JP2016096459A - 撮像装置及び撮像方法 - Google Patents

Abstract

【課題】連写速度を犠牲にすることなく、被写体の輝度の変化に連動して、撮影上のパラメータを変化させることが可能な撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置１０は、撮像素子２０と、撮像素子２０に入射される光を調節する絞り１２と、撮像素子２０の出力信号を用いて被写体輝度を演算する測光演算部２３と、測光演算部２３により演算された被写体輝度に基づいて撮影上のパラメータを演算する露出演算部３３とを備え、連写撮影時に、露出演算部３３により演算されたパラメータを、直後の撮影の次以降の撮影に適用する。【選択図】図１

Description

本発明は撮像装置及び撮像方法に関し、特に連写撮影を行う撮像装置及び撮像方法に関する。

近年、ディジタルカメラ等の撮像装置においては、連写速度を高速化するための改良が続けられている。特許文献１には、連写撮影時に、記録用の画像信号に基づいた撮影上の動作パラメータを算出する演算を、記録用の画像信号の転送と並行して行う技術が記載されている。

特許文献２には、一つ前の露光により得られた画像信号を用いて露出演算を行うことが記載されている。また、連写における２回目以降の露光を露光モード及び信号読出しモードを重複させながら行うことが記載されている。

特許文献３には、連写撮影における２枚目以降の撮影の際、絞りを駆動することなく、直前の撮影の露光時における絞り値と同じ値に設定されることが記載されている。

特開２００６−１２９０７６号公報 特開２００１−２１１３９１号公報 特開２０１０−２６２１７３号公報

特許文献１のように、ミラーを有さないディジタルカメラでは、撮像素子により得られた画像信号を用いて測光及び露出演算が行われている。連写撮影中に、直前の撮影画像を用いて露出演算を行い、演算された露出値を用いて次の撮影を行う場合、撮影画像が出力された後に露出演算が行われ、露出演算が終わった後に演算された露出値を用いて次の撮影のための絞りの駆動が行われる。このため、絞りの駆動が終わるまでは次の撮影を行うことができず、連写速度が遅くなるという問題がある。

本発明はかかる問題点を解決するためになされたものであり、連写速度を犠牲にすることなく、被写体の輝度の変化に連動して、撮影上のパラメータを変化させることが可能な撮像装置及び撮像方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様にかかる撮像装置は、撮像素子と、前記撮像素子に入射される光を調節する絞りと、前記撮像素子の出力信号を用いて被写体輝度を演算する測光演算部と、前記測光演算部により演算された前記被写体輝度に基づいて撮影上のパラメータを演算する露出演算部とを備え、連写撮影時に、前記露出演算部により演算された前記パラメータを、直後の撮影の次以降の撮影に適用するものである。

本発明の第２の態様にかかる撮像方法は、撮像素子と、前記撮像素子に入射される光を調節する絞りと、前記撮像素子の出力信号を用いて被写体輝度を演算する測光演算部と、
前記測光演算部により演算された前記被写体輝度に基づいて撮影上のパラメータを演算する露出演算部と、を備える撮像装置において、連写撮影時に、前記露出演算部により演算された前記パラメータを、直後の撮影の次以降の撮影に適用する。

本発明により、連写速度を犠牲にすることなく、被写体の輝度の変化に連動して、撮影上のパラメータを変化させることが可能な撮像装置及び撮像方法を提供できる。

実施の形態１にかかる撮像装置の構成を示す図である。 実施の形態１にかかる撮像方法を説明する図である。 実施の形態１にかかる撮像方法において、絞りを駆動する撮影準備期間を説明する図である。 実施の形態２にかかる撮像方法を説明する図である。 ミラーを備える撮像装置における撮像方法の一例を説明する図である。 ミラーを備えない撮像装置における撮像方法の一例を説明する図である。

実施の形態に係る撮像装置は、シャッターボタンを押している間、撮影を連続で行う連写モードを備える。実施の形態にかかる撮像装置及び撮像方法は、連写速度を低下させることなく、被写体の輝度の変化に連動して、絞り値、シャッタースピード、ゲイン等の撮影上のパラメータを変化させることができる技術に関する。本発明は、連写速度の高速化が望まれるディジタルカメラやスマートフォン等に主に適用可能である。

実施の形態について説明する前に、本発明の解決しようとする課題について説明する。まず、図５を参照して、本発明を適用しない、ミラーを備える撮像装置における撮像方法の一例について説明する。図５では、ミラーを備える撮像装置の連写撮影時のシーケンスを示している。図５において、ミラーアップの状態でメカニカルシャッターが開いている間が露光時間となる。露光が終了すると、撮像素子からの出力信号の転送（Transfer）が開始される。

ミラーを有する撮像装置の場合、撮像素子とは別に、被写体の輝度を測定する独立した測光素子を備えているものがある。このような撮像装置では、出力信号の転送中でも、撮像素子への露光が完了し、ミラーダウンが完了すれば、すぐに測光し次の撮影の露出値を演算して（Exposure Calculation）、次の撮影に必要なパラメータ（Calculation Result）を決定することができる。

第１撮影の直後の第２撮影では、第１撮影後に演算されたパラメータに基づいて、絞りが駆動され（Set Iris）、第１撮影後に演算されたシャッタースピード（Set Shutter）、ゲイン（Set Gain）を用いて撮影が行われる。

次に、図６を参照して、本発明を適用しない、ミラーを備えない撮像装置における撮像方法の一例について説明する。図６では、ミラーを備えない撮像装置の連写撮影時のシーケンスを示している。ミラーを有さない撮像装置においては、撮像素子の出力信号を用いて測光演算が行われる。

このような撮像装置は、高精細なスチル画像を得るために全画素を読み出すスチルモードと、撮影前にライブビュー表示をするために画素を間引いて画面全体の画素を高速で読み出すライブビューモードとを備え、測光演算はこのライブビューモードの出力信号を用いて行われる場合が多い。連写撮影中に露出値を被写体輝度の変化に連動させるために、スチルモードとスチルモードの間にライブビューモードを動作させると、連写速度が遅くなるという問題点がある。

そこで、記録用であるスチルモードの出力信号を用いて、次の撮影の露出値を演算することで連写速度を高速にする技術がある。図６に示すように、撮像素子からの出力信号の転送（Transfer）が完了した後、転送された出力信号を用いて次の撮影の露出値を演算して（Exp. Calc.）、直後の撮影に必要なパラメータ（Calc. Result）を決定している。

本発明者は、図６に示す例では、出力信号が出力された後に露出値の演算がなされ、その後、絞りの設定、露光及びゲインの設定がなされるため、撮像素子からの出力信号の転送時間と絞りの駆動時間を加算した時間が必要となり、連写速度が遅くなってしまうことを見出した。本発明は、このような問題点を解決し、連写速度のさらなる高速化を実現する。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

＜実施の形態１＞
図１を参照して、実施の形態１にかかる撮像装置の構成について説明する。図１は、実施の形態１にかかる撮像装置１の電気的な構成を機能ブロックとして示す図である。図１に示すように、実施の形態１にかかる撮像装置１は、撮像光学系１０、撮像素子２０、フロントエンド部２１、画像信号処理回路２２、測光演算部２３、操作部３０、ＣＰＵ（Central Processing unit）３１、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）４０、ＯＳＤ（On-Screen Display）合成回路４１、ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）４２、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）ドライバ４３、ＬＣＤ４４、メディアコントローラ４５、記録メディア４６、タイミングジェネレータ５０、絞り駆動部５１、レンズ駆動部５２、シャッター駆動部５３等を備える。撮像装置１を構成する各部が協業して、いわゆるディジタルカメラとしての機能を発揮する。

撮像光学系１０は、ズームレンズ１１、絞り１２、フォーカスレンズ１３、メカニカルシャッター１４を有する。撮像光学系１０は、光軸に沿って、ズームレンズ１１、絞り１２、フォーカスレンズ１３、メカニカルシャッター１４の順に配置されている。撮像光学系１０は、被写体からの光を透過させて、撮像素子２０に結像させる。

ズームレンズ１１は、被写体と対向する位置に配置され、被写体からの光を撮像素子２０に導光する。絞り１２は、透過する光の量（光量）を調節することにより、撮像素子に入射される光の量を調節する。フォーカスレンズ１３は、光軸に沿って移動することにより、撮像素子２０の撮像面に被写体像を合焦させる。メカニカルシャッター１４は、遮光羽根として機能する。

撮像光学系１０は、さらに、絞り駆動モーター１５、レンズ駆動モーター１６、シャッター駆動モーター１７を備える。絞り１２には、絞り駆動モーター１５が接続されている。絞り１２は、絞り駆動モーター１５により絞り値を変化させて露光量を制御する。フォーカスレンズ１３には、レンズ駆動モーター１６が接続されている。フォーカスレンズ１３は、レンズ駆動モーター１６により光軸に沿って移動される。

メカニカルシャッター１４には、シャッター駆動モーター１７が接続されている。メカニカルシャッター１４は、非撮影時に光を遮るように閉状態となり、撮影時にのみ撮像素子２０に光が当たるように開状態となることにより、露光時間を制御する。メカニカルシャッター１４は、ＣＰＵ３１に接続されたシャッターボタン等の操作部３０により制御される。

フォーカスレンズ１３の後ろ側には、撮像素子２０が配置されている。撮像素子２０は、撮像光学系１０により結像された被写体像を電気信号に変化させる。撮像素子２０としては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）型やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型のイメージセンサが用いられる。

撮像素子２０には、タイミングジェネレータ（TG）５０が接続されている。タイミングジェネレータ５０は、撮像素子２０の動作を制御するタイミング信号を生成する。タイミング信号に応じて撮像素子２０の各画素が駆動される時間内に被写体からの光が入射することで、光電荷が蓄積される。また、タイミングジェネレータ５０からのタイミング信号により、撮像素子２０に蓄積された電荷が読み出される。

なお、絞り１２、フォーカスレンズ１３、メカニカルシャッター１４は、それぞれ絞り駆動部５１、レンズ駆動部５２、シャッター駆動部５３を介して、撮像素子２０はタイミングジェネレータ５０を介して、ＣＰＵ３１により制御される。

撮像素子２０から出力された出力信号は、フロントエンド部２１に入力される。フロントエンド部２１は、プリプロセス回路２４、増幅回路２５を有する。プリプロセス回路２４は、撮像素子２０の出力信号に対して処理を施し、画像信号処理回路２２において画像処理が可能な画像信号を生成する。増幅回路２５は、入力される画像信号をＣＰＵ３１によって演算されたゲインで増幅する。

増幅回路２５により増幅された画像信号は、画像信号処理回路２２及び測光演算部２３に入力される。画像信号処理回路２２は、ノイズリダクションや、ホワイトバランス補正、ガンマ補正等の各種の画像処理を行い、ライブビュー画像やスチル画像等の画像データを生成する。画像処理が施された画像データは、画像表示用のメモリであるＶＲＡＭ４２に一時的に保存される。図１に示す例では、ＶＲＡＭ４２は、記憶領域Ａ、記憶領域Ｂの２つの記憶領域を備えている。ＶＲＡＭ４２に記憶されている各画像データは、所定の周期で更新される。

ＯＳＤ合成回路４１は、ＶＲＡＭ４２に記憶されている画像データに基づいてＬＣＤ４４においてスルー画像を表示するための処理を行う。また、ＯＳＤ合成回路４１は、スルー画像にシャッタースピードや電池残量等の各種情報を重ねてＬＣＤ４４に表示させることができる。ＬＣＤドライバ４３は、ＯＳＤ合成回路４１から画像データを受けて、ＬＣＤ４４に画像を表示させる表示駆動部である。

ＬＣＤ４４は、撮像装置１本体に設けられた表示部の一例であり、例えば、ＶＲＡＭ４２から読み出された撮影前のライブビュー表示、各種設定画面、撮像して記録された画像などを表示する。なお、表示部としてはＬＣＤ４４に限定されず、有機ＥＬディスプレイ等を用いることも可能である。

ＳＤＲＡＭ４０は、撮影した画像の画像データを一時的に保存する。ＳＤＲＡＭ１７１は、複数の画像データを記憶できる記憶容量を有している。また、ＳＤＲＡＭ４０は、フォーカス制御時の画像信号を順次保持したり、ＣＰＵ３１の動作プログラムを保存する機能を有する。

メディアコントローラ４５は、メモリカード等の記録メディア４６への画像データの書き込み、又は、記録メディア４６に記録された画像データ等の読出しを制御する。記録メディア４６としては、例えば、光ディスク（CD、DVD、Blu-ray（登録商標） Disc等）、光磁気ディスク、半導体記憶媒体等を用いることができる。

ＣＰＵ３１は、撮像装置１の全体の動作を統括的に制御するものである。ＣＰＵ３１は、露出演算部３２、露出制御部３３を有する。ＣＰＵ３１には、前述の操作部３０、タイミングジェネレータ５０、絞り駆動部５１、レンズ駆動部５２、シャッター駆動部５３が接続されている。

操作部３０は、例えば、撮像装置１に設けられたシャッターボタン、電源スイッチ、十字キー、モードダイヤル等である。操作部３０は、ユーザによる操作に基づいて操作信号をＣＰＵ３１に送る。シャッターボタンは、ユーザによる半押し、全押し、解除が可能である。シャッターボタンが半押しされたとき、フォーカス制御開始の操作信号が出力される。また、シャッターボタンが全押しされたとき、撮影開始の操作信号が出力される。撮像装置１は、シャッターボタンを押している間、撮影を連続で行うことができる。

測光演算部２３は、フロントエンド部２１から入力された画像信号を用いて、被写体輝度を演算する。例えば、測光演算部２３は、撮像素子２０の画素からの出力信号を所定の領域毎に積算し、輝度を演算する。露出演算部３２は、測光演算部２３により演算された被写体輝度に基づいて絞り値、シャッタースピード、ゲイン等の撮影において必要な露出制御を行うためのパラメータを演算する。

露出演算部３２により決定されたシャッタースピードは、シャッター駆動部５３を介して、メカニカルシャッター１４の制御に供される。また、露出演算部３２により決定された絞り値は、レンズ駆動部５２を介して絞り１２の制御に供される。露出演算部３２により決定されたゲインは、増幅回路２５の制御に供される。露出制御部３３は、露出演算部３２で演算したパラメータをもとに、絞り１２、メカニカルシャッター１４、及び増幅回路２５のゲインを制御して、露光量を調節する。

露出制御部３３は、絞り駆動部５１、レンズ駆動部５２、シャッター駆動部５３にそれぞれ制御信号を送信する。絞り駆動部５１は、露出制御部３３から受けた制御信号に基づいて駆動信号を生成し、絞り駆動モーター１５を駆動する。同様に、レンズ駆動部５２は、露出制御部３３から受けた制御信号に基づいて駆動信号を生成し、レンズ駆動モーター１６を駆動する。また、シャッター駆動部５３は、露出制御部３３から受けた制御信号に基づいて駆動信号を生成し、シャッター駆動モーター１７を駆動する。

実施の形態１では、連写撮影時に、露出演算部３２により演算された各パラメータを、直後の撮影の次以降の撮影に適用する。ここで、図２を参照して、実施の形態１にかかる撮像方法について説明する。図２は、実施の形態１にかかる撮像装置１の連写撮影時のシーケンスを示している。図２においては、第１撮影（１）から第４撮影（４）までの４つの撮影が連続して行われた例が示されている。

図２において、Exposureは露光時間を示しており、Irisは絞りの駆動時間を示しており、Transferは撮像素子２０からの出力信号の転送時間を示しており、Exp. Calc.は、露出演算にかかる時間を示している。すなわち、Exposure、Iris、Transfer、Exp. Calc.を示す各帯の長さは、時間の長さを示している。また、Mechanical Shuterの平行四辺形で示される時間、メカニカルシャッター１４が開状態となっていることを示している。すなわち、Exposureの帯と、Mechanical Shuterの平行四辺形が重なっている時間が露光時間となる。

また、図２において、Calc. Resultは、露出演算部３２における露出演算により得られた露出演算結果（撮影上の各パラメータ）を示しており、Calc. Result Bufferは、バッファに保持された撮影上のパラメータを示している。

シャッターボタンが長押しされると、連写撮影が開始される。まず、第１撮影（１）では、所定の絞り値、シャッタースピード、ゲインを用いて撮影が行われる。撮像素子２０が駆動状態となっているときに、メカニカルシャッター１４が開状態となっている時間の間、露光が行われる。

メカニカルシャッター１４が閉状態となった後、第１撮影（１）で露光された撮像素子２０からの出力信号が転送される。そして、出力信号の転送が完了した後に、当該出力信号を用いて測光演算部２３により測光演算が行われ、測光演算結果に基づいて露出演算部３２により露出演算が行われる。

ここで、第１撮影（１）の出力信号に基づいて演算された露出演算結果（絞り値、シャッタースピード、ゲインの各パラメータ）は、第１撮影（１）の直後の第２撮影（２）には適用せず、第２撮影（２）の次の第３撮影（３）以降に適用する。

図２に示す例では、第１撮影（１）の出力信号に基づいて演算された露出演算結果は第３撮影（３）に適用される。つまり、図２において、右下がりの斜線で示す第１撮影（１）による露出演算結果（Calc. Result）は、第３撮影（３）の絞り、シャッタースピード、ゲインの設定に適用される。このため、第２撮影（２）で露光された撮像素子２０の出力信号の転送中に、第３撮影（３）のための絞り１２の設定を行うことができる。

図２に示すように、第３撮影（３）のための絞り１２の駆動中に、第２撮影（２）で露光された撮像素子２０からの出力信号転送が完了し、当該出力信号に基づいて露出演算が行われる。このため、第１撮影（１）による露出演算結果は、第２撮影（２）による露出演算結果に更新されてしまう。

このため、第１撮影（１）による露出演算結果はバッファリングされる。そして、バッファリングされた第１撮影（１）による露出演算結果を用いて、第３撮影（３）におけるシャッタースピード、ゲインが設定される。

また、第２撮影（２）の出力信号に基づいて演算された露出演算結果は、第２撮影（２）の直後の第３撮影（３）には適用せず、第３撮影（３）の次の第４撮影（４）に適用される。つまり、図２において、斜め格子で示す第２撮影（２）による露出演算結果（Calc. Result）は、第４撮影（４）の絞り、シャッタースピード、ゲインの設定に適用される。

したがって、第３撮影（３）で露光された撮像素子２０の出力信号の転送中に、第４撮影（４）のための絞り１２の設定を行うことができる。そして、バッファリングされた第２撮影（２）による露出演算結果を用いて、第４撮影（４）におけるシャッタースピード、ゲインが設定される。

上述したように、測光演算部２３では撮像素子２０の全画素からの出力信号を積算して、被写体輝度を演算している。したがって、図６に示す例では、直前の撮影時の撮像素子２０の全画素からの出力信号の転送が完了した後に、露出演算部３２による露出演算が可能となる。この露出演算結果を用いて次の撮影のための絞りの駆動が行われるため、撮像素子２０の全画素からの出力信号の転送時間と絞りの駆動時間を加算した時間が必要となり、連写速度を早くすることができなかった。

これに対し、第１の実施の形態では、直前の撮影の出力信号の転送中に、次の撮影の絞りの駆動を行うことが可能となる。これにより、連写速度を犠牲にすることなく、被写体の輝度の変化に連動して、絞り値、シャッタースピード、ゲイン等の撮影上のパラメータを変化させることが可能となる。

ここで、連写撮影の最初の第１撮影（１）の直後の第２撮影（２）における各パラメータについて説明する。第２撮影（２）では、図２においてドットで示すように、連写撮影の最初の第１撮影（１）と同じパラメータを用いることができる。すなわち、第１撮影（１）の露光と第２撮影（２）の露光とを同一とすることができる。第１撮影（１）と第２撮影（２）との間隔は短く、一般的にこの間に被写体輝度が大きく変わることは稀であるため、撮影性能上特に問題とはならない。

第２撮影（２）における絞り値は第１撮影（１）における絞り値と同一であり、第２撮影（２）では絞りを駆動しない。これにより、第１撮影（１）と第２撮影（２）との間に、絞りを駆動するための時間が必要なく、連写速度が遅くなるのを防止することができる。

なお、第２撮影（２）において、絞り値のみを第１撮影（１）と同一とすることも可能である。第２撮影（２）のシャッタースピード及びゲインは、絞り値が第１撮影（１）と同一の条件で、第１撮影（１）における出力信号を用いて演算された露光演算結果を用いて設定することができる。これにより、第２撮影（２）においても、連写速度を遅くすることなく、被写体輝度に応じて露光量を変更することが可能となる。

また、上述の例では、第１撮影（１）の出力信号に基づいて演算された各パラメータを第３撮影（３）に適用したが、第３撮影（３）よりも後の撮影に適用してもよい。

連写撮影では、連写撮影の間隔を一定に保つことも重要である。連写撮影中に、輝度変化が大きかったり、小さかったりすると、絞りの変化量がばらつくことがある。絞りの変化量が大きい場合、絞りを駆動する時間がボトルネックになり、そのコマ間だけ連写撮影の間隔が長くなるという問題がある。

そこで、実施の形態１では、連写撮影時に撮像素子２０による露光が完了した後、次の露光を開始するための準備を行う撮影準備期間に、絞り１２の駆動が完了する範囲内で絞り値を演算する。図３を参照して、絞り１２を駆動する撮影準備期間を説明する。

図３に示すように、撮像素子２０は、メカニカルシャッター１４が閉状態（遮光状態）となったところで、出力信号の転送を開始する。また、メカニカルシャッター１４は、直前の撮影が終了すると閉状態を維持したまま、次の撮影のために開状態とするための準備動作（チャージ動作）を開始する。次の撮影を開始するためには、撮像素子２０からの出力信号の転送と、メカニカルシャッター１４のチャージ動作の両方が完了する必要がある。すなわち、これらの動作が完了するまでの間は、絞り１２を駆動しても連写間隔に影響を与えない。

従って、撮影準備期間は、撮像素子２０からの出力信号の転送期間と、メカニカルシャッター１４を次の撮影の開閉動作を行うことができるチャージ状態に駆動するチャージ期間のうち、先に開始される期間から遅く終了する期間までの間とする。なお、この撮影準備期間は、メカニカルシャッター１４と撮像素子２０によって一意に決定されるものである。

この撮影準備期間を絞り１２の設定期間（Iris Setting Period）とする。すなわち、絞り１２の駆動が直前の撮影と次の撮影の間の撮影準備期間内に完了するように、絞り値が制限される。

任意の絞り値間の絞り１２の駆動にかかる時間は、予め計算することが可能である。露出演算部３２は、現在の絞り値から、撮影準備期間内に絞り１２の駆動を完了することができる限界絞り値を演算する。

上述の通り、露出演算部３２は、測光演算部２３において演算された被写体輝度を用いて、絞り値、シャッタースピード、ゲインを演算するが、その結果が限界絞り値を超える場合には、絞り値を限界絞り値に制限する。限界絞り値を用いる場合には、シャッタースピード、ゲインを変更して、所望の露光量を実現することができる。これにより、連写撮影中に被写体輝度が大きく変動した場合でも、連写速度を低下させることなく、被写体輝度に連動して、各パラメータを変更することができる。

例えば、露出演算部３２において、露出値がＥＶ＝１１（ＩＳＯ１００）、絞り値がＡＶ＝５（Ｆ５．６）、シャッタースピードがＴＶ＝７（１/１２８ｓ）、ゲインがＳＶ＝６（ＩＳＯ２００）と演算されたものとする。ここで、現在の絞り値がＡＶ＝２（Ｆ２．０）であり、限界絞り値がＡＶ＝４（Ｆ４．０）であるとする。

この場合、露出演算部３２は、絞り値を限界絞り値のＡＶ＝４（Ｆ４．０）に制限し、例えば、ゲインをＳＶ＝５（ＩＳＯ１００）に変更する。これにより、ＥＶ（ＩＳＯ１００）＝ＡＶ＋ＴＶ＋５−ＳＶ＝４＋７＋５−５＝１１とすることができ、絞り値を制限しても同じ露出値で露光することができる。

このように、撮影準備期間内に次の撮影を行うための絞りの駆動が完了するように絞り値を制限することで、連写間隔を一定に保つことが可能となる。

＜実施の形態２＞
実施の形態２にかかる撮像装置は、ミラーを有するディジタル一眼レフカメラに本発明を適用したものである。なお、実施の形態２にかかる撮像装置の構成については、クイックリターンミラー、ファインダスクリーン、ペンタプリズム、接眼光学系等を含むファインダ光学系を備える点を除き、図１に示す構成と同じであるため重複説明を省略する。

クイックリターンミラーは、フォーカスレンズ１３とメカニカルシャッター１４との間に配置される。フォーカスレンズ１３により集光された被写体像の光路は、クイックリターンミラーによりファインダスクリーンに向けて屈曲される。クイックリターンミラーは、撮像光学系１０内において搖動可能に設けられている。クイックリターンミラーは、シャッターボタンの操作に応じて、被写体光の撮像素子２０への入射を妨げない位置に退避する。

ファインダスクリーンは、クイックリターンミラーによって反射された被写体像を結像させる。ペンタプリズムは、ファインダスクリーンに結像した像を正立像として接眼光学系へと導く。接眼光学系は、ペンタプリズムにより正立像となった被写体像を、拡大観察するための光学系である。なお、ファインダ光学系の構成については、この例に限定されるものではない。

図４を参照して、実施の形態２にかかる撮像方法について説明する。図４は、実施の形態２にかかる撮像装置の連写撮影時のシーケンスを示している。図４においては、第１撮影（１）から第４撮影（４）までの４つの撮影が連続して行われた例が示されている。図４における、Mechanical Shuter、Exposure、Iris、Transfer、Exp. Calc.、Calc. Result、Calc. Result Bufferは、図２において説明したものと同じであるため説明を省略する。

図４において、Mirrorは、クイックリターンミラーの状態を示している。ミラーアップが、クイックリターンミラーが被写体光の撮像素子２０への入射を妨げない位置に退避している状態を示している。ミラーダウンが、クイックリターンミラーがフォーカスレンズ１３とメカニカルシャッター１４との間に配置されている状態を示している。

シャッターボタンが長押しされると、連写撮影が開始される。まず、第１撮影（１）では、ミラーアップとなり、所定の絞り値、シャッタースピード、ゲインを用いて撮影が行われる。撮像素子２０が駆動状態となっているときに、メカニカルシャッター１４が開状態となっている時間の間、露光が行われる。

メカニカルシャッター１４が閉状態となった後、第１撮影（１）で露光された撮像素子２０からの出力信号が転送される。そして、出力信号の転送が完了した後に、当該出力信号を用いて測光演算部２３により測光演算が行われ、測光演算結果に基づいて露出演算部３２により露出演算が行われる。

第１撮影（１）の出力信号に基づいて演算された露出演算結果は、第１撮影（１）の直後の第２撮影（２）には適用せず、第２撮影（２）の次の第３撮影（３）以降に適用する。図４に示す例では、第１撮影（１）の出力信号に基づいて演算された露出演算結果は第３撮影（３）に適用される。また、第２撮影（２）の出力信号に基づいて演算された露出演算結果は、第２撮影（２）の直後の第３撮影（３）には適用せず、第３撮影（３）の次の第４撮影（４）に適用される。

図５に示す例のように、光学ファインダ側に実装された測光素子を用いて測光を行う場合、ミラーダウンが完了して測光値を取得するまでは、露光演算を行うことができず、次の撮影のための絞りの駆動を開始することができない。

これに対し、実施の形態２によれば、ミラーダウンが完了する前に、次の撮影のための絞りの駆動を開始することが可能となる。すなわち、ミラーを有するディジタル一眼レフカメラに本発明を適用しても、連写時間を短縮することが可能である。

なお、上述したように、連写撮影の最初の第１撮影（１）の直後の第２撮影（２）では、連写撮影の最初の第１撮影（１）と同じパラメータを用いることができる。また、第２撮影（２）において、絞り値のみを第１撮影（１）と同一とすることも可能である。第２撮影（２）のシャッタースピード及びゲインは、絞り値が第１撮影（１）と同一の条件で、第１撮影（１）における出力信号を用いて演算された露光演算結果を用いて設定することができる。

さらに、実施の形態２においても、図３で示したように、絞り１２の駆動が直前の撮影と次の撮影の間の撮影準備期間内に完了するように、絞り値を制限することが可能である。

以上説明したように、実施の形態によれば、撮像素子の出力信号を用いて測光演算を行う撮像装置において、連写速度を低下させることなく、被写体輝度変化に連動して、露出演算を行うことが可能となる。また、被写体輝度の変化の大きさによらずに、連写間隔を一定に保つことが可能となる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

また、上述の実施の形態では、本発明を主にハードウェアの構成として説明したが、これに限定されるものではなく、任意の処理を、ＣＰＵにコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。この場合、コンピュータプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

１ 撮像装置
１０ 撮像光学系
１１ ズームレンズ
１２ 絞り
１３ フォーカスレンズ
１４ メカニカルシャッター
１５ 絞り駆動モーター
１６ レンズ駆動モーター
１７ シャッター駆動モーター
２０ 撮像素子
２１ フロントエンド部
２２ 画像信号処理回路
２３ 測光演算部
２４ プリプロセス回路
２５ 増幅回路
３０ 操作部
３１ ＣＰＵ
３２ 露出演算部
３３ 露出制御部
４０ ＳＤＲＡＭ
４１ ＯＳＤ合成回路
４２ ＶＲＡＭ
４３ ＬＣＤドライバ
４４ ＬＣＤ
４５ メディアコントローラ
４６ 記録メディア
５０ タイミングジェネレータ
５１ 絞り駆動部
５２ レンズ駆動部
５３ シャッター駆動部

Claims (12)

1. 撮像素子と、
   前記撮像素子に入射される光を調節する絞りと、
   前記撮像素子の出力信号を用いて被写体輝度を演算する測光演算部と、
   前記測光演算部により演算された前記被写体輝度に基づいて撮影上のパラメータを演算する露出演算部と、
   を備え、
   連写撮影時に、前記露出演算部により演算された前記パラメータを、直後の撮影の次以降の撮影に適用する、
   撮像装置。
2. 前記パラメータは、前記絞りの絞り値を含み、
   前記露出演算部は、連写撮影時に前記撮像素子による露光が完了した後、次の露光を開始するための準備を行う撮影準備期間に、前記絞りの駆動が完了する範囲内で前記絞り値を演算することを特徴とする、
   請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記撮像素子に入射される光を遮断するメカニカルシャッターをさらに備え、
   前記撮影準備期間は、前記出力信号の転送期間と、前記メカニカルシャッターを次の撮影の開閉動作を行うことができるチャージ状態に駆動するチャージ期間のうち、先に開始される期間から遅く終了する期間までの間とすることを特徴とする、
   請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記パラメータは、前記絞りの絞り値を含み、
   前記露出演算部は、連写撮影時の最初の第１撮影による出力信号を用いて演算された前記被写体輝度に基づいて前記絞り値を演算し、
   前記第１撮影の直後の第２撮影において、前記第１撮影の絞り値と同一とし、
   前記第２撮影に続く第３撮影において、前記第１撮影による出力信号を用いて演算された前記絞り値を適用することを特徴とする、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記パラメータは、シャッタースピード又はゲインをさらに含み、
   前記第２撮影において、前記第１撮影のシャッタースピード又はゲインと同一のシャッタースピード又はゲインを適用することを特徴とする、
   請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記パラメータは、シャッタースピード又はゲインをさらに含み、
   前記第２撮影において、前記第１撮影の絞り値と同一とした条件で、前記第１撮影による出力信号を用いて演算されたシャッタースピード又はゲインを適用することを特徴とする、
   請求項４に記載の撮像装置。
7. 撮像素子と、
   前記撮像素子に入射される光を調節する絞りと、
   前記撮像素子の出力信号を用いて被写体輝度を演算する測光演算部と、
   前記測光演算部により演算された前記被写体輝度に基づいて撮影上のパラメータを演算する露出演算部と、を備える撮像装置において、
   連写撮影時に、前記露出演算部により演算された前記パラメータを、直後の撮影の次以降の撮影に適用する、
   撮像方法。
8. 前記パラメータは、前記絞りの絞り値を含み、
   連写撮影時に前記撮像素子による露光が完了した後、次の露光を開始するための準備を行う撮影準備期間に、前記絞りの駆動が完了する範囲内で前記絞り値を演算することを特徴とする、
   請求項７に記載の撮像方法。
9. 前記撮像素子に入射される光を遮断するメカニカルシャッターをさらに備え、
   前記撮影準備期間は、前記出力信号の転送期間と、前記メカニカルシャッターを次の撮影の開閉動作を行うことができるチャージ状態に駆動するチャージ期間のうち、先に開始される期間から遅く終了する期間までの間とすることを特徴とする、
   請求項８に記載の撮像方法。
10. 前記パラメータは、前記絞りの絞り値を含み、
    連写撮影時の最初の第１撮影による出力信号を用いて演算された前記被写体輝度に基づいて前記絞り値を演算し、
    前記第１撮影の直後の第２撮影において、前記第１撮影の絞り値と同一とし、
    前記第２撮影に続く第３撮影において、前記第１撮影による出力信号を用いて演算された前記絞り値を適用することを特徴とする、
    請求項７〜９のいずれか１項に記載の撮像方法。
11. 前記パラメータは、シャッタースピード又はゲインをさらに含み、
    前記第２撮影において、前記第１撮影のシャッタースピード又はゲインと同一のシャッタースピード又はゲインを適用することを特徴とする、
    請求項１０に記載の撮像方法。
12. 前記パラメータは、シャッタースピード又はゲインをさらに含み、
    前記第２撮影において、前記第１撮影の絞り値と同一とした条件で、前記第１撮影による出力信号を用いて演算されたシャッタースピード又はゲインを適用することを特徴とする、
    請求項１０に記載の撮像方法。

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