表示を停止する。つまり、図２のフローチャートの処理が終了する。
【００４８】
一方、ボディ駆動制御回路３９は、入力される操作信号がライブビュー表示の終了を示す操作信号でないと判定した場合、ステップＳ１１１の判定処理をＮｏとする。この場合は、ステップＳ１０１に戻り、引き続きライブビュー表示が実行される。また、操作部材４０の操作が行われない場合には、操作部材４０の操作に基づいた操作信号がボディ駆動制御回路３９に入力されないことから、この場合も、ボディ駆動制御回路３９は、ステップＳ１１１の判定処理をＮｏとする。この場合も、ステップＳ１０１に戻り、引き続きライブビュー表示が実行される。
【００４９】
図３（Ａ）に示すように、露出演算により算出された絞り値Ａｖ１が、前回の露出制御で設定された絞り値Ａｖ以下となるときには、開口径を開放するように絞り２３が駆動される。この場合には、新たに算出された絞り値Ａｖ１が、新たな露出制御における絞り値Ａｖとして設定される。
【００５０】
新たに算出された絞り値Ａｖ１が、前回の露出制御で設定された絞り値Ａｖを超過するときには、開口径を絞るように絞り２３が駆動制御される。この場合、前回の露出演算で使用された輝度値Ｂｖと、露出演算で算出された輝度値Ｂｖ１との差分の絶対値が算出される。前回の露出制御で使用される輝度値Ｂｖと、露出演算で算出された輝度値Ｂｖ１との差分が閾値以上となる、つまり輝度値の変動が大きい場合には、露出演算により算出された絞り値Ａｖ１が、次回の露出制御における絞り値Ａｖとして設定される。
【００５１】
なお、前回の露出制御で使用される輝度値Ｂｖと、露出演算で算出された輝度値Ｂｖ１との差分が閾値未満となる、つまり輝度値の変動が小さい場合には、次回の露出制御で使用される絞り値Ａｖの設定では、露出演算により算出されたＡｖ１、前回の露出制御に使用された絞り値Ａｖの他に、撮像光学系２１の各レンズのレンズ情報から算出される絞り値の設定可能範囲が考慮される。
【００５２】
図３（Ｂ）に示すように、前回の露出制御で使用された絞り値Ａｖ、露出演算にて算出された絞り値Ａｖ１及び絞り値の設定可能範囲の最小値Ａｖｍｉｎとの相対関係において、絞り値Ａｖ１よりも絞り値の設定可能範囲の最小値Ａｖｍｉｎが絞り値Ａｖ１以上で、且つ、絞り値の設定可能範囲の最小値Ａｖｍｉｎが絞り値Ａｖ以下となる場合には、絞り値の設定可能範囲の最小値Ａｖｍｉｎが、次回の露出制御における絞り値Ａｖとして設定される。
【００５３】
一方、図３（Ｃ）に示すように、前回の露出制御で設定された絞り値Ａｖ、露出演算にて算出された絞り値Ａｖ１及び絞り値の設定可能範囲の最小値Ａｖｍｉｎとの関係において、絞り値の設定可能範囲の最小値Ａｖｍｉｎが、絞り値Ａｖ、絞り値Ａｖ１の双方を超過する場合には、前回の露出制御で設定された絞り値Ａｖが、次回の露出制御における絞り値Ａｖとして再度設定される。
【００５４】
つまり、前後する露出制御間の輝度変化が小さいときには、絞り値の設定可能範囲の最小値Ａｖｍｉｎが、前回の露出制御で使用された絞り値Ａｖから露出演算にて算出された絞り値Ａｖ１までの範囲に含まれている場合にのみ、次回の露出制御における絞り値Ａｖとして設定され、それ以外の場合には、前回の露出制御で使用された絞り値Ａｖが引き続き次回の露出制御で使用される絞り値として設定される。ここで、絞り値の設定可能範囲は、撮像光学系２１の各レンズのレンズ情報から算出される範囲、言い換えれば、撮像光学系２１の焦点調整に適した絞り値の範囲である。つまり、次回の露出制御における絞り値として、絞り値の設定可能範囲の最小値Ａｖｍｉｎが設定され場合には、撮像光学系２１における焦点調整を考慮した絞り値となる。これにより、撮像光学系２１の焦点調整における精度低下を防止することが可能となる。
【００５５】
一方、その他の場合には、前回の露出制御で使用された絞り値Ａｖが引き続き用いられるので、絞りにおける開口径を頻繁に変化させずに済む。この結果、ライブビュー表示における明るさのハンチング現象の発生を抑止することができる。また、絞りの開口径を頻繁に変化させたときの動作音の発生が低減される。これにより、動作音に対するユーザの不快感を低減し、また、デジタルカメラ１０における消費電力を抑えることができる。
【００５６】
本実施形態では、撮像素子から出力される画像信号に基づいて輝度値を算出する場合について説明しているが、これに限定される必要はなく、デジタルカメラに測光センサを設け、この測光センサから出力される信号を用いて輝度値を算出することも可能である。
【００５７】
本実施形態では、撮影装置の一例としてのデジタルカメラを例に取り上げているが、これに限定されるものではなく、カメラ機能を備えた携帯電話機などの携帯型端末機や、カメラ及びＰＣからなるカメラシステムに本発明を用いることが可能である。
【００５８】
また、この他に、図１に示すレンズ駆動制御回路、ボディ駆動制御回路の機能や、図２のフローチャートの処理を実行することが可能な絞り制御装置であってもよい。
【００５９】
さらに、図１に示すレンズ駆動制御回路、ボディ駆動制御回路の機能や、図２のフローチャートの処理をコンピュータに実行させることが可能な絞り制御プログラムであってもよい。この絞り制御プログラムは、メモリカード、光学ディスク、磁気ディスクなど、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されていることが好ましい。
【符号の説明】
【００６０】
１０…デジタルカメラ、１１…レンズユニット、１２…カメラボディ、２１…撮像光学系、２３…絞り、２５…レンズ駆動制御回路、３１…撮像素子、３２…メカニカルシャッタ、３４…画像処理回路、３５…表示制御回路、３６…表示装置、３９…ボディ駆動制御回路、４５…測光演算部、４６…露出演算部、４７…露出制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絞り制御装置及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラに代表される撮像装置は、取り込まれたスルー画像を表示画面に順次表示させる、所謂ライブビュー表示を行うものが一般的である。このライブビュー表示においては、スルー画像を取り込む際の露出演算が繰り返し実行され、露出演算の結果に基づいた露出制御が実行されることから、微妙な輝度値の変化が繰り返される場合には、ライブビュー表示において、明るさに対するハンチング現象が生じてしまう。このハンチング現象を抑止し、スルー画像の露出を安定させる方法として、例えばヒステリシスをもったＥＶ線図を用いた露出制御を行うことが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３４９６７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この特許文献１では、ヒステリシスをもったＥＶ線図を用いた露出制御を行い、絞り値の変化を抑えることでハンチング現象が防止される。しかしながら、この特許文献１においては、露出制御を重視していることから、撮像光学系の焦点調整において有効となる絞り値の有効範囲（設定可能範囲）を考慮していない。このため、撮像光学系の焦点調整における精度が低下するという欠点がある。
【０００５】
本発明は、撮像光学系の焦点調整における精度低下を防止することができるようにした絞り制御装置及び撮像装置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】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の絞り制御装置は、入射する被写体光の光量を調整する絞り手段と、前記絞り手段により光量が調整された前記被写体光に基づく輝度値を所定間隔毎に算出する測光演算手段と、前記所定間隔毎に算出した前記輝度値を用いた露出演算を実行する露出演算手段と、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値、前回の露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値、及び撮像光学系の焦点調整における前記絞り手段の絞り値の有効範囲に基づいて、次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値を設定する絞り値設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、前記絞り値設定手段は、前記有効範囲の最小値が、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値以上で、かつ前記前回の露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値未満となる場合に、前記次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値として、前記有効範囲の最小値を設定するものである。
【０００８】
また、前記絞り値設定手段は、前記有効範囲の最小値が、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値及び前記露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値をそれぞれ超過する場合に、前記次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値として、前記前回の露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値を設定するものである。
【０００９】
また、前記絞り値設定手段は、前記前回の露出制御に用いられた輝度値と前記測光演算手段により求まる輝度値との差分の絶対値が閾値未満となる場合に、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値、前記前回の露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値及び前記有効範囲に基づいて、前記次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値を設定するものである。
【００１０】
また、前記絞り値設定手段は、前記前回の露出制御に用いられた輝度値と前記測光演算手段により求まる輝度値との差分の絶対値が閾値を超過する場合に、前記次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値として、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値を設定するものである。
【００１１】
さらに、前記絞り値設定手段は、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値が前記前回の露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値以下となる場合に、前記次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値として、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値を設定するものである。
【００１２】
また、本発明の撮像装置は、上述した絞り制御装置と、前記絞り手段により光量が調整された前記被写体光を受光することで得られる画像信号を前記所定間隔毎に出力する撮像素子と、を備え、前記測光演算手段は、前記撮像素子から前記所定間隔毎に出力される画像信号に基づいて前記輝度値を算出することを特徴とする。
【００１３】
この場合、前記露出演算手段は、前記測光演算手段により算出された前記輝度値及び前記絞り値設定手段により設定された絞り値を用いた露出演算を再度実行することが好ましい。
【００１４】
また、前記露出演算手段により再度実行される露出演算の結果に基づいて露出制御を行う露出制御手段を、さらに備え、前記撮像素子は、前記露出制御手段による露出制御に基づく画像信号を出力するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、撮像光学系の焦点調整における精度低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の絞り制御装置を用いた撮像装置の構成を示す図である。
【図２】ライブビュー表示における露出制御の流れを示すフローチャートである。
【図３】（Ａ）露出演算により算出された絞り値Ａｖ１が、露出制御に用いられた絞り値Ａｖよりも小さい場合、（Ｂ）絞り値の設定可能範囲の最小値Ａｖｍｉｎが絞り値Ａｖから絞り値Ａｖ１までの範囲に含まれる場合、（Ｃ）絞り値の設定可能範囲の最小値Ａｖｍｉｎが絞り値Ａｖ及び絞り値Ａｖ１をそれぞれ超過する場合について示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本実施形態の撮影装置の一例としてのデジタルカメラの概略を示す。デジタルカメラ１０は、レンズユニット１１と、該レンズユニット１１が着脱可能なカメラボディ１２とから構成される。レンズユニット１１とカメラボディ１２とには、雄雌の関係をなす一対のマウント１３，１４がそれぞれ設けられる。レンズユニット１１をカメラボディ１２に装着する際には、レンズユニット１１に設けられたマウント１３をバヨネット機構等でカメラボディ１２のマウント１４に結合する。また、これらマウント１３，１４にはそれぞれ電気接点が設けられる。レンズユニット１１をカメラボディ１２に装着したときには、それぞれのマウント１３，１４に設けられた電気接点が接触し、両者の電気的な接続が確立される。
【００１８】
次に、レンズユニット１１の構成を説明する。レンズユニット１１は、撮像光学系２１、レンズ駆動機構２２、絞り２３、絞り駆動機構２４およびレンズ駆動制御回路２５等を備えている。レンズ駆動機構２２及び絞り駆動機構２４は、レンズ駆動制御回路２５に、それぞれ接続される。
【００１９】
撮像光学系２１は、ズームレンズやフォーカスレンズ等の複数のレンズから構成される。撮像光学系２１を構成するレンズは、レンズ駆動機構２２によって光軸（Ｌ）方向に移動可能となる。撮像光学系２１の各レンズの位置は不図示のエンコーダによって検出される。検出される各レンズの位置を示す検出信号は、レンズ駆動制御回路２５に出力される。レンズ駆動制御回路２５は、入力される検出信号を受けて、撮影時の撮影距離や焦点距離を算出する。これら算出された値は、カメラボディ１２に出力される。また、レンズ駆動制御回路２５は、撮像光学系２１を構成する各レンズのレンズ情報に基づいて、撮像光学系２１の焦点調整における絞り値の設定可能範囲を算出する。なお、絞り値の設定可能範囲とは、焦点調整の精度を保証する絞り値の最小値から最大値の範囲である。そして、レンズ駆動制御回路２５は、算出された絞り値の設定可能範囲における最小値の情報をカメラボディ１２に出力する。なお、レンズ駆動制御回路２５により、絞り値の設定可能範囲の最小値の情報をカメラボディ１２に出力するとしているが、これに限定される必要はなく、絞り値の設定可能範囲の情報をカメラボディ１２に出力してもよい。
【００２０】
絞り２３は、カメラボディ１２への入射光量を絞り羽根の開閉で調整する。絞り駆動機構２４は、絞り２３の開口度（開口径）を制御する。レンズ駆動制御回路２５は、マウント１３，１４の電気接点を介してカメラボディ１２との通信を行うとともに、レンズユニット１１での各種制御を実行する。また、レンズ駆動制御回路２５は、ＲＯＭ（図示省略）に記録されたレンズデータなどをカメラボディ１２に送信する。
【００２１】
ところで、図１においては、レンズユニット１１がカメラボディ１２に着脱自在な、所謂一眼レフタイプのデジタルカメラ１０の例を取り上げているが、これに限定する必要はなく、レンズユニット１１がカメラボディ１２に固定される、所謂コンパクトタイプのデジタルカメラであってもよい。
【００２２】
また、図１においては、クイックリターンミラー、サブミラー、ファインダ光学系などについては触れていないが、これら構成を備えた一眼レフタイプのデジタルカメラであってもよいし、これら構成を省略したものでもよい。
【００２３】
次に、カメラボディ１２の構成を説明する。カメラボディ１２は、撮像素子３１、メカニカルシャッタ３２、シャッタ駆動機構３３、画像処理回路３４、表示制御回路３５、表示装置３６、圧縮伸長回路３７、画像記憶部３８、ボディ駆動制御回路３９、操作部材４０等を備えている。
【００２４】
撮像素子３１は、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサから構成される。上述したレンズユニット１１を介してカメラボディ１２に入射される被写体光は、メカニカルシャッタ３２を通過し、撮像素子３１に入射する。撮像素子３１は被写体光を電荷に変換（光電変換）し、変換された電荷を蓄積する。この蓄積された電荷は、画像信号として撮像素子３１から画像処理回路３４に向けて出力される。なお、撮像素子３１から出力された画像信号は、不図示のＡ／Ｄ変換部によりデジタルの画像信号に変換された後、画像処理回路３４に入力される。なお、ライブビュー表示を行う場合には、撮像素子３１は、例えば３０ｆｐｓなどの所定のフレームレートにて、スルー画像の元になる画像信号（スルー画像信号）を出力する。
【００２５】
メカニカルシャッタ３２は、その閉じ動作時に入射させる被写体光を遮光し、その開き動作時に被写体光を撮像素子３１に入射させる。シャッタ駆動機構４０は、メカニカルシャッタ３２の開閉動作を実行する。
【００２６】
画像処理回路３４は、ライブビュー表示を行う場合、入力されるスルー画像信号に基づいてＡＥ評価値を算出する。また、画像処理回路３４は、入力されるスルー画像信号に対して表示装置３６に表示するための画像処理を実行する。画像処理回路３４は、撮像処理時に入力される画像信号（本画像信号）に対して表示装置３６に表示するための画像処理、及び画像データとして記憶するための画像処理を行う。
【００２７】
この画像処理回路３４は、表示装置３６に表示させる画像信号に対して解像度（画素数）変換処理を施す。この解像度変換処理の後、画像処理回路３４は、処理済みの画像信号を表示制御回路３５に出力する。表示制御回路３５は、入力される画像信号に基づく画像を表示装置３６に表示する。
【００２８】
圧縮伸長回路３７は、入力される画像信号に対して圧縮処理を施す。圧縮処理された画像信号（以下、符号化データ）は、撮影時の露出条件などの情報とともに１つの画像ファイルにまとめられ、画像記憶部３８に記憶される。また、画像記憶部３８に記憶された画像ファイルに基づく画像を表示する場合には、画像ファイルの符号化データに対して伸長処理を施す。
【００２９】
ここで、画像記憶部３８は、カメラボディ１２に内蔵される不揮発性メモリやハードディスクドライブであってもよいし、カメラボディ１２に対して着脱可能なメモリカード、磁気ディスク、光学ディスクであってもよい。
【００３０】
ボディ駆動制御回路３９は、不図示のマイクロコンピュータ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成される。ボディ駆動制御回路３９は、撮像素子３１、シャッタ駆動機構３３、画像処理回路３４、表示制御回路３５、圧縮伸長回路３７、画像記憶部３８などの駆動制御を実行する。ボディ駆動制御回路３９は、測光演算部４５、露出演算部４６及び露出制御部４７などの機能を有している。測光演算部４５は、画像処理回路３４により算出されたＡＥ評価値を用いて輝度値を求める。また、露出演算部４６は、ライブビュー表示及び撮像時の露出演算を実行する。露出制御部４７は、露出演算部４６における露出演算の結果に基づいた露出制御を実行する。
【００３１】
次に、ライブビュー表示時の露出制御の処理の流れについて、図２のフローチャートに基づいて説明する。なお、図示は省略するが、デジタルカメラ１０の主電源をオンにすると、説明を省略した初期化動作が実行される。この初期化動作が実行された後、デジタルカメラ１０における設定が撮影モードである場合に、表示装置３６においてライブビュー表示が開始される。以下、前回の露出制御で使用された輝度値、絞り値をＢｖ、Ａｖとし、露出演算により算出される輝度値、絞り値をＢｖ１、Ａｖ１と称する。なお、これら値は、ＡＰＥＸ換算した値である。
【００３２】
ステップＳ１０１は、輝度値Ｂｖ１を算出する処理である。ボディ駆動制御回路３９による露出制御が実行されると、撮像素子３１から画像処理回路３４に対してスルー画像信号が出力される。画像処理回路３４は、入力されたスルー画像信号を用いてＡＥ評価値を算出する。画像処理回路３４は、算出したＡＥ評価値をボディ駆動制御回路３９に出力する。ボディ駆動制御回路３９は、入力されたＡＥ評価値を用いて、輝度値Ｂｖ１を算出する。
【００３３】
ステップＳ１０２は、露光演算を行う処理である。ボディ駆動制御回路３９は、ステップＳ１０１により求めた輝度値Ｂｖ１とライブビュー表示用のプログラム線図（ＥＶ線図）とを用いて、露出演算を行う。これにより、絞り値Ａｖ１が算出される。
【００３４】
ステップＳ１０３は、算出された絞り値Ａｖ１が、前回の露出制御に用いられた絞り値Ａｖを越えているか否かを判定する処理である。ボディ駆動制御回路３９は、下記の（１）式を満足するか否かを判定する。
絞り値Ａｖ１＞絞り値Ａｖ・・・（１）
ボディ駆動制御回路３９は、（１）式を満足する場合に、ステップＳ１０３の判定処理をＹｅｓとする。この場合は、ステップＳ１０４に進む。一方、ボディ駆動制御回路３９は、（１）式を満足しない場合に、ステップＳ１０３の判定処理をＮｏとする。この場合は、ステップＳ１０９に進む。
【００３５】
なお、このステップＳ１０３においては、絞り値Ａｖ１が絞り値Ａｖを超過するか否かを判定しているが、これに限定する必要はなく、絞り値Ａｖ１が絞り値Ａｖ以上であるか否かを判定してもよい。
【００３６】
ステップＳ１０４は、前回の露出制御に用いられた輝度値Ｂｖと算出された輝度値Ｂｖ１との差分の絶対値が閾値未満となるか否かを判定する処理である。ボディ駆動制御回路３９は、下記の（２）式を満足するか否かを判定する。
｜輝度値Ｂｖ−輝度値Ｂｖ１｜＜０．５・・・（２）
ボディ駆動制御回路３９は、（２）式を満足する場合に、ステップＳ１０４の判定処理をＹｅｓとする。この場合は、ステップＳ１０５に進む。一方、ボディ駆動制御回路３９は、（２）式を満足しない場合に、ステップＳ１０４の判定処理をＮｏとする。この場合は、ステップＳ１０９に進む。
【００３７】
なお、上述した（２）式においては、閾値として輝度値０．５を挙げているが、輝度値の変動が微小であるか否かを判定できればよいので、閾値として輝度値０．５を用いる必要はない。また、ステップＳ１０４においては、前回の露出制御に用いられた輝度値Ｂｖと算出された輝度値Ｂｖ１との差分の絶対値が閾値未満となるか否かを判定しているが、これに限定する必要はなく、前回の露出制御に用いられた輝度値Ｂｖと算出された輝度値Ｂｖ１との差分の絶対値が閾値以下となるか否かを判定してもよい。
【００３８】
ステップＳ１０５は、絞り値の設定可能範囲を算出する処理である。ボディ駆動制御回路３９は、レンズ駆動制御回路２５に対して、絞り値の設定可能範囲の算出を行う旨の指示を行う。これを受けて、レンズ駆動制御回路２５は、撮像光学系２１を構成する各レンズのレンズ情報に基づいて、絞り値の設定可能範囲を算出する。絞り値の設定可能範囲を算出した後、レンズ駆動制御回路２５は、算出された絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎの情報をボディ駆動制御回路３９に出力する。
【００３９】
ステップＳ１０６は、露出演算にて算出された絞り値Ａｖ１が、絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎ以上で、且つ前回の露出制御で使用された絞り値Ａｖが、絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎ未満であるか否かを判定する処理である。ボディ駆動制御回路３９は、下記の（３）式及び（４）式を満足するか否かを判定する。
【００４０】
絞り値Ａｖ１≧絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎ・・・（３）
絞り値Ａｖ＜絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎ・・・（４）
ボディ駆動制御回路３９は、（３）式及び（４）式を満足する場合、ステップＳ１０６の判定をＹｅｓとする。この場合、ステップＳ１０７に進む。一方、ボディ駆動制御回路３９は、（３）式又は（４）式のいずれかを満足しない場合、又は（３）式及び（４）式の両式を満足しない場合、ステップＳ１０６の判定をＮｏとする。この場合、ステップＳ１０８に進む。
【００４１】
なお、ステップＳ１０６においては、（３）式及び（４）式の両式を満足するか否かを判定しているが、これに限定される必要はなく、下記の（５）式を満足するか否かを判定してもよい。
【００４２】
絞り値Ａｖ＜絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎ≦絞り値Ａｖ１・・・（５）
このステップＳ１０６においては、露出演算にて算出された絞り値Ａｖ１が、絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎ以上で、且つ前回の露出制御で使用された絞り値Ａｖが、絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎ未満であるか否かを判定しているが、これに限定される必要はなく、露出演算にて算出された絞り値Ａｖ１が、絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎを超過し、且つ前回の露出制御で使用された絞り値Ａｖが、絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎ以下であるか否かを判定してもよい。また、この他に、露出演算にて算出された絞り値Ａｖ１が、絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎ以上で、且つ前回の露出制御で使用された絞り値Ａｖが、絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎ以下であるか否かを判定する、或いは露出演算にて算出された絞り値Ａｖ１が、絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎを超過し、且つ前回の露出制御で使用された絞り値Ａｖが、絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎ未満であるか否かを判定してもよい。
【００４３】
ステップＳ１０７は、新たに設定される絞り値Ａｖを絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎに設定する処理である。このステップＳ１０７の処理は、ステップＳ１０６の判定処理がＹｅｓとなる場合に実行される。
【００４４】
ステップＳ１０８は、新たに設定される絞り値Ａｖを絞り値の設定可能範囲における最小値Ａｖｍｉｎに設定する処理である。このステップＳ１０８の処理は、ステップＳ１０６の判定処理がＮｏとなる場合に実行される。
【００４５】
ステップＳ１０９は、新たに設定される絞り値Ａｖを算出した絞り値Ａｖ１に設定する処理である。このステップＳ１０９の処理は、ステップＳ１０３の判定処理がＮｏとなる場合、又は、ステップＳ１０４の判定処理がＮｏとなる場合に実行される。
【００４６】
ステップＳ１１０は、露出制御を行う処理である。ボディ駆動制御回路３９は、ステップＳ１０１にて算出された輝度値Ｂｖ１を次回の露出制御における輝度値Ｂｖとして設定する。そして、ボディ駆動制御回路３９は、設定された輝度値Ｂｖ及び絞り値Ａｖを用いて再度露出演算を行う。これにより、露光時間（シャッタ速度）Ｔｖ、撮影感度Ｓｖが算出される。この露出演算の後、ボディ駆動制御回路３９は、求めた値を用いた露出制御を実行する。これにより、新たに求めた露出条件に基づいたスルー画像信号が取得される。画像処理回路３４は、得られたスルー画像信号に対して、表示装置３６に表示するための画像処理を施し、表示制御回路３５に出力する。これを受けて、表示制御回路３５は、表示装置３６にスルー画像を表示する。
【００４７】
ステップＳ１１１は、ライブビュー表示を終了するか否かを判定する処理である。操作部材４０の操作に基づいた操作信号は、ボディ駆動制御回路３９に入力される。この操作部材４０の操作に基づいた操作信号がボディ駆動制御回路３９に入力されると、ボディ駆動制御回路３９は、入力される操作信号がライブビュー表示の終了を示す操作信号であるか否かを判定する。ボディ駆動制御回路３９は、入力される操作信号がライブビュー表示の終了を示す操作信号であると判定した場合、ステップＳ１１１の判定処理をＹｅｓとする。この場合、ボディ駆動制御回路３９は、表示制御回路３５に、ライブビュー表示を停止する旨の信号を出力する。この信号を受けて、表示制御回路３５は、表示装置３６におけるライブビュー表示を停止する。つまり、図２のフローチャートの処理が終了する。
【００４８】
一方、ボディ駆動制御回路３９は、入力される操作信号がライブビュー表示の終了を示す操作信号でないと判定した場合、ステップＳ１１１の判定処理をＮｏとする。この場合は、ステップＳ１０１に戻り、引き続きライブビュー表示が実行される。また、操作部材４０の操作が行われない場合には、操作部材４０の操作に基づいた操作信号がボディ駆動制御回路３９に入力されないことから、この場合も、ボディ駆動制御回路３９は、ステップＳ１１１の判定処理をＮｏとする。この場合も、ステップＳ１０１に戻り、引き続きライブビュー表示が実行される。
【００４９】
図３（Ａ）に示すように、露出演算により算出された絞り値Ａｖ１が、前回の露出制御で設定された絞り値Ａｖ以下となるときには、開口径を開放するように絞り２３が駆動される。この場合には、新たに算出された絞り値Ａｖ１が、新たな露出制御における絞り値Ａｖとして設定される。
【００５０】
新たに算出された絞り値Ａｖ１が、前回の露出制御で設定された絞り値Ａｖを超過するときには、開口径を絞るように絞り２３が駆動制御される。この場合、前回の露出演算で使用された輝度値Ｂｖと、露出演算で算出された輝度値Ｂｖ１との差分の絶対値が算出される。前回の露出制御で使用される輝度値Ｂｖと、露出演算で算出された輝度値Ｂｖ１との差分が閾値以上となる、つまり輝度値の変動が大きい場合には、露出演算により算出された絞り値Ａｖ１が、次回の露出制御における絞り値Ａｖとして設定される。
【００５１】
なお、前回の露出制御で使用される輝度値Ｂｖと、露出演算で算出された輝度値Ｂｖ１との差分が閾値未満となる、つまり輝度値の変動が小さい場合には、次回の露出制御で使用される絞り値Ａｖの設定では、露出演算により算出されたＡｖ１、前回の露出制御に使用された絞り値Ａｖの他に、撮像光学系２１の各レンズのレンズ情報から算出される絞り値の設定可能範囲が考慮される。
【００５２】
図３（Ｂ）に示すように、前回の露出制御で使用された絞り値Ａｖ、露出演算にて算出された絞り値Ａｖ１及び絞り値の設定可能範囲の最小値Ａｖｍｉｎとの相対関係において、絞り値Ａｖ１よりも絞り値の設定可能範囲の最小値Ａｖｍｉｎが絞り値Ａｖ１以上で、且つ、絞り値の設定可能範囲の最小値Ａｖｍｉｎが絞り値Ａｖ以下となる場合には、絞り値の設定可能範囲の最小値Ａｖｍｉｎが、次回の露出制御における絞り値Ａｖとして設定される。
【００５３】
一方、図３（Ｃ）に示すように、前回の露出制御で設定された絞り値Ａｖ、露出演算にて算出された絞り値Ａｖ１及び絞り値の設定可能範囲の最小値Ａｖｍｉｎとの関係において、絞り値の設定可能範囲の最小値Ａｖｍｉｎが、絞り値Ａｖ、絞り値Ａｖ１の双方を超過する場合には、前回の露出制御で設定された絞り値Ａｖが、次回の露出制御における絞り値Ａｖとして再度設定される。
【００５４】
つまり、前後する露出制御間の輝度変化が小さいときには、絞り値の設定可能範囲の最小値Ａｖｍｉｎが、前回の露出制御で使用された絞り値Ａｖから露出演算にて算出された絞り値Ａｖ１までの範囲に含まれている場合にのみ、次回の露出制御における絞り値Ａｖとして設定され、それ以外の場合には、前回の露出制御で使用された絞り値Ａｖが引き続き次回の露出制御で使用される絞り値として設定される。ここで、絞り値の設定可能範囲は、撮像光学系２１の各レンズのレンズ情報から算出される範囲、言い換えれば、撮像光学系２１の焦点調整に適した絞り値の範囲である。つまり、次回の露出制御における絞り値として、絞り値の設定可能範囲の最小値Ａｖｍｉｎが設定され場合には、撮像光学系２１における焦点調整を考慮した絞り値となる。これにより、撮像光学系２１の焦点調整における精度低下を防止することが可能となる。
【００５５】
一方、その他の場合には、前回の露出制御で使用された絞り値Ａｖが引き続き用いられるので、絞りにおける開口径を頻繁に変化させずに済む。この結果、ライブビュー表示における明るさのハンチング現象の発生を抑止することができる。また、絞りの開口径を頻繁に変化させたときの動作音の発生が低減される。これにより、動作音に対するユーザの不快感を低減し、また、デジタルカメラ１０における消費電力を抑えることができる。
【００５６】
本実施形態では、撮像素子から出力される画像信号に基づいて輝度値を算出する場合について説明しているが、これに限定される必要はなく、デジタルカメラに測光センサを設け、この測光センサから出力される信号を用いて輝度値を算出することも可能である。
【００５７】
本実施形態では、撮影装置の一例としてのデジタルカメラを例に取り上げているが、これに限定されるものではなく、カメラ機能を備えた携帯電話機などの携帯型端末機や、カメラ及びＰＣからなるカメラシステムに本発明を用いることが可能である。
【００５８】
また、この他に、図１に示すレンズ駆動制御回路、ボディ駆動制御回路の機能や、図２のフローチャートの処理を実行することが可能な絞り制御装置であってもよい。
【００５９】
さらに、図１に示すレンズ駆動制御回路、ボディ駆動制御回路の機能や、図２のフローチャートの処理をコンピュータに実行させることが可能な絞り制御プログラムであってもよい。この絞り制御プログラムは、メモリカード、光学ディスク、磁気ディスクなど、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されていることが好ましい。
【符号の説明】
【００６０】
１０…デジタルカメラ、１１…レンズユニット、１２…カメラボディ、２１…撮像光学系、２３…絞り、２５…レンズ駆動制御回路、３１…撮像素子、３２…メカニカルシャッタ、３４…画像処理回路、３５…表示制御回路、３６…表示装置、３９…ボディ駆動制御回路、４５…測光演算部、４６…露出演算部、４７…露出制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射する被写体光の光量を調整する絞り手段と、
前記絞り手段により光量が調整された前記被写体光に基づく輝度値を所定間隔毎に算出する測光演算手段と、
前記所定間隔毎に算出した前記輝度値を用いた露出演算を実行する露出演算手段と、
前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値、前回の露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値、及び撮像光学系の焦点調整における前記絞り手段の絞り値の有効範囲に基づいて、次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値を設定する絞り値設定手段と、
を備えたことを特徴とする絞り制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の絞り制御装置において、
前記絞り値設定手段は、前記有効範囲の最小値が、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値以上で、かつ前記前回の露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値未満となる場合に、前記次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値として、前記有効範囲の最小値を設定することを特徴とする絞り制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の絞り制御装置において、
前記絞り値設定手段は、前記有効範囲の最小値が、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値及び前記露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値をそれぞれ超過する場合に、前記次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値として、前記前回の露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値を設定することを特徴とする絞り制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の絞り制御装置において、
前記絞り値設定手段は、前記前回の露出制御に用いられた輝度値と前記測光演算手段により求まる輝度値との差分の絶対値が閾値未満となる場合に、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値、前記前回の露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値及び前記有効範囲に基づいて、前記次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値を設定することを特徴とする絞り制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の絞り制御装置において、
前記絞り値設定手段は、前記前回の露出制御に用いられた輝度値と前記測光演算手段により求まる輝度値との差分の絶対値が閾値を超過する場合に、前記次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値として、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値を設定することを特徴とする絞り制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の絞り制御装置において、
前記絞り値設定手段は、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値が前記前回の露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値以下となる場合に、前記次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値として、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値を設定することを特徴とする絞り制御装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の絞り制御装置と、
前記絞り手段により光量が調整された前記被写体光を受光することで得られる画像信号を前記所定間隔毎に出力する撮像素子と、
を備え、
前記測光演算手段は、前記撮像素子から前記所定間隔毎に出力される画像信号に基づいて前記輝度値を算出することを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
請求項７に記載の撮像装置において、
前記露出演算手段は、前記測光演算手段により算出された前記輝度値及び前記絞り値設定手段により設定された絞り値を用いた露出演算を再度実行することを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
請求項８に記載の撮像装置において、
前記露出演算手段により再度実行される露出演算の結果に基づいて露出制御を行う露出制御手段を、さらに備え、
前記撮像素子は、前記露出制御手段による露出制御に基づく画像信号を出力することを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
入射する被写体光の光量を調整する絞り手段と、
前記絞り手段により光量が調整された前記被写体光に基づく輝度値を所定間隔毎に算出する測光演算手段と、
前記所定間隔毎に算出した前記輝度値を用いた露出演算を実行する露出演算手段と、
前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値、前回の露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値、及び撮像光学系の焦点調整における前記絞り手段の絞り値の有効範囲に基づいて、次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値を設定する絞り値設定手段と、
を備えたことを特徴とする絞り制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の絞り制御装置において、
前記絞り値設定手段は、前記有効範囲の最小値が、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値以上で、かつ前記前回の露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値未満となる場合に、前記次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値として、前記有効範囲の最小値を設定することを特徴とする絞り制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の絞り制御装置において、
前記絞り値設定手段は、前記有効範囲の最小値が、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値及び前記露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値をそれぞれ超過する場合に、前記次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値として、前記前回の露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値を設定することを特徴とする絞り制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の絞り制御装置において、
前記絞り値設定手段は、前記前回の露出制御に用いられた輝度値と前記測光演算手段により求まる輝度値との差分の絶対値が閾値未満となる場合に、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値、前記前回の露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値及び前記有効範囲に基づいて、前記次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値を設定することを特徴とする絞り制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の絞り制御装置において、
前記絞り値設定手段は、前記前回の露出制御に用いられた輝度値と前記測光演算手段により求まる輝度値との差分の絶対値が閾値を超過する場合に、前記次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値として、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値を設定することを特徴とする絞り制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の絞り制御装置において、
前記絞り値設定手段は、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値が前記前回の露出制御に用いられた前記絞り手段の絞り値以下となる場合に、前記次回の露出制御における前記絞り手段の絞り値として、前記露出演算により求めた前記絞り手段の絞り値を設定することを特徴とする絞り制御装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の絞り制御装置と、
前記絞り手段により光量が調整された前記被写体光を受光することで得られる画像信号を前記所定間隔毎に出力する撮像素子と、
を備え、
前記測光演算手段は、前記撮像素子から前記所定間隔毎に出力される画像信号に基づいて前記輝度値を算出することを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
請求項７に記載の撮像装置において、
前記露出演算手段は、前記測光演算手段により算出された前記輝度値及び前記絞り値設定手段により設定された絞り値を用いた露出演算を再度実行することを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
請求項８に記載の撮像装置において、
前記露出演算手段により再度実行される露出演算の結果に基づいて露出制御を行う露出制御手段を、さらに備え、
前記撮像素子は、前記露出制御手段による露出制御に基づく画像信号を出力することを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−６４８３４（Ｐ２０１３−６４８３４Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０２９７９（Ｐ２０１１−２０２９７９）
【出願日】平成２３年９月１６日（２０１１．９．１６）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１６日（２０１１．９．１６）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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