CN101132481B - 可对动态图像进行显示或记录的数字照相机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可对动态图像进行显示或记录的数字照相机，其在处于动态图像取得中时，将光圈值调整在开放光圈值到预定光圈值之间。上述预定的光圈值例如可以根据焦点检测中使用的光束范围来确定。上述预定的光圈值是例如将光圈值的范围适用于焦点检测动作的范围。

Description

可对动态图像进行显示或记录的数字照相机及其控制方法 

本申请基于2006年8月22日提交的在先日本专利申请No.2006-225696，并要求其优选权。 

技术领域

本发明涉及可对动态图像进行显示或记录的数字照相机。 

背景技术

近年来的数字照相机大多具有电子取景器，所谓电子取景器将拍摄到的图像作为动态图像显示到液晶监视器等显示元件上。这种具有电子取景器的数字照相机大多不具备光学取景器。并且，还存在不仅能够拍摄静态图像、还能够记录动态图像的数字照相机。 

例如日本特开昭59-201029号公报公开了一种数字单反照相机，该数字单反照相机使快速复原反射镜(可动反射镜)退避到摄影光路外，将焦面快门维持在开放状态，进行动态图像摄影。 

该日本特开昭59-201029号公报所公开的单反照相机中，动态图像摄影时，使可动反射镜退避到摄影光路外。另一方面，现有的单反照相机通常采用的TTL(Trough The Lens：透过镜头)相位差AF(Auto Focus)在测距时使用经由可动反射镜的光束，所以日本特开昭59-201029号公报所公开的单反照相机存在如下缺点：不能采用TTL相位差AF进行测距。但是，如日本特开2002-6208号公报所公开的那样，利用半反射镜构成可动反射镜，将通过了摄影光学系统的被摄体光束导入到摄像元件和相位差AF传感器的双方，即可解决上述缺点。 

但是，为TTL相位差AF的情况下，使用摄影镜头的周边光束进行检测，所以在缩小光圈的状态或开放F值大的镜头(暗镜头)中，不能获得稳定的测距精度。因此，通过在摄影光路内配置半反射镜来兼顾动态图像摄影和相位差AF的数字照相机中，被摄体为高亮度时，若缩小光圈，则测距精度下降，导致动态图像的焦点偏移。 

发明内容

本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种容易使用且可以取得高画质的动态图像、可记录动态图像的数字照相机。 

本发明的数字照相机在动态图像取得中将光圈值调整为开放光圈值到预定光圈值之间。上述的预定光圈值例如可以根据焦点检测中使用的光束范围来确定。 

本发明的结构的一个例子能够以如下方式表现。一种可对动态图像进行显示或记录的数字照相机，其包括：反射镜部，其配置于摄影光路内，用于将通过了摄影镜头的被摄体光束分离到第一方向和第二方向上；动态图像输出部，其接收分离到上述第一方向上的被摄体光束，输出动态图像数据；焦点检测部，其接收在上述动态图像的取得过程中，分离到上述第二方向上的被摄体光束，采用相位差方式检测上述摄影镜头的焦点偏移量；焦点调节部，其根据上述焦点偏移量，调节上述摄影镜头的焦点；光圈机构，其设置于上述摄影镜头内；以及设定部，该设定部从上次的光圈值(上次AV)与上次的电子快门速度(上次TV)之和减去目标图像明度与上次摄像时的图像明度之差(ΔEV)，计算出适当曝光量(EV)，根据该适当曝光量(EV)，设定上述光圈机构的下次的光圈值(下次AV)和下次的电子快门速度(下次TV)，此处，当上述下次的光圈值(下次AV)大于能够以相位差AF测距的光圈值(AVa)时，该设定部设定上述能够以相位差AF测距的光圈值(AVa)作为上述下次的光圈值(下次AV)。 

本发明可以理解为数字照相机的控制方法。 

根据本发明，将摄影镜头的光圈值设定在预定范围内，因此，能够提供容易使用且可以取得高画质的动态图像的数字照相机。上述预定范围是例如适合于焦点检测动作的范围。 

附图说明

关于以下说明、所附权利要求以及附图将更好地理解本发明的装置和方法的这些和其他特征、方面及优点，附图中： 

图1是示出应用了本发明的一个实施方式中的数字照相机的电气系统的整体结构的框图。 

图2是示出应用了本发明的一个实施方式中的可动反射镜部件的结构的分解立体图。 

图3是本发明的一个实施方式中的电源接通复位的动作的流程图。 

图4是示出本发明的一个实施方式中的实时取景条件设定的动作的流程图。 

图5是本发明的一个实施方式中的动态图像摄影动作的流程图。 

图6是本发明的一个实施方式中的动态图像条件设定的流程图。 

图7是示出本发明的一个实施方式中的数据处理的流程图。 

图8A是说明相位差AF的测距原理的图，示出光圈不妨碍到相位差测距中使用的周边光束的情况。 

图8B是说明相位差AF的测距原理的图，示出光圈妨碍到周边光束的情况。 

具体实施方式

下面将参照附图来描述本发明的优选实施例。 

下面，说明使用应用了本发明的数字单反照相机的优选实施方式。该数字照相机具有实时取景显示功能(又称为电子取景器功能)，所谓实时取景显示功能是指，将通过摄影镜头形成的被摄体像形成到摄像元件上，根据该摄像元件的输出，将动态图像显示到液晶监视器等显示装置上，以用于观察被摄体像。并且，可以根据来自摄影者的摄影指示，取得静态图像，记录到记录介质中。此外，也可以根据来自摄影者的摄影指示，取得动态图像，记录到记录介质中。 

图1是以本发明的实施方式中的数字照相机的电气系统为主的框图。镜筒10可自由装卸地安装在照相机主体20前面的支座开口部(未图示)。镜筒10内的由透镜101a、101b等构成的摄影镜头产生的被摄体光束经由支座开口部导入到照相机主体20内。本实施方式中，镜筒10和照相机主体20独立构成，经由通信触点300电连接。并且，通过设置于照相机主体20的装卸检测开关259检测装卸状态。 

镜筒10的内部配置有焦点调节和焦距调节用的透镜101a、101b、以及用于调节数值孔径的光圈103。分别以如下方式连接：透镜101a和透镜101b被光学系统驱动机构107所驱动，光圈103被光圈驱动机构109所驱动。光学系统驱动机构107、光圈驱动机构109分别与镜头CPU111连接，该镜头CPU 111经由通信触点300与照相机主体20连接。镜头CPU 111进行镜筒10内的控制，控制光学系统驱动机构107，进行对焦或变焦驱动，并且，控制光圈驱动机构109，进行光圈控制。 

照相机主体20内的镜盒内配置有反射镜部件201(反射镜部)，该反射镜部件201是将通过了透镜101a、101b的被摄体光束向第一方向和第二方向进行分离的光学部件，具有使被摄体光束的一部分透过的特性。该反射镜部件201被反射镜部件驱动机构215所驱动，能够以转动轴201a为中心，沿垂直纸面方向的轴转动。反射镜部件201位于相对于透镜101a、101b的光路倾斜45度的位置(图1中实线的位置)时，将被摄体光束的一部分(例如30％)反射，导向设置于照相机主体20底部的测距/测光传感器217的方向(第二方向)。并且，使剩余的被摄体光束(例如70％)透过反射镜部件201，导向CCD 221的方向(第一方向)。 

而且，当反射镜部件201位于与透镜101a、101b的光路大致平行且不遮挡被摄体光束的退避位置(图1中双点划线的位置)时，被摄体光束全部导入到CCD 221。对于该反射镜部件201的结构，使用图2在后面叙述。另外，本实施方式中，反射镜部件201的转动中心位于镜盒内下侧，但不限于此，可以位于上侧，并且，也可以是左右任意一个与纸面平行的转动中心。此外，反射镜部件201的转动中心配置于CCD 221侧，但不限于此，也可以配置在支座开口部侧。此外，在本实施方式中，半反射镜的反射率和透过率分别为30％和70％，但不限于该比例，可以适当变更。 

照相机主体20内的镜盒底部且导入反射镜部件201所反射的光束的位置上配置有测距/测光传感器217，该测距/测光传感器217构成焦点检测部和被摄体亮度检测部的一部分。该测距/测光传感器217由用于测距的传感器和测光传感器构成。测光传感器由分割被摄体像进行测光的多 分割测光元件构成。并且，测距传感器是通过TTL相位差法进行测距的传感器。测距/测光传感器217的输出发送到测距/测光处理电路219。测距/测光处理电路219根据测光传感器的输出，输出评价测光值，并且，根据测距传感器的输出，测定通过透镜101a、101b形成的被摄体像的焦点偏移量。另外，测距传感器和测光传感器可以独立构成，也可以一体构成。 

反射镜部件201的后方且透镜101a、101b的光轴上的摄影光路上配置有焦面式的快门203，该快门203用于曝光时间控制以及CCD 221的遮光。该快门203由快门驱动机构213驱动。快门203的后方配置有防尘过滤器205，该防尘过滤器205是用于防止照相机主体20的支座开口部或主体内部产生的灰尘附着到CCD 221或光学元件上、灰尘的影子映射到被摄体像上而导致不容易观看图像的过滤器。 

防尘过滤器205的周缘部的全周或部分上固定有压电元件207，该压电元件207与防尘过滤器驱动电路211连接，由该电路驱动。压电元件207被防尘过滤器驱动电路211所驱动，使得防尘过滤器205以预定的超声波振动，利用该振动，除去附着在防尘过滤器205前面的灰尘。另外，只要能够除去CCD等摄像元件自身或配设于摄像元件前面侧的光学元件的灰尘，就不限于本实施方式的超声波振动。例如可以适当替换为利用空气泵等通过空气流将灰尘吹飞、利用静电将灰尘聚集后除去等各种方法。 

防尘过滤器205后方配置有红外截止滤波器209，该红外截止滤波器209用于从被摄体光束中除去红外光成分。红外截止滤波器209后方配置有光学低通滤波器210，该光学低通滤波器210用于从被摄体光束中除去高频成分。而且，光学低通滤波器210后方配置有作为摄像部的CCD 

221，该CCD 221将通过透镜101a、101b形成的被摄体像光电转换成电信号。这些防尘过滤器205、红外截止滤波器209、光学低通滤波器210以及CCD 221一体收容在密封的封装体(未图示)，构成为灰尘不能进入到该封装体内。另外，本实施方式中将CCD用作摄像元件，但不限于此，也可以使用CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等其它 二维摄像元件。 

CCD 221与摄像元件驱动电路223连接，通过来自输入输出电路239的控制信号被驱动控制。通过摄像元件驱动电路223将从CCD 221输出的光电模拟信号放大，进行模数转换(AD转换)。摄像元件驱动电路223与ASIC(Application Specific Integrated Circuit：特殊用途集成电路)262内的起到图像处理部作用的图像处理电路227连接。通过该图像处理电路227进行数字图像数据的数字放大(数字增益调整处理)、颜色校正、伽马(γ)校正、对比度校正、黑白/彩色模式处理、实时取景显示处理、记录介质记录用的动态图像处理这样的各种图像处理。另外，将上述的CCD 221以及图像处理电路227的动态图像处理功能总称为动态图像输出部。 

图像处理电路227与数据总线261连接。除了图像处理电路227之外，该数据总线261上还连接有起到控制部作用的程序控制器(下面称为“主体CPU”)229、压缩解压缩电路231、视频信号输出电路233、SDRAM控制电路237、输入输出电路239、通信电路241、记录介质控制电路243、闪存控制电路247、开关检测电路253。 

主体CPU 229控制该数字照相机的动作。并且，压缩解压缩电路231是以JPEG或MJPEG等静态图像用或动态图像用的压缩形式压缩SDRAM 238中所存储的图像数据的电路。另外，图像压缩不限于JPEG或MJPEG，可以应用其它压缩方法。视频信号输出电路233经由液晶监视器驱动电路235与背面液晶监视器26和取景器内液晶监视器29(图中略记为F内液晶监视器)连接。视频信号输出电路233是用于将SDRAM 

238或记录介质245中所存储的图像数据转换成用于显示到背面液晶监视器26和/或取景器内液晶监视器29上的视频信号的电路。 

背面液晶监视器26配置在照相机主体20的背面，但只要位于摄影者能够观察的位置即可，不限于背面，并且也不限于液晶，可以是其它显示装置。取景器内液晶监视器29配置在摄影者可以经由取景器目镜部观察的位置，与背面液晶监视器26相同，也不限于液晶，可以是其它显示装置。另外，可以仅设置背面液晶监视器26来用于观察被摄体像，省 略取景器目镜部和取景器内液晶监视器29。 

SDRAM 238经由SDRAM控制电路237与数据总线261连接。该SDRAM 238是用于临时存储由图像处理电路227进行了图像处理的图像数据或由压缩解压缩电路231压缩的图像数据的缓存。与上述的防尘过滤器驱动电路211、快门驱动机构213、可动反射镜驱动机构215、测距/测光处理电路219、摄像元件驱动电路223连接的输入输出电路239经由数据总线261控制与主体CPU 229等各电路进行数据的输入输出。经由通信触点300与镜头CPU 111连接的通信电路241经由数据总线261与主体CPU 229等进行数据收发或控制命令的通信。 

记录介质控制电路243与记录介质245连接，控制该记录介质245中的图像数据等的记录。记录介质245是内置有可改写的存储器元件的卡状介质，相对于照相机主体20，可自由装卸。除此之外，还可以构成为能够与硬盘单元或无线通信单元连接。 

闪存控制电路247与闪存(Flash Memory)249连接。该闪存249存储有用于控制照相机流程的程序，主体CPU 229按照该闪存249中所存储的程序控制数字照相机。另外，闪存249是以可电改写的非易失性存储器。 

电源开关257、装卸检测开关259以及其它各种开关255经由开关检测电路253与数据总线261连接，该电源开关257与用于控制照相机主体20或镜筒10的电源供给的电源开关杆连动地接通/断开。上述各种开关255包括与快门释放按钮连动的开关、与指示再现模式的再现按钮连动的开关、与在背面液晶监视器26的画面上指示游标移动的十字按钮连动的开关、与指示摄影模式的模式旋钮连动的开关、与确定所选择的各模式等的OK按钮连动的OK开关等。 

另外，释放按钮具有：第一释放开关，其在摄影者半按下释放按钮时接通；以及第二释放开关，其在摄影者全按下释放按钮时接通。通过该第一释放开关(下面称为1R)的接通，照相机进行焦点检测、摄影镜头的对焦、被摄体亮度的测光等摄影准备动作。通过第二释放开关(下面称为2R)的接通，照相机执行根据作为摄像元件的CCD221的输出来 取得被摄体像的摄像数据的摄影动作。 

另外，也可以采用将CCD 221和测距/测光传感器217的配置颠倒的结构，将反射镜部件201反射的光束导入到CCD 221，将透过的光束导入到测距/测光传感器217。 

接着，使用图2，说明反射镜部件201的驱动机构以及退避机构。利用反射镜框403保持半反射镜401，该半反射镜401使被摄体光束的一部分通过、一部分反射。该反射镜框403可以绕插入于孔403a的轴411自由转动，图1的转动轴201a是轴411的中心轴。固定在照相机主体20上的销409和种设于反射镜框403的驱动销405之间分别卡合有开口弹簧407的两端，该开口弹簧407的线圈部分卷装在轴411上。借助该开口弹簧407的弹簧力，反射镜框403受到向图中逆时针方向(箭头A方向)的弹推力。驱动销405与卡定杆413的一端卡合，种设于该卡定杆413另一端的凸轮销415与反射镜用凸轮417卡接。 

卡定杆413的转动中心被轴支撑在镜盒(未图示)上，经由驱动销405，借助开口弹簧407的弹簧力，受到图中逆时针方向(箭头B方向)的弹推力。因而，卡定杆413的凸轮销415与反射镜用凸轮417的凸轮面压接。反射镜用凸轮417的凸轮面形成为从旋转中心起的半径方向的长度变化。即，如下地形成凸轮面，即在卡定位置417a，从旋转中心起的距离长，在卡定解除位置417b上，与卡定位置417a相比，从旋转中心起的距离短。而且，形成沿图中逆时针旋转方向从卡定位置417a向卡定解除位置417b具有段差417c的凸轮面，形成从卡定解除位置417b向卡定位置417a顺利位移的凸轮面。 

反射镜用凸轮417的卡定位置417a位于与凸轮销415抵接的位置时，卡定杆413利用反射镜用凸轮417限制了箭头B方向的转动，所以将反射镜框403保持在反射位置。从该状态起，使反射镜用凸轮417沿图中顺时针方向转动，经由段差417c，位于卡定解除位置417b与凸轮销415抵接的位置时，卡定杆413可以向箭头B方向转动。从而，通过开口弹簧407的弹推力，反射镜框403向箭头A方向转动，位移到退避位置。另外，反射镜用凸轮417由电动机(未图示)旋转驱动。 

这样，将反射镜部件201驱动到摄影光路内的反射位置(图2中实线所示的位置)的驱动机构包括反射镜用凸轮417、卡定杆413等。并且，将反射镜部件201驱动到摄影光路外的退避位置(图2中双点划线所示的位置)的退避机构包括开口弹簧407。另外，驱动机构或退避机构不限于上述结构，只要能够驱动反射镜部件201即可，可以采用其它结构。 

采用这种方式构成反射镜部件201，所以当利用电动机(未图示)将凸轮销415驱动到与卡定解除位置417b抵接的位置时，反射镜框403以及卡定杆413受到开口弹簧407的弹推力，向箭头B方向转动，反射镜框403处于图中双点所示的退避位置。该状态下，通过电动机使反射镜用凸轮417转动，卡定位置417a处于与凸轮销415邻接的位置时，卡定杆413沿顺时针方向(箭头方向的反方向)转动，抵抗开口弹簧407的弹推力，经由驱动销405，使反射镜框403沿顺时针方向(箭头A的反方向)转动，位于图中实线所示的反射位置。 

接着，使用图3～图6所示的流程图，说明本发明的一个实施方式中的数字照相机的动作。若进入图3所示的电源接通复位的流程，则判断照相机主体20的电源开关257是否接通(S1)。判断的结果，当电源开关257断开时，进入步骤S5，处于低耗电状态、即睡眠状态。该睡眠状态下，仅在电源开关257接通时，进行中断处理，在步骤S7之后进行用于接通电源开关的处理。在电源开关处于接通之前，停止电源开关中断处理以外的动作，防止消耗电源电池。 

在步骤S1中，当电源开关257处于接通时，进入步骤S3，判断装卸开关259是否断开。如上所述，装卸检测开关259是从照相机主体20卸下镜筒10时处于断开的开关。若处于断开、即卸下镜筒10时，进入后述的步骤S67。这是为了在卸下镜筒10的状态下操作照相机主体20的电源开关杆，处于电源接通时，进行与镜头卸下时相同的处理。在步骤S3中，当装卸开关259处于接通时，进入步骤S7之后，进行与电源开关接通对应的处理。 

步骤S7中，进行反射镜部件201的复原。这是为了在电源开关257处于断开的状态下，反射镜部件201位于从摄影光路退避的位置(图1 中双点划线的状态)，电源开关257处于接通，因此，将来自镜筒10的被摄体光束导入到测距/测光传感器217，根据需要进行测光以及测距。步骤S9中，进行防尘过滤器205中的除尘动作。该除尘动作是指，从防尘过滤器驱动电路211对固定在防尘过滤器205上的压电元件207施加驱动电压，如上所述通过超声波振动除去灰尘等。接着，通过快门驱动电路213进行快门203的开放动作(S11)。 

由此，透过了反射镜部件201的被摄体光束不会被快门203遮挡，所以能够在CCD 221上形成被摄体像。为了开始实时取景显示，进行实时取景条件的初始设定，该实时取景显示是指，使用该CCD 221成像的图像数据，将被摄体像以动态图像的方式显示到背面液晶监视器26上(S13)。实时取景条件的初始设定中设定CCD 221的电子快门速度TV和ISO感光度SV的默认值。并且，还设定进行实时取景显示时的帧速率(本实施方式中为30fps)。此处，为了根据所设定的帧速率在背面液晶监视器26等上进行显示，进行CCD 221上的读取或图像处理电路227/视频信号输出电路233/液晶监视器驱动电路235等的处理。由此，完成实时取景显示的准备，所以指示开始实时取景(S15)。另外，接受该开始指示，通过图像处理电路227控制实时取景显示动作。此时，光圈103的光圈值被设定为开放光圈值。 

接着，若有模式旋钮等(未图示)所设定的程序摄影模式等的静态图像摄影用的摄影模式或动态图像摄影模式等的摄影模式、ISO感光度、手动设定的快门速度或光圈值等信息，则读取这些摄影条件(S17)。于是，与镜头CPU 111进行通信，读取镜筒10的摄影镜头所设定的焦距、广角侧焦距、望远侧焦距、当前的设定焦点位置、至近距离、开放光圈值等各种镜头数据(S19)。 

然后，进行实时取景条件设定，以便能够以作为目标的适当曝光量即曝光值EV取得动态图像的图像数据，在背面液晶监视器26和/或取景器内液晶29上显示适当明亮度(明度)的像(S21)。该步骤中，进行驱动CCD 221时的电子快门速度TV和ISO感光度SV的条件设定，首先使用在步骤S13中初始设定的值，调整电子快门速度TV和ISO感光度， 以达到目标图像明度。详细情况使用图4的流程图在后面叙述。 

接着，进入步骤S23，判断是否处于再现模式。该再现模式是操作了再现按钮时读出记录介质245中所记录的图像数据、显示到背面液晶监视器26和/或取景器内液晶29上的模式。判断的结果，当设定了再现模式时，进入步骤S41，对图像处理电路227指示停止实时取景显示。之后，进行快门203的关闭动作(S43)。然后，读取记录介质245中所记录的图像数据，利用压缩解压缩电路231将图像数据解压缩，经由视频信号输出电路233和液晶监视器驱动电路235，在背面液晶监视器26和/或取景器内液晶29上再现显示静态图像或动态图像(S45)。再现动作中进行了半按下释放按钮等其它手动操作时，结束再现动作，返回到步骤S9，重复上述动作。 

在步骤S23中，未设定再现模式时，进入步骤S25，判断是否设定了菜单模式。该步骤中，判断是否操作了菜单按钮而设定为菜单模式。判断的结果，设定了菜单模式的情况下，与设定再现模式的情况相同，输出实时取景停止指示(S47)，向快门203输出关闭指令(S49)。之后，进行菜单设定动作(S51)。通过菜单设定动作，可进行白平衡、ISO感光度设定、驱动模式的设定等各种设定动作。若菜单设定动作结束，则返回到步骤S9，重复上述动作。 

在步骤S25中，判断的结果，未设定菜单模式时，进入步骤S27，判断是否半按下释放按钮、即1R开关是否接通。判断的结果，1R接通时，进入步骤S53，判断步骤S17中读取的摄影模式是否为动态图像模式。判断的结果，为动态图像模式时，进入步骤S55，执行动态图像摄影动作的子程序，不是动态图像模式时，即为静态图像模式时，进入步骤S57，执行静态图像摄影动作的子程序。动态图像摄影动作的子程序的详细情况将使用图5在后面叙述。若动态图像摄影动作的子程序结束，则返回到步骤S17，并且，若静态图像摄影动作的子程序结束，则返回到步骤S9，分别重复上述的步骤。 

在步骤S27中，判断的结果，1R开关处于断开时，进入步骤S29，与步骤S3同样地判断装卸检测开关259是否断开。若卸下了镜筒10，则 与再现模式中的步骤S41以及S43同样地输出实时取景停止指示(S61)，进行快门203的关闭动作(S63)。之后，进行反射镜部件201的退避动作(S65)。如上所述，退避动作按照如下方式进行：驱动电动机，使反射镜用凸轮417转动，通过开口弹簧407的弹推力，使反射镜框403转动到从摄影光路退避的位置(图1和图2的双点划线的位置)。 

若反射镜部件201的退避动作结束，或者步骤S3中判断为装卸检测开关259处于断开的情况下(即，卸下镜筒10的情况)，进入步骤S67，判断装卸检测开关259是否接通。在步骤S29中检测到卸下镜筒10的情况之后，判断是否再次安装了镜筒10。判断的结果，安装了镜筒10的情况下，进入步骤S71，使反射镜部件201复原。如上所述，驱动电动机，使反射镜用凸轮417转动，抵抗开口弹簧407的弹推力，借助凸轮面使卡定杆413沿顺时针方向转动，将反射镜框403插入到透镜101a、101b的光路中。若反射镜部件201的复原结束，则返回到步骤S9，重复上述的步骤。 

在步骤S67中，装卸检测开关259处于断开时，进入步骤S69，判断电源开关257是否接通。镜筒10被卸下、电源开关257处于接通时，即使操作了各种操作按钮，由于支座开口部处于开放状态，所以从防止错误动作的观点出发，不进行照相机动作。因此，处于反复进行步骤S67中镜筒10的安装状态、步骤S69中电源开关杆的操作状态的判断的待机状态。在步骤S67中，若判断为电源开关257断开，则返回到步骤S5，处于睡眠状态。另外，可以进行如下变形：在步骤S67中，检测到处于卸下了镜筒10的状态时，省略步骤S69的判断，进入步骤S5，处于睡眠状态；或者，进入步骤S9，进行基于各种操作按钮所执行的操作的动作等。 

在步骤S29中，判断的结果，装卸检测开关259处于接通、即镜筒10安装在照相机主体上时，进入步骤31，判断电源开关257是否接通。判断的结果，处于接通时，返回到步骤S17，重复上述步骤。 

在步骤S15中，开始了实时取景显示之后，只要在步骤S23之后未操作各种操作按钮等，则透过了反射镜部件201的被摄体光束不会被快 门203妨碍。因此，在CCD 221上形成被摄体像、由该CCD 221拍摄的图像数据作为动态图像实时取景显示在背面液晶监视器26和/或取景器内液晶29上。 

在步骤S31中，判断为电源开关257处于断开时，与步骤S41、S43同样地对图像处理电路227指示停止实时取景显示(S33)，进行快门203的关闭动作(S35)。之后，采用与上述的步骤S65相同的方式，进行反射镜部件201的退避动作之后(S37)，返回到步骤S5，处于睡眠状态。 

接着，使用图4，说明步骤S21的实时取景条件设定的子程序。若进入实时取景条件设定的子程序，则首先计算出目标图像明度(预定值)与上次摄像时的图像明度之差ΔEV(S81)。该差是在背面液晶监视器26等中该画面上的图像明度与目标图像明度同等的曝光值EV(此处，EV＝TV-SV(TV是电子快门速度的顶点值、SV是与ISO感光度相当的顶点值))与上次背面液晶监视器26中显示时的EV值之差ΔEV。 

接着，使用开放光圈值AVO、取得上次背面液晶监视器26上显示的图像时的电子快门速度TV、以及步骤S81中求出的图像明度之差ΔEV，根据AVO+上次TV-ΔEV的运算式，求出适当EV值(S83)。此处，之所以使用开放光圈值AVO进行运算，是因为正在进行实时取景显示时光圈103被设定为了开放光圈值。接着该运算，使用步骤S85中求出的适当EV值和开放光圈值AVO，根据适当EV-AVO的运算式，求出下次的电子快门速度(下次TV值)(S85)。此处，对摄像元件驱动电路223输出指示，以便利用求出的下次TV值控制CCD 221(S87)。这样，在本子程序中，根据目标图像明度和上次图像的明度之差(ΔEV)，改变电子快门速度TV，调整成始终处于恒定的图像明度。并且，下次TV的运算值超过设定范围时，只要控制电子快门速度TV和ISO感光度SV的双方即可。 

接着，使用图5，说明步骤S55的动态图像摄影动作的子程序。如上所述，选择了动态图摄影模式时，若半按下释放按钮，则执行该子程序。首先，设定图像处理条件(S101)。由此，对图像处理电路227、压缩解压缩电路231等指示处于动态图像模式，并且指示图像尺寸和压缩 率等。由此，图像处理电路227进行适合于动态图像的图像处理，压缩解压缩电路231进行适合于动态图像的压缩。 

接着，执行起到焦点检测部以及焦点调节部的一部分的作用的相位差AF的子程序(S103)。在该相位差AF的子程序中，进行调节测距动作，根据其测距结果，将摄影镜头驱动到对焦位置。测距时，测距/测光传感器217内的测距传感器接收被反射镜部件201反射的被摄体光束，使用该测距传感器的输出，测距/测光处理电路219或主体CPU 229等采用TTL相位差法检测透镜101a、101b的焦点偏移方向和焦点偏移量。并且，根据该检测到的焦点偏移方向和焦点偏移量，主体CPU 229经由镜头CPU 111、利用光学系统驱动机构107将透镜101a、101b驱动到焦点位置。 

若进行测距/对焦驱动的相位差AF结束，则进行动态图像条件设定，将电子快门速度TV和光圈值AV设定成达到目标曝光值EV。设定光圈值AV时，设定成能够确保相位差AF中的测距精度的光圈值。对于该动态图像条件设定，使用图6在后面叙述。若动态图像条件设定结束，则接着判断是否进行了释放按钮的全按操作、即2R是否接通(S107)。判断的结果，处于断开时，进入步骤S109，判断1R是否接通。在释放按钮的半按动作中，跳过该动态图像摄影动作的子程序，在保持释放按钮半按下的状态下，循环步骤S103～S109，处于重复进行判断的待机状态。在此期间，进行相位差AF和动态图像条件设定。因此，在半按下释放按钮的状态下，即使将照相机朝向被摄体亮度不同的被摄体，也会调整成在背面液晶监视器26等上处于恒定的画面明度。并且，由于重复进行相位差AF，所以即使在变更帧速率或被摄体移动的情况下也能够自动对焦。在从释放按钮松手，1R处于断开时，从步骤S109返回到电源接通复位的步骤S9。 

在步骤S107中，判断的结果，2R开关处于接通时，即全按下释放按钮时，转移到用于取得动态图像的摄影动作，进入步骤S111，发出动态图像记录开始的指示。若开始动态图像记录，则CCD 221以设定的电子快门速度TV进行摄像，从CCD 221输出的被摄体像信号通过图像处理电路227进行处理，利用压缩解压缩电路231以JPEG方式对每一帧进行压缩处理，将该处理的图像数据存储到SDRAM 238。

接着，进入步骤S113，判断用作缓存的SDRAM 238的存储容量是否已满。判断的结果，未满时，进入步骤S115，判断2R开关是否接通，即摄影者是否全按下释放按钮而持续进行动态图像摄影。判断的结果，若2R开关处于接通状态，则进入步骤S131，与步骤S103相同地进行相位差AF，将求出的焦点偏移方向和焦点偏移量输出给CPU 111，利用光学系统驱动机构107进行一次镜头驱动。若相位差AF的子程序结束，则继续与步骤S105相同地进行动态图像条件设定(S133)。在动态图像记录中，有时被摄体亮度等发生变化，为了在该情况下也能适当曝光，调整电子快门速度TV和光圈值AV。若动态图像条件的设定结束，则返回到上述的步骤S113，重复这些步骤。 

在步骤S113和S115中，记录有图像数据的SDRAM 238的存储容量已满，或者2R开关处于断开状态、即摄影者从释放按钮松手而停止摄影时，进入步骤S117，指示停止记录。接着，为了使光圈103处于开放状态，对CPU 111发送光圈开放指示(S119)。之后，根据SDRAM 238中所存储的每帧的JPEG形式的图像数据，生成动态图像用的MJPEG(Motion JPEG)形式的动态图像文件(S121)。将该生成的动态图像文件经由记录介质控制电路243记录到记录介质245(S123)。若该动态图像文件记录结束，在返回到电源接通复位的程序中的步骤S17，重复上述的步骤。 

接着，使用图6，说明步骤S105和S133中的动态图像条件设定的子程序。该子程序起到设定部的作用，该设定部设定光圈值AV和电子快门速度TV，以便在取得动态图像时达到适当曝光量。进入到该程序时，首先，计算出目标图像明度(预定值)和上次图像明度之差(ΔEV)(S201)。即，运算作为适当曝光量的EV相当值和上次显示到背面液晶监视器26上时的明度(曝光量相当值的EV)的差值。接着，从上次的曝光量(即，上次AV+上次TV)减去该差值，求出适当曝光量(适当EV)(S203)。 

然后，根据该求出的适当EV，计算出下次的光圈值AV和电子快门速度TV(S205)。EV＝AV+TV，所以只要将光圈值AV和电子快门速度TV确定为光圈值AV和电子快门速度TV的合计值达到步骤S203中求出的适当EV即可。接着，判断步骤S205中求出的下次AV是否小于开放光圈值AV0(开放F值，例如AV0＝3)，即下次AV是否处于比开放光圈值AV0更开放的光圈值(S207)。 

判断的结果，下次AV小于开放光圈值AV0时，由于是不可实现的光圈值，所以进入步骤S211，将下次AV设定为开放光圈值AV0。另一方面，判断的结果，下次AV大于开放光圈值AV0时，进入步骤S209，比较判断下次AV和能够以相位差AF测距的光圈值AVa(开放F值，例如AVa＝5)。使用通过摄影镜头的2个周边光束、利用三角测距法执行相位差AF模式中的测距。因此，判断是否为大于进行相位差AF时，可确保测距精度的光圈值AVa的光圈值。 

对于可测距光圈值AVa，使用说明相位差AF的测距原理的图8A和图8B进行说明。从被摄体面501上的一点发出的被摄体光通过配置在摄影镜头505中的光圈503的开口部，成像到摄像面507上。另外，图8A中示出了摄影镜头505的对焦状态，所以成像到摄像面507上的一点上，但未处于对焦状态时，成像点在摄像面507的前侧或后侧。通过了摄像面507的被摄体光束通过聚光镜(condenser lens)509会聚，通过光圈挡板511和分离镜片(separator lens)513分离成摄影镜头505的周边2光束521、523，再次成像到作为测距传感器的感光元件515上。采用相位差AF的测距可以通过求出感光元件515上的2个像间隔，检测出摄影镜头505的焦点偏移量和焦点偏移方向。 

光圈503从开放状态缩小而处于图8A所示的上侧被摄体光束521和下侧被摄体光束523快要被遮挡的光圈值(例如F5.6左右)中，周边光束到达感光元件515上，能够进行高精度的相位差测距。但是，进一步缩小，处于图8B所示的遮挡上侧被摄体光束521和下侧被摄体光束523的位置时，周边光束不能到达感光元件515上，无法进行相位差测距。可测距光圈值AVa在图8A所示的光圈503的光圈值(测距中使用的光束 全部不被光圈503遮挡，最窄的光圈值)和图8B所示的光圈503的光圈值(测距中使用的光束完全被光圈503遮挡，最宽的光圈值)之间。并且，可测距光圈值AVa是可测距的被摄体光束到达感光元件515上的光圈值。例如，可测距光圈值AVa是从图8A的光圈值缩小0.5级左右的值。 

返回到步骤S209，判断的结果，下次AV为可测距光圈值AVa以上时，下次AV缩小到小于可测距光圈值，不能完全确保测距精度，因此，进入步骤S213，将下次AV设定为可测距光圈值AVa。在该步骤S213或步骤S211中，下次AV变更时，接着进入步骤S215，通过运算，根据适当EV-下次AV，求出下次TV。在步骤S205中求出下次TV，但由于在步骤S213中下次AV变更，所以根据变更的下次AV，再次运算下次TV。这样，在本实施方式中，以保证相位差AF的精度的光圈值进行光圈103控制，与此相对，以成为适当曝光的快门速度控制CCD 221的电子快门。因此，能够维持相位差AF的精度，获得适当曝光。 

步骤S215中的运算结束，或S209中的判断的结果，下次AV小于可测距AVa时，进入步骤S217，将计算出的TV值指示给摄像元件驱动电路223。根据该指示的电子快门速度TV，控制CCD 221的电子快门速度。接着，在步骤S219中，将求出的下次光圈值AV指示给镜头CPU 111，控制光圈103。若AV值的设定结束，则返回到原来的程序。 

另外，本实施方式中，动态图像条件设定时，通过调节CCD 221的电子快门速度TV和光圈值AV，获得适当曝光，但不限于此，也可以变更ISO感光度SV。变更时，若电子快门速度为小于手动快门速度的低速TV，则将ISO感光度设定为高感光度。此外，也可以进行像素加法运算。像素加法运算是以相邻的4像素、9像素或16像素的输出为1像素分的输出，从而即使在低亮度下，也能够增加实质的光量，设定为适当曝光。 

接着，使用图7，说明本实施方式中的与图像有关的数据处理的流程。利用图像处理电路227对从CCD 221输出的图像信号进行图像处理(301)。并且，图像处理电路227使用处理过的图像信号进行图像尺寸的变更处理(303)。另外，图像尺寸分别设定为合适的静态图像和动态图像尺寸。 

进行了图像尺寸变更处理的图像数据接着被发送到压缩解压缩电路231，进行JPEG压缩处理(305)。在选择了静态图像摄影时，进行了JPEG压缩处理的图像数据以单一数据积蓄(307)存储到SDRAM 238。而且，程序控制器根据SDRAM 238中所存储的JPEG数据，制作JPEG文件(311)。 

另一方面，选择了动态图像摄影的情况下，根据步骤S111中的动态图像记录开始，依次在SDRAM 238中存储进行了JPEG压缩处理(305)的图像数据(309)。而且，根据步骤S117中的动态图像记录停止，停止JPEG形式的图像数据的存储，程序控制器采用作为动态图像用的压缩形式的MJPEG进行动态图像压缩，制作MJPEG文件(313)。接着，根据步骤S123中的动态图像文件记录，将MJPEG文件或JPEG文件记录到记录介质245中。 

在以上详细叙述的本实施方式中，以相位差AF进行测距时，将摄影镜头的光圈值设定为可进行测距检测的范围的光圈值。即，在步骤S209中，比较可测距光圈值AVa和下次AV，当下次AV为小于可测距Ava的光圈值时，进入步骤S217。因此，能够保持高精度的测距精度，并且设定为适当曝光。与单纯以开放光圈进行测距的情况相比，能够扩大可在高亮度侧获得适当曝光的范围。 

并且，本实施方式中，实时取景显示中或动态图像摄影中，如上所述，将摄影镜头的光圈值设定在相位差AF的可检测的范围，所以能够进行高精度的测距以及以适当曝光进行实时取景显示或动态图像记录。 

而且，本实施方式中，若进入动态图像摄影动作，则只要1R开关处于接通状态，即释放按钮处于半按状态，通过执行图6的动态图像条件设定，就可将光圈控制在开放光圈值AV0到可测距光圈值AVa的范围内。因此，在全按下释放按钮，开始动态图像记录时，能够立即以适当曝光记录动态图像。 

此外，在本实施方式中，照相机工作时，将反射镜部件201插入摄影光路中，将被摄体光束的一部分反射到测距/测光传感器217，所以在实时取景显示中半按下释放按钮21，1R处于接通状态时，能够立即与实时取景显示并行地进行测光或测距。 

另外，在本实施方式中，作为摄像元件的CCD 221接收反射镜部件201的透过光，测距/测光传感器217接收反射镜部件201的反射光，但也可以相反，由CCD 221接收反射光，测距/测光传感器217接收透过光。 

并且，本实施方式中，示出了可选择性地记录静态图像和动态图像双方的数字照相机，但不限于此，也可以是只记录静态图像或只记录动态图像的记录某一种的数字照相机。此外，本实施方式中，在半按下释放按钮的摄影准备状态下，将光圈值控制在从开放光圈值到可测距光圈值的范围内，但在半按下释放按钮之前的实时取景显示也可进行相同控制。 

本实施方式中，将本发明应用于一般的数字照相机，但不限于此，当然也可以应用到便携等各种装置内的数字照相机或安装于显微镜、望远镜等各种装置上的专用数字照相机。只要是能够记录摄影对象的照相机都可应用本发明。 

尽管示出并描述了本发明的优选实施例，但是显然可以理解，在不脱离本发明的精神的情况下可容易地进行形式或细节上的各种修改和变化。因此，旨在不将本发明限于所描述和例示的精确形式，而是将其构造为涵盖落入所附权利要求的范围内的所有修改。 

Claims (3)

1.一种可对动态图像进行显示或记录的数字照相机，该数字照相机包括：

反射镜部，其配置于摄影光路内，用于将通过了摄影镜头的被摄体光束分离到第一方向和第二方向上；

动态图像输出部，其接收分离到上述第一方向上的被摄体光束，输出动态图像数据；

焦点检测部，其接收在上述动态图像的取得过程中，分离到上述第二方向上的被摄体光束，采用相位差方式检测上述摄影镜头的焦点偏移量；

焦点调节部，其根据上述焦点偏移量，调节上述摄影镜头的焦点；以及

光圈机构，其设置于上述摄影镜头内，

所述数字照相机的特征在于，

该数字照相机还包括设定部，该设定部从上次的光圈值(上次AV)与上次的电子快门速度(上次TV)之和减去目标图像明度与上次摄像时的图像明度之差(ΔEV)，计算出适当曝光量(EV)，根据该适当曝光量(EV)，设定上述光圈机构的下次的光圈值(下次AV)和下次的电子快门速度(下次TV)，此处，当上述下次的光圈值(下次AV)大于能够以相位差(AF)测距的光圈值(AVa)时，该设定部设定上述能够以相位差(AF)测距的光圈值(AVa)作为上述下次的光圈值(下次AV)。

2.根据权利要求1所述的数字照相机，其中，上述第一方向是上述反射镜部所致的透过方向，上述第二方向是上述反射镜部所致的反射方向。

3.一种可对动态图像进行显示或记录的数字照相机的控制方法，所述控制方法包括如下步骤：

响应于手动操作，开始取得动态图像；

在上述动态图像的取得过程中，根据采用相位差方式检测的摄影镜头的焦点偏移量，调节上述摄影镜头的焦点；以及

在上述动态图像的取得过程中，从上次的光圈值(上次AV)与上次的电子快门速度(上次TV)之和减去目标图像明度与上次摄像时的图像明度之差(ΔEV)，计算出适当曝光量(EV)，根据该适当曝光量(EV)，设定上述光圈机构的下次的光圈值(下次AV)和下次的电子快门速度(下次TV)，此处，当上述下次的光圈值(下次AV)大于能够以相位差(AF)测距的光圈值(AVa)时，设定上述能够以相位差(AF)测距的光圈值(AVa)作为上述下次的光圈值(下次AV)。

Images