JP2022170553A - 撮像装置、その制御方法とプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 ライブビュー表示中であっても被写体を撮像する際の絞りのシミュレーションを実現しつつ、絞りの駆動を抑制すること。【解決手段】 シャッタースピード、絞り値、および撮影感度を調整して露出制御を実行する露出制御手段と、ライブビュー表示をする際の画像の画質を、記録用の静止画を取得する際の絞りの開口に応じた画質となるように調整するシミュレーション機能のオン／オフを切り替える設定手段と、を有し、露出制御手段は、シミュレーション機能がオンされている場合に、記録用の静止画を取得する際の絞り値に応じて、静止画用の絞り値に対するライブビュー表示用の画像を取得する際の絞り値との差分量を制御でき、静止画用の絞り値が第１の絞り値である場合よりも小絞り側の第２の絞り値である場合の方が、差分量を大きくなるように制御することを特徴とする構成とした。【選択図】 図２

Description

本発明は、撮像装置と、その制御方法およびプログラムに関し、特に、ライブビュー表示に用いる画像の露出制御に関する。

従来、被写体を撮像して連続的に取得した画像を表示装置に逐次表示する機能（ライブビュー表示）が知られている。このライブビュー表示中に、絞りやシャッター速度、ＩＳＯ感度などの露出パラメータを調整することで、調整による画像の明るさ（露出）変化をシミュレーションすることができる。すなわち、ライブビュー表示中に露出を変更することで、ユーザーは、得られる画像の明るさ（露出）を事前に確認することができる。

ライブビュー表示中に変更可能な露出パラメータのうち、絞りを調整すると、画像における明るさだけでなく被写界深度も変化する。例えば、静止画撮影時のライブビュー表示において、絞り（絞り値）の変化に応じて被写界深度を変化させることができれば、ユーザーは、絞りの変化に応じた被写界深度の変化を事前に確認することが出来る。

例えば、特許文献１には、カメラに設けられた絞り込み釦をユーザーが操作したことに応じて、ライブビュー表示中に静止画取得時の絞り（撮影絞り）を設定する、という技術について提案されている。

また、特許文献２には、ライブビュー表示用の画像を取得する際の絞り値を、静止画取得時の絞り（撮影絞り）に即した値に設定する、という技術について提案されている。

特開２００１－１６９１５４号公報 特開２００７－１５８８７８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、絞り込み釦の操作に応じて撮影絞りを確認することはできるが、ライブビュー表示中に常に撮影絞りに応じた被写界深度を確認することはできない。

対して、特許文献２に記載の技術に基づいて、ライブビュー表示中に常に撮影絞りとなるように絞りを制御する構成だと、絞りの変化を許容する撮影モードにおいて、被写体の明るさ（測光値）が変わるたびに絞りを調整する必要がある。この場合、ライブビュー表示期間が長時間になると、絞り駆動頻度も増加し、絞りの耐久が問題となる。また、絞りを高頻度に動かすと、ライブビュー表示中に被写界深度の変化や露出の変化が大きく、ライブビュー表示の視認性が低下する虞がある。

本発明の目的は、ライブビュー表示中であっても被写体を撮像する際の絞りのシミュレーションを実現しつつ、絞りの駆動を抑制することである。

上記目的を達成するための本発明の撮像装置は、撮像手段を備え、絞りを制御可能な撮像装置であって、被写体の輝度を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、シャッタースピード、絞り値、および撮影感度のうちの少なくとも１つ以上の露出パラメータを調整して露出制御を実行する露出制御手段と、表示装置にライブビュー表示をする際の画像の画質を、記録用の静止画を取得する際の前記絞りの開口に応じた画質となるように調整するシミュレーション機能のオン／オフを切り替える設定手段と、を有し、前記露出制御手段は、前記シミュレーション機能がオンされている場合に、記録用の静止画を取得する際の絞り値に応じて、当該静止画用の絞り値に対するライブビュー表示用の画像を取得する際の絞り値との差分量を制御でき、前記露出制御手段は、前記シミュレーション機能がオンされている場合に、前記静止画用の絞り値が第１の絞り値である場合よりも小絞り側の第２の絞り値である場合の方が、前記差分量を大きくなるように制御することを特徴とする。

本発明によれば、ライブビュー表示中であっても被写体を撮像する際の絞りのシミュレーションを実現しつつ、絞りの駆動を抑制することができる。

本発明を実施した撮像装置の実施形態であるデジタルカメラ１の構成例を示すブロック図である。 発明の第１実施形態に係るライブビュー表示中の撮影処理を示すフローチャートである。 本発明に係る深度シミュレーションがオフされている場合の静止画取得用のプログラム線図を例示的に説明する図である。 本発明に係る深度シミュレーションがオンされている場合の静止画取得用のプログラム線図を例示的に説明する図である。 本発明の第２実施形態に係るライブビュー表示中の撮影処理を示すフローチャートである。

（第１実施形態）
（デジタルカメラ１の基本構成）
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて説明する。図１は、本発明を実施した撮像装置の実施形態であるデジタルカメラ（以下、単にカメラと称す）１の構成例を示すブロック図である。

なお、図１に示す機能ブロックの１つ以上は、ＡＳＩＣやプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）などのハードウェアによって実現されてもよいし、ＣＰＵやＭＰＵ等のプログラマブルプロセッサがソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。また、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実現されてもよい。したがって、以下の説明において、異なる機能ブロックが動作主体として記載されている場合であっても、同じハードウェアが主体として実現されうる。なお、図１に図示するように、本実施形態のカメラ１は、カメラユニット１００と外部記録媒体２００、レンズユニット３００を備えた、所謂レンズ交換式の撮像装置であるが、これに限定されるものではない。例えば、カメラユニット１００とレンズユニット３００とが一体的に設けられているような構成であってもよい。

シャッター１０２は、レンズユニット３００と撮像素子１０３との間の光路を開放及び遮光するための遮光部材である。撮像素子１０３は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の電荷蓄積型の固体撮像素子であって、レンズユニット３００を介して入射した被写体の光束を光電変換（撮像）してアナログ画像データを生成する撮像手段である。

電子ビューファインダ１０５は、ＴＦＴ型ＬＣＤ（薄膜トランジスタ駆動型液晶表示器）や有機ＥＬ素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）などを利用し、ユーザーが被写体像を確認可能な電子的なファインダである。

Ａ／Ｄ変換部１０６は、撮像素子１０３から出力されたアナログ画像データをデジタル画像データに変換する変換手段である。画像処理回路１０７はＡ／Ｄ変換部１０６から出力されたデジタル画像データに対して、ホワイトバランス調整処理、階調処理などの種々の処理を施す画像処理手段である。

タイミング発生回路１０８は、撮像素子１０３、Ａ／Ｄ変換部１０６および後述のＤ／Ａ変換部１０９などに対して、動作させるための信号（クロック信号などの制御信号）を発生するタイミング信号発生手段である。

また、このタイミング発生回路１０８は撮像素子１０３の蓄積電荷のリセットタイミングを制御することで、撮像素子１０３における電荷の蓄積を制御することができる。

タイミング発生回路１０８は、後述するシステム制御部１２０によって制御される。

メモリ制御回路１１０は、Ａ／Ｄ変換部１０６、画像処理回路１０７、Ｄ／Ａ変換部１０９、圧縮伸長回路１１１を制御し、取得した画像データを画像表示メモリ１１２或いは画像記録メモリ１１３に書き込む際の制御を実行するメモリ制御手段である。

画像表示部１１４は、前述した電子ビューファインダ１０５と同様にＴＦＴ型ＬＣＤや有機ＥＬ素子などを採用した表示手段である。画像表示メモリ１１２に書き込まれた表示用のデジタル画像データは、Ｄ／Ａ変換部１０９によって表示用のアナログ画像データに変換された後に電子ビューファインダ１０５や画像表示部１１４に表示される。

画像記録メモリ１１３は、被写体を撮像して取得した画像データを格納する記録手段であって、所定数の静止画像データや動画像データを格納するのに十分な記憶容量を備えている。なお、画像記録メモリ１１３を、後述するシステム制御部１２０の作業領域として使用することも可能である。

圧縮伸長回路１１１は、画像記録メモリ１１３に格納された画像データを読み込み、種々の用途に対応させて、所定の画像圧縮方法および画像伸長方法に従って画像データを圧縮および伸長する圧縮伸長手段である。

シャッター制御回路１１５は、シャッター１０２の動作を制御するシャッター制御手段であって、システム制御部１２０が演算した被写体の測光結果に基づきシャッター１０２の動作を制御する。なお、シャッター１０２は、後述の絞り３０２の制御と連動して制御可能である。

システム制御部１２０は、カメラ１の動作を統括的に制御するシステム制御手段で、前述したように撮像素子１０３で撮像した画像データに基づいて、露出を制御する露出制御手段や焦点検出結果によるフォーカス制御手段として機能する。具体的に、システム制御部１２０は、撮像素子１０３で撮像した画像データを用いて、フォーカスレンズの位置をずらしながら取得した画像データのコントラスト情報に基づいたレンズ位置の制御（フォーカス制御）を行う。また、別のフォーカス制御方法として、システム制御部１２０は、撮像した画像データに基づく被写体の２像の位相の差から光学像の合焦状態を検出し、この焦点検出の結果によってレンズ位置の制御（フォーカス制御）を行う。

また、システム制御部１２０は、撮像素子１０３で撮像した画像データを用いて被写体の輝度値を算出する測光演算を行うことができる。そして、システム制御部１２０は、被写体を撮像して画像データを取得する際の露出制御として、絞り値、シャッタースピード、撮影感度（ＩＳＯ感度）などの露出パラメータを調整する。なお、絞り値は絞り３０２の開度に関わるパラメータであって、シャッタースピードは撮像素子１０３における電荷蓄積時間に関わるパラメータであって、撮影感度はアナログゲインおよびデジタルゲイン量に関わるパラメータである。

更に、システム制御部１２０は、不図示のシステムクロックなどを使ったタイマー機能があり、例えば、操作部１３３の操作に基づくユーザー設定による時間情報から撮影間隔、現在時間といった時間情報も管理している。したがって、システム制御部１２０は、上述した被写体の輝度、露出制御、時間などの種々の情報に基づいて輝度値に応じた適正露出を設定することができる。

なお、メインメモリ１２１は、輝度値に対する露出（適正露出）に関する情報（テーブルデータなどによるプログラム線図）や、カメラ１で実行される動作用の定数や、種々の露出条件、算出式など、カメラ１の動作に関わるデータが記録された記録手段である。不揮発性メモリ１２３は、フラッシュメモリ等に代表されるＥＥＰＲＯＭなど、電気的に消去や記憶が可能な記憶手段である。

以下に説明する各部は、システム制御部１２０に対して各種の動作指示を入力するための操作手段であって、ボタン、スイッチ、ダイアル、タッチパネル、視線検知装置、音声認識装置或いはこれらの組み合わせで構成される。

モードダイアル１３０は、カメラユニット１００が設定できる複数の撮影モードの中から、任意の撮影モードを設定する際に用いる操作部材である。なお、カメラ１としては、静止画を取得するための撮像を実行する通常静止画モードや動画を記録するための動画モードを設定可能である。さらに、本実施形態のカメラ１としては、静止画と動画の双方の撮影モードにおいて、自動、プログラム、絞り優先、シャッタースピード優先、マニュアルなど、露出パラメータを自動あるいは手動で設定可能な種々のモードを設定可能である。

静止画撮影では、被写体を確認するために、電子ビューファインダ１０５や画像表示部１１４に画像（ライブビュー画像）を表示してライブビュー表示機能を実現できる。ライブビュー表示機能としては、撮像素子１０３を用いて連続的に電荷蓄積（撮像）を実行することで取得された複数の画像データを順に表示する機能である。

シャッタスイッチ１３１は、被写体の撮像準備動作や撮像動作の開始を指示する際に用いる操作部材である。シャッタスイッチ１３１の第１ストローク（例えば、半押し）でＳＷ１がオンされる。ＳＷ１がオンされると撮像準備動作が開始され、システム制御部１２０は、フォーカス制御、露出制御、オートホワイトバランス（ＡＷＢ）処理等を開始する。

また、シャッタスイッチ１３１の第２ストローク（例えば、全押し）でＳＷ２がオンされる。ＳＷ２がオンされると撮像動作が開始され、システム制御部１２０は、撮像素子１０３を用いた電荷蓄積（撮像）に関する露光処理と記録処理を開始する。

露光処理では、システム制御部１２０からの指示に応じて、撮像素子１０３から読み出した信号をＡ／Ｄ変換部１０６、メモリ制御回路１１０を介して画像データとして画像記録メモリ１１３に書き込まれる。そして、システム制御部１２０からの指示に応じて、この画像データに対して画像処理回路１０７やメモリ制御回路１１０での種々の演算に基づく現像処理が実行され、現像後の画像データが画像記録メモリ１１３に書き込まれる。

記録処理では、システム制御部１２０からの指示に応じて、画像記録メモリ１１３から読み出された現像処理後の画像データが圧縮伸長回路１１１により圧縮される。その後、システム制御部１２０からの指示に応じて、圧縮処理後の画像データは、第１カメラＩ／Ｆ１４０、第１カメラコネクタ１４１、メディアコネクタ２０３、メディアＩ／Ｆ２０２を介して外部記録媒体２００の記録部２０１に書き込まれる。

再生スイッチ１３２は、取得された画像データを画像記録メモリ１１３或いは外部記録媒体２００から読み出して、画像表示部１１４に表示する再生処理の開始を指示するための操作部材である。

操作部１３３は、メニュー表示や撮像に関する種々の設定、再生に関する種々の設定に用いる操作部材である。なお、ユーザーは、例えば、被写界深度のシミュレーション機能に関するメニュー表示がされている状態で操作部１３３を操作することで、ライブビュー表示中の被写界深度のシミュレーション機能のオンとオフを設定可能である。ここで、本実施形態に係るカメラ１では、ライブビュー表示中に被写体を撮像して得られる静止画における被写界深度をシミュレーションするか否かを選択できる。以下、被写界深度のシミュレーションを単に深度シミュレーションと称す。深度シミュレーションをする場合は、ライブビュー表示における絞り制御として、ライブビュー表示用の画像の画質が、静止画取得時の絞り（撮影絞り）の開口に基づく被写界深度を再現するように、ライブビュー表示用の絞り制御を行う。すなわち、記録用の静止画を取得する際の絞り値に基づく被写界深度をライブビュー表示中に確認することができる。対して、深度シミュレーションをしない場合は、静止画取得時の撮影絞りに依らず、ライブビュー表示に適した露出制御に基づいて絞り値を含めた各露出パラメータを制御する。

電源スイッチ１３４は、不図示の電源部（電池）からカメラ１の各部に対して電力の供給のオン、オフを切り替えるのに用いる操作部材である。なお、電源スイッチ１３４の操作によって、カメラユニット１００だけでなく、カメラユニット１００に接続されたレンズユニット３００、外部記録媒体２００等の各種付属装置への電力供給のオン、オフを切り替えることが出来る。

電源制御回路１２４は、電池検出回路、ＤＣ－ＤＣコンバータ、通電ブロックの切り替えに用いるスイッチ回路などを備えた電源制御手段である。電源制御回路１２４は、電源スイッチ１３４の操作に応じたシステム制御部１２０からの指示に基づいて、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、必要な電圧を必要な期間だけカメラ１の各部へ供給する。

第２カメラＩ／Ｆ１５０は、カメラマウント部１６０に設けられ、カメラユニット１００とレンズユニット３００とを接続するためのインタフェースである。第２カメラコネクタ１５１は、レンズコネクタ３１１とレンズＩ／Ｆ３１０を介して、カメラユニット１００とレンズユニット３００とを電気的に接続する接続手段である。なお、第２カメラコネクタ１５１は、カメラユニット１００とレンズユニット３００との間での、制御信号や状態信号、データ信号等の伝達、及び、各種電圧の電流を供給可能である。なお、第２カメラコネクタ１５１としては、電気通信だけでなく光通信や音声通信等を伝達可能な構成であってもよい。

外部記録媒体２００は、メモリカードやハードディスク等の外部記録装置である。外部記録媒体２００は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２０１やカメラユニット１００用のメディアＩ／Ｆ２０２、カメラユニット１００との接続を行うメディアコネクタ２０３を備えている。

レンズユニット３００は、カメラユニット１００に対して着脱可能な光学機器である。レンズマウント部３２０はカメラマウント部１６０と係合して、レンズユニット３００をカメラユニット１００と機械的に装着する接続手段である。レンズマウント部３２０の内部には、レンズユニット３００とカメラユニット１００とを電気的に接続するレンズコネクタ３１１が備えられている。

なお、レンズコネクタ３１１は、レンズユニット３００とカメラユニット１００との間での、制御信号や状態信号、データ信号等の伝達、及び、各種電圧の電流の受給及び供給が可能である。なお、レンズコネクタ３１１としては、電気通信だけでなく光通信や音声通信等を伝達可能な構成であってもよい。

撮像レンズ群３０１は、フォーカスレンズ、ズームレンズ、シフトレンズなどを含む光学部材である。絞り３０２は、撮像レンズ群３０１を通過して撮像素子１０３側に入射する被写体の光束の光量を調節する光量調節部材である。

絞り制御回路３０３は、システム制御部１２０からの指示に基づいて、絞り３０２の開口量を制御する絞り制御手段である。なお、システム制御部１２０は、絞り制御回路３０３に指示して、目標となる絞り値に対応した開口量となるように絞り３０２の開口径を変化させる。変化中の絞り３０２の開口径は、レンズユニット３００とカメラユニット１００との相互通信によって逐次検出される。そして、システム制御部１２０は、絞り３０２の開口径が目標となる絞り値に対応する開口径に到達したことに応じて、絞り３０２の開口径の変更を終了する。

レンズ制御回路３０４は、撮像レンズ群３０１の動作（駆動）を制御するレンズ駆動制御手段である。なお、レンズ制御回路３０４は、フォーカスレンズのレンズ位置（焦点位置）を検出することが可能であって、検出されたレンズ位置に関する情報は、カメラユニット１００側へと送信される。

レンズシステム制御部３０５は、レンズユニット３００を統括的に制御するレンズ制御手段である。なお、レンズシステム制御部３０５は、不図示のＣＰＵや揮発性メモリ及び不揮発性メモリを内蔵しており、当該揮発性メモリには動作用の定数、変数、プログラム等が記憶されている。また、不揮発性メモリには、レンズユニット３００に関する固有の番号などの識別情報、管理情報、開放絞り値や最小絞り値、焦点距離等の機能情報などが記憶されている。以上が、カメラ１の基本構成である。

（深度シミュレーション時のカメラ１の動作）
以下、前述した深度シミュレーションがオンされている場合のカメラ１の各種動作について、図２に図示するフローチャートに基づいて説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係るライブビュー表示中の撮影処理を示すフローチャートである。

まず、ライブビュー表示開始に合わせてステップＳ２０１で撮影処理がスタートする。なお、ライブビュー表示の開始は、例えは、カメラ１の電源がオンされたことに応じて開始される。ライブビュー表示の開始に起因するカメラ１の動作としてはこれに限定されるものではなく、例えば、ユーザーの手動操作によりライブビュー表示がオンされたことに応じて撮影処理を開始する構成であってもよい。

次に、ステップＳ２０２でシステム制御部１２０は、所定間隔で撮像素子１０３の撮像画像に基づく測光演算を実行する。測光演算の方法として、周知の方法であればどのような方法を採用してもよい。本実施形態では、撮像画像全体を複数の領域に分割した各ブロックの平均輝度を算出し、各ブロックの平均輝度に所定の重み付けをした状態で、更に全ブロックの平均輝度を撮像画像の代表輝度とし、当該代表輝度を撮像画像の測光結果とする。

次に、ステップＳ２０３でシステム制御部１２０は、現在の深度シミュレーションの設定を確認し、深度シミュレーション機能がオフの場合はステップＳ２０４に進み、深度シミュレーション機能がオンされている場合はステップＳ２０７に進む。

深度シミュレーション機能がオフの場合、ステップＳ２０４でシステム制御部１２０は、ステップＳ２０２の測光結果に基づいて、静止画取得用の露出パラメータを演算する。なお、静止画取得用の露出パラメータは、カメラ１の内部に予め格納されている所定のプログラム線図に基づいて算出される。図３は、本発明に係る深度シミュレーションがオフされている場合の静止画取得用のプログラム線図を例示的に説明する図である。なお、図３で図示するプログラム線図は、撮影モードが通常の静止画撮影用のプログラムモードにおいて用いられる線図であって、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれシャッタースピード（Ｔｖ）、絞り値（Ａｖ）、撮影感度（Ｓｖ）用のプログラム線図を示す。

図３（ａ）～（ｃ）に図示するように、深度シミュレーションをしない場合は、輝度値Ｂｖの変化に応じて各露出パラメータ―が変化する。例えば、Ｂｖ４以下の範囲では、輝度値の変化に応じて撮影感度（Ｓｖ）を変化させることで対応し、輝度値がＢｖ４よりも大きい範囲では、高輝度になるほどシャッタスピード（Ｔｖ）と絞り値（Ａｖ）の双方が高くなるように変化する。すなわち、深度シミュレーションがオフの場合は、被写体の輝度値の変化に応じて、特定の露出パラメータの変化を小さくする構成ではない。

図２に戻り、ステップＳ２０５でシステム制御部１２０は、ステップＳ２０２で算出した測光結果と、カメラ１の内部に予め格納されているライブビュー表示用のプログラム線図を用いて、ライブビュー表示用の露出パラメータを算出する。

次に、深度シミュレーション機能がオンの場合、ステップＳ２０７でシステム制御部１２０は、ステップＳ２０２の測光結果に基づいて、深度シミュレーション用の静止画取得用の露出パラメータを演算する。

図４は、本発明に係る深度シミュレーションがオンされている場合の静止画取得用のプログラム線図を例示的に説明する図である。なお、図４で図示するプログラム線図は、撮影モードが深度シミュレーションを実行する場合の静止画撮影用のプログラムモードにおいて用いられるプログラム線図である。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれシャッタースピード（Ｔｖ）、絞り値（Ａｖ）、撮影感度（Ｓｖ）用のプログラムを示す。

図４（ａ）～（ｃ）に図示するように、深度シミュレーションをする場合は、輝度値Ｂｖが変化しても、極力絞り値が変化せずに一定の値となるように各露出パラメータ―が変化する。例えば、輝度値がＢｖ４よりも大きい範囲では、高輝度になるほどシャッタスピード（Ｔｖ）は高くなるように変化するが、絞り値は輝度値の変化に応じてできる限り一定値を示すように階段状に変化する。換言すると、システム制御部１２０は、カメラ１が設定可能な絞り値の全範囲に対して、図４（ｂ）に図示するプログラム線図では、被写体の輝度変化に対して絞り値が離散的に変化するように制御する。

具体的に、図４（ｂ）に図示するように、Ｂｖ４＜Ｂｖ≦Ｂｖ８の範囲ではＦ２．８、Ｂｖ８＜Ｂｖ≦Ｂｖ１２の範囲ではＦ１１、Ｂｖ１２＜Ｂｖ≦Ｂｖ１６の範囲ではＦ２２とする。すなわち、深度シミュレーションがオンの場合は、被写体の輝度値の変化に応じて、絞り値の変化を小さくするように露出制御を行う。すなわち、深度シミュレーションがオンされている場合にカメラ１で制御可能な絞り値の数は、深度シミュレーションがオフされている場合にカメラ１で設定可能な絞り値の数よりも少ない。これに対して、絞り以外の露出パラメータに関しては、深度シミュレーションのオン／オフに依らず、被写体の輝度変化に対して設定可能な値に絞り値のような差異はない。なお、連写時の撮影速度やライブビュー表示のフレームレートなど、他の撮影条件に応じて設定可能な露出パラメータの数には差が生じることもある。

なお、図４の各図で示したプログラム線図において、高輝度側への輝度値の変化と低輝度側への輝度値の変化とで、各露出パラメータの値の変化点を異ならせるようなヒステリシスをプログラム線図に設ける構成であってもよい。

図２に戻り、ステップＳ２０８でシステム制御部１２０は、ステップＳ２０７で算出した露出パラメータのうちの制御用の絞り値（Ａｖ１と称す）を取得する（読み出す）。なお、制御用の絞り値（制御絞り値）は、絞り３０２の制御用の目標値とする。

次に、ステップＳ２０９でシステム制御部１２０は、先に算出した静止画用の制御絞り値Ａｖ１に基づいて許容差分量ΔＡｖ’を決定する。深度シミュレーションを行う場合、ライブビュー表示用の画像が静止画と同様の被写界深度となるように深度シミュレーションを行う。この際、静止画取得用の撮影絞りにおける被写界深度に対して、ライブビュー表示用の絞りにおける被写界深度の差が許容できる程度の差であれば、静止画取得用の制御絞り値をライブビュー表示画像取得用の絞り値と一致させる必要はない。特に、絞り３０２は、光量の調整を部材の機械的な駆動により行うため、耐久性や即応性（即写性能）、連写性能の低下を抑制するために、できる限り不要な絞り３０２の駆動を抑制するのが好ましい。

そこで、本実施形態に係るカメラ１では、絞り値に応じて許容差分量ΔＡｖ’を設定し、現在の絞り値Ａｖ０と静止画用の絞り値Ａｖ１との差が許容差分量ΔＡｖ’に収まるか否かに応じて、ライブビュー表示用に新たに絞り３０２を駆動するか否かを判定する。そして、本実施形態に係るカメラ１は、絞り値Ａｖ０と静止画用の絞り値Ａｖ１との差が許容差分量ΔＡｖ’に収まらない場合は、静止画用の絞り値に合わせてライブビュー表示用の絞り駆動をおこなう。換言すると、本実施形態に係るカメラ１は、絞り値Ａｖ０と静止画用の絞り値Ａｖ１との差が許容差分量ΔＡｖ’に収まる場合は、ライブビュー表示用に新たに絞り３０２の駆動は行わない。

ここで、被写界深度の算出方法は以下の式（１）、（２）に基づいて算出することができる。

上述した式（１）、（２）から明らかなように、絞り値が大きく（絞り３０２の開口径が小さく）なるほど被写界深度が深く（広く）なる。したがって、絞り値が大きい値であるほど、画像における被写界深度の差が目立ちにくく、静止画とライブビュー表示とで絞り値が異なることに起因する深度シミュレーションへの影響は小さい。そこで、本実施形態に係るカメラ１では、現在の絞り値Ａｖ０の絞り値が大きいほど、許容差分量ΔＡｖ’を大きくする。

例えば、許容差分量Ａｖ‘の一例として、後方被写界深度が被写体距離の１／１０程度となるまでは、最小の分解能の１／３段とし、１／１０を超える条件では１段とする。具体的には、焦点距離が８５ｍｍ、開放絞り値Ｆ１．２のレンズでバストアップの写真を撮るようなシーンを想定する。この場合、焦点距離をｆとし、カメラ１と被写体との相対的な距離を示す所定値を３０として（すなわち３０ｆの距離で）被写体を撮像することが多い。例えば、２ｍの位置の被写体を撮る場合を想定すると、この条件では、被写界深度はＦ８のときに被写体距離の１／１０の約０．２２ｍとなるので、この条件ではＦ８でΔＡｖ‘を切り替える。なお、この例では閾値を１つ設けるだけであったが、更に、複数設定しても良く、また、過焦点距離を閾値としてもよい。

図２に戻り、前述したように、ステップＳ２１０でシステム制御部１２０は、先に求めた制御絞り値Ａｖ１と現在の絞り値（制御絞り値）Ａｖ０の差分が、許容差分量ΔＡｖ‘よりも小さいか否かを判定する。Ａｖ１とＡｖ０の差分が許容差分量ΔＡｖ‘よりも小さい（ステップＳ２１０でＹＥＳ）と判定された場合、深度シミュレーションのために新たな絞り駆動が不要と判断し、現在の絞り値Ａｖ０から絞り値を変更せずにステップＳ２１２の処理に進む。すなわち、ステップＳ２１０でＹＥＳと判定される場合は、現在の絞り値Ａｖ０で深度シミュレーションを行う。

また、Ａｖ１とＡｖ０の差分が許容差分量ΔＡｖ‘以上である（ステップＳ２１０でＮＯ）と判定された場合、深度シミュレーションのために新たに絞り駆動が必要であると判断し、ステップＳ２１１の処理で、制御絞り値をＡｖ１に設定する。すなわち、ステップＳ２１０でＮＯと判定される場合は、現在の絞り値Ａｖ０で静止画を取得する際の絞り値と同様の深度シミュレーションができないと判断し、新たに算出した絞り値Ａｖ１で深度シミュレーションを行う。

そして、ステップＳ２１２でシステム制御部１２０は、先に決定した絞り値（Ａｖ０またはＡｖ１）と、ステップＳ２０２で求めた測光結果（代表輝度値）に基づいて、絞り値以外の他の露出パラメータ（シャッタスピード、撮影感度）を算出する。なお、ステップＳ２１２では、前述したステップＳ２０５とで説明したものと同一のライブビュー表示用のプログラム線図に基づいて絞り値以外の露出パラメータを算出する。

ステップＳ２０６でシステム制御部１２０は、先にステップＳ２０５またはステップＳ２１２で算出した露出パラメータに基づいて露出制御を実行する。すなわち、ステップＳ２０６でシステム制御部１２０は、先に求めた絞り値に基づいて、絞り３０２を駆動するように制御し、ステップＳ２１３の処理へ進む。

次に、ステップＳ２１３でシステム制御部１２０は、シャッタスイッチ１３１のＳＷ１がオンされているか否かを判定する。ＳＷ１がオンされている場合はステップＳ２１４の処理に進み、ＳＷ１がオフされている場合は、ステップＳ２０２の処理に戻り以降の処理を繰り返す。

ＳＷ１がオンされている（ステップＳ２１３でＹＥＳ）と判定された場合、システム制御部１２０はＳ２１４でオートフォーカス制御用の測距演算を行う。そして、ステップＳ２１５でシステム制御部１２０は、シャッタスイッチ１３１のＳＷ２がオンされているか否かを判定する。ステップＳ２１３～Ｓ２１５の判定は、ＳＷ２がオンされるまで繰り返す。

次に、ステップＳ２１６でシステム制御部１２０は、ステップＳ２０４又はステップＳ２０７で取得した静止画用の露出パラメータに基づいて露出制御を実行する。なお、深度シミュレーションを行う場合であって、ライブビュー表示用の絞りと静止画取得用の撮影絞りに許容差分量ΔＡｖ’以内の差異がある場合、システム制御部１２０はステップＳ２１７で静止画取得用の制御絞りＡｖ１に合わせて絞り３０２を駆動する。

次に、ステップＳ２１７でカメラ１の各部を制御して被写体を撮像することで静止画を取得する。そして、ステップＳ２１８でシステム制御部１２０は、シャッタスイッチ１３１のＳＷ２がオフになっているか否かを判定する。ステップＳ２１８の判定でＳＷ２がオン状態であると判定された場合は、ステップＳ２１７～Ｓ２１８の処理を繰り返し、ＳＷ２がオフされていると判定された場合は、ステップＳ２０２の処理に戻る。なお、ライブビュー表示の停止やカメラ１の電源オフなどがユーザーにより指示された場合は、図２に図示するライブビュー表示中の撮影処理を終了する。

ここで、本実施形態に係るカメラ１は、図２に図示するフローチャートのように、シャッタスイッチ１３１のＳＷ１に応じて改めて測光を行わない構成であるが、これに限定されるものではない。例えは、ステップＳ２１３～Ｓ２１５の判定の間に更に測光演算を実施し、当該測光の結果に基づいてステップＳ２１６の処理（露出調整）を実施する構成であってもよい。この場合、ライブビュー表示中に実行される深度シミュレーション結果と静止画における被写界深度に差が生じる可能性があるが、ＳＷ１がオンされる前後で測光結果が大きく変化する可能性は低い。

また、本実施形態に係るカメラ１は、図２に図示するフローチャートのように、静止画取得後にシャッタスイッチ１３１のＳＷ２がオンされている状態だと、測光および測距演算を介することなく静止画の取得を続ける構成であるが、これに限定されるものではない。例えば、一度静止画を取得した後のシャッタスイッチ１３１のＳＷ２のオンを検出したことに応じて、改めて測光・測距を行い、静止画取得に合わせて露出制御やＡＦ制御を実行する構成であってもよい。

なお、前述した本実施形態の説明では、ライブビュー表示中および静止画取得時の絞り値に基づいて許容差分量ΔＡｖ’を調整する点について言及したが、これに限定されるものではない。例えば、絞り値以外にも、被写体を撮像する際の焦点距離や被写体距離（物体距離）に応じて被写界深度は変化するため、焦点距離や被写体距離（物体距離）に基づいて、許容差分量ΔＡｖ’を調整する構成であってもよい。具体的に、焦点距離以外の条件が同一である場合、焦点距離が短い第１のレンズユニットの方が、焦点距離が長い第２のレンズユニットが装着されている場合よりも被写界深度が浅くなるため、許容差分量ΔＡｖ’を小さくする。また、カメラ１から主被写体（合焦状態の被写体）までの被写体距離（物体距離）が短い方が、被写体距離が長い場合よりも被写界深度が浅くなるため、許容差分量ΔＡｖ’を小さくする。

また、前述した本実施形態の説明では、深度シミュレーション機能がオンされている場合に許容差分量ΔＡｖ’を設定する構成について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、焦点距離や被写体距離、絞り値に基づいて、被写体に対して合焦範囲が広い場合は、深度シミュレーションを行う必要性が低く、深度シミュレーションに合わせて絞りを駆動する必要性も低い。そこで、画角内の被写体に対する合焦範囲に応じて、深度シミュレーションの有無や、許容差分量ΔＡｖ’の設定有無や範囲を制御する構成であってもよい。例えば、所謂パンフォーカス状態である場合は、深度シミュレーション機能がオンされている場合であっても、許容差分量ΔＡｖ’を算出せず、静止画取得用の撮影絞りに応じてライブビュー表示中に絞り３０２を駆動しないように制御する構成であってもよい。

以上説明したように、本実施形態のカメラ１は、深度シミュレーションの実行有無に応じて、被写体の輝度変化に応じた絞りの駆動条件を異ならせる。具体的に、本実施形態に係るカメラ１は、深度シミュレーション機能がオンされている場合は、被写体の輝度変化に対して、絞り値よりも他の露出パラメータを優先して変更する。そして、絞り値を変更する場合であっても、カメラ１が設定可能な絞り値に対して、被写体の輝度変化に応じて自動的に設定される絞り値が、離散的に変化するように制御する。

また、本実施形態に係るカメラ１は、深度シミュレーション機能がオンされている場合は、ライブビュー表示中の絞り値と静止画取得用の絞り値との差に応じて、深度シミュレーションのために絞り３０２の駆動が必要か否かを判定する。そして、当該判定により絞り３０２の駆動が必要であると判断した場合のみ、深度シミュレーションに際して絞り３０２を駆動するため、絞り３０２の駆動頻度を抑制することができる。特に、ライブビュー表示中の絞り値と静止画取得用の絞り値とで、画像における被写界深度の差異が小さいと判断できる場合に、新たな絞り３０２の駆動を抑制することができる。したがって、本実施形態に係るカメラ１は、深度シミュレーションに際して表示される画像と静止画との被写界深度の差異によりユーザーに違和感を与えることを防止することもできる。

（第２実施形態）
前述した第１実施形態では、絞り値が自動的に設定されるような撮影条件（例えば、撮影モードがプログラムである場合）を前提とした深度シミュレーションに関して説明した。これに対して、本実施形態では、絞り値がユーザーにより手動で設定されるような撮影条件での深度シミュレーションについても考慮し、撮影条件に応じて許容差分量ΔＡｖ’の調整方法を異ならせる構成について説明する。なお、本実施形態に係る撮像装置であるカメラ１の構成および基本的な駆動方法については、前述した第１実施形態と略同一であるため、各部に付す符号は同一とし、説明は省略する。

図５は、本発明の第２実施形態に係るライブビュー表示中の撮影処理を示すフローチャートである。なお、図５に図示するフローチャートについて、前述した第１実施形態で説明した図２に図示するフローチャートと同一の処理については、処理番号を同一とし、説明は省略する。具体的に、本実施形態に係るライブビュー表示中の撮影処理では、前述した第１実施形態に係る撮影処理に対して、新たに、ステップＳ５１９とステップＳ５２０の処理を加えている。以下、ステップＳ５１９～Ｓ５２０の処理について詳細を説明する。

図５に図示するように、ステップＳ２０３の判定により深度シミュレーション機能がオンされていると判定された場合、ステップＳ５１９でシステム制御部１２０は、カメラ１において現在設定されている撮影モードを判定する。ステップＳ５１９で、撮影モードがオート（Ａ）、プログラム（Ｐ）、シャッタースピード優先（Ｔｖ）であると判定された場合はステップＳ２０７に進み、前述した第１実施形態と同様の処理を行う。対して、ステップＳ５２０で、撮影モードが絞り優先（Ａｖ）またはマニュアル（Ｍ）であると判定された場合はステップＳ５２０に進む。すなわち、撮影モードとして、絞り値がユーザーにより手動設定される可能性がある撮影モードが設定されている場合は、ステップＳ５２０の処理に進む。

そして、ステップＳ５２０でシステム制御部１２０は、固定の許容差分量ΔＡｖ’を設定し、ステップＳ２１０の処理に進む。すなわち、本実施形態では、絞り値がユーザーにより手動設定される撮影条件（撮影モード）においては、許容差分量ΔＡｖ’を固定値とすることで、絞り値に応じて絞りの駆動頻度が変化しないように調整する。具体的に、本実施形態では、深度シミュレーションを実行する場合であって、撮影モードが絞り優先モード又はマニュアルモードである場合は、撮影モードがその他のモードで設定可能な許容差分量ΔＡｖ’の最小値を固定値として設定する。

なお、絞り優先モード、マニュアルモードにおける許容差分量ΔＡｖ’の値としてはこれに限定されるものではなく、撮影モードがプログラムモードなどである場合に設定可能な許容差分量ΔＡｖ’の平均値と同等以下であればよい。換言すると、同じ絞り値が設定される場合を想定し、絞り値がユーザーにより手動設定される撮影モードでは、絞り値がユーザーにより手動設定されない撮影モードよりも許容差分量ΔＡｖ’が小さい構成であればよい。絞り値が自動的に決定される場合と比較して、ユーザーが絞り値を指定する場合は、ユーザーの撮影意図として絞り値に起因する画像品質の変化を重視している可能性が高い。そこで、上述した本実施形態の構成を採用することで、絞り値の変化に応じた被写界深度の変化に追従しやすくなるような固定値に許容差分量ΔＡｖ’を設定する。この構成により、ユーザーの撮影意図とライブビュー表示における深度シミュレーション時の絞りの状態（被写界深度の状態）とで、差異が生じるのを抑制することができる。

なお、前述したように、本実施形態では深度シミュレーション時の静止画に対するライブビュー表示画像の絞りの追従性を、カメラ１で設定されている撮影モードに応じて異ならせる構成について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、撮影シーンに応じて、許容差分量ΔＡｖ’の調整可能な量や、可変値と固定値とを異ならせる構成であってもよい。

具体的に、ユーザーがカメラ１で設定可能な撮影シーンを手動で設定する場合や、カメラ１が自動的に撮影シーンを設定する場合、前述したステップＳ５１９において撮影モードの代わりに撮影シーンを判定する構成であってもよい。そして、撮影シーンとして、絞り値に起因する画像品質の変化を重視している撮影シーンと判定された場合にはステップＳ５２０の処理に進み、他の撮影シーンと判定された場合はステップＳ２０７の処理に進めばよい。なお、絞り値に起因する画像品質の変化を重視している撮影シーンとしては、例えば、マクロ撮影やポートレート撮影などを含み、その他の撮影シーンとしては、風景撮影などを含めばよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、前述した実施形態では、深度シミュレーションのオンとオフを判定する構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、撮影モードやカメラ１の電力制御状態（通常状態か省電力状態など）などの種々の条件に応じて深度シミュレーションの有無が自動的に変化する構成であってもよい。この場合、深度シミュレーションのオンとオフを判定するステップ（Ｓ２０３）に代わって、上述した条件を判定する処理を追加する構成であればよい。

なお、前述した実施形態では、レンズユニット３００がカメラ１に装着された状態を想定したプログラム線図について図３および図４を参照して説明したが、異なるレンズユニットがカメラ１に装着された場合は、プログラム線図も異なる可能性がある。本発明に係るカメラ１としては、異なるレンズユニットがカメラ１に装着されている場合であっても、深度シミュレーション機能がオンされている場合の方がオフされている場合よりも、被写体の輝度変化に応じて、絞り値が離散的に変化する構成であればよい。

また、前述した実施形態では、深度シミュレーション機能を実行可能なレンズユニット３００がカメラ１に装着された状態について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、レンズユニット３００とは異なる種類のモーターなどで絞りを駆動するレンズユニットにおいては、設定可能な絞り値の分割能がレンズユニット３００よりも粗い場合が想定される。このようなレンズユニットがカメラ１に装着された場合、カメラ１で設定可能な絞り値が更に制限されると、被写体の輝度変化に対する絞りの開口径の調整による追従性が低下する虞がある。そこで、このようなレンズユニットがカメラ１に装着された場合は、深度のシミュレーション機能をオンできないように制限する構成であってもよい。換言すると、本発明に係るカメラ１としては、装着されたレンズユニットの種類に応じて、深度のシミュレーション機能のオンとオフを切り替える構成であってもよい。なお、レンズユニットの種別は、カメラマウント部１６０やレンズマウント部３２０に設けられたコネクタを用いて判定する構成であればよい。

また、前述した実施形態では、本発明を実施する撮像装置の一例としてデジタルカメラを想定して説明したが、これに限定されるものではない。例えば、デジタルビデオカメラやスマートフォンなどの可搬デバイスやウェアラブル端末、車載カメラやセキュリティーカメラなど、デジタルカメラ以外の撮像装置を採用する構成であってもよい。

また、前述した実施形態では、画像処理回路１０７やメモリ制御回路１１０、システム制御部１２０など、カメラ１を構成する各部が互いに連携して動作することで、カメラ１の動作を制御する構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、前述した図２に図示したフローに従った（コンピュータ）プログラムを予めメインメモリ１２１に格納しておく。そして、当該プログラムを、マイクロコンピュータを含むシステム制御部１２０などが実行することで、カメラ１の動作を制御するような構成であってもよい。

また、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。

また、プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光／光磁気記録媒体でもあってもよい。

（その他の実施形態）
また本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現できる。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現できる。

１ デジタルカメラ
１００ カメラユニット
１１３ 画像記録メモリ
１２０ システム制御部
２００ 外部記録媒体
３００ レンズユニット

Claims (12)

1. 撮像手段を備え、絞りを制御可能な撮像装置であって、
   被写体の輝度を検出する検出手段と、
   前記検出手段の検出結果に基づいて、シャッタースピード、絞り値、および撮影感度のうちの少なくとも１つ以上の露出パラメータを調整して露出制御を実行する露出制御手段と、
   表示装置にライブビュー表示をする際の画像の画質を、記録用の静止画を取得する際の前記絞りの開口に応じた画質となるように調整するシミュレーション機能のオン／オフを切り替える設定手段と、
   を有し、
   前記露出制御手段は、前記シミュレーション機能がオンされている場合に、記録用の静止画を取得する際の絞り値に応じて、当該静止画用の絞り値に対するライブビュー表示用の画像を取得する際の絞り値との差分量を制御でき、
   前記露出制御手段は、前記シミュレーション機能がオンされている場合に、前記静止画用の絞り値が第１の絞り値である場合よりも小絞り側の第２の絞り値である場合の方が、前記差分量を大きくなるように制御することを特徴とする撮像装置。
2. 前記撮像装置は絞りを備えたレンズユニットを着脱可能であって、
   前記露出制御手段は、前記シミュレーション機能がオンされている場合に、前記撮像装置に装着されているレンズユニットの種類に応じて、前記差分量を異ならせ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。
3. 前記露出制御手段は、前記シミュレーション機能がオンされている場合に、前記撮像装置に第１のレンズユニットが装着されている場合よりも、前記撮像装置に前記第１のレンズよりも焦点距離が短い第２のレンズユニットが装着されている場合の方が、前記差分量が小さくなるように制御することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記露出制御手段は、前記シミュレーション機能がオンされている場合に、前記撮像装置から主被写体までの距離に応じて、前記差分量を異ならせ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. 前記露出制御手段は、前記シミュレーション機能がオンされている場合に、前記撮像装置から主被写体までの距離が第１の距離である場合よりも、前記第１の距離よりも短い第２の距離である場合の方が、前記差分量が小さくなるように制御することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記露出制御手段は、前記撮像装置に設定されている撮影モードに応じて、前記シミュレーション機能における前記差分量を異ならせることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の撮像装置。
7. 前記露出制御手段は、絞り値をユーザーが手動で設定できる第１の撮影モードよりも、絞り値をユーザーが手動で設定できない第２の撮影モードよりも、前記差分量が小さくなるように制御することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記設定手段は、表示手段に前記シミュレーション機能に関するメニューが表示されている状態で、ユーザーによる手動操作に応じて前記シミュレーション機能のオンとオフとを切り替えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の撮像装置。
9. 前記設定手段は、前記撮像装置が設定できる撮影モードに応じて前記シミュレーション機能のオンとオフとを切り替えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の撮像装置。
10. 前記設定手段は、前記撮像装置に装着されているレンズユニットの種類に応じて前記シミュレーション機能のオンとオフとを切り替えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の撮像装置。
11. 撮像手段を備え、絞りを制御可能な撮像装置の制御方法であって、
    被写体の輝度に基づいて、シャッタースピード、絞り値、および撮影感度のうちの少なくとも１つ以上の露出パラメータを調整して露出制御を実行する露出制御工程を有し、
    前記露出制御工程では、表示装置にライブビュー表示をする際の画像の画質を、記録用の静止画を取得する際の前記絞りの開口に応じた画質となるように調整するシミュレーション機能がオンされている場合に、記録用の静止画を取得する際の絞り値に応じて、当該静止画用の絞り値に対するライブビュー表示用の画像を取得する際の絞り値との差分量を制御でき、前記静止画用の絞り値が第１の絞り値である場合よりも小絞り側の第２の絞り値である場合の方が、前記差分量を大きくなるように制御することを特徴とする撮像装置の制御方法。
12. コンピュータに、請求項１１に記載の制御方法を実行させるためのコンピュータで読み取り可能なプログラム。

Images