JP2006126479A - カメラ - Google Patents
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Abstract
【課題】輝度が暗い被写体の場合、フラッシュ撮影時に背景の露光をも適正にすることの可能なカメラを提供することである。
【解決手段】このカメラは、角速度検出回路55で手振れが検出され、測光回路51内の多分割測光センサで被写界が複数の領域に分割されて測定される。そして、Bμcom50にて、所定時間内に於ける上記手振れと上記被写界輝度の変化が判定され、その結果に応じて露光時のシャッタ秒時が決定される。
【選択図】 図1
【解決手段】このカメラは、角速度検出回路55で手振れが検出され、測光回路51内の多分割測光センサで被写界が複数の領域に分割されて測定される。そして、Bμcom50にて、所定時間内に於ける上記手振れと上記被写界輝度の変化が判定され、その結果に応じて露光時のシャッタ秒時が決定される。
【選択図】 図1
Description
本発明は、夜景モードを切り替え制御可能なカメラに関し、より詳細には、輝度が暗い被写体の場合に背景を適正露光で撮影するカメラに関するものである。
輝度が暗い背景に於いて、フラッシュ撮影時に手振れを起こさないシャッタ秒時で撮影を行うと、被写体は適正になるが、フラッシュの届かない背景は暗くなってしまうことがある。
背景も適正に写す方法として、三脚にカメラを固定した状態で撮影を行うことを想定した夜景モードという方法が提案されている。これは、ユーザがカメラを三脚に固定した後、カメラの操作部材により夜景モードに設定すると、シャッタ秒時を長くして、暗い背景を適正に写すというものである。しかし、ユーザがモード設定を行わなければならないという煩わしさがある。
そこで、三脚に固定されていることをスイッチ部材で検知して夜景モードに切り替える技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平5−53168号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、固定検出をスイッチで構成すると、部品点数が増加するという課題を有している。また、乗り物等、移動物や振動するものに固定されている場合、若しくは背景が移動している場合に、自動で夜景モードに入ると、背景がブレることになるので、ユーザが望んでいない状況で夜景モードになるという課題を残すことになる。
したがって、本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、輝度が暗い被写体の場合、フラッシュ撮影時に背景の露光をも適正にすることの可能なカメラを提供することを目的とする。
すなわち、請求項1に記載の発明は、手振れを検出する手振れ検出手段と、被写界を複数の領域に分割して測定する多分割測光手段と、所定時間内に於ける上記手振れと上記被写界輝度の変化を判定し、その結果に応じて露光時のシャッタ秒時を決定する決定手段と、を具備することを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記決定手段は、上記多分割測光手段の全測光領域のうち、上記所定時間内に所定の判定レベル以上の変化を示す領域の割合に応じて、上記被写界輝度の変化を判定することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記決定手段は、上記所定時間内に於ける上記手振れ量が所定の手振れ判定値未満であるか否か、及び上記多分割測光手段の全測光領域のうち、上記所定時間内に判定レベル以上の変化を示す領域の割合が所定の割合判定値未満であるか否かに応じて、上記シャッタ秒時を決定することを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記決定手段は、上記所定時間内に於ける上記手振れ量が所定の手振れ判定値未満であり、且つ、上記多分割測光手段の全測光領域のうち、上記所定時間内に判定レベル以上の変化を示す領域の割合が所定の割合判定値未満である場合に、上記シャッタ秒時を手振れ秒時よりも長いシャッタ秒時に決定することを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、手振れを検出する手振れ検出手段と、被写界の輝度を測定する測光手段と、所定時間内に於ける上記手振れと上記被写界輝度の変化を判定し、その結果に応じて露光時のシャッタ秒時を決定する決定手段と、を具備することを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、手振れを検出する手振れ検出手段と、被写界を複数の領域に分割して測定する多分割測光手段と、所定時間内に於ける上記手振れと上記被写界輝度の変化を判定し、その結果に応じて露光モードを決定する決定手段と、を具備することを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明に於いて、上記露光モードは夜景撮影に適したモードであることを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、被写界を複数の領域に分割して測定する多分割測光手段と、主要被写体と背景とを判定する判定手段と、上記測光手段の全領域の出力を以前の出力と比較した際に所定の判定レベル以上の変化を示す領域の上記判定手段で判定された背景に対する割合を判定し、その結果に応じて露光時のシャッタ秒時を決定する決定手段と、を具備することを特徴とする。
請求項9に記載の発明は、被写界を複数の領域に分割して測定する多分割測光手段と、主要被写体と背景とを判定する判定手段と、上記測光手段の全領域の出力を前回の出力と比較した際に所定の判定レベル以上の変化を示す領域の上記判定手段で判定された背景に対する割合を判定し、その結果に応じて露光モードを決定する決定手段と、を具備することを特徴とする。
請求項10に記載の発明は、請求項8若しくは9に記載の発明に於いて、上記判定手段は、被写界を複数に分割して測距する測距手段を含み、その測距結果に応じて上記主要被写体と背景を判定することを特徴とする。
請求項11に記載の発明は、請求項9に記載の発明に於いて、上記露光モードは夜景撮影に適したモードであることを特徴とする。
請求項12に記載の発明は、請求項8若しくは9に記載の発明に於いて、上記判定手段は、撮影に先立って被写界に閃光発光を行う発光手段を含み、該発光手段による上記被写界からの反射光が全画素平均よりも多い画素を被写体と判定することを特徴とする。
請求項13に記載の発明は、被写界を複数の領域に分割して測定する多分割測光手段と、所定時間内に於ける上記手振れと上記被写界輝度の変化を判定し、その結果に応じて露光モードを決定する決定手段と、を具備することを特徴とする。
請求項14に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記手振れ検出手段は、角速度センサ若しくは加速度センサで構成されることを特徴とする。
請求項15に記載の発明は、請求項10に記載の発明に於いて、上記判定手段は、多点測距に於いて測距点が一番近いものを被写体と判定することを特徴とする。
請求項16に記載の発明は、請求項1に記載の発明に於いて、上記判定手段は、撮影に先立ちフラッシュを発光させて、その反射光を最も多く受光した画素を被写体とすることを特徴とする。
請求項17に記載の発明は、手振れを検出する手振れ検出手段と、被写界を複数の領域に分割して測定する多分割測光手段と、所定時間内に於ける上記手振れと上記被写界輝度の変化を比較する比較手段と、上記比較手段の比較結果に応じて露光時のシャッタ秒時を決定する決定手段と、を具備することを特徴とする。
請求項18に記載の発明は、請求項17に記載の発明に於いて、上記決定手段は、上記多分割測光手段の全測光領域のうち、上記所定時間内に判定レベル以上の変化を示す領域の割合に応じて、上記被写界輝度の変化を判定する判定手段を含むことを特徴とする。
請求項19に記載の発明は、請求項17に記載の発明に於いて、上記決定手段は、上記所定時間内に於ける上記手振れ量が所定の手振れ判定値未満であるか否か、及び上記多分割測光手段の全測光領域のうち、上記所定時間内に判定レベル以上の変化を示す領域の割合が所定の割合判定値未満であるか否かに応じて、上記シャッタ秒時を決定することを特徴とする。
請求項20に記載の発明は、請求項17に記載の発明に於いて、上記決定手段は、上記所定時間内に於ける上記手振れ量が手振れ判定値未満であり、且つ、上記多分割測光手段の全測光領域のうち、上記所定時間内に判定レベル以上の変化を示す領域の割合が割合判定値未満である場合に、手振れ秒時よりも長いシャッタ秒時を決定することを特徴とする。
請求項21に記載の発明は、請求項17に記載の発明に於いて、上記手振れ検出手段は、角速度センサ若しくは加速度センサで構成されることを特徴とする。
請求項22に記載の発明は、被写界を複数の領域に分割して測定する多分割測光手段と、被写界を複数に分割して測距する測距手段と、上記測距手段の測距結果に応じて主要被写体と背景を判定する判定手段と、上記測光手段の全領域の出力を前回の出力と比較した際に所定の判定レベル以上の変化を示す領域の上記判定手段で判定された背景に対する割合を判定し、その結果に応じて露光時のシャッタ秒時を決定する決定手段と、を具備することを特徴とする。
請求項23に記載の発明は、被写界を複数の領域に分割して測定する多分割測光手段と、被写界を複数に分割して測距する測距手段と、上記測距手段の測距結果に応じて主要被写体と背景とを判定する判定手段と、上記測光手段の全領域の出力を前回の出力と比較した際に所定の判定レベル以上の変化を示す領域の上記判定手段で判定された背景に対する割合を判定し、その結果に応じて露光モードを決定する決定手段と、を具備することを特徴とする。
請求項24に記載の発明は、請求項23に記載の発明に於いて、上記露光モードは夜景撮影に適したモードであることを特徴とする。
請求項25に記載の発明は、請求項22に記載の発明に於いて、撮影に先立って被写界に閃光発光を行う発光手段を更に具備し、上記判定手段は、上記発光手段による上記被写界からの反射光が全画素平均よりも多い画素を被写体と判定することを特徴とする。
請求項26に記載の発明は、請求項23に記載の発明に於いて、撮影に先立って被写界に閃光発光を行う発光手段を更に具備し、上記判定手段は、上記発光手段による上記被写界からの反射光が全画素平均よりも多い画素を被写体と判定することを特徴とする。
請求項27に記載の発明は、請求項22に記載の発明に於いて、上記判定手段は、多点測距に於いて測距点が最至近のものを被写体と判定することを特徴とする。
請求項28に記載の発明は、請求項23に記載の発明に於いて、上記判定手段は、多点測距に於いて測距点が最至近のものを被写体と判定することを特徴とする。
請求項29に記載の発明は、請求項25若しくは26に記載の発明に於いて、上記判定手段は、撮影に先立ち上記発光手段によるフラッシュを発光させて、その反射光を最も多く受光した画素を被写体とすることを特徴とする。
本発明によれば、輝度が暗い被写体の場合、フラッシュ撮影時に背景の露光をも適正にすることの可能なカメラを提供することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係るデジタル一眼レフカメラの電気系のシステム構成を示すブロック図である。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るデジタル一眼レフカメラの電気系のシステム構成を示すブロック図である。
図1に於いて、このカメラシステムは、ボディユニット10と、アクセサリ装置として、例えば交換可能なレンズユニット(すなわちレンズ鏡筒)11と、通信コネクタ16を介して撮影した画像データを記録しておく記録メディア12と、フラッシュ用通信コネクタ17を介して外付けのフラッシュユニット13とを有して構成されている。
上記レンズユニット11は、上記ボディユニット10の前面に設けられた、図示されないレンズマウントを介して着脱自在に装着可能である。そして、上記レンズユニット11は、撮影レンズ21a及び21bと、絞り22と、レンズ駆動機構23と、絞り駆動機構24と、レンズ制御用マイクロコンピュータ(以下、Lμcomと略記する)25とから構成されている。
上記撮影レンズ21a及び21bは、レンズ駆動機構23内に存在する図示されないDCモータによって、光軸方向に駆動される。絞り22は、絞り駆動機構24内に存在する図示されないステッピングモータによって駆動される。また、Lμcom25は、上記レンズ駆動機構23や絞り駆動機構24等、レンズユニット11内の各部を駆動制御する。このLμcom25は、通信コネクタ15を介して、後述するボディ制御用マイクロコンピュータ50と電気的に接続がなされ、該ボディ制御用マイクロコンピュータ50の指令に従って制御される。
一方、ボディユニット10は、以下のように構成されている。
レンズユニット11内の撮影レンズ21a及び21b、絞り22を介して入射される図示されない被写体からの光束は、クイックリターンミラー30で反射されて、フォーカシングスクリーン31、ペンタプリズム32を介して接眼レンズ33に至る。
上記クイックリターンミラー30の中央部はハーフミラーになっており、該クイックリターンミラー30がダウン(図示の位置)した際に一部の光束が透過する。そして、この透過した光束は、クイックリターンミラー30に設置されたサブミラー35で反射され、自動測距を行うための測距手段であるAFセンサユニット36に導かれる。尚、上記クイックリターンミラー30のアップ時には、サブミラー35は折り畳まれるようになっている。
上記クイックリターンミラー30の後方には、光軸上のフォーカルプレーン式のシャッタユニット41と、光学系を通過した被写体像を光電変換するための撮像素子(CCD)43を収容した撮像ユニット42とを備えた撮像モジュール40が設けられている。図示されないが、クイックリターンミラー30が光路より退避した場合、撮影レンズ21a及び21bを通った光束は、撮像モジュール40内の撮像素子43に結像される。
このボディユニット10は、また、上記撮像モジュール40内の撮像素子43に接続された撮像素子インターフェイス回路45と、記憶領域として設けられたSDRAM47と、液晶モニタ48及び上記通信コネクタ16を介して記録メディア12とが、画像処理を行うための画像処理コントローラ46に接続されている。これらは、電子撮像機能と共に電子記録表示機能を提供できるように構成されている。
上記記録メディア12は、各種のメモリカードや外付けのハードディスクドライブ(HDD)等の外部記録媒体であり、通信コネクタ16を介してカメラのボディユニット10と通信可能、且つ交換可能に装着される。
上記画像処理コントローラ46は、このボディユニット10内の各部を制御するためのボディ制御用マイクロコンピュータ(以下、Bμcomと略記する)50に接続されている。このBμcom50は、後述する輝度変化を判定する際の時間を計測するための図示されないタイマを有しているもので、カメラの全体の動作を制御する制御手段の他、比較手段、決定手段、判定手段、演算手段等の機能を有している。
そして、Bμcom50には、上記画像処理コントローラ46の他、通信コネクタ15と、測光回路51と、ミラー駆動機構52と、AFセンサ駆動回路53と、シャッタ駆動制御回路54と、角速度検出回路55と、不揮発性メモリ(EEPROM)57等とが接続されている。更に、Bμcom50には、当該カメラの動作状態を表示出力によって撮影者へ告知するための動作表示用LCD58と、カメラ操作スイッチ(SW)59と、電源回路60を介して電池61とが接続されている。
尚、上記Bμcom50とLμcom25とは、レンズユニット11の装着時に於いて、通信コネクタ15を介して通信可能に電気的接続がなされる。そして、デジタルカメラとしてLμcom25がBμcom50に従属的に協働しながら稼動するようになっている。
上記測光回路(測光手段)51は、上記ペンタプリズム32からの光束に基づいて測光処理する回路である。この測光回路51内に、被写界を複数に分割して被写体輝度を測定する多分割測光手段としての多分割測光センサ(多分割AEセンサ)を有している。上記ミラー駆動機構52はクイックリターンミラー30を駆動制御する機構であり、AFセンサ駆動回路53は上記AFセンサユニット36を駆動制御するための回路である。
また、シャッタ駆動制御回路54は、上記シャッタユニット41の図示されない先幕と後幕の動きを制御すると共に、Bμcom50との間でシャッタの開閉動作を制御する信号とフラッシュと同調する信号の授受を行う。そして、シャッタ駆動制御回路54から、所定のタイミングでフラッシュ用通信コネクタ17を介してフラッシュユニット13に、フラッシュを発光させるための発光信号が出力される。
不揮発性メモリ57は、その他の記憶領域として、カメラ制御に必要な所定の制御パラメータを記憶する記憶手段であり、Bμcom50からアクセス可能に設けられている。
動作表示用LCD58は、当該カメラの動作状態を表示出力によって撮影者へ告知するためのものである。上記カメラ操作スイッチ59は、例えば撮影動作の実行を指示するレリーズスイッチ、撮影モードを連写モード、通常撮影モード等に切り替えるモード変更スイッチ及びパワースイッチ等、当該カメラを操作するために必要な操作釦(撮影操作手段)を含むスイッチ群で構成される。
更に、電源回路60は、電源としての電池61の電圧VE を、当該カメラシステムの各回路ユニットが必要とする電圧VC に変換して供給するために設けられている。
発光手段であるフラッシュユニット13は、フラッシュ制御用マイクロコンピュータ65と、閃光発光部66と、発光制御回路67及び電池68とから成っている。そして、このフラッシュユニット13は、フラッシュ用通信コネクタ17を介して、ボディユニット10と通信可能に装着可能である。これらの発光信号は、発光モードに応じて出力される。
このように構成されたデジタルカメラの各部は、次のように稼動する。
先ず、画像処理コントローラ46により、Bμcom50の指令に従って撮像素子インターフェイス回路45が制御されて、撮像モジュール40から画像データが取り込まれる。この画像データは、一時保管用メモリであるSDRAM47に取り込まれる。このSDRAM47は、画像データが変換される際のワークエリア等に使用される。また、この画像データは、JPEGデータに変換された後には、記録メディア12に保管されるように設定されている。
ミラー駆動機構52は、上述したように、クイックリターンミラー30をアップ(UP)位置とダウン(DOWN)位置へ駆動するための機構である。ミラー駆動機構52によってクイックリターンミラー30がダウン位置にある時、撮影レンズ21a及び21bからの光束は、AFセンサユニット36側とペンタプリズム32側へと分割されて導かれる。
AFセンサユニット36内のAFセンサからの出力は、AFセンサ駆動回路53を介してBμcom50へ送信されて、周知の測距処理が行われる。
一方、ペンタプリズム32に隣接する接眼レンズ33からは、撮影者が被写体を目視できる。また、上記ペンタプリズム32を通過した光束の一部は、測光回路51内のホトセンサ(図示せず)へ導かれ、ここで検知された光量に基づいて周知の測光処理が行われる。
シャッタ駆動制御回路54では、Bμcom50からシャッタを駆動制御するための信号が受取られると、その信号に基づいてシャッタユニット41が制御される。シャッタ駆動制御回路54では、Bμcom50からシャッタを駆動制御するための信号が受取られると、その信号に基づいてシャッタユニット41が制御される。それと共に、所定のタイミングでフラッシュ用通信コネクタ17を介してフラッシュ制御用マイクロコンピュータ65及び発光制御回路67に、フラッシュを発光させるための発光信号が出力される。Bμcom50からは、上記発光信号に基づいて、通信により発光モードに応じた発光指令信号が出力される。
また、撮影者によって上述したカメラ操作スイッチ59の中のモード変更スイッチが操作されて、撮影モードから画像表示モードへ切り替えられると、記録メディア12に保管された画像データが読み出されて、液晶モニタ48に表示可能である。記録メディア12から読み出された画像データは、画像処理コントローラ46に於いてビデオ信号に変換され、液晶モニタ48にて出力表示される。
図2は多分割AEセンサと被写界との関係を示すもので、(a)は48分割測光センサの例を示した図、(b)は(a)の測光センサに対応させた被写界の画像の例を示した図である。
図2(a)に示されるように、この多分割AEセンサは、48分割(6行×8列)の例であり、48画素のそれぞれに於いて明るさを測定するものである。ここに示される番号が画素番号とすると、この場合、図2(b)に示される被写界には、画素番号12、13、19〜21、27〜30、34〜39、42〜47に主要被写体が、そして画素番号7、8、15、16に背景が存在している。
尚、本実施形態に於いては多分割AEセンサの数を48として説明するが、この数に限られないのは勿論であり、また、行×列の数もこれに限られるものではない。
図3は、上記測光回路51内の測光センサの構成を示す回路図である。
測光回路51は、フォトダイオードPD1 ,PD2 ,…と、対数圧縮アンプ51a1 ,51a2 ,…と、スイッチSW1,SW2,…と、電圧増幅回路51bとを有して構成されている。ここで、フォトダイオードPDの1つが、多分割測光センサの1画素に相当する。したがって、図2の構成では、フォトダイオードが48個存在している。
尚、対数圧縮アンプが用いられるのは、広い範囲の電流変化を狭い電圧範囲でA/D変換するためである。
電圧増幅回路51bは、入力される電圧を増幅して出力するもので、
Vout =Vln×α
としていることで、Bμcom50内のA/D変換回路50aに適した電圧に増幅する。
Vout =Vln×α
としていることで、Bμcom50内のA/D変換回路50aに適した電圧に増幅する。
いま、測光センサにて光が受光されると、照度に比例した光電流Ipdを流すフォトダイオード(この場合PD4 )の光電流が、対数圧縮アンプ(この場合51a4 )にて電圧変換される。尚、図3では受光したフォトダイオードはPD4 として示されているが、実際には受光したフォトダイオードの個数分、対数圧縮アンプで電圧変換されるのは勿論である。
光電流IpdとA/D値(出力電圧)との関係は、図4に示されるような感度切り替え特性が成立する。図4に示される横軸のPD電流は対数である。
上記測光回路51では、A/D変換するフォトダイオードがスイッチSW1,SW2,…によって切り替えられながら、各フォトダイオードPD1 ,PD2 ,…の光出力がモニタされる。
このようにして、所定周期で被写界の全画面、例えば、図2(a)に示される48画素についての受光量が測定される。これら48画素分のA/Dデータが、画素受光量に対するデジタル値として、Bμcom50内の図示されないメモリに記憶される。
図5(a)は48分割測光センサの例を示した図であり、図5(b)〜(d)は一定速度で移動する船にカメラが固定されて撮影が行われる例を説明する図、図5(e)〜(g)はカメラと被写体は固定して背景の船が動いている状況での撮影が行われる例を説明する図である。
図5(b)に示されるように、カメラが移動する船75に固定されていて、静止している被写体76を撮影するシーンでは、図5(b)から(c)に示されるように、被写体76は上記船の移動方向とは反対の図示矢印A′方向に移動するように見える。したがって、カメラを一定速度で移動する船に固定して撮影した場合の輝度変化は、図5(d)に示されるようになる。
ここで、所定時間内の、各画素のデジタル値の最大値(MAX)と最小値(MIN)の比較に於いて、デジタル値±10%以上の輝度変化があった画素を取り出すと、図5(d)に示されるようになる。
図5(b)と(c)に示される被写体76の像を重ね合わせると、図5(d)に示されるように2つの被写体像がずれて示される。つまり、図5(d)にて被写体の存在する画素が、上述したデジタル値±10%以上の輝度変化が起きている箇所である。言い換えれば、図5(b)から(c)までの所定時間に輝度が変化していない画素は、図5(d)に於いて、斜線で示される画素であるものとする。この場合、輝度変化した画素は、1、2、4、5、6、7、8、11、12、13、14、15、19、20、21、22、33、34、35、36、37、38、39、40の22画素であり、全体の約46%の画素が輝度変化している。
また、図5(e)及び(f)に示されるように、カメラ70及び被写体76が固定され、背景の船75が図示矢印A方向に移動している撮影シーンでは、同様に輝度変化した画素は、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、25、26、33、34の19画素である。したがって、全体の約40%が輝度変化している。尚、図5(g)に於いても、斜線で示される画素が輝度変化していない画素を表しているものとする。
ここで、全画面の45%以上で輝度変化があった場合は、カメラは固定されているとみなされないとすると、図5(b)〜(d)の状況では、輝度変化は約46%であるから短いシャッタ秒時で撮影が行われる。このようにして、カメラが固定されている場合でも、自動で夜景モードに変わらない制御を行うことができる。
一方、図5(e)〜(g)の状況では、輝度変化は約40%であるからカメラは固定であるとみなされ、長いシャッタ秒時、すなわち自動的に夜景モードに切り替えられる制御が行われる。
また、カメラが固定されており、建築物のような動かないものを撮影する場合は、全画面の45%以上は輝度変化がないと思われるので夜景モードにする。
更に、夜景以外でも遠方まできれいに写すことを優先させたカメラの場合は、カメラが固定されていると判定された場合には、レンズ絞り値を大きくすることで被写界深度を深くして、その分、撮像面に光が届かないのでシャッタ秒時を長くするという動作を自動的に行うことができる。
次に、図6のフローチャートを参照して、本実施形態に於けるカメラの制御動作について説明する。
先ず、ステップS1にて、カメラ操作スイッチ59内の図示されない電源スイッチがオンされると、続くステップS2に於いて、Bμcom50内の図示されないメモリの格納エリアCount1及びCount2に、それぞれ「0」がセット(クリア)される。そして、ステップS3にて、Bμcom50内の図示されないタイマによるカウントが開始される。
次いで、ステップS4にて、上記メモリ内の格納エリアCount1に「1」が加算される。この場合、例えば上限値が「1000」であるとし、Count1が「1000」になったら1秒とカウントされるものとする。
そして、ステップS5に於いて、48分割測光センサによる測光が行われる。ステップS6では、上記ステップS5の測光により得られた各画素の最大値及び最小値が、上記メモリ内の格納エリアM0へ格納される。最初の撮影の場合は、上記ステップS5で測光された値がそのまま、メモリM0に格納される。
次に、ステップS7に於いて、上記48画素の各画素のデジタル値の最大値と最小値が比較されて、その結果、デジタル値±10%以上の輝度変化があった画素が、全体の45%以上あったか否かが判定される。ここで、45%以上合った場合はステップS8へ移行し、45%未満であればステップS8をスキップしてステップS9へ移行する。
ステップS8では、上記ステップS3にてカウント開始されたタイマがクリアされ、またメモリM0の格納エリアもクリアされる。但し、最初の撮影時は、最大値と最小値は同じ値となるので、ステップS8はスキップされる。
ステップS9では、カメラ操作スイッチ59内の図示されないレリーズスイッチの状態が判定される。ここで、上記レリーズスイッチが押された場合は、ステップS10へ移行して、所定の撮影シーケンスが実行される。一方、上記ステップS9にてレリーズスイッチが押されなければ、ステップS10をスキップしてステップS11へ移行する。
ステップS11では、上記ステップS3で開始されたタイマカウントが1秒以上経過したか否かが判定される。このタイマカウントは、上記格納エリアCount1に格納されている値が判定される。ここで、カウントが1秒未満であればステップS12へ移行して、夜景モードが解除される。一方、タイマカウントが1秒以上経過したと判定されたならば、ステップS13へ移行して夜景モードが設定される。
その後、上記ステップS4へ移行して以降の処理が繰り返される。
こうした処理が繰り返されるので、タイマカウントが1秒未満で、ステップS7に於いて、45%以上の画素で輝度変化があったと判定された場合は、ステップS8にてタイマカウントがクリアされる。したがって、この場合は、ステップS11にてタイマカウントが1秒以上にはならないので、ステップS12へ移行して夜景モードは解除される。
一方、タイマカウントが1秒以上となった後、ステップS7に於いて、上記48画素の各画素の最大値と最小値が比較された結果、輝度変化があった画素が45%未満である場合は、タイマカウントがクリアされない。したがって、ステップS11にてタイマカウントが1秒以上経過しているので、ステップS13にて夜景モードが設定される。
このように、第1の実施形態によれば、各画素の最大値と最小値の比較結果、輝度変化があった画素が全体の所定の割合以上であるか否かを判定することにより、夜景モードの切り替え制御を行うと共に手振れを軽減させることができる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
上述した第1の実施形態では、48分割の多分割測光センサを用いて夜景モードの切り替えを行うようにしていたが、以下に述べる第2の実施形態では、これに角速度センサを用いて、両方の判定により夜景モードに切り替えるようにしている。
図7は、本発明の第2の実施形態に係るデジタル一眼レフカメラの電気系のシステム構成を示すブロック図である。
尚、この第2の実施形態に於けるカメラの構成及び動作は、手振れ検出手段としての角速度検出回路が追加された構成となっている他は、基本的に図1乃至図6に示された第1の実施形態と同様であり、同一の部分には同一の参照番号を付してその図示及び説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。
図7に於いて、カメラの手振れを検出するための手段である角速度検出回路55が、Bμcom50に接続されている。この角速度検出回路55は、図8に示されるように、ボディユニット10内に搭載されているもので、カメラのX軸、Y軸及びZ軸周りのブレを検出するための角速度センサを有した回路で構成されている。
次に、図9を参照して、手振れ検出手段である角速度センサの出力について説明する。尚、ここでは1つの軸についてのセンサ出力を例として説明するが、実際には図8に示されるx、y、zの3軸それぞれについて行われるものである。
図9(a)に示されるように、角速度センサ出力が、所定時間、所定範囲内にあるか否かによって、カメラが固定された状態であるか否かが判定される。すなわち、曲線aのように出力所定範囲(手振れ判定範囲)内に収まらないものは、図9(b)に示されるように、カメラ70は撮影者71の手により保持されていると判定される。一方、図9(a)に於いて、曲線bのように、角速度センサ出力の変化が、所定時間、所定範囲内であった場合は、図9(c)に示されるように、カメラ70は三脚72等により固定された状態であると判定される。
但し、この判定方法は、カメラそのもののブレを検出するため、固定している三脚72自体が動くと、カメラ70は固定されていないと判定される。これは、例えば、図9(d)に曲線cで示されるように、角速度センサ出力は、ある所定時間では出力所定範囲内にあるが、別の所定時間内で出力所定範囲を超えてしまうような場合である。
この判定方法は、ブレに影響する微小な揺れに対応できる一方で、被写体が動いてしまう場合、及びカメラが一定の方向に加速せずに動く場合は、角速度センサによるブレ検出ができないものである。したがって、これを補うために、本発明では更に多分割センサ出力によりカメラ固定判定を行うようにしている。
ここで、角速度センサを使用して手振れを検出する際、カメラが固定されていてもシャッタが長秒時である夜景モードで撮影すると問題が生じるシーンの例について、図10を参照して説明する。
例えば、図10(a)に示されるように、カメラ70が図示矢印A方向に移動する船75に固定されていて、静止している被写体76を撮影するシーンである。この場合は、カメラ70及び被写体76は共に固定状態であるものの、カメラ70が一定速度で移動する船に固定されている。したがって、カメラ70自体は動かないので角速度は検出されない。ところが、この状態でシャッタが長秒時の夜景モードで撮影すると、相対的に被写体76が動いていることになるため、ブレが生じた写真となってしまう。
また、図10(b)に示される例は、カメラ70及び被写体76は共に固定(静止)状態であるが、被写体の後方の背景である船75自体が大きく移動しているシーンである。この場合は、カメラ70及び被写体76は固定であるが、背景の大部分を占める船75が動いているため背景がぼけてしまい、やはり自動で無制限に長秒時にすることは望ましくない。
そこで、上述した第1の実施形態で実施した多分割測光センサの輝度変化と、角速度センサの出力を用いて、両方の判定に基づいて夜景モードを切り換えるようにする。
上述した所定時間内の、各画素のデジタル値の最大値(MAX)と最小値(MIN)の比較に於いて、デジタル値±10%以上輝度変化があった画素を取り出すと、図10に示されたシーンが、上述した第1の実施形態で説明した図5に示されるシーンのようになる。
また、カメラが固定されていない場合に於いて、例えば、図11(a)に示されるようにカメラ70がZ軸周りにブレが生じたとする。このときのブレが、図11(b)に示されるように、測光センサ1画素程度である場合は、測光センサではブレを認識することができない。そこで、角速度センサを併用することにより、カメラ固定の判定を確実に行うことができる。
図12は、本発明の第2の実施形態に於けるカメラの動作について説明するフローチャートである。
尚、図12のフローチャートに於いて、ステップS21〜S32の処理動作は、上述した第1の実施形態に於ける図6のフローチャートのステップS1〜S12の処理動作と同じであるので、ここでは説明を省略する。
ステップS31に於いて、タイマカウントが1秒以上であった場合は、ステップS33に於いて角速度センサの出力が判定される。ここでは、角速度センサ出力が所定値、例えば、図11(b)に示されるように、1画素程度のブレに相当する出力値と比較される。その結果、角速度センサ出力が所定値以上であった場合は、手振れが生じていると判定されて、ステップS34へ移行し、夜景モードが解除される。一方、上記ステップS33にて角速度センサ出力が所定値未満であった場合は、ステップS35へ移行して夜景モードが設定される。
その後、上記ステップS24へ移行して以降の処理が繰り返される。
このように、第2の実施形態によれば、測光センサでは認識することができない小さなブレを、角速度センサを用いて検出するようにしたので、カメラ固定の判定を更に確実に行うことができる。
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。
この第3の実施形態では、上述した第2の実施形態に加えて、被写体と背景を判定するオートフォーカス機能を取り入れた例について述べる。
図13(a)に示されるように、画面78内に複数(この場合3つ)の測距点80a、80b、80cを有するオートフォーカスを持ち、各測距点の中で合焦している点の周囲測光センサのみに於いて、輝度によるカメラ固定判定が行われるようにしている。
例えば、図13(b)に示されるように、測距点80aの部分に被写体76が存在しているとする。すると、この測距点80aを中心として枠81で囲まれた16画素(この場合4×4)が被写体と判定され、他のエリアは背景と認識される。
また、図13(c)に示されるように、画面78内に複数(この場合2つ)の被写体76と被写体77が存在している場合は、例えば、最も近距離の測距点に存在する被写体に対して合焦するものとする。この場合、測距点80aと80cの周囲の枠81と枠82内の画素が被写体の候補となるが、上述したように最も近距離の測距点である80aの枠81内の画素が被写体と判定される。そして、他のエリアは全て背景と認識される。
このように、被写体と背景を判定する機能を有するカメラに於いては、カメラ固定の判定は、図14に示されるようにしてなされる。
図14(a)は48分割測光センサの例を示した図であり、図14(b)〜(d)はカメラは固定で被写体が動いている状況での撮影が行われる例を説明する図、図14(e)〜(g)はカメラと被写体は固定して背景の船が動いている状況での撮影が行われる例を説明する図である。
いま、図14(a)に示されるように、AFセンサユニットにより、19、20、21、22、27、28、29、30、35、36、37、38の画素が被写体、その他が背景と認識されたとする。
図14(b)〜(d)は、被写体が図示矢印C方向に動いていると判定されるケース、図14(e)〜(g)は、背景が図示矢印A方向に動いていると判定されるケースである。
フラッシュが発光される場合、被写体が動いており、且つ背景は動いていないと判定されると、カメラが固定されていると判定されて長秒時露光される。フラッシュには、ブレを止める効果があり、フラッシュ光の届く範囲に存在する被写体は、発光された瞬間の画像が記録されてブレが目立たない。そのため、背景が動いていなければカメラが固定されていると判定されて、長秒時でシャッタ制御されても問題はない。
一方、フラッシュが発光されない場合は、逆に、被写体だけでも適正露出にして背景はブレても良いと考えることもできる。その場合、被写体に輝度変化が無ければカメラは固定されていると判定されて、シャッタ秒時が遅く制御される。
これらのことから、第3の実施形態に於けるカメラの制御動作について、図15のフローチャートを参照して説明する。
尚、図15のフローチャートに於いて、ステップS47〜S59の処理動作は、上述した第2の実施形態に於ける図12のフローチャートのステップS23〜S35の処理動作と同じであるので、ここでは説明を省略する。
先ず、ステップS41にて、カメラ操作スイッチ59内の図示されない電源スイッチがオンされると、続くステップS42にて、Bμcom50内の図示されないメモリの格納エリアCount1及びCount2に、それぞれ「0」がセット(クリア)される。
次いで、ステップS43にて、被写体、背景画素判定の処理が行われる。これは、上述したように、例えば最至近の測距点に存在する画素が被写体とされ、それ以外を背景とするような判定の処理である。こうして。被写体、背景画素が決定されたならば、続くステップS44に於いて、フラッシュ発光の有無が判定される。
ここで、フラッシュ発光が行われない場合は、ステップS45へ移行して、ブレ判定画素が被写体に設定される。すなわち、背景がぶれても被写体のブレが生じないように該被写体が適正露出になるように設定される。一方、上記ステップS44にてフラッシュ発光が行われる場合は、ステップS46へ移行して、ブレ判定画素が背景に設定される。すなわち、被写体が動いても背景が固定された状態であるので、ブレ判定には影響がない。
尚、ステップS44に於けるフラッシュ発光の有無は、撮影者が手動により設定するようにしてもよく、或いはカメラ側で設定できるようにしてもよい。
その後、ステップS47にて、Bμcom50内の図示されないタイマによるカウントが開始される。ステップS48〜S59は、図12のフローチャートのステップS24〜S35と同じである。
このように、第3の実施形態によれば、オートフォーカス機能を利用しても、カメラ固定の判定を確実に行うことができる。
また、この第3の実施形態の変形例として、被写体、背景を区別する方法として、撮影に先立ってフラッシュを投光して、その反射光が全画素平均より多く受光された画素が被写体として設定されるようにしてもよい。
図16は、この第3の実施形態の変形例を説明するもので、(a)は48分割測光センサの例を示した図、(b)はこの変形例による撮影シーンの例を示した図である。
図16(b)に示されるシーンの状況でフラッシュ発光が行われると、図16(a)に示される28、29、36、37、44、45の画素が多くの反射光を受光し、遠方に存在する船からのフラッシュ光の反射光はあまり返ってこない。そのため、上記6画素が被写体として検出される。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
10…ボディユニット、11…レンズユニット、12…記録メディア、13…フラッシュユニット、21a、21b…撮影レンズ、22…絞り、…レンズ駆動機構、24…絞り駆動機構、25…レンズ制御用マイクロコンピュータ(Lμcom)、30…クイックリターンミラー、31…フォーカシングスクリーン、32…ペンタプリズム、33…接眼レンズ、35…サブミラー、40…撮像モジュール、41…シャッタユニット、42…撮像ユニット、43…撮像素子(CCD)、45…撮像素子インターフェイス回路、46…画像処理コントローラ、47…SDRAM、48…液晶モニタ、50…ボディ制御用マイクロコンピュータ(Bμcom)、50a…A/D変換回路、51…測光回路、51a1 ,51a2 ,……対数圧縮アンプ、51b…電圧増幅回路、52…ミラー駆動機構、53…AFセンサ駆動回路、54…シャッタ駆動制御回路、55…角速度検出回路、57…不揮発性メモリ(EEPROM)、58…動作表示用LCD、59…カメラ操作スイッチ(SW)、60…電源回路、61…電池。
Claims (29)
- 手振れを検出する手振れ検出手段と、
被写界を複数の領域に分割して測定する多分割測光手段と、
所定時間内に於ける上記手振れと上記被写界輝度の変化を判定し、その結果に応じて露光時のシャッタ秒時を決定する決定手段と、
を具備することを特徴とするカメラ。 - 上記決定手段は、上記多分割測光手段の全測光領域のうち、上記所定時間内に所定の判定レベル以上の変化を示す領域の割合に応じて、上記被写界輝度の変化を判定することを特徴とする請求項1に記載のカメラ。
- 上記決定手段は、上記所定時間内に於ける上記手振れ量が所定の手振れ判定値未満であるか否か、及び上記多分割測光手段の全測光領域のうち、上記所定時間内に判定レベル以上の変化を示す領域の割合が所定の割合判定値未満であるか否かに応じて、上記シャッタ秒時を決定することを特徴とする請求項1に記載のカメラ。
- 上記決定手段は、上記所定時間内に於ける上記手振れ量が所定の手振れ判定値未満であり、且つ、上記多分割測光手段の全測光領域のうち、上記所定時間内に判定レベル以上の変化を示す領域の割合が所定の割合判定値未満である場合に、上記シャッタ秒時を手振れ秒時よりも長いシャッタ秒時に決定することを特徴とする請求項1に記載のカメラ。
- 手振れを検出する手振れ検出手段と、
被写界の輝度を測定する測光手段と、
所定時間内に於ける上記手振れと上記被写界輝度の変化を判定し、その結果に応じて露光時のシャッタ秒時を決定する決定手段と、
を具備することを特徴とするカメラ。 - 手振れを検出する手振れ検出手段と、
被写界を複数の領域に分割して測定する多分割測光手段と、
所定時間内に於ける上記手振れと上記被写界輝度の変化を判定し、その結果に応じて露光モードを決定する決定手段と、
を具備することを特徴とするカメラ。 - 上記露光モードは夜景撮影に適したモードであることを特徴とする請求項6に記載のカメラ。
- 被写界を複数の領域に分割して測定する多分割測光手段と、
主要被写体と背景とを判定する判定手段と、
上記測光手段の全領域の出力を以前の出力と比較した際に所定の判定レベル以上の変化を示す領域の上記判定手段で判定された背景に対する割合を判定し、その結果に応じて露光時のシャッタ秒時を決定する決定手段と、
を具備することを特徴とするカメラ。 - 被写界を複数の領域に分割して測定する多分割測光手段と、
主要被写体と背景とを判定する判定手段と、
上記測光手段の全領域の出力を前回の出力と比較した際に所定の判定レベル以上の変化を示す領域の上記判定手段で判定された背景に対する割合を判定し、その結果に応じて露光モードを決定する決定手段と、
を具備することを特徴とするカメラ。 - 上記判定手段は、被写界を複数に分割して測距する測距手段を含み、その測距結果に応じて上記主要被写体と背景を判定することを特徴とする請求項8若しくは9に記載のカメラ。
- 上記露光モードは夜景撮影に適したモードであることを特徴とする請求項9に記載のカメラ。
- 上記判定手段は、撮影に先立って被写界に閃光発光を行う発光手段を含み、該発光手段による上記被写界からの反射光が全画素平均よりも多い画素を被写体と判定することを特徴とする請求項8若しくは9に記載のカメラ。
- 被写界を複数の領域に分割して測定する多分割測光手段と、
所定時間内に於ける上記手振れと上記被写界輝度の変化を判定し、その結果に応じて露光モードを決定する決定手段と、
を具備することを特徴とするカメラ。 - 上記手振れ検出手段は、角速度センサ若しくは加速度センサで構成されることを特徴とする請求項1に記載のカメラ。
- 上記判定手段は、多点測距に於いて測距点が一番近いものを被写体と判定することを特徴とする請求項10に記載のカメラ。
- 上記判定手段は、撮影に先立ちフラッシュを発光させて、その反射光を最も多く受光した画素を被写体とすることを特徴とする請求項1に記載のカメラ。
- 手振れを検出する手振れ検出手段と、
被写界を複数の領域に分割して測定する多分割測光手段と、
所定時間内に於ける上記手振れと上記被写界輝度の変化を比較する比較手段と、
上記比較手段の比較結果に応じて露光時のシャッタ秒時を決定する決定手段と、
を具備することを特徴とするカメラ。 - 上記決定手段は、上記多分割測光手段の全測光領域のうち、上記所定時間内に判定レベル以上の変化を示す領域の割合に応じて、上記被写界輝度の変化を判定する判定手段を含むことを特徴とする請求項17に記載のカメラ。
- 上記決定手段は、上記所定時間内に於ける上記手振れ量が所定の手振れ判定値未満であるか否か、及び上記多分割測光手段の全測光領域のうち、上記所定時間内に判定レベル以上の変化を示す領域の割合が所定の割合判定値未満であるか否かに応じて、上記シャッタ秒時を決定することを特徴とする請求項17に記載のカメラ。
- 上記決定手段は、上記所定時間内に於ける上記手振れ量が手振れ判定値未満であり、且つ、上記多分割測光手段の全測光領域のうち、上記所定時間内に判定レベル以上の変化を示す領域の割合が割合判定値未満である場合に、手振れ秒時よりも長いシャッタ秒時を決定することを特徴とする請求項17に記載のカメラ。
- 上記手振れ検出手段は、角速度センサ若しくは加速度センサで構成されることを特徴とする請求項17に記載のカメラ。
- 被写界を複数の領域に分割して測定する多分割測光手段と、
被写界を複数に分割して測距する測距手段と、
上記測距手段の測距結果に応じて主要被写体と背景を判定する判定手段と、
上記測光手段の全領域の出力を前回の出力と比較した際に所定の判定レベル以上の変化を示す領域の上記判定手段で判定された背景に対する割合を判定し、その結果に応じて露光時のシャッタ秒時を決定する決定手段と、
を具備することを特徴とするカメラ。 - 被写界を複数の領域に分割して測定する多分割測光手段と、
被写界を複数に分割して測距する測距手段と、
上記測距手段の測距結果に応じて主要被写体と背景とを判定する判定手段と、
上記測光手段の全領域の出力を前回の出力と比較した際に所定の判定レベル以上の変化を示す領域の上記判定手段で判定された背景に対する割合を判定し、その結果に応じて露光モードを決定する決定手段と、
を具備することを特徴とするカメラ。 - 上記露光モードは夜景撮影に適したモードであることを特徴とする請求項23に記載のカメラ。
- 撮影に先立って被写界に閃光発光を行う発光手段を更に具備し、
上記判定手段は、上記発光手段による上記被写界からの反射光が全画素平均よりも多い画素を被写体と判定することを特徴とする請求項22に記載のカメラ。 - 撮影に先立って被写界に閃光発光を行う発光手段を更に具備し、
上記判定手段は、上記発光手段による上記被写界からの反射光が全画素平均よりも多い画素を被写体と判定することを特徴とする請求項23に記載のカメラ。 - 上記判定手段は、多点測距に於いて測距点が最至近のものを被写体と判定することを特徴とする請求項22に記載のカメラ。
- 上記判定手段は、多点測距に於いて測距点が最至近のものを被写体と判定することを特徴とする請求項23に記載のカメラ。
- 上記判定手段は、撮影に先立ち上記発光手段によるフラッシュを発光させて、その反射光を最も多く受光した画素を被写体とすることを特徴とする請求項25若しくは26に記載のカメラ。
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JP2016143035A (ja) * | 2015-02-05 | 2016-08-08 | オリンパス株式会社 | 焦点調節装置および焦点調節方法 |
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2004
- 2004-10-28 JP JP2004314248A patent/JP2006126479A/ja not_active Withdrawn
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