JP2023054625A - 撮像装置、その制御方法とプログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】 広角撮影用のレンズを用いてユーザーが撮像時のピントを手動で調整する場合であっても、測光演算により不自然な明るさの画像が取得されること。【解決手段】 互いに異なる第1の交換レンズと、異なる光路で被写体の光束を撮像手段へと導く第1の光学ユニットと第2の光学ユニットとを備えた第2の交換レンズをそれぞれ着脱可能な撮像装置であって、測光手段と、表示部に拡大枠を表示させるように制御できる制御手段と、を有し、制御手段は、第2の交換レンズが撮像装置に装着された状態で、ライブビュー表示の開始に合わせて、ライブビュー表示に重畳させて拡大枠を表示するように制御し、測光手段は、第2の交換レンズが撮像装置に装着された状態で、拡大枠に対する範囲の測光の重み付けの度合いを、他の範囲の測光の重み付けの度合いよりも大きくして被写体を測光することができることを特徴とする構成とした。【選択図】 図2

Description

本発明は、測光の重み付け度合いを変更できる撮像装置と、その制御方法およびプログラムに関する。
従来、レンズ交換式の撮像装置としては、一般的な撮影範囲よりも広角な撮影が可能な光学系を備えた交換レンズを用いて、広角画像を取得可能である。そして、このような交換レンズを用いて取得された広角画像は、VIRTIALREALITY(以下、VRと称す)やMIXEDREALITY(以下、MRと称す)などに利用可能である。例えば、特許文献1には、3D撮影装置用の光学系として、左右に分かれて並設された2つの対物系を用いて、当該2つの対物系の間に測距手段と測光手段を配置するハード構成に関する技術について提案されている。
ここで、従来の撮像装置における測光方法として、撮像範囲全体において、ピントを合わせる範囲(測距枠)に対する測光の重み付け度合いを他の領域よりも大きくする測光方式として評価測光が知られている。一般的に、フォーカス制御を実行することでピントを合わせた被写体は、撮影者(ユーザー)が撮像を意図する主要な被写体である可能性が高い。そこで、上述した評価測光により、測光枠に対して測光の重み付け度合いを他の範囲よりも相対的に大きくすることで、ユーザーが意図した適正な明るさの画像を取得することができる。
しかしながら、交換レンズの中には撮像装置による自動ピント調整(AF)に対応していないものもある。特に、前述したようなVRやMR用の広角画像を取得するような交換レンズの場合は、広い撮像範囲が一律の被写界深度となるように被写界深度を調整する必要があり、撮像装置による自動的なピント調整が困難である。したがって、このような広角の交換レンズに関しては、撮像装置による自動ピント調整に対応しておらず、ユーザーによる手動ピント調整(MF)のみに対応している場合が多い。
特開2001-188310号公報
特許文献1に記載の技術では、3D撮影装置用の光学系における測距手段や測光手段の配置に関しは開示されているが、3D撮影装置用の光学系に最適な測光方法について具体的に開示されていない。したがって、VRやMR用の画像を取得可能な広角用の交換レンズがMFのみに対応している場合は、前述した評価測光が正しく機能しない場合があり、ユーザーが撮影を意図する被写体に対して不自然な明るさの画像が取得される虞がある。
特に、広角用の交換レンズ、および、広角ではない通常の撮像範囲用の交換レンズを同一の撮像装置に対して必要に応じて交換して使用する場合、広角用の交換レンズと他のレンズとで、取得される画像の明るさに不自然な差が生じる虞がある。
本発明の目的は、広角撮影用のレンズを用いてユーザーが撮像時のピントを手動で調整する場合であっても、測光演算により不自然な明るさの画像が取得されることを防止することである。
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、互いに異なる第1の交換レンズと第2の交換レンズをそれぞれ着脱可能な撮像装置であって、前記撮像手段を用いて取得した画像に基づいて被写体を測光する測光手段と、前記撮像手段を用いて取得した画像を表示部に表示している状態で、当該表示部に拡大枠を表示させるように制御できる制御手段と、を有し、前記第2の交換レンズは、異なる光路で被写体の光束を前記撮像手段へと導く第1の光学ユニットと第2の光学ユニットとを備えており、前記拡大枠は、ユーザーの指示に応じて、前記拡大枠に含まれる画像を拡大して前記表示部に表示させるための範囲であって、前記制御手段は、前記第2の交換レンズが前記撮像装置に装着された状態で、前記撮像手段を用いて取得した画像を逐次表示するライブビュー表示の開始に合わせて、当該ライブビュー表示に重畳させて前記拡大枠を表示するように制御し、前記測光手段は、前記第2の交換レンズが前記撮像装置に装着された状態で、前記拡大枠に対する範囲の測光の重み付けの度合いを、他の範囲の測光の重み付けの度合いよりも大きくして被写体を測光することができることを特徴とする。
本発明によれば、広角撮影用のレンズを用いてユーザーが撮像時のピントを手動で調整する場合であっても、測光演算により不自然な明るさの画像が取得されることを防止することができる。
本発明を実施した撮像装置の第1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。 本発明の第1実施形態に係る撮像準備処理を示すフローチャートである。 本発明の第1実施形態に係るレンズユニット400がカメラユニット100に装着されている場合の測光演算処理を示すフローチャートである。 本発明に係るフォーカス設定に応じた測距枠および拡大枠の表示方法と拡大画像について例示的に説明する図である。 カメラユニット100にレンズユニット400が装着されている場合のライブビュー表示を例示的に説明する図である。
(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第1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またはレンズユニット400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400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。以降は、デジタルカメラ1の基本構成に関する説明は、レンズユニット300がカメラ本体100に装着された状態を前提とする。
シャッタ102は、レンズユニット300、または、レンズユニット400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)などを利用した、ユーザが被写体の光学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。
また、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。
シャッタ制御回路115は、シャッタ102の動作を制御するシャッタ制御手段であって、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102の動作を制御する。なお、シャッタ102は、後述の絞り302の制御と連動して制御される構成であってもよい。
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を用いて取得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でもある。
露出制御手段としてシステム制御部120は、絞り302の開度に関わる絞り値、シャッタスピードに相当する撮像素子103の電荷蓄積時間、アナログゲインおよびデジタルゲイン量に関わる撮影感度などのパラメータを変更できる。そして、システム制御部120は、撮像素子103を用いて取得した画像データに基づいて測光演算を行い、画像データの輝度値(測光結果)を取得し、輝度値に応じた適正露出となるように上述したパラメータを調整することで露出を制御する。なお、システム制御部120は、不図示のシステムクロックなどを用いて、撮像に係るタイマー機能、撮影間隔、現在時間といった時間情報を制御可能である。
フォーカス制御手段としてのシステム制御部120は、撮像素子103を用いて取得した画像データを用いて焦点検出に係る評価値を取得し、当該評価値に基づいてレンズユニットに含まれるフォーカスレンズの位置を調整することでフォーカス制御を実行する。なお、焦点検出に係る評価値としては、画像データのコントラスト情報やデフォーカス量に基づいて算出されるものであればよい。
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)など、カメラ1の動作に関わる種々のデータが記録された記録手段である。不揮発性メモリ122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、タッチパネルなどの操作部材により構成される。なお、これらの操作部材以外にも、視線入力手段、音声入力手段などを用いる構成であってもよい。
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。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。なお、いずれのモードにおいても、電子ビューファインダ105や画像表示部114に、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逐次表示する、所謂ライブビュー表示が可能である。
本実施形態のカメラ1は、上述の静止画モードと動画モードにおいて更に個々のモードを設定できる。例えば、カメラ1は、静止画モードおよび動画モードのそれぞれについて、自動モード(A)、プログラムモード(P)、シャッタ速度優先モード(Tv)、絞り優先モード(Av)、マニュアルモード(M)などを設定可能である。
なお、各モードのそれぞれで、被写体の測光値(輝度値)を算出するための演算方法に係る測光モードを設定することができる。本実施形態に係る測光モード(測光方法)としては、画像全体の任意の範囲や被写体領域の重み付けを大きくしつつ画像全体の明るさを評価する評価測光や中央重点測光、画像全体の一部だけを評価するスポット測光や部分測光などを選択することができる。
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。本実施形態では、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の開始が指示され、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の開始が指示され、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。
撮像(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。例えば、本実施形態のカメラ1では、操作部133を操作することで、ライブビュー表示中の被写体の拡大表示の有無を切り替えることができる。なお、被写体の拡大表示方法としては、AF時はライブビュー表示に測距枠を重畳して表示し、SW1指示などのAFオン指示に応じて任意の範囲を拡大表示することができる。また、MF時は、操作部133の第1操作に応じてライブビュー表示に拡大枠を重畳して表示し、操作部133の第2操作に応じて拡大枠に応じた拡大表示をする。なお、拡大枠の大きさや画面全体における相対的な位置も、操作部133を操作することで調整できる。
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に接続された各レンズユニット、外部記録媒体200などの各種外部機器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、または、レンズユニット400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(第1の交換レンズ)である。レンズユニット300は、単一の光路を介してレンズユニットからカメラ1へと被写体の光束を導く、所謂単眼の交換レンズである。
レンズマウント部320は、カメラマウント部160と係合可能であってレンズユニット300をカメラユニット100と機械的に着脱可能とする接続手段である。なお、レンズマウント部320に対するカメラマウント部160の着脱は、所謂バヨネット結合方式を採用するが、その他の方式を用いて両者を着脱可能とする構成であってもよい。
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。
レンズユニット400は、カメラユニット100に対して着脱可能な光学機器(第2の交換レンズ)である。レンズユニット300は、異なる2つの光路を介してレンズユニットからカメラ1へと被写体の光束を導く、所謂2眼の交換レンズである。なお、レンズユニット400が備える異なる光路のそれぞれは、第1の光学ユニットAと第2の光学ユニットBにより独立している。第1の光学ユニットAは、第1の撮像レンズ群401、第1の絞り402、第1の反射鏡403および第3の反射鏡407の反射面407aと不図示の第3の撮像レンズ群を含む。また、第2の光学ユニットBは、第2の撮像レンズ群404、第2の絞り405、第2の反射鏡406および第3の反射鏡407の反射面407bと不図示の第4の撮像レンズ群を含む。なお、第3、第4の撮像レンズ群は、光路中の、第3の反射鏡407とレンズマウント部420との間に配されている。
以上説明した2つの独立したレンズユニットを備えることで、視差がある2つの被写体の光束がカメラ1の内部へと導かれ撮像素子103の撮像面に結像する。したがって、本実施形態に係るレンズユニット400を装着したカメラ1では、1つの画像内で視差がある異なる2つ撮像領域(画像領域)を備えた画像データが出力される。上述した2つの画像領域を備えた画像データを領域ごとに分割することで、視差がある2つの画像データを取得することができる。
なお、本実施形態では詳しく説明しないが、上述した方法で取得した視差がある複数の画像データを適宜変換および補正することでMRやVR用の画像データとして用いることができる。したがって、レンズユニット400が装着されている状態のカメラ1で得られた画像データを、使用者の左右の眼ごとに対応する表示部を備えたヘッドマウントディスプレイなどで再生することで、使用者はVR画像やMR画像を視聴することが可能となる。
レンズマウント部420は、カメラマウント部160と係合可能であってレンズユニット400をカメラユニット100と機械的に着脱可能とする接続手段である。なお、レンズマウント部420に対するカメラマウント部160の着脱は、所謂バヨネット結合方式を採用するが、その他の方式を用いて両者を着脱可能とする構成であってもよい。
レンズマウント部420の内部には、レンズユニット400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412が備えられている。なお、レンズコネクタ412は、レンズユニット400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412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。
前述した、第1の撮像レンズ群401と第2の撮像レンズ群404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をそれぞれ備え、レンズ群ごとに異なる光軸を有する。なお、第1、第2の撮像レンズ群は、それぞれレンズ画角が190°を超えるような光学ユニットであるが、広角画像を取得可能なレンズ画角(焦点距離)であれば、これに限定されるものではない。例えば、レンズユニット400のレンズ画角としては、180°以上となる構成であればよく、少なくともレンズユニット300のレンズ画角よりも広い構成であればよい。
第1の絞り402と第2の絞り405は、第1の撮像レンズ群401と第2の404を介して撮像素子103側にそれぞれ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408は、システム制御部120からの指示に基づいて、第1の絞り402と第2の絞り405の開口量を制御する絞り制御手段であって、目標となる絞り値に対応した開口量となるように各絞りの駆動を制御する。なお、第1の絞り402と第2の絞り405の開口径に関する情報は、レンズユニット400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。
第1の反射鏡403、第2の反射鏡406、第3の反射鏡407は、各撮像レンズ群をそれぞれ通過した光束を反射して、カメラユニット100の内部に設けられた撮像素子103へ被写体の光学像を導く光学部材である。
レンズ制御回路409は、システム制御部120からの指示に基づいて、第1の撮像レンズ群401および第2の撮像レンズ群404の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409は、各撮像レンズ群に設けられた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側へと送信される構成であっても良い。
レンズシステム制御部410は、レンズユニット400の動作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410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。以上が、カメラ1を構成する各装置の基本的な構成である。
(撮像準備処理の詳細)
以下、カメラユニット100に各種交換レンズが装着された場合の撮像準備処理について、図2を参照して説明する。図2は、本発明の第1実施形態に係る撮像準備処理を示すフローチャートである。
ライブビュー表示の開始指示(カメラ1の電源オンやモニタオンなど)に応じて撮像準備処理が開始されると、ステップS201でシステム制御部120は、ライブビュー表示を開始する。そして、ステップS202でシステム制御部120は、ライブビュー表示に重畳する測距枠、または/および、拡大枠が非表示となるように制御する。例えば、画像表示部114への画像表示のオンとオフをユーザーが切り替えられる場合、画像表示部114への画像表示の非表示状態(オフ)から表示状態(オン)への移行に際して、前回の表示内容を引き継がないように制御する。
次に、ステップS203でシステム制御部120は、カメラユニット100に装着されている交換レンズの種類を判定する。具体的に、本実施形態では、ステップS203で、カメラユニット100に、レンズユニット300が装着されているかレンズユニット400が装着されているかを判断する。具体的な判断方法として、本実施形態では、第2のカメラコネクタ151と各レンズユニットの対応するコネクタとの接続状況に応じた当該コネクタの電圧レベルの変化などに基づく判断を行うが、データ通信に基づいて種別を判定する構成であってもよい。なお、ステップS203の処理としては、他のレンズユニットの装着有無を判定する構成であってもよく、その場合は、レンズユニットを大別し、単眼の交換レンズであるか、2眼の交換レンズであるかを判定できる構成であればよい。
カメラユニット100に装着されているレンズがレンズユニット300である場合、ステップS204に進んで、フォーカス設定(フォーカスモード)がAFであるかMFであるかを判定する。AFモードが設定されている場合、ステップS205で測距枠をライブビュー表示に重畳表示する。ステップS205の処理により、図4(a)に図示するようにAF枠401が、ユーザーが指定する任意の位置に表示される。なお、測距枠(AF枠)の配置や大きさは、ユーザーが事前に選択しているAF方式やユーザーによる測距枠の指定位置に応じて異なる。また、フォーカス設定がAFの場合に拡大画像の表示が指示された場合、ユーザーにより設定された測距枠に対応する範囲を拡大してライブビュー表示が行われる。
図4は、本発明に係るフォーカス設定に応じた測距枠および拡大枠の表示方法と拡大画像について例示的に説明する図である。図4(a)は、フォーカス設定がAFであって、画像(画面)全体における任意の1点に対してAF枠を設定する所謂1点AFにおけるライブビュー表示を例示的に説明する図である。図4(b)は、フォーカス設定がMFであって、画像(画面)全体における任意の範囲に拡大枠が表示(設定)された状態のライブビュー表示を例示的に説明する図である。図4(c)は、フォーカス設定がMFであって、図4(b)で表示された拡大枠に応じた拡大画像のライブビュー表示を例示的に説明する図である。
次に、ステップS206でシステム制御部120は、現在設定されている測光モードが評価測光モードであるか、それ以外のモードであるかを判定する。ステップS206の処理で評価測光モードであると判断された場合はステップ207に進み、測光演算処理に係る重み付け位置を測距枠に設定する。また、ステップS206の処理で評価測光モード以外の測光モードであると判断された場合は、このタイミングで測光演算処理に係る重み付け位置は変更しない。そして、ステップS213に進み、システム制御部120は、測光演算処理を実行する。
なお、本実施形態に係る測光演算処理としては、画像(画面)全体を複数のブロックに分割し、分割されたブロックごとに平均輝度値を算出する。この際、輝度値(測光値)の算出単位は公知のものであればどのようなものを用いてもよい。本実施形態では、(ADDITIVE SYSTEM OF PHOTOGRAPHIC EXPOSURE)システムにおける1BVを輝度値(測光値)の1段分とする。そして、ブロックごとに算出された輝度値に対して、測光モードごとに異なる所定の重み付け度合い(重み付け係数)を乗算し、すべてのブロックの平均値を画像における代表輝度値とする。例えば、評価測光モードにより測光枠に対する重み付け度合いを他の範囲よりも相対的に大きくする場合、当該測光枠に該当するブロックの輝度値に対する重み付け度合いを大きくする。なお、各測光モードにおいて重み付け度合いを大きくする範囲以外の範囲に対する重み付け度合いを0とする構成であってもよい。
次に、ステップS204の処理でフォーカス設定がMFであると判定された場合、ステップS208でシステム制御部120は、測光モードの判定を行う。なお、ステップS208の処理は前述したステップS206と同一であるので、詳細な説明は省略する。ステップS208に進む場合、フォーカス設定がAFの場合とは異なり測距枠の表示はされないが、ユーザーにより拡大枠の表示が指示された場合に、図5(b)に図示するように、ライブビュー表示に重畳して拡大枠402が表示される。
なお、本実施形態に係るカメラユニット100にレンズユニット300が装着された場合は、フォーカス設定がMFであっても、ライブビュー表示の開始に合わせて拡大枠402を表示させず、ユーザーの指示に応じて拡大枠402を表示させる構成である。これに対して、レンズユニット400がカメラユニット100に装着された場合は、ライブビュー表示の開始に合わせて拡大枠402をライブビュー表示に重畳して表示する構成である。これは、レンズユニット300がフォーカス設定としてAF可能であるのに対して、レンズユニット400はフォーカス設定としてMFのみ可能であるためである。フォーカス設定としてAFおよびMFの双方を設定可能な場合は、フォーカス設定の切り替えに応じて測距枠と拡大枠の表示が何度も切り替わると、ユーザーが測距枠と拡大枠とを混同して誤認識する虞がある。
これに対して、レンズユニット400のように、AF不可のレンズユニットではライブビュー表示に測距枠が表示されることはなく、測距枠と拡大枠とを誤認識する虞がない。そこで、本実施形態のカメラ1では、レンズユニット400が装着されている状態ではライブビュー表示の開始に合わせて拡大枠402を表示することで、ユーザーの拡大枠の表示に係る操作回数を低減することができる。
図2に戻り、ステップS208の処理で評価測光モードであると判断された場合はステップ209に進み、測光演算処理に係る重み付け位置を画面全体の中央部分に設定する。また、ステップS208の処理で評価測光モード以外の測光モードであると判断された場合は、このタイミングで測光演算処理に係る重み付け位置は変更しない。そして、ステップS213に進み、システム制御部120は、前述したように測光演算処理を実行する。
次に、ステップS214でシステム制御部120は、撮像指示(SW2オン)されるなどの所定のスイッチ操作がされるまで待機処理を実行する。本実施形態では、ステップS214の処理により、予め決められた所定の時間が経過するまで所定のスイッチ操作を待機し、スイッチ操作がされずに所定の時間が経過した場合はステップS203に戻り以降の処理を繰り返す。待機処理の方法や処理をリターンする位置に関してはこれに限定されるものではなく、どのようなものを採用してもよい。ステップS214の待機処理において、所定のスイッチ操作がされたと判定された場合は、撮像準備処理を終了する。
次に、ステップS203の処理により、カメラユニット100に装着されているレンズがレンズユニット400であると判定された場合の処理方法について説明する。ステップS210でシステム制御部120は、ライブビュー表示に重畳して拡大枠を表示するように制御する。
ここで、図5は、カメラユニット100にレンズユニット400が装着されている場合のライブビュー表示を例示的に説明する図であって、図5(a)、(b)は、それぞれ、拡大枠602が画像の右側に表示する場合と左側に表示する場合とを示している。また、図5(c)は、カメラユニット100にレンズユニット400が装着されている状態の拡大画像を例示的に説明する図である。
前述したように、レンズユニット400は、それぞれが独立した光路で被写体の光束をカメラユニット100の内部へと導く、第1の光学ユニットAと第2の光学ユニットBとを備えている。したがって、各光学ユニットを介して撮像素子103に結像する画像としては、図5(a)、(b)に図示するように、画像の左右の領域別に別々の画像領域が表示される。本実施形態では、画像の右側に表示される画像領域を右側画像領域603とし、画像の左側に表示される画像領域を左側画像領域604と称す。なお、各画像領域は、カク光学ユニットの光軸の差異に応じた視差が生じる。
なお、本実施形態では、右側画像領域603および左側画像領域604として、所謂円周魚眼画像を表示する構成であるが、これに限定されるものではない。魚眼画像から正距円筒変換を実施した後の画像をそれぞれ表示するような構成であってもよい。
図5(a)に図示するように、レンズユニット400がカメラユニット100に装着されている状態でライブビュー表示が開始されると、右側画像領域603に重畳して拡大枠602が表示される。ユーザーは、操作部133などを操作することで、拡大枠602の位置を自由に移動することができる。本実施形態のカメラ1では、右側画像領域603と左側画像領域604のいずれに拡大枠602が位置する場合であっても、各画像における拡大枠の配置に応じて図5(c)に図示するように拡大画像をライブビュー表示することができる。
図2に戻り、ステップS211でシステム制御部120は、測光モードの判定を行う。なお、ステップS211の処理は前述したステップS206と同一であるので、詳細な説明は省略する。ステップS211の処理で評価測光モードであると判断された場合はステップ212に進み、測光演算処理に係る重み付け位置を拡大枠に設定する。具体的に、ステップS212でシステム制御部120は、ライブビュー表示に重畳して表示中の拡大枠に対応する被写体に対する測光の重み付け度合いを他の範囲よりも大きくする。また、ステップS211の処理で評価測光モード以外の測光モードであると判断された場合は、このタイミングで測光演算処理に係る重み付け位置は変更しない。そして、ステップS213に進み、システム制御部120は、前述したように測光演算処理を実行する。
なお、カメラユニット100にレンズユニット400が装着されている場合の測光演算処理には、2つの右側画像範囲と左側画像範囲のうちの何れか一方のみを用いる。この詳細について図3を参照して説明する。図3は、本発明の第1実施形態に係るレンズユニット400がカメラユニット100に装着されている場合の測光演算処理を示すフローチャートである。
図3に図示するように、カメラユニット100にレンズユニット400が装着されている状態で、前述した測光演算処理が開始されると、ステップS301でシステム制御部120は、右側画像領域と左側画像領域のうち、基準画像を決定する。そして、決定された基準画像に基づいて測光演算処理に用いる評価値を取得し、ステップS302で測光演算を行う。なお、本実施形態では、右側画像領域603を基準画像とするがこれに限定されるものではなく、左側画像領域604を基準画像とする構成であってもよい。
次に、ステップS303でシステム制御部120は、前回の測光演算と今回の測光演算により得られた被写体の輝度値(測光結果)を比較する。ステップS303の処理で、前回と今回の輝度値の差が所定値以内であればステップS304に進み、前回と今回の輝度値の差が所定値よりも大きければステップS305に進む。なお、比較対象とする前回の輝度値が記録されていない場合(今回が測光演算処理開始後初めての処理である場合など)はステップS304に進む。
ステップS304でシステム制御部120は、再度測光演算することなく、先に取得した基準画像に係る輝度値を、現在の撮像準備処理における代表輝度値に設定する。これに対して、ステップS305でシステム制御部120は、基準画像以外の画像で測光演算処理に用いる評価値を取得し、ステップS306で測光演算を行う。本実施形態では、右側画像領域603と左側画像領域604のうち、基準画像として設定していない画像(領域)をステップS306の測光演算に用いる。
次に、ステップS307でシステム制御部120は、再び、前回の測光演算と基準画像以外の画像に基づいて実施された今回の測光演算により得られた被写体の輝度値(測光結果)を比較する。なお、ステップS307の処理における前回の測光演算の結果は、直前のステップS302の処理の結果ではなく、ステップS303の処理で用いた前回の測光演算結果と同一の値である。
ステップS307の処理で、前回と今回の輝度値の差が所定値以内であればステップS308に進み、前回と今回の輝度値の差が所定値よりも大きければステップS304に進む。ステップS308に進む場合、システム制御部120は、ステップS306の処理で基準画像以外の画像に係る輝度値を、現在の撮像準備処理における代表輝度値に設定する。
前述したように、レンズユニット400を用いて画像を取得する場合は、視差がある2つの画像領域を取得でき、画像領域ごとに画像データを分割して測光演算することで、それぞれ測光結果を取得することができる。本実施形態に係るカメラ1は、この特徴を活かし、視差がある2つの画像のうちで輝度変化がより小さい画像に基づいて測光演算することで、ライブビュー表示における過度な輝度変化を低減することができる。以上が、レンズユニット400を用いて撮像準備処理を実行する際の測光演算処理である。
以上で説明したように、本実施形態に係るカメラ1は、広角画像を取得可能であって、AFに対応していないレンズを用いて被写体を撮像する場合であっても、拡大枠に基づいて評価測光を行うことにより、不自然な明るさの画像が取得されることを防止できる。また、本実施形態のカメラ1は、通常画角、且つ、AFに対応しているレンズユニット300が装着されている場合に対して、レンズユニット400が装着されている場合は、自動的にライブビュー表示に拡大枠を重畳して表示させることができる。この構成により、本実施形態のカメラ1は、レンズユニット400が装着された状態で、拡大枠の表示を指示する手間を省き、常時拡大枠に基づいて評価測光を行うことができるため、ユーザービリティの向上と取得される画像の明るさを安定させることができる。
なお、前述した実施形態では、レンズユニット400はAFに非対応のレンズユニットとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、レンズユニット400としては。AF対応のレンズであってもよく、その場合は、フォーカス設定がMFの場合に、拡大枠が自動的にライブビュー表示に重畳して表示され、拡大枠に対して測光の重み付けを大きくする構成であればよい。
また、前述した実施形態では、レンズユニット400が装着された状態のカメラ1において設定されている測光モードに応じて、測光の重み付け度合いを大きくする範囲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、カメラユニット100にレンズユニット400が装着された場合は、測光モードによらず、拡大枠に対応する範囲の測光の重み付け度合いを他の範囲よりも大きくする構成であってもよい。なお、この際、カメラ1としては、評価測光以外の測光モードを選択できないような構成としてもよい。
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、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、本発明を実施する撮像装置の一例として交換レンズタイプのデジタルカメラを想定して説明したが、所謂レンズ一体型のデジタルカメラであってもよい。この場合、カメラ1は、レンズユニット400が備える光学系を備えている構成であればよい。
また、前述した実施形態では、システム制御部120を中心として撮像システムを構成する各部が互いに連携して動作することで、装置全体として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、前述した各図に図示したフローに従った(コンピュータ)プログラムを予めカメラユニット100の不揮発性メモリ122のROM領域などに記憶しておく。そして、当該プログラムを、システム制御部120などのマイクロプロセッサが実行することで、撮像システム全体に係る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
120 システム制御部
200 外部記録媒体
300 レンズユニット(第1の交換レンズ)
400 レンズユニット(第2の交換レンズ)

Claims (12)

  1. 撮像手段を備え、互いに異なる第1の交換レンズと第2の交換レンズをそれぞれ着脱可能な撮像装置であって、
    前記撮像手段を用いて取得した画像に基づいて被写体を測光する測光手段と、
    前記撮像手段を用いて取得した画像を表示部に表示している状態で、当該表示部に拡大枠を表示させるように制御できる制御手段と、
    を有し、
    前記第2の交換レンズは、異なる光路で被写体の光束を前記撮像手段へと導く第1の光学ユニットと第2の光学ユニットとを備えており、
    前記拡大枠は、ユーザーの指示に応じて、前記拡大枠に含まれる画像を拡大して前記表示部に表示させるための範囲であって、
    前記制御手段は、前記第2の交換レンズが前記撮像装置に装着された状態で、前記撮像手段を用いて取得した画像を逐次表示するライブビュー表示の開始に合わせて、当該ライブビュー表示に重畳させて前記拡大枠を表示するように制御し、
    前記測光手段は、前記第2の交換レンズが前記撮像装置に装着された状態で、前記拡大枠に対する範囲の測光の重み付けの度合いを、他の範囲の測光の重み付けの度合いよりも大きくして被写体を測光することができることを特徴とする撮像装置。
  2. 前記撮像装置は、測光方法として、第1のモード、または、当該第1のモードとは異なる第2のモードとを選択でき、
    前記第1のモードは、画像全体における所定の範囲の測光の重み付け度合いを他の範囲よりも大きくする測光方法であって、
    前記測光手段は、前記第2の交換レンズが前記撮像装置に装着された状態で、前記第1のモードが設定されている場合に、前記拡大枠に対する範囲の測光の重み付けの度合いを、他の範囲の測光の重み付けの度合いよりも大きくして被写体を測光することを特徴する請求項1に記載の撮像装置。
  3. 前記第2の交換レンズは、フォーカス設定がAFに設定できないレンズであって、
    前記制御手段は、前記第2の交換レンズが前記撮像装置に装着されたことに応じて、前記撮像手段を用いて取得した画像を逐次表示するライブビュー表示の開始に合わせて、当該ライブビュー表示に重畳させて前記拡大枠を表示するように制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
  4. 前記測光手段は、前記第2の交換レンズが前記撮像装置に装着された状態で、フォーカス設定がMFに設定されている場合に、前記拡大枠に対する範囲の測光の重み付けの度合いを、他の範囲の測光の重み付けの度合いよりも大きくして被写体を測光することを特徴する請求項1又は2に記載の撮像装置。
  5. 前記第1の交換レンズは、単眼の交換レンズであって、
    前記第2の交換レンズは、2眼の交換レンズであって、
    前記測光手段は、前記第1の交換レンズが前記撮像装置に装着された状態であって、フォーカス設定がAFに設定されている場合に、前記表示部に表示された画像に重畳して表示された測距枠に対応する範囲の測光の重み付け度合いを他の範囲よりも大きくして被写体を測光することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の撮像装置。
  6. 前記撮像手段は、前記第2の交換レンズが前記撮像装置に装着された状態で、被写体を撮像することで、視差がある2つの異なる撮像範囲が記録された画像データを出力す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. 前記制御手段は、前記2つの異なる撮像範囲を含む画像データが前記表示部にライブビュー表示されている場合に、何れか一方の撮像範囲に基づいて被写体を測光することを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。
  8. 前記第2の交換レンズは、レンズ画角が180°以上であって、前記第1の交換レンズよりもレンズ画角が広い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. 撮像手段を備え、異なる光路で被写体の光束を前記撮像手段へと導く第1の光学ユニットと第2の光学ユニットとを備えた撮像装置であって、
    前記撮像手段を用いて取得した画像に基づいて被写体を測光する測光手段と、
    前記撮像手段を用いて取得した画像を表示部に表示している状態で、当該表示部に拡大枠を表示させるように制御できる制御手段と、
    を有し、
    前記拡大枠は、ユーザーの指示に応じて、前記拡大枠に含まれる画像を拡大して前記表示部に表示させるための範囲であって、
    前記制御手段は、前記撮像手段を用いて取得した画像を逐次表示するライブビュー表示の開始に合わせて、当該ライブビュー表示に重畳させて前記拡大枠を表示するように制御し、
    前記測光手段は、前記拡大枠が前記表示部に表示されている場合に、前記拡大枠に対する範囲の測光の重み付けの度合いを、他の範囲の測光の重み付けの度合いよりも大きくして被写体を測光することができることを特徴とする撮像装置。
  10. 撮像手段を備え、互いに異なる第1の交換レンズと第2の交換レンズをそれぞれ着脱可能な撮像装置の制御方法であって、
    前記撮像手段を用いて取得した画像に基づいて被写体を測光する測光工程と、
    前記撮像手段を用いて取得した画像を表示部に表示している状態で、当該表示部に拡大枠を表示させるように制御できる制御工程と、
    を有し、
    前記第2の交換レンズは、異なる光路で被写体の光束を前記撮像手段へと導く第1の光学ユニットと第2の光学ユニットとを備えており、
    前記拡大枠は、ユーザーの指示に応じて、前記拡大枠に含まれる画像を拡大して前記表示部に表示させるための範囲であって、
    前記制御工程では、前記第2の交換レンズが前記撮像装置に装着された状態で、前記撮像手段を用いて取得した画像を逐次表示するライブビュー表示の開始に合わせて、当該ライブビュー表示に重畳させて前記拡大枠を表示するように制御し、
    前記測光工程は、前記第2の交換レンズが前記撮像装置に装着された状態で、前記拡大枠に対する範囲の測光の重み付けの度合いを、他の範囲の測光の重み付けの度合いよりも大きくして被写体を測光することができることを特徴とする撮像装置の制御方法。
  11. 撮像手段を備え、異なる光路で被写体の光束を前記撮像手段へと導く第1の光学ユニットと第2の光学ユニットとを備えた撮像装置の制御方法であって、
    前記撮像手段を用いて取得した画像に基づいて被写体を測光する測光工程と、
    前記撮像手段を用いて取得した画像を表示部に表示している状態で、当該表示部に拡大枠を表示させるように制御できる制御工程と、
    を有し、
    前記拡大枠は、ユーザーの指示に応じて、前記拡大枠に含まれる画像を拡大して前記表示部に表示させるための範囲であって、
    前記制御工程では、前記撮像手段を用いて取得した画像を逐次表示するライブビュー表示の開始に合わせて、当該ライブビュー表示に重畳させて前記拡大枠を表示するように制御し、
    前記測光工程では、前記拡大枠が前記表示部に表示されている場合に、前記拡大枠に対する範囲の測光の重み付けの度合いを、他の範囲の測光の重み付けの度合いよりも大きくして被写体を測光することができることを特徴とする撮像装置の制御方法。
  12. 請求項10又は11に記載の撮像装置の制御方法をコンピュータで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。
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