JP2014197141A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フォーカシングスクリーンに結像している被写体像に対して、測光センサによって高精度で安定した被写体認識を行うことができる撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置は、測定レンズで集光されたフォーカシングスクリーンから被写体像の光束を測定して被写体像の輝度情報及び画像情報を含む測光情報を出力する測光センサ１２７と、フォーカシングスクリーンからの光束が測光センサ１２７に至る光路中に配置された、絞り径を調節可能な可変測光絞り１２４と、可変測光絞り１２４を制御する測光制御手段と、測光センサ１２７からの画像情報に基づいて被写体認識を行う被写体認識手段と、被写体認識手段による被写体の認識動作から被写体認識手段により被写体認識が可能であるかを判断する判断手段とを備える。測光制御手段は、判断手段が被写体認識手段による前記被写体認識が可能でないと判断した場合に、可変測光絞り１２４を絞るように制御する。【選択図】図３

Description

本発明は、例えばデジタル一眼レフカメラ等の撮像装置に関し、特に被写体認識が可能な撮像装置に関する。

デジタル一眼レフカメラ等の撮像装置では、フォーカシングスクリーンに結像した被写体像の明るさを測光絞り及び測光レンズを介してペンタプリズム周辺に設置された測光センサにて測光し、適正露出を決めている。

ところで、近年、測光センサにイメージセンサを使用し、フォーカシングスクリーンに結像している被写体像を取り込み、取り込み画像から主被写体を認識することで、測光機能および焦点検出機能の向上を図った測光装置がある。

この種の測光装置での被写体認識に関して、視線入力装置を備えたファインダにて注視した被写体を測光センサで得られた画像から主被写体と認識し、主被写体の色、輝度情報を用いて被写体追尾を行う技術が提案されている（特許文献１）。この提案では、移動している被写体に対して測光機能および焦点検出機能の向上が図れるとしている。

特開平０５−０５３０４３号公報

ところで、より高精度な被写体認識、例えば顔検知を行うには、測光センサで得られる画像は高い解像度が必要となる。しかし、焦点検出誤差による撮影レンズの画像のピントずれに加え、測光センサの調整位置ずれや温湿度環境下での測光系構成部品の変形等の環境要因により、フォーカシングスクリーンに結像している被写体像に対して測光センサでピントが合わなくなる。このため、測光センサがフォーカシングスクリーンに結像している被写体像から必要な解像度を得ることができなくなることが懸念される。

上記特許文献１では、測光センサでピントが合わなくなった場合に、ピントを補正する機構が設けられていない。このため、焦点検出誤差による撮影レンズの画像のピントずれや上述した環境要因により、測光センサがフォーカシングスクリーンに結像している被写体像から適切な解像度を得ることができず、高精度な被写体認識が困難になる可能性がある。

そこで、本発明は、フォーカシングスクリーンに結像している被写体像に対して測光センサでピントが合わなくなった場合でも、適切な解像度を得ることができるようにして、高精度で安定した被写体認識を行うことができる仕組みを提供する。

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、レンズ鏡筒のレンズ群を通過してフォーカシングスクリーンに結像した被写体像を観察するためのファインダ光学系と、前記フォーカシングスクリーンに結像した前記被写体像の光束が被写体像を観察するための光路とは異なる光路を介して導かれ、導かれた前記光束を集光する測光レンズと、前記測光レンズで集光された前記光束を測定して前記被写体像の輝度情報及び画像情報を含む測光情報を出力する測光手段と、前記フォーカシングスクリーンからの光束が前記測光手段に至る光路中に配置された、絞り径を調節可能な可変測光絞りと、前記可変測光絞りを制御する測光制御手段と、前記測光手段から出力された前記画像情報に基づいて被写体認識を行う被写体認識手段と、前記被写体認識手段による被写体の認識動作から前記被写体認識手段により前記被写体認識が可能であるかを判断する判断手段と、を備え、前記測光制御手段は、前記判断手段が前記被写体認識手段による前記被写体認識が可能でないと判断した場合に、前記可変測光絞りを絞るように制御することを特徴とする。

本発明によれば、フォーカシングスクリーンに結像している被写体像に対して測光センサでピントが合わなくなった場合でも、適切な解像度を得ることができるので、高精度で安定した被写体認識を行うことができる。

本発明の撮像装置の第１の実施形態であるデジタル一眼レフカメラの概略断面図である。 図１に示すデジタル一眼レフカメラのカメラ本体に搭載される測光装置の構成例を示す図である。 図１に示すデジタル一眼レフカメラの電気系の構成例を示すブロック図である。 従来の測光装置の構成を示す斜視図である。 （ａ）は可変測光絞りを絞り込んだ状態を示す図、（ｂ）は可変測光絞りを開放した状態を示す図である。 （ａ）は可変測光絞りが絞り込まれている状態で測光装置を通過する光束を説明するための説明図、（ｂ）は可変測光絞りが開放されている状態で測光装置を通過する光束を説明するための説明図である。 （ａ）は測光センサでピントが合っていない状態での測光センサの出力画像を示す図、（ｂ）は測光センサでピントが合っている状態での測光センサの出力画像を示す図である。 図１に示すデジタル一眼レフカメラの動作を説明するためのフローチャート図である。 図８のステップＳ２０８における可変測光絞り動作を説明するためのフローチャート図である。 可変測光絞りが任意の絞り値で絞られた場合における各絞り値に対しての測光値の補正量を補正テーブルとして表した図である。 本発明の撮像装置の第２の実施形態であるデジタル一眼レフカメラの動作を説明するためのフローチャート図である。 図１１のステップＳ２２１における可変測光絞り動作を説明するためのフローチャート図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の撮像装置の第１の実施形態であるデジタル一眼レフカメラの概略断面図である。図２は、図１に示すデジタル一眼レフカメラのカメラ本体に搭載される測光装置の構成例を示す図である。

本実施形態のデジタル一眼レフカメラは、図１に示すように、カメラ本体１００と、カメラ本体１００に対して交換可能に装着されるレンズ鏡筒１０５とを備える。カメラ本体１００には、ミラー機構１００Ａ、ファインダ光学系１００Ｂ、測光装置１２３、焦点検出装置１２９、フォーカルプレーンシャッタ１１９、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子１０７、ＣＰＵ１０１、及び表示装置１１１等が設けられる。また、レンズ鏡筒１０５には、フォーカシングやズーミングを行うレンズ群１０５ａ、レンズ群１０５ａを駆動するレンズ駆動部１０６、及び不図示の絞り装置等が設けられる。

ミラー機構１００Ａは、ハーフミラーからなるメインミラー１１７と、メインミラー１１７に対して回動可能に支持されるサブミラー１１８とを有する。ミラー機構１００Ａは、ファインダ観察時（不図示のレリーズボタンの半押し時）に、図１に示すように、被写体光路１３６に進入（ミラーダウン）し、撮影時（レリーズボタンの全押し時）には、被写体光路１３６から退避（ミラーアップ）する。

そして、ミラーアップ状態では、フォーカルプレーンシャッタ１１９が開かれ、レンズ鏡筒１０５のレンズ群１０５ａを通って被写体光路１３６に進入した光束は、撮像素子１０７に導かれて光電変換される。

フォーカルプレーンシャッタ（以下、シャッタという。）１１９は、通電により先幕を開放するマグネットと、通電により後幕を閉じるマグネットを備える。レンズ鏡筒１０５のレンズ群１０５ａによって集光された被写体光束は、シャッタ１１９の先幕走行後、後幕が走行し始めるまでの時間（以下、シャッタ秒時という。）を制御することで、光量制御がなされ、撮像素子１０７により被写体像として光電変換される。光電変換後の画像データは、所定の画像処理が施された後、不図示の記録媒体に記録され、表示装置１１１に画像として表示される。

一方、ミラーダウン状態では、レンズ鏡筒１０５のレンズ群１０５ａを通って被写体光路１３６に進入した光束は、メインミラー１１７で上方に反射する光束とメインミラー１１７を透過する光束とに分かれる。メインミラー１１７で上方に反射した光束は、ファインダ光学系１００Ｂへと導かれてフォーカシングスクリーン１２０に一次結像される。また、メインミラー１１７を透過した光束は、サブミラー１１８で下方に反射して焦点検出制御部１２９としてのＴＴＬ位相差ＡＦユニットに進入する。

ファインダ光学系１００Ｂは、フォーカシングスクリーン１２０、ペンタプリズム１２１、ファインダ内表示装置１１２、導光プリズム１１３、及び接眼レンズ１２２により構成される。

フォーカシングスクリーン１２０は、撮像素子１０７の結像面と等価の結像面に配置されている。ファインダ光路１３７は、フォーカシングスクリーン１２０からの光束がペンタプリズム１２１及び接眼レンズ１２２を介して撮影者１４０に導かれるまでの光路である。

ペンタプリズム１２１は、フォーカシングスクリーン１２０に結像した被写体像を正立正像に補正する。これにより、撮影者１４０は、フォーカシングスクリーン１２０に結像した被写体像を接眼レンズ１２２から観察することができる。

ファインダ内表示装置１１２は、導光プリズム１１３、ペンタプリズム１２１、及び接眼レンズ１２２を介してファインダにカメラの各種撮影情報（絞り値やシャッタ速度など）を表示する。ファインダ内表示光路１３９は、ファインダ内表示装置１１２からの光束が撮影者１４０に導かれるまでの光路である。

測光装置１２３は、接眼レンズ１２２の上方に配置されており、図２に示すように、可変測光絞り１２４、可変測光絞り駆動装置１２５、測光レンズ１２６、及び測光センサ１２７を備える。なお、図２において、測光光路１３８は、フォーカシングスクリーン１２０からの光束がペンタプリズム１２１を介して測光装置１２３に至る光路であり、ファインダ内表示光路１３９と異なる。可変測光絞り１２４及び測光レンズ１２６は、フォーカシングスクリーン１２０からの光束が測光センサ１２７に至る光路中に配置されている。

フォーカシングスクリーン１２０からペンタプリズム１２１を介して測光装置１２３に至る光束は、可変測光絞り１２４により絞られる。このとき、可変測光絞り駆動装置１２５により可変測光絞り１２４の絞り値を変えることで、光束を絞る度合いを変更することができる。

可変測光絞り１２４により絞られた光束は、測光レンズ１２６を介して測光センサ１２７のチップ面にて二次結像される。測光センサ１２７はイメージセンサで構成され、チップ面に二次結像した被写体像から被写体認識・被写体輝度検出を行うことが可能である。なお、可変測光絞り１２４の詳細は後述するが、可変測光絞り１２４は、メカニカル駆動絞りや液晶絞り等の絞り径を変更できるものであれば特に限定されない。

図３は、デジタル一眼レフカメラの電気系の構成例を示すブロック図である。図３において、ＣＰＵ１０１は、不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ１０１ａを備える。ＣＰＵ１０１には、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、データ格納部１０４、画像処理部１０９、表示制御部１１０、レリーズＳＷ（スイッチ）１１６、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１５等が接続される。

ＲＯＭ１０２には、ＣＰＵ１０１で実行する制御プログラムが格納され、ＣＰＵ１０１は、制御プログラムに基づいて各種処理を行う。各種処理には、画像処理部１０９から出力された撮影画像信号を読み込み、ＲＡＭ１０３へ転送を行う処理、ＲＡＭ１０３から表示制御部１１０へ表示データを転送する処理、画像データをＪＰＥＧ圧縮しファイル形式でデータ格納部１０４へ格納する処理を含む。

また、ＣＰＵ１０１は、撮像素子１０７、撮像素子制御部１０８、画像処理部１０９、及び表示制御部１１０等に対してデータ取り込み画素数やデジタル画像処理の変更指示を行う。また、レリーズボタンの操作に伴う撮影動作の指示、カメラへの電源の供給を制御するための制御信号をＤＣ／ＤＣコンバータ１１５に対して出力する処理等も、ＣＰＵ１０１の制御の基に行われる。

画像処理部１０９は、撮像素子制御部１０８から出力された１０ビットのデジタル信号に画像処理（ガンマ変換、色空間変換、ホワイトバランス、自動露出、フラッシュ補正等）を行い、ＹＵＶ（４：２：２）フォーマットの８ビットのデジタル信号として出力する。

撮像素子１０７は、撮像素子制御部１０８に接続されており、レンズ鏡筒１０５を通過して結像された被写体光束をアナログ電気信号に光電変換する。撮像素子制御部１０８は、タイミングジェネレータ、ノイズ除去／ゲイン処理回路、Ａ／Ｄ変換回路、及び画素間引き処理回路（いずれも不図示）を備える。

タイミングジェネレータは、撮像素子制御部１０８に転送クロック信号やシャッタ信号を供給する。ノイズ除去／ゲイン処理回路は、撮像素子１０７から出力されるアナログ信号に対しノイズ除去とゲイン処理を行う。Ａ／Ｄ変換回路は、アナログ信号を１０ビットのデジタル信号に変換する。画素間引き処理回路は、ＣＰＵ１０１の解像度変換指示に従って画素間引き処理を行う。

表示制御部１１０は、表示装置１１１及びファインダ内表示装置１１２を駆動する。表示装置１１１は、撮像素子１０７にて撮像され、撮像素子制御部１０８で縦横各々間引き処理された画像を例えばＴＦＴカラー液晶方式で表示する。

また、表示制御部１１０は、画像処理部１０９から転送されたＹＵＶデジタル画像データ、あるいはデータ格納部１０４の画像ファイルに対してＪＰＥＧの解凍を行ったＹＵＶデジタル画像データを受け取り、ＲＧＢデジタル信号に変換する。その後、表示制御部１１０は、ＲＧＢデジタル信号を表示装置１１１へ出力する。

焦点検出装置１２９は、焦点検出用の一対のラインＣＣＤセンサを備えており、ラインＣＣＤセンサから得た電圧をＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵ１０１に送る。また、焦点検出制御部１２９は、ＣＰＵ１０１の指示に基づき、ラインＣＣＤセンサの光量蓄積時間とＡＧＣ（オートゲインコントロール）の制御も行う。

ＲＡＭ１０３は、画像展開エリア１０３ａ、ワークエリア１０３ｂ、ＶＲＡＭ１０３ｃ、一時退避エリア１０３ｄを備える。画像展開エリア１０３ａは、画像処理部１０９から送られてきた撮影画像データ（ＹＵＶデジタル信号）、データ格納部１０４から読み出されたＪＰＥＧ圧縮画像データを一時的に格納するテンポラリバッファとして使用される。また、画像展開エリア１０３ａは、画像圧縮処理、解凍処理のための画像専用ワークエリアとして使用される。ワークエリア１０３ｂは、各種プログラムを実行するためのエリアである。ＶＲＡＭ１０３ｃは、表示装置１１１に表示する表示データを格納するメモリである。一時退避エリア１０３ｄは、各種データを一時退避させるためのエリアである。

データ格納部１０４は、ＣＰＵ１０１によりＪＰＥＧ圧縮された撮影画像データ、アプリケーションから参照される各種付属データ等をファイル形式で格納するフラッシュメモリとして構成されている。

レリーズＳＷ１１６は、撮影動作の開始を指示するためのものであり、レリーズボタンの押下圧に対応した２段階のスイッチポジションを有する。１段目のスイッチポジション（スイッチＳＷ１：ＯＮ）の検出でカメラの設定（ホワイトバランス、測光、オートフォーカス等）のロック動作が行われ、２段目のスイッチポジション（スイッチＳＷ２：ＯＮ）の検出で被写界画像信号の取り込み動作が行われる。

測光制御部１２８は、測光制御を行う。測光制御は、ＣＰＵ１０１の指示に従って測光センサ１２７を駆動制御することで被写界輝度信号を取り込み、ＣＰＵ１０１に送る。基本的な測光動作としては、ＣＰＵ１０１の制御により、測光センサ１２７における撮影被写界を複数ブロックに分割した測光領域において各々発生した被写界輝度信号をＡ／Ｄ変換し、各々８ビットのデジタル信号を生成する。

また、測光制御部１２８は、デジタル信号に対しレンズ鏡筒１０５のレンズ群１０５ａの明るさを示すＦｎｏ．（実効Ｆｎｏ．）の値を補正し、測光センサ１２７から出力される被写界輝度信号のバラツキの補正（レベル・ゲインの調整）を行う。

これに加えて、測光制御部１２８は、レンズ鏡筒１０５のレンズ情報等から測光値の補正を行い、最終的に被写界輝度情報を得る。ＣＰＵ１０１は、被写界輝度情報に基づきカメラの露出演算を行い、シャッタスピードとレンズ鏡筒１０５の絞りを適切に制御することで、適切な露光を得ることができる。

測光値の補正に用いられる補正量は、撮影状況、カメラの設定状態、装着されたレンズ鏡筒１０５の種類など、多くの状況に応じた補正量がある。これらの状況に応じた補正量は、ＣＰＵ１０１のＥＥＰＲＯＭ１０１ａに記憶されており、ＣＰＵ１０１の指示に基づき測光値の補正を行うことが可能となっている。

また、測光制御部１２８の被写体認識制御部１２８ａは、被写体認識の制御を行う。被写体認識は、測光センサ１２７から出力された画像情報を基に、公知の被写体認識手段により主被写体を認識する。例えば、主被写体の認識は、被写体像の検出された合焦度に応じたエッジのボケ量から主被写体を設定する被写体認識手段でもよいし、視線入力にて注視された被写体を測光センサにて認識し、主被写体と認識してもよいし、他の方法でもよい。

また、測光制御部１２８は、可変測光絞り１２４を駆動する可変測光絞り駆動装置１２５の制御を行う。測光制御部１２８の指示に基づき、可変測光絞り駆動装置１２５が動作し、所定の絞り値に可変測光絞り１２４を絞り込む。

電池１１４は、リチャージャブルの２次電池（あるいは乾電池）として構成される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１５は、電池１１４からの電源供給を受け、昇圧及びレギュレーションを行うことにより複数の電源を作り出し、ＣＰＵ１０１及び各素子に必要な電圧の電源を供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１５は、ＣＰＵ１０１からの制御信号により、各々の電圧供給の開始、停止を制御する。

レンズ駆動部１０６は、ＣＰＵ１０１の指示に基づき、レンズ鏡筒１０５のレンズ群１０５ａを駆動して被写体にピントを合わせる。シャッタ１１９は、ＣＰＵ１０１の指示に基づき、指示されたシャッタ秒時にてシャッタ幕を走行させ、撮像素子１０７へと露光する。カウンタ１３３は、測光センサ１２７にて被写体認識を行った回数をカウントする。

次に、図４乃至図７を参照して、可変測光絞り１２４について説明する。図４は、従来の測光装置の構成を示す斜視図である。

従来の測光装置は、測光絞り１３４にて絞れた測光光束が測光レンズ１２６により集光され、測光センサ１２７のチップ面１２７ａへと導かれる。ここで、測光絞り１３４は、モールド部材、マスク等で構成された、絞り値が固定の絞りであり、その絞り値は、測光センサ１２７の低輝度限界とスポット測光範囲のバランスにより決定される。

これに対し、本実施形態では、絞りを可変測光絞り１２４とすることで、絞り値を任意の絞り値に調節可能な構成となっている。本実施形態では、可変測光絞り１２４の絞り機構はメカニカル絞りとするが、これに限定されない。

図５（ａ）は可変測光絞り１２４を絞り込んだ状態を示す図、図５（ｂ）は可変測光絞り１２４を開放した状態を示す図である。

可変測光絞り駆動装置１２５を駆動することで可変測光絞り１２４の絞り羽根１３５が動作して、図５（ｂ）の開放状態から図５（ａ）の絞り込まれた状態に開口径が変化し、可変測光絞り１２４の絞り値が変化する。

図６（ａ）は可変測光絞り１２４が絞り込まれている状態で測光装置１２３を通過する光束１３０ａを説明するための説明図、図６（ｂ）は可変測光絞り１２４が開放されている状態で測光装置１２３を通過する光束１３０ｂを説明するための説明図である。

図６（ａ）に示す光束１３０ａでは、可変測光絞り１２４の絞り値によって測光センサ１２７のチップ面１２７ａに到達する光量が異なる。そのため、設定する絞り値により測光センサ１２７の低輝度限界は影響を受ける。また、この光学系の許容錯乱円（直径）１３１よりも直径が小さい錯乱円の範囲では見かけ上ピントが合って見え、この範囲を被写界深度という。

図６（ａ）に示す光束１３０ａの場合の被写界深度１３２ａは、図６（ｂ）に示す光束１３０ｂの場合の被写界深度１３２ｂより深くなる。つまり、被写界深度は、絞り値に依存しており、可変測光絞り１２４を開放すると被写界深度は浅くなり、可変測光絞り１２４を絞ると低輝度限界は低下するが被写界深度は深くなる。

図７（ａ）は測光センサ１２７でピントが合っていない状態での測光センサ１２７の出力画像を示す図、図７（ｂ）は測光センサ１２７でピントが合っている状態での測光センサ１２７の出力画像を示す図である。

図７（ａ）に示す被写体１４１ａは、測光装置１２３の構成部品が変形するような温湿度等の環境下で撮像しようとしているため、ピントが合っていない。そのため、出力画像１４１の解像度は低くなり、被写体１４１ａのエッジの抽出をすることができず、また、ＣＰＵ１０１で人と判断できないため、被写体１４１ａを主被写体として認識することができない。実際の撮影では、背景に別の物体が写り込むことがあるため、被写体１４１ａと背景とを区別し難くなり、さらに被写体１４１ａを主被写体として認識し難くなる。

ここで、可変測光絞り１２４を絞り込んで被写界深度を深くすると、ピントが合って見える範囲が広くなり、図７（ａ）に示すピントがずれている状態の被写体１４１ａから図７（ｂ）に示すピントが合っている被写体１４１ｂになる。この結果、被写体認識に必要な解像度が確保されて、エッジの抽出を行うことができ、ＣＰＵ１０１により被写体１４１ｂを人と判断し、主被写体として認識することが可能となる。

本実施形態では、可変測光絞り１２４の初期位置を第１の絞り値とする。第１の絞り値は、撮像の際の基準となる絞り値である他、カメラの組立や調整の際の絞り値となる。測光センサ１２７は、高精度の被写体認識を実行するためには、高い解像度が必要となることから、ピント調整が必要となるが、調整位置をジャストピント位置へ合わせることは、調整機構が複雑になってしまう。

このため、ピント調整時に、調整バラツキも加味して、ある程度のピント調整余裕を持たせる必要があり、被写界深度が重要となる。よって、本実施形態では、可変測光絞り１２４の第１の絞り値は、測光センサ１２７の低輝度限界と被写界深度とのバランスにて決定された絞り値とする。

次に、図８乃至図１０を参照して、本実施形態のデジタル一眼レフカメラの動作について説明する。図８は、デジタル一眼レフカメラの動作を説明するためのフローチャート図である。図８での各処理は、ＲＯＭ１０２に格納された制御プログラムがＲＡＭ１０３にロードされて、ＣＰＵ１０１により実行される。

図８において、ステップＳ２００では、ＣＰＵ１０１は、不図示の電源スイッチがユーザ操作によりＯＮされると、ステップＳ２０１に進む。

ステップＳ２０１では、ＣＰＵ１０１は、可変測光絞り１２４を第１の絞り値に設定するとともに、カウンタ１３３のカウント数を０に設定して、ステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２では、ＣＰＵ１０１は、レリーズボタンのユーザ操作によりレリーズＳＷ１１６のスイッチＳＷ１がＯＮされると、ステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３では、ＣＰＵ１０１は、焦点検出制御部１２９により焦点検出動作を行い、焦点検出制御部１２９の出力信号に従ってレンズ駆動部１０６によりレンズ鏡筒１０５のレンズ群１０５ａを駆動し、ステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４では、ＣＰＵ１０１は、測光制御部１２８を制御して測光センサ１２７からの画像情報を基に被写体認識制御部１２８ａにより主被写体の認識動作を開始し、ステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５では、ＣＰＵ１０１は、カウンタ１３３のカウント数を、現在のカウント数をＮ＝Ｎ＋１にインクリメントし、ステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６では、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ２０４での主被写体の認識動作から被写体認識が可能であるかを判断し、可能である場合は、ステップＳ２０９に進み、可能でない場合は、ステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０７では、ＣＰＵ１０１は、カウンタ１３３のカウント数Ｎが所定回数Ｎ0 以下（Ｎ≦Ｎ0 ）である場合は、ステップＳ２０８に進み、カウンタ１３３のカウント数Ｎが所定回数Ｎ0 を超える場合は、ステップＳ２１７に進む。

ステップＳ２０８では、ＣＰＵ１０１は、測光制御部１２８を制御して可変絞り駆動装置１２５を介して可変測光絞り１２４を動作させ、ステップＳ２０４に戻る。ここでの可変絞り測光動作の詳細については、図９を用いて後述する。

ステップＳ２１７では、ＣＰＵ１０１は、表示制御部１１０を制御して、被写体の認識が不可能であることの警告をファインダ内表示装置１１２に表示し、ステップＳ２１８に進む。

ステップＳ２１８では、ＣＰＵ１０１は、レリーズＳＷ１１６のスイッチＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ状態により撮影を続行するか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ１０１は、スイッチＳＷ１がＯＮのままの状態では、撮影続行と判断してステップＳ２１９に進み、レリーズボタンのユーザ操作によりスイッチＳＷ１がＯＦＦとなると、ステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２１９では、ＣＰＵ１０１は、測光制御部１２８を制御して可変絞り駆動装置１２５を介して可変測光絞り１２４を動作させ、可変測光絞り１２４の絞り値を第１の絞り値としてステップＳ２２０に進む。

ステップＳ２２０では、ＣＰＵ１０１は、測光制御部１２８を介して公知の測光／露出演算処理を行い、ステップＳ２１２に進む。

一方、ステップＳ２０９では、ＣＰＵ１０１は、測光制御部１２８の被写体認識制御部１２８ａにより公知の被写体認識方法で主被写体を認識し、ステップＳ２１０に進む。

ステップＳ２１０では、ＣＰＵ１０１は、測光制御部１２８を制御して、ステップＳ２０９で認識した主被写体に重みづけした測光を測光センサ１２７で行い、ステップＳ２１１に進む。

ステップＳ２１１では、ＣＰＵ１０１は、測光制御部１２８を制御して、ステップＳ２１０で得た測光値に対して、ステップＳ２０８で決めた可変測光絞り１２４の絞り値（後述する）に応じた補正を行う。測光値の補正の詳細については後述する。また、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ２１０での測光動作、及びステップＳ２１１での補正で得られた被写界輝度情報に基づいて、所定の測光アルゴリズムによる演算に従って、露出値であるレンズ鏡筒１０５の絞り値とシャッタ秒時を決定し、ステップＳ２１２に進む。

ステップＳ２１２では、ＣＰＵ１０１は、レリーズＳＷ１１６のスイッチＳＷ１がＯＮされていることを確認し、ＯＮの場合は、ステップＳ２１３に進み、ＯＦＦされた場合は、ステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２１３では、ＣＰＵ１０１は、レリーズＳＷ１１６のスイッチＳＷ２がＯＮされたかを判断し、ＯＮされた場合は、ステップＳ２１４に進み、ＯＮされない場合は、ステップＳ２１２に戻る。

ステップＳ２１４では、ＣＰＵ１０１は、スイッチＳＷ２がＯＮ動作に応じて撮影動作を行い、ステップＳ２１５に進む。

ステップＳ２１５では、ＣＰＵ１０１は、レリーズＳＷ１１６のスイッチＳＷ１がＯＮされていることを確認し、スイッチＳＷ１がＯＮの場合は、連続撮影を行うと判断して、Ｓ２１３に戻り、スイッチＳＷ１がＯＦＦされた場合は、ステップＳ２１６に進む。

ステップＳ２１６では、ＣＰＵ１０１は、スタンバイ状態（撮影準備状態）に移行し、処理を終了する。

次に、図９を参照して、図８のステップＳ２０８における可変測光絞り動作について説明する。

図９において、ステップＳ３０１では、ＣＰＵ１０１は、測光制御部１２８を制御して、公知の測光動作を行い、測光センサ１２７により測定された被写界輝度を取得して、ステップＳ３０２に進む。

ステップＳ３０２では、ＣＰＵ１０１は、測光制御部１２８により、ステップＳ３０１で取得した被写界輝度の測光値に基づき可変測光絞り１２４を絞った状態でも低輝度限界を下回らない測光可能な範囲で最も絞る第２の絞り値を算出し、ステップＳ３０３に進む。

なお、第２の絞り値の実際の演算は、可変測光絞り１２４の各絞り値での測光値の落ち込み量を実機にて確認してそのデータをＣＰＵ１０１に入力する。そして、この入力データとステップＳ３０１で取得した被写界輝度の測光値に基づき、測光制御部１２８が第２の絞り値の演算を行う。

ステップＳ３０３では、ＣＰＵ１０１は、測光制御部１２８を制御して、可変測光絞り駆動装置１２５を駆動し、可変測光絞り１２４を第２の絞り値に絞り込み、ステップＳ３０４に進む。

ステップＳ３０４では、ＣＰＵ１０１は、測光制御部１２８を制御して、可変測光絞り１２４の絞り値をステップＳ３０２で算出した第２の絞り値に固定する。

次に、図１０を参照して、図８のステップＳ２１１における測光値の補正について説明する。図１０は、可変測光絞り１２４が任意の絞り値で絞られた場合における各絞り値に対しての測光値の補正量を補正テーブルとして表した図である。

可変測光絞り１２４が第１の絞り値で絞られている場合の測光値を基準とし、第２の絞り値に絞られた際に、基準の測光値に対して第２の絞り値の各絞りに応じた補正を行うことで、第１の絞り値での測光結果と同等の結果を得ることが可能である。第２の絞り値の各絞りに応じた測光値の補正量は、ＣＰＵ１０１のＥＥＰＲＯＭ１０１ａに測光補正量情報として記憶されている。

例えば、図１０に示すように、可変測光絞り１２４が第１の絞り値から第２の絞り値の絞り１に絞られた際に、測光制御部１２８は、ＥＥＰＲＯＭ１０１ａに記憶されている測光補正量情報より、絞り１に対応した補正量Ａで測光値を補正する。

同様に、絞り２では補正量Ｂ、絞り３〜５ではそれぞれ補正量Ｃ〜Ｅで測光値を補正することで、第１の絞り値での測光結果と同様の測光結果を得ることができ、可変測光絞り１２４が第１の絞り値から絞られた場合でも、適正な露出を得ることができる。

なお、可変測光絞り１２４が絞られるほど、測光センサ１２７に導かれる光束が絞られるため、測光センサ１２７が受光する光量が減る。そのため、可変測光絞り１２４が絞られるにつれて、測光補正量は大きくなる。また、可変測光絞り１２４を絞り込んだ場合、測光センサ１２７の受光光量の落ち込みが中央部に比べて周辺部のほうが大きいため、測光センサ１２７の中央部の補正量よりも周辺部の補正量のほうが大きくなる。

以上説明したように、本実施形態では、被写体認識ができないと判断された場合、測光センサ１２７から出力された測光情報により第２の絞り値を算出して可変測光絞り１２４を第２の絞り値に絞り、被写界深度を深くする。

これにより、焦点検出誤差による撮影レンズの画像のピントずれや上述した環境要因により、フォーカシングスクリーン１２０に結像している被写体像に対して測光センサ１２７でピントが合わなくなった場合でも、適切な解像度を得ることができる。この結果、高精度で安定した被写体認識を行うことが可能となる。

また、本実施形態では、測光センサ１２７の出力された測光情報を基に可変測光絞り１２４を第２の絞り値に絞り込むため、可変測光絞り１２４の絞り込みから被写体認識までの時間を短くすることができる。

（第２の実施形態）
次に、図１１及び図１２を参照して、本発明の撮像装置の第２の実施形態であるデジタル一眼レフカメラについて説明する。なお、本実施形態では、上記第１の実施形態に対し重複する部分についての説明を省略し、相違する部分についてのみ図及び符号を流用しつつ説明する。

図１１は、本実施形態のデジタル一眼レフカメラの動作を説明するためのフローチャート図である。なお、本実施形態では、上記第１の実施形態（図８）に対して、ステップＳ２０３の焦点検出動作以降の被写体認識処理、及び可変測光絞り１２４に関する処理が異なるため、図１１では、主に異なる処理について図示している。

図１１において、ステップＳ２０４では、ＣＰＵ１０１は、測光制御部１２８を制御して、測光センサ１２７から出力された画像情報を基に被写体認識制御部１２８ａにて主被写体の認識動作を開始し、ステップＳ２０６へと進む。

ステップＳ２０６では、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ２０４での主被写体の認識動作から被写体認識が可能であるかを判断し、可能である場合は、ステップＳ２０９に進み、図８のステップＳ２０９以降の処理を実行する。また、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ２０４での主被写体の認識動作から被写体認識が可能でないと判断した場合は、ステップＳ２２１に進む。

ステップＳ２２１では、ＣＰＵ１０１は、測光制御部１２８を制御して、可変測光絞り駆動装置１２５を介して可変測光絞り１２４を動作させ、ステップＳ２２２に進む。ここでの可変測光絞り動作は、上記第１の実施形態（図８ステップＳ２０８）と異なる。なお、可変測光絞り動作の詳細については、図１２を用いて後述する。

ステップＳ２２２では、ＣＰＵ１０１は、測光制御部１２８を制御して、測光センサ１２７により公知の測光動作を行い、被写界輝度を測定して、ステップＳ２２３に進む。

ステップＳ２２３では、ＣＰＵ１０１は、測光センサ１２７による受光（測定）輝度が低輝度限界以下でなく測光可能であるかを判断する。

そして、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ２２１で可変測光絞り１２４を絞ったことで測光センサ１２７による受光輝度が低輝度限界以下となり、測光不能となった場合、ステップＳ２１７へと進み、図８のステップＳ２１７以降の処理を実行する。また、ＣＰＵ１０１は、測光センサ１２７による受光（測定）輝度が低輝度限界以下でなく測光可能であると判断した場合は、ステップＳＳ２０４に戻って、ステップＳ２０４及びステップＳ２０６を繰り返す。

図１１は、図１０のステップＳ２２１における可変測光絞り動作を説明するためのフローチャート図である。

図１１において、ステップＳ４００では、ＣＰＵ１０１は、測光制御部１２８を介して可変測光絞り１２４の現在の絞り値を確認し、ステップＳ４０１に進む。

ステップＳ４０１では、ＣＰＵ１０１は、測光制御部１２８を制御して、可変測光絞り駆動装置１２５を駆動し、ステップＳ４００で確認した現在の絞り値より１段階絞った絞り値に可変測光絞り１２４を動作させて、ステップＳ４０２に進む。

図１０を参照して具体的に説明すると、例えば、ステップＳ４００で確認した現在の絞り値が０（第１の絞り値）であったとする。その場合、ステップＳ４０１では、絞り１へ絞り込むように可変測光絞り１２４を動作させ、同様に、現在の絞り値が絞り２〜４であった場合、それぞれ絞り３〜５へ絞り込むように可変測光絞り１２４を動作させる。

ステップＳ４０２では、ＣＰＵ１０１は、測光制御部１２８を制御して、可変測光絞り１２４の絞り値をステップＳ４０１で絞り込んだ絞り値に固定する。

以上説明したように、本実施形態では、被写体認識ができないと判断された場合、可変測光絞り１２４を１段階ずつ絞ることで、被写界深度を深くする。これにより、焦点検出誤差による撮影レンズの画像のピントずれや上述した環境要因により、フォーカシングスクリーン１２０に結像している被写体像に対して測光センサ１２７でピントが合わなくなった場合でも、適切な解像度を得ることができる。この結果、高精度で安定した被写体認識を行うことが可能となる。

また、本実施形態では、可変測光絞り１２４を段階的に絞り込み、被写体認識が可能な絞り値を探すことで、可変測光絞り１２４の絞り値を被写体認識が可能な最大の絞り値とすることができる。これにより、可変測光絞り１２４の絞り込みによる測光センサ１２７の受光輝度の低下を抑えた被写体認識が可能となる。その他の構成、及び作用効果は、上記第１の実施形態と同様である。

なお、本発明の構成は、上記各実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

１０１ ＣＰＵ
１０５ レンズ鏡筒
１２０ フォーカシングスクリーン
１２１ ペンタプリズム
１２３ 測光装置
１２４ 可変測光絞り
１２５ 可変測光絞り駆動装置
１２６ 測光レンズ
１２７ 測光センサ
１２８ 測光制御部

Claims (5)

1. レンズ鏡筒のレンズ群を通過してフォーカシングスクリーンに結像した被写体像を観察するためのファインダ光学系と、
   前記フォーカシングスクリーンに結像した前記被写体像の光束が被写体像を観察するための光路とは異なる光路を介して導かれ、導かれた前記光束を集光する測光レンズと、
   前記測光レンズで集光された前記光束を測定して前記被写体像の輝度情報及び画像情報を含む測光情報を出力する測光手段と、
   前記フォーカシングスクリーンからの光束が前記測光手段に至る光路中に配置された、絞り径を調節可能な可変測光絞りと、
   前記可変測光絞りを制御する測光制御手段と、
   前記測光手段から出力された前記画像情報に基づいて被写体認識を行う被写体認識手段と、
   前記被写体認識手段による被写体の認識動作から前記被写体認識手段により前記被写体認識が可能であるかを判断する判断手段と、を備え、
   前記測光制御手段は、前記判断手段が前記被写体認識手段による前記被写体認識が可能でないと判断した場合に、前記可変測光絞りを絞るように制御することを特徴とする撮像装置。
2. 前記測光制御手段は、前記判断手段が前記被写体認識手段による前記被写体認識が可能でないと判断した場合に、前記測光手段から出力された前記輝度情報を取得して取得した輝度情報に基づき前記可変測光絞りに対する絞り値を算出し、算出した絞り値になるように前記可変測光絞りを駆動させる駆動手段を制御して前記可変測光絞りを絞ることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記測光制御手段は、低輝度限界を下回らない測光可能な範囲で前記絞り値を算出することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記測光制御手段は、前記判断手段が前記被写体認識手段による前記被写体認識が可能でないと判断した場合に、前記判断手段が前記被写体認識手段による前記被写体認識が可能であると判断するまで前記可変測光絞りを段階的に絞るように制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記可変測光絞りの絞り値に応じた測光値の補正量を記憶する記憶手段と、
   前記可変測光絞りが絞られた際に、前記測光手段から出力される測光値を前記記憶手段に記憶されている絞り値に応じた補正量で補正する補正手段と、を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撮像装置。