JP4384593B2 - カメラ - Google Patents

Description

本発明は、高速の連続撮影において被写体輝度に追従した露出制御が可能であり、スペース・コスト面で有利なカメラに関する。

一眼レフカメラでは、ファインダ光学系に被写体の明るさを測定する測光素子が設けられ、ミラーダウン時（非撮影時）に被写体輝度を測定する構成となっている。そして、カメラは撮影が開始されると、ミラーアップ（又は絞込み）を行った後、シャッタを開閉して露出を行い、その後、再度被写体像が観察できるように、ミラーダウン（又は絞り開放）を行いつつ、シャッタチャージ（または巻き上げ）を行っていた（特許文献１参照）。

このように従来の一眼レフカメラでは、被写体輝度を測定し、被写体像をファインダで観察するために、高速に連続撮影を行う連写時であってもミラーや絞りを観察位置に復帰させる動作を行っていた。従って、連写中に被写体輝度が変化した場合でも、その輝度に対応した適正な露出を与えるように、シャッタスピードや絞りを変更することが可能である。しかし、上記のように画像を一枚撮影する毎に復帰動作を行っているため、これ以上の高速化には限界があるという問題があった。

そこで、特許文献２には、半透過ミラーを固定し、特定連写モードのときは、一枚目の撮影の絞りを維持したまま連写を行う技術が開示されている。この技術によると、復帰動作は不要となり、連写時の１シーケンスの時間はシャッタチャージ時間で済むので、毎秒１０枚程度の撮影が可能となる。

また特許文献３には、一眼レフデジタルカメラにおいて、ファインダ光学系には影響を与えずに被写体光束を撮像素子に導く光学系にリレー光学系と第２の絞りとを設け、撮影の際の絞りは上記第２の絞りを利用し撮影を行うカメラが開示されている。これにより、撮影レンズの絞りは開放のまま、上記第２の絞りは絞り込んだ状態で連続撮影を行うので、絞込みに要する時間が節約でき、連続撮影時でもファインダの測光素子で被写体輝度を開放測光できるため、連写中に被写体輝度に追従した高速連写が可能となる。
特許第３２５３７５２号公報 特開平２−９７９２５号公報 特開平６−１６９４２８号公報

しかし、特許文献２に開示された技術では、常に被写体像がファインダと撮影画面に到達するように、半透過ミラーという特殊な構造を備える必要である。また常時絞り込まれているため、ファインダの被写体像は常に暗い状態である。更に、開放測光による被写体輝度の測定も困難である。

特許文献３により開示された技術では、光学系が複雑になるため、スペース・コスト面で問題がある。更に絞り制御の時間は必要としないが、被写体輝度に追従するためにはミラーをダウンする必要がある。従って、ミラー動作時間が発生するため、上記特許文献２ほどの高速化は望めない。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、高速の連続撮影において被写体輝度に追従した露出制御が可能であり、スペース・コスト面で有利なカメラを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための、本発明に係る請求項１に記載のカメラは、被写体の画像データを取得する撮影手段と、分割された複数の測光視野領域の各々について、被写体の輝度データを出力する測光センサと、上記撮影手段の動作に先立って、上記測光センサから出力された複数の輝度データを所定の関数を用いて演算した第１の被写体輝度データを出力する第1の輝度データ出力手段と、上記撮影手段から出力された画像データについて前記分割された複数の視野領域毎の平均輝度値を上記所定の関数を用いて演算した第２の被写体輝度データを算出する第２の輝度データ出力手段と、連続撮影動作の１駒目においては上記第１の被写体輝度データに基づいて撮影動作を行い、連続撮影動作中の撮影駒においては上記第１の被写体輝度データ、１駒目の画像データに基づく第２の被写体輝度データ、及び、１駒前の画像データに基づく第２の被写体輝度データとに基づいて撮影動作を行う制御手段とを具備した。

また本発明に係る請求項２に記載のカメラは、上記記載の発明であるカメラにおいて、上記制御手段は、上記１駒目の画像データに基づく第２の被写体輝度データと上記１駒前の画像データに基づく第２の被写体輝度データとを比較し、その結果に基づいて上記第1の被写体輝度データ、若しくは、上記第１の被写体輝度データから算出した露出制御値を補正する。

また本発明に係る請求項３に記載のカメラは、上記記載の発明であるカメラにおいて、被写体を観測するための光学系を有するファインダ機構と、非撮影動作時は撮影光路内にあって被写体光束を上記ファインダ機構に導き、上記連続撮影動作中には上記撮影光路から退避するミラー機構と、を具備する。

また本発明に係る請求項４に記載のカメラは、上記記載の発明であるカメラにおいて、上記測光センサは複数の測光データを出力する多分割センサであって、上記第１の輝度データ出力手段は上記複数の測光データに基づいて上記第１の輝度データを出力し、上記第２の輝度データ出力手段は上記多分割測光センサの測光エリアに対応する領域毎の輝度データを上記画像データから算出して上記第２の被写体輝度データを出力する。

また本発明に係る請求項５に記載のカメラは、上記記載の発明であるカメラにおいて、上記第１及び第２の輝度データ出力手段は、共通の関数を用いて上記第１および第２の被写体輝度データを演算する。

本発明のカメラによれば、高速の連続撮影において被写体輝度に追従した露出制御が可能であり、スペース・コスト面で有利である。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明が適用されるカメラの概略的な構成を示す一部切り欠き斜視図である。すなわち、カメラの一部を切断して、その内部構成を概略的に示している。

カメラ１は、それぞれが別体に構成されるカメラ本体部１１及びレンズ鏡筒１２とからなり、このカメラ本体部１１及びレンズ鏡筒１２の両者は、互いに着脱自在に構成されている。そして、レンズ鏡筒１２は、複数のレンズやその駆動機構等からなる撮影光学系１２ａを内部に保持して構成されている。

この撮影光学系１２ａは、被写体からの光束を透過させることによって、当該被写体光束により形成される被写体の像を所定の位置（後述する撮像素子の光電変換面上）に結像せしめるように、例えば、複数の光学レンズ等によって構成されるものである。

このレンズ鏡筒１２は、カメラ本体部１１の前面に向けて突出するように配設されている。また、カメラ本体部１１は、内部に各種の構成部材等を備えて構成され、かつ撮影光学系１２ａを保持するレンズ鏡筒１２を着脱自在となるように配設するための連結部材である撮影光学系装着部１１ａをその前面に備えて構成されてなるいわゆる一眼レフレックス方式のカメラである。

つまり、カメラ本体部１１の前面側の略中央部には、被写体光束を当該カメラ本体部１１の内部へと導き得る所定の口径を有する露光用開口が形成されており、この露光用開口の周縁部に撮影光学系装着部１１ａが形成されている。

そして、このカメラ本体部１１の外面側には、その前面に上述の撮影光学系装着部１１ａが配設されているほか、上面部や背面部等の所定の位置にカメラ本体部１１を動作させるための各種の操作部材、例えば、撮影動作を開始せしめるための指示信号等を発生させるためのレリーズボタン１７等が配設されている。

また、前面上部には、被写体を照射している光源を測定するための光源検出センサ１３１が設けられている。

このカメラ本体部１１の内部には、各種の構成部材、例えば、いわゆる観察光学系を構成するファインダ装置１３と、撮像素子の光電変換面への被写体光束の照射時間等を制御するシャッタ機構等を備えたシャッタ部１４等を含む撮像ユニット１５と、電気回路を構成する各種の電気部材が実装される主回路基板１６を始めとした複数の回路基板（主回路基板１６のみを図示している）等が、それぞれ所定の位置に配設されている。

ファインダ装置１３は、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束の光軸を折り曲げて観察光学系の側へと導き得るように構成される反射鏡１３ｂと、この反射鏡１３ｂから出射する光束を受けて正立正像を形成するペンタプリズム１３ａと、このペンタプリズム１３ａにより形成される像を拡大して観察するのに最適な形態の像を結像させる接眼レンズ１３ｃ等によって構成されている。

反射鏡１３ｂは、撮影光学系１２ａの光軸から退避する位置と当該光軸上の所定の位置との問で移動自在に構成され、通常状態においては、撮影光学系１２ａの光軸上において当該光軸に対して所定の角度、例えば、角度４５度を有して配置されている。

これにより、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束は、当該カメラ１が通常状態にあるときには、反射鏡１３ｂによってその光軸が折り曲げられて、当該反射鏡１３ｂの上方に配置されるペンタプリズム１３ａの側へと反射されるようになっている。

一方、本カメラ１が撮影動作の実行中においては、当該反射鏡１３ｂは撮影光学系１２ａの光軸から退避する所定の位置に移動するようになっており、これによって、被写体光束は、撮像素子側へと導かれる。また、シャッタ部１４は、例えば、フォーカルプレーン方式のシャッタ機構やその駆動回路等、従来のカメラ等において一般的に利用されているものと同様のものが適用される。

図２は、本発明が適用されるカメラのシステム構成を示すブロック図である。すなわち、このカメラシステムは、カメラ本体１１と、交換レンズとしてのレンズ鏡筒１２とから主に構成されており、カメラ本体１１の前面に対して所望のレンズ鏡筒１２が着脱自在に設定されている。

レンズ鏡筒１２の制御は、レンズ制御用マイクロコンピュータ（以下、Ｌμｃｏｍと称する）２０５が行う。カメラ本体１１の制御は、ボディ制御用マイクロコンピュータ（以下、Ｂμｃｏｍと称する）１５０が行う。なお、これらＬμｃｏｍ２０５とＢμｃｏｍ１５０とは、合体時において通信コネクタ２０６、２０７を介して通信可能に電気的に接続される。そして、この場合、カメラシステムとしてＬμｃｏｍ２０５がＢμｃｏｍ１５０に従属的に協働しながら稼動するようになっている。

レンズ鏡筒１２内には、撮影光学系１２ａと、絞り２０３とが設けられている。この撮影光学系１２ａは、レンズ駆動機構２０２内に在る図示しないＤＣモータによって駆動される。また、絞り２０３は、絞り駆動機構２０４内に在る図示しないステッピングモータによって駆動される。Ｌμｃｏｍ２０５は、Ｂμｃｏｍ１５０からの指令に従って、これらの各モータを制御する。

カメラ本体１１内には、次の構成部材が図示のように配設されている。例えば、光学系としての一眼レフレックス方式の構成部材（ペンタプリズム１３ａ、反射鏡１３ｂ、接眼レンズ１３ｃ、サブミラー１１４）と、光軸上のフォーカルプレーン式のシャッタ１４と、上記サブミラー１１４からの反射光束を受けて自動測距するためのＡＦセンサユニット１１６とが設けられている。

また、上記ＡＦセンサユニット１１６を駆動制御するＡＦセンサ駆動回路１１７と、上記反射鏡１３ｂを駆動制御するミラー駆動機構１１８と、上記シャッタ１４の先幕と後幕を駆動するためのばね力をチャージするシャッタチャージ機構１１９と、それら先幕と後幕の動きを制御するシャッタ制御回路１２０と、上記ペンタプリズム１３ａからの光束に基づき測光データを出力するファインダ測光センサ１３５と、この出力に基づき測光処理する測光回路１２１とが設けられている。

光軸上には、上記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２７が光電変換素子として設けられている。この撮像素子２７は、該撮像素子２７と撮像光学系１２ａとの間に配設された光学素子としての透明なガラス部材でなる防塵フィルタによって保護されている。

このカメラシステムには、また、撮像素子２７に接続されたインターフェイス回路１２３と、液晶モニタ１２４と、記憶領域として設けられたＳＤＲＡＭ１２５と、ＦｌａｓｈＲＯＭ１２６及び記録メディア１２７などを利用して画像処理する画像処理コントローラ１２８とが設けられ、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。

その他の記憶領域としては、カメラ制御に必要な所定の制御パラメータを記憶する不揮発性記憶手段として、例えば、ＥＥＰＲＯＭからなる不揮発性メモリ１２９が、Ｂμｃｏｍ１５０からアクセス可能に設けられている。

また、Ｂμｃｏｍ１５０には、当該カメラの動作状態を表示出力によってユーザへ告知するための動作表示用ＬＣＤ１５１と、カメラ操作スイッチ（ＳＷ）１５２とが設けられている。上記カメラ操作ＳＷ１５２は、例えば、レリーズＳＷ、モード変更ＳＷ及びパワーＳＷなどの、このカメラを操作するために必要な操作釦を含むスイッチ群である。さらに、電源１５４と、この電源の電圧を、当該カメラシステムを構成する各回路ユニットが必要とする電圧に変換して供給する電源回路１５３が設けられている。

次に、上述したように構成されるカメラシステムの動作について説明すると、このカメラシステム各部が次のように稼動する。

まず、画像処理コントローラ１２８は、Ｂμｃｏｍ１５０の指令に従ってインターフェイス回路１２３を制御して撮像素子２７から画像データを取り込む。この画像データは，画像処理コントローラ１２８でビデオ信号に変換され、液晶モニタ１２４にて出力表示される。ユーザは、この液晶モニタ１２４の表示画像から、撮影した画像イメージを確認することができる。

ＳＤＲＡＭ１２５は、画像データの一時的保管用メモリであり、画像データが変換される際のワークエリアなどに使用される。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１２７に保管されるように設定されている。

撮像素子２７は、前述したように透明なガラス部材でなる防塵フィルタによって保護されている。

ミラー駆動機構１１８は、反射鏡１３ｂをＵＰ位置とＤＯＷＮ位置へ駆動するための機構であり、この反射鏡１３ｂがＤＯＷＮ位置にあるとき、撮影光学系１２ａからの光束はＡＦセンサユニット１１６側とペンタプリズム１３ａ側へと分割されて導かれる。

ＡＦセンサユニット１１６内のＡＦセンサからの出力は、ＡＦセンサ駆動回路１１７を介してＢμｃｏｍ１５０へ送信されて周知の測距処理が行われる。

また、ペンタプリズム１３ａに隣接する接眼レンズ１３ｃからはユーザが被写体を目視できる一方、このペンタプリズム１３ａを通過した光束の一部はファインダ測光センサ１３５へ導かれ、ここで検知された光量に基づき周知の測光処理が行われる。また、光源検出センサ１３１で検出した被写体周囲の光量信号は、光源検出回路１３２を介してＢμｃｏｍに送られ、そこでホワイトバランスなどの補正が行われる。

続いて、本発明に係る第１の実施の形態のカメラの動作について説明する。図３、図４は、カメラの動作手順を示す概略のフロー図である。

カメラの動作シーケンスが開始されると、ステップＳ０１〜Ｓ０３において、表示時間が終了するまで通常の表示処理を行う。そして、ステップＳ０２でＹｅｓの場合、即ち、１ｓｔレリーズが操作されたときは、ステップＳ０６において、自動測距を行いその結果に基づいてレンズ駆動を指示する。続いてステップＳ０７において、ファインダ測光処理（図５）を実行する。

図５のステップＴ０１〜Ｔ０２において、ファインダ測光センサ１３５の出力信号を測光回路１２１を介して読み出し、測光値を抽出する。図６は、ファインダ測光センサ１３５の測光視野を示す図である。測光視野を５つの領域（ａ〜ｅ）に分割し、その各々の領域について輝度の平均値である測光値（BV_F_a〜BV_F_e）を算出する。そして、算出した測光値をＳＤＲＡＭ１２５に格納する。

ステップＴ０３において、それぞれの測光値に基づいて露出用の測光値BV_Fを式（１）によって算出する。

BV_F＝ｆ（BV_F_a、BV_F_b、BV_F_c、BV_F_d、BV_F_e） …式（１）
ここで、関数ｆは、測光モード（スポット測光モード、平均測光モード、評価測光モードなど）、撮影距離、被写体位置に応じて定められるアルゴリズムを表している。

そして、ステップＴ０４において、この露出用の測光値BV_Fを算出するために採用した関数ｆを測光値BV_Fと共にＳＤＲＡＭ１２５に格納してリターンする。

図３に戻り、ステップＳ０８において、光源検出測光を実行する。即ち、被写体周囲の環境光を光源検出センサ１３１によって検出する。光源検出回路１３２が検出値から測光値を算出し光源を判定する。この測光値と判定結果は、後段においてホワイトバランスを補正する等の処理に用いられる。

そして、ステップＳ０９において、ファインダ測光と光源検出測光との結果に基づいて露出演算処理（図７）を実行する。

図７のステップＴ０７において、測光値BV_F、撮像素子の感度ＳＶ、ユーザがカメラ操作ＳＷ１５２から設定した補正量ＣＶを用いて、露出量ＥＶを式（２）によって計算する。

ＥＶ＝ＢＶ_Ｆ＋ＳＶ＋ＣＶ …（２）
そして、ステップＴ０８において、露出モード（絞り優先モード、シャッタ優先モードなど）に応じて、露出量ＥＶから制御露出量であるＴＶ値、ＡＶ値を算出してリターンする。

図３に戻り、ステップＳ１０において、２ｎｄレリーズが操作されたか否かを調べる。ステップＳ１０でＮｏの場合、即ちまだ２ｎｄレリーズが操作されていない場合は、２ｎｄレリーズが操作されるまで、ステップＳ０２からＳ０９の処理を繰り返す。そして、ステップＳ１０でＹｅｓの場合、即ち、２ｎｄレリーズが操作されたときは、撮像処理を実行する。

図４のステップＳ１５において、ミラーアップ動作と絞込みを実行する。絞込みは、ステップＳ０９の露出演算で求められたＡＶ値になるように制御される。そして、ステップＳ１６〜Ｓ１７において、露出（シャッタ制御）を行い、露出が終了した後に撮影したデータの読み出しを開始する。

次に、ステップＳ１８において、連写モードかどうかを調べる。連写モードで無い場合は、ステップＳ２０において、ミラーダウン動作と絞りの解放を実行する。そして、ステップＳ２１、Ｓ２４において、撮像素子２７から撮像データの読み出し終了判断、絞り開放終了判断、ミラーダウン終了判断を行い、読み出しが終了していなければステップＳ２１、Ｓ２４を繰り返す。

ステップＳ２１でＹｅｓの場合、即ち、読み出しが終了したときは、ステップＳ２２〜Ｓ２３において、記録メディア１２７に撮像データの書き込み開始を指示する。そして、ステップＳ２４でＹｅｓの場合、即ち、ミラーダウン動作、絞り解放、撮像データの読み出し動作が終了したときはステップＳ０２に戻って一連の処理を実施する。

一方、ステップＳ１８でＹｅｓの場合、即ち、連写モードの場合は、ステップＳ２７において、２ｎｄレリーズの操作が中止されたかどうかを調べる。ステップＳ１８でＮｏの場合、即ち、２ｎｄレリーズの操作が中止された場合は、連写モードでの撮影を中止して、一枚ごとの撮影処理であるステップＳ２０〜ステップＳ２４の処理を実行する。

ステップＳ１８でＹｅｓの場合、即ち、２ｎｄレリーズの操作が継続している場合は、ステップＳ２８〜Ｓ２９において、撮像素子２７から撮像データの読み出しを開始し、読み出しが終了するまで待機する。そして、読み出しが終了したときは、記録メディア１２７に撮像データの書き込み開始を指示する。

次に、ステップＳ３０に示す、撮像データによる露出決定処理（図８）を実行する。図８のステップＴ１４において、連写モードでの一枚目の撮影が終了後の場合かどうかを調べる。

ステップＴ１４でＹｅｓの場合、即ち、直近に終了した撮影が、連写モードでの一枚目の撮影であった場合は、ステップＴ１５に示す撮像データによる測光値読み出し処理（図９）を実行する。

図９のステップＰ０１〜Ｐ０２において、１枚目の撮像データを読み出し、輝度信号の所定エリアごとの平均値（ＢＶ値）を抽出する。図１０は、撮像データよりＢＶ値を算出する際の所定エリアを示す図である。撮像データを５つの領域（Ａ〜Ｅ）に分割し、その各々の領域について輝度の平均値であるＢＶ値（BV_F_A〜BV_F_E）を算出する。そして、算出したＢＶ値をＳＤＲＡＭ１２５に格納する。

ステップＰ０３において、それぞれの平均ＢＶ値に基づいて露出用の測光値BV_1を式（３）によって算出する。

BV_1＝ｆ（BV_F_A、BV_F_B、BV_F_C、BV_F_D、BV_F_E） …式（３）
ここで、式（３）の関数ｆは、図５に示すファインダ測光処理において用いられたものを読み出して使用する。

図８に戻り、ステップＴ１６において、算出した露出用の測光値BV_1を連写１枚目の撮像測光値としてＢＶ１に格納し、ステップＴ１７において、図３のステップＳ０９で演算した制御露出量をＡＶ１、ＴＶ１として格納する。そして、ステップＴ１８において、直近の撮影が連写１枚目であった場合、その次の撮影（連写２枚目の撮影）がＴＶ１、ＡＶ１で行われるように制御露出値ＴＶ、ＡＶにそれぞれＴＶ１、ＡＶ１を格納してリターンする。

ステップＴ１４でＮｏの場合、即ち、直近に終了した撮影が、連写モードでの二枚目以降の撮影であった場合は、ステップＴ２０に示す撮像データによる測光値読み出し処理（図９）を実行する。

このステップＴ２０に示す処理は、ステップＴ１５に示す処理と同一であるが、扱う画像データが撮影一枚目のデータではなく、直近に撮影したｎ（＝２、３、・・・）枚目のデータである点が異なっている。従って、その詳細の処理内容の再度の説明は省略する。

そして、ステップＴ２１〜Ｔ２２において、一枚目の測光値ＢＶ１と直近のｎ枚目の測光値ＢＶｎとを比較し、露出補正量ΔＥＶを式（４）により求める。

ΔＥＶ＝ＢＶｎ−ＢＶ１ …式（４）
次に、制御露出量をＡＶ１、ＴＶ１を読み出して、露出量ＥＶを式（５）により求める。

ＥＶ＝ＡＶ１＋ＴＶ１＋ΔＥＶ …式（５）
そして、露出量ＥＶから新たな制御露出量ＡＶ、ＴＶを算出してリターンする。

図４に戻り、ステップＳ３１において、新たな制御露出量ＡＶに基づいて絞り量を変更するかどうかを調べる。ステップＳ３１でＹｅｓの場合、即ち、絞り量を変更する場合は、ステップＳ３２において、Lμｃｏｍ２０５に対して絞りを変更するように制御指令を出力する。そして、ステップＳ１６に戻り、新たな制御露出量ＴＶに基づいて露出動作（シャッタ制御）を実行する。

一方、ステップＳ３１でＮｏの場合、即ち、絞り量を変更しない場合は、Lμｃｏｍ２０５に対して絞りを変更する制御指令を出力せずにステップＳ１６に戻り、新たな制御露出量ＴＶに基づいて露出動作（シャッタ制御）を実行する。

この第１の実施の形態によれば、連写モードで一枚目を撮影するときは、ファインダ測光センサ１３５を用いて被写体輝度を測定し、露出を決定する。連写二枚目以降を撮影するときは、一枚目の撮像データから得た測光値、一枚目の制御露出量、直近の撮像データから得た測光値から露出量を決定する。従って、連写中においては、ミラーのアップダウンを行う必要が無いため、高速な連写撮影が可能となる。

また、連写一枚目の撮像データと露出量に基づいているため、ファインダの測光値と撮像時の測光値の諸々の量を吸収し、連写一枚目とそれ以降の露出が大幅に変化しない構成となっている。さらにファインダ測光と撮像素子データからの測光値の算出エリアやアルゴリズムを統一することにより、より正確な露出が可能となる。

さらに、第１の実施の形態によれば、撮像光学系に特別な光学素子を設けることが無いため、スペース・コスト両面において従来のカメラよりも有利である。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態では、一枚目の撮影に使用したファインダ測光値を基準として二枚目以降の撮影の露出を決定する点が、第１の実施の形態と異なっている。従って、第１の実施の形態と同一の部位には同一の符号を付してその詳細の説明は省略する。

第２の実施の形態のカメラの動作手順は、第１の実施の形態の図３、図４に示す手順と同一であるが、図４のステップＳ３０に示す撮像データによる露出決定処理（図８）が、ファインダ測光データによる露出決定処理となる点で第１の実施の形態と異なっている。

図１１は、第２の実施の形態のファインダ測光データによる露出決定処理の手順を示すフロー図である。

図１１のステップＴ３０において、連写モードでの一枚目の撮影が終了したかどうかを調べる。

ステップＴ３０でＹｅｓの場合、即ち、直近に終了した撮影が、連写モードでの一枚目の撮影であった場合は、ステップＴ３１に示す撮像データによる測光値読み出し処理（図９）を実行する。

この処理は、既に説明したためその詳細の説明は省略するが、撮像データを５つの領域（Ａ〜Ｅ）に分割し、その各々の領域について輝度の平均値であるＢＶ値（BV_F_A〜BV_F_E）を算出し、それぞれの平均ＢＶ値に基づいて露出用の測光値BV_1を算出する処理である。

ステップＴ３２において、算出した露出用の測光値BV_1を連写１枚目の撮像測光値としてＢＶ１に格納し、ステップＴ３３において、ファインダ測光値ＢＶ_Ｆと撮像データの測光値ＢＶ＿1とから式（６）により、補正値ΔＢＶを求める。

ΔＢＶ＝ＢＶ＿1 − ＢＶ＿Ｆ …式（６）
この補正値ΔＢＶは、ファインダ測光値とそれを用いて撮影したデータとの間にどれだけの差があるかを表す値である。そして、この補正値ΔＢＶをＳＤＲＡＭ１２５に格納し、ステップＴ３４において、制御露出量ＴＶ、ＡＶを連写一枚目と同一に設定してリターンする。

ステップＴ３０でＮｏの場合、即ち、直近に終了した撮影が、連写モードでの二枚目以降の撮影であった場合は、ステップＴ３６に示す撮像データによる測光値読み出し処理（図９）を実行する。

このステップＴ３６に示す処理は、ステップＴ３１に示す処理と同一であるが、扱う画像データが撮影一枚目のデータではなく、直近に撮影したｎ（＝２、３、・・・）枚目の撮像データである点が異なっている。

更に第２の実施の形態では、露出用の測光値を求める際に使用する関数が、図５に示すファインダ測光処理において用いた関数ｆではなく、独自に定めた関数ｆ２である点が第１の実施の形態と異なっている。撮影の都度、独自に定めた関数ｆ２を用いることにより、被写体が一枚目と大きく変化した場合であっても、的確に露出を決定することが可能となる。

そして、ステップＴ３７〜Ｔ３８において、直近のｎ枚目の撮像データより求めた測光値ＢＶｎを補正値ΔＢＶを用いて式（７）により補正する。即ち、第１枚目に基づいて求めたずれ量（補正量）だけ補正する。

ＢＶｎ＝ＢＶｎ＋ΔＢＶ …式（７）
次に、測光値ＢＶｎ、感度ＳＶ、ユーザがカメラ操作ＳＷ１５２から設定した補正量ＣＶを用いて、露出量ＥＶを式（８）によって計算する。

ＥＶ＝ＢＶ_ｎ＋ＳＶ＋ＣＶ …式（８）
そして、ステップＴ３９において、露出モード（絞り優先モード、シャッタ優先モードなど）に応じて、露出量ＥＶから制御露出量であるＴＶ値、ＡＶ値を算出してリターンする。

この第２の実施の形態によれば、連写モードで一枚目を撮影するときは、ファインダ測光素子を用いて被写体輝度を測定し、露出を決定する。そして、ファインダ測光値と撮像データから得た測光値との差（補正量）を算出する。連写二枚目以降を撮影するときは、直近の撮像データから得た測光値を補正量で補正して露出量を決定する。従って、連写中においては、ミラーのアップダウンを行う必要が無いため、高速な連写撮影が可能となる。

また、第２の実施の形態によれば、撮像光学系に特別な光学素子を設けることが無いため、スペース・コスト両面において従来のカメラよりも有利である。

さらに、第２の実施の形態によれば、撮影する都度、独自に定めた関数を用いて撮像データから得た測光値を算出することにより、被写体が一枚目と大きく変化した場合であっても、的確に露出を決定することが可能となる。

［第３の実施の形態］
第３の実施の形態では、被写体が変動している場合においても高速な連写撮影が可能となることを目的に構成している点が第１の実施の形態と異なっている。従って、第１の実施の形態と同一の部位には同一の符号を付してその詳細の説明は省略する。

なお、第３の実施の形態では、被写体が変動している例として、動体追尾機能を備えたカメラについて説明する。また、第３の実施の形態では、レンズ内にＡＦ機構が設けられ、レンズ単体でＡＦ動作が行えるものとして説明する。

本発明に係る第３の実施の形態のカメラの動作について説明する。図１２、図１３は、カメラの動作手順を示す概略のフロー図である。

カメラの動作シーケンスが開始されると、ステップＳ４１〜Ｓ４３において、表示時間が終了するまで通常の表示処理を行う。そして、ステップＳ４２でＹｅｓの場合、即ち、１ｓｔレリーズが操作されたときは、ステップＳ４６において、測距と合焦のためのレンズ駆動を指示する。続いてステップＳ４７〜Ｓ４８において、ステップＳ４６のデータに基づいて被写体を検出してその位置を特定し、ファインダ測光処理（図１４）を実行する。

図１４のステップＴ４５〜Ｔ４６において、ファインダ測光センサの出力信号を測光回路１２１を介して読み出し、測光値を抽出する。

図１５は、ファインダ測光センサの測光視野を示す図である。図１５では、測光視野は７×７（＝４９）の領域に分割されている。この領域を７行７列の行列として考え、ｍ行ｎ列の領域の測光値をBV_F_mnとして表す。そして、その各々の領域について輝度の平均値である測光値（BV_F_11〜BV_F_77）を算出する。そして、算出した測光値をＳＤＲＡＭ１２５に格納する。

ステップＴ４７において、動体予測モードかどうかを調べる。ステップＴ４７でＹｅｓの場合、即ち、動体予測モードの場合は、ステップＳ４７において検出した被写体のポイント（位置）に対応する領域の測光値を読み出して、その値を露出用の測光値BV_Fとしてリターンする。

一方、ステップＴ４７でＮｏの場合、即ち、動体予測モードでない場合は、ステップＴ４９において、それぞれの測光値に基づいて露出用の測光値BV_Fを式（９）によって算出する。

BV_F＝ｆ（BV_F_11、BV_F_12、・・・・、BV_F_77） …式（９）
ここで、関数ｆは、測光モード（スポット測光モード、平均測光モード、評価測光モードなど）、撮影距離、被写体位置に応じて定められるアルゴリズムを表している。

そして、ステップＴ５０において、この露出用の測光値BV_Fを算出するために採用した関数ｆを測光値BV_Fと共にＳＤＲＡＭ１２５に格納してリターンする。

図１２に戻り、ステップＳ４９において、ファインダ測光処理結果に基づいて露出演算処理（図７）を実行する。露出演算処理では露出モード（絞り優先モード、シャッタ優先モードなど）に応じて、制御露出量であるＴＶ値、ＡＶ値を算出する。この処理手順は、既に説明しているためその詳細の説明は省略する。

続いて、ステップＳ５０において、動体予測モードかどうかを判断する。ステップＳ５０でＹｅｓの場合、即ち、動体予測モードであった場合は、ステップＳ５１〜Ｓ５３において、一連の動体予測処理であるレンズ駆動、被写体ポイント検出、ファインダ測光処理を実行する。この処理内容は、ステップＳ４６〜Ｓ４８で説明した内容と同じであるため詳細の説明は省略する。

そして、ステップＳ５４において、２ｎｄレリーズ操作がされたかどうかを判断する。ステップＳ５５でＹｅｓの場合、即ち、１ｓｔレリーズ操作がされていて、２ｎｄレリーズ操作がされていないときは、上述のステップＳ５１〜Ｓ５３に示す一連の動体予測処理を繰り返し実行する。ステップＳ５５でＮｏの場合、即ち、１ｓｔレリーズ操作がされていない状態になったときは、レリーズ操作が中止されたとして、最初のステップＳ４１に戻って処理を繰り返す。

そして、ステップＳ５４でＹｅｓの場合、即ち、２ｎｄレリーズ操作がされたときは、ステップＳ５６において、動体予測モードかどうかを判断する。ステップＳ５６でＹｅｓの場合、即ち、動体予測モードであった場合は、ステップＳ５７〜Ｓ６１において、一連の動体予測処理である自動測距（ＡＦ）、ファインダ測光処理、被写体ポイント検出を実行し、露出演算を行った後、動体予測レンズ駆動を実行する。この処理内容は、既に説明した内容と同じであるため再度の説明は省略する。

図１３のステップＳ６５において、ミラーアップ動作と絞込みを実行する。絞込みは、ステップＳ４９またはＳ６０の露出演算で求められたＡＶ値に対応するように制御される。そして、ステップＳ６６〜Ｓ６７において、露出（シャッタ制御）を行い、露出が終了した後に撮影したデータの読み出しを開始する。

次に、ステップＳ６８において、連写モードかどうかを調べる。連写モードで無い場合は、ステップＳ７０において、ミラーダウン動作と絞り解放を実行する。そして、ステップＳ７１において、撮像素子２７から撮像データの読み出しを開始し、読み出しが終了するまで待機する。

ステップＳ７１でＹｅｓの場合、即ち、読み出しが終了したときは、ステップＳ７２〜Ｓ７３において、記録メディア１２７に撮像データの書き込み開始を指示する。そして、ステップＳ７４でＹｅｓの場合、即ち、ミラーダウン動作、絞り解放、撮像データの読み出し動作が終了したときはステップＳ４２に戻って一連の処理を実施する。

一方、ステップＳ６８でＹｅｓの場合、即ち、連写モードの場合は、ステップＳ７７において、２ｎｄレリーズの操作が中止されたかどうかを調べる。ステップＳ７８でＮｏの場合、即ち、２ｎｄレリーズの操作が中止された場合は、連写モードでの撮影を中止して、一枚ごとの撮影処理であるステップＳ７０〜ステップＳ７４の処理を実行する。

ステップＳ７７でＹｅｓの場合、即ち、２ｎｄレリーズの操作が継続している場合は、ステップＳ７８〜Ｓ７９において、撮像素子２７から撮像データの読み出しを開始し、読み出しが終了するまで待機する。そして、読み出しが終了したときは、記録メディア１２７に撮像データの書き込み開始を指示する。

続いて、ステップＳ８０において、動体予測モードかどうかを判断する。ステップＳ８０でＹｅｓの場合、即ち、動体予測モードであった場合は、ステップＳ８１〜Ｓ８３において、一連の動体予測処理であるレンズ駆動、被写体ポイント検出、動体予測レンズ駆動処理を実行する。この処理内容は、既に説明した内容と同じであるため詳細の説明は省略する。

次に、ステップＳ８４に示す、撮像データによる露出決定処理（図１６）を実行する。図１６のステップＴ５４において、連写モードでの一枚目の撮影が終了したかどうかを調べる。

ステップＴ５４でＹｅｓの場合、即ち、直近に終了した撮影が、連写モードでの一枚目の撮影であった場合は、ステップＴ５５に示す撮像データによる測光値読み出し処理（図１７）を実行する。

図１７のステップＰ１０において、動体予測モードかどうかを調べる。ステップＰ１０でＮｏの場合、即ち、動体予測モードでないときは、ステップＰ１１〜Ｐ１２において、１枚目の撮像データを読み出し、輝度信号の平均値（ＢＶ値）を抽出する。図１８は、撮像データよりＢＶ値を算出する際のエリアを示す図である。図１８では、測光視野は７×７（＝４９）の領域に分割されている。この領域を７行７列の行列として考え、ｍ行ｎ列の領域の輝度信号の平均値をBV_mnとして表す。そして、その各々の領域について輝度の平均値である測光値（BV_11〜BV_77）を算出する。そして、算出した測光値をＳＤＲＡＭ１２５に格納する。

ステップＰ１３において、それぞれの平均ＢＶ値に基づいて露出用の測光値BV_1を式（１０）によって算出する。

BV_1＝ｆ（BV_11、BV_12、・・・・BV_77） …式（１０）
ここで、式（１０）の関数ｆは、ファインダ測光処理において用いた関数を読み出して使用する。

ステップＰ１０でＹｅｓの場合、即ち、動体予測モードのときは、ステップＰ１５〜Ｐ１６において、１枚目の撮像データを読み出し、上述のように各々の領域について輝度の平均値である測光値（BV_11〜BV_77）を算出する。そして、被写体ポイントの位置の測光値を露出用の測光値BV_1とする。例えば、被写体ポイントが図１８のＤ点であったときは、BV_46が露出用の測光値として取り出される。

図１６のステップＴ５６において、算出した露出用の測光値BV_1を連写１枚目の撮像測光値としてＢＶ１に格納し、ステップＴ５７において、ファインダ測光値ＢＶ_Ｆと撮像データの測光値ＢＶ＿1とから式（１１）により、補正値ΔＢＶを求める。

ΔＢＶ＝ＢＶ＿1 − ＢＶ_Ｆ …式（１１）
この補正値ΔＢＶは、ファインダ測光値とそれを用いて撮影したデータとの間にどれだけの差があるかを表す値である。そして、この補正値ΔＢＶをＳＤＲＡＭ１２５に格納してリターンする。

ステップＴ５４でＮｏの場合、即ち、直近に終了した撮影が、連写モードでの二枚目以降の撮影であった場合は、ステップＴ６０に示す撮像データによる測光値読み出し処理（図１７）を実行する。

このステップＴ６０に示す処理は、ステップＴ５５に示す処理と同一であるが、扱う画像データが撮影一枚目のデータではなく、直近に撮影したｎ（＝２、３、・・・）枚目の撮像データである点が異なっている。また、動体予測モードの場合は、図１７におけるステップＰ１６の被写体ポイントが直近の撮影データによって異なる。これにより、被写体が一枚目と大きく変化した場合であっても、的確に被写体ポイントに追従した露出を決定することが可能となる。

そして、ステップＴ６１〜Ｔ６２において、直近のｎ枚目の撮像データより求めた測光値ＢＶｎを補正値ΔＢＶを用いて式（１２）により補正する。即ち、第１枚目に基づいて求めたずれ量（補正量）だけ補正する。

ＢＶｎ＝ＢＶｎ＋ΔＢＶ …式（１２）
次に、測光値ＢＶｎ、感度ＳＶ、ユーザがカメラ操作ＳＷ１５２から設定した補正量ＣＶを用いて、露出量ＥＶを式（１３）によって計算する。

ＥＶ＝ＢＶ_ｎ＋ＳＶ＋ＣＶ …式（１３）
そして、ステップＴ６３において、露出モード（絞り優先モード、シャッタ優先モードなど）に応じて、露出量ＥＶから制御露出量であるＴＶ値、ＡＶ値を算出してリターンする。

図１３に戻り、ステップＳ８５において、新たな制御露出量ＡＶに基づいて絞り量を変更するかどうかを調べる。ステップＳ８５でＹｅｓの場合、即ち、絞り量を変更する場合は、ステップＳ８６において、Lμｃｏｍ２０５に対して絞りを変更するように制御指令を出力する。そして、ステップＳ６６に戻り、新たな制御露出量に基づいて露出動作を実行する。

一方、ステップＳ８５でＮｏの場合、即ち、絞り量を変更しない場合は、Lμｃｏｍ２０５に対して絞りを変更する制御指令を出力せずにステップＳ６６に戻り、新たな制御露出量に基づいて露出動作を実行する。

第３の実施の形態によれば、第２の実施の形態で説明した効果に加え、動体予測モードにおいても連写モードで撮影することができる。

なお、上述の実施の形態で説明した各機能は、ハードウエアを用いて構成しても良く、また、ソフトウエアを用いて各機能を記載したプログラムをコンピュータに読み込ませて実現しても良い。また、各機能は、適宜ソフトウエア、ハードウエアのいずれかを選択して構成するものであっても良い。

更に、各機能は図示しない記録媒体に格納したプログラムをコンピュータに読み込ませることで実現させることもできる。ここで本実施の形態における記録媒体は、プログラムを記録でき、かつコンピュータが読み取り可能な記録媒体であれば、その記録形式は何れの形態であってもよい。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

本発明が適用されるカメラの概略的な構成を示す一部切り欠き斜視図。 本発明が適用されるカメラのシステム構成を示すブロック図。 カメラの動作手順を示すフロー図。 カメラの動作手順を示すフロー図。 ファインダ測光処理の手順を示すフロー図。 ファインダ測光センサの測光視野を示す図。 露出演算処理の手順を示すフロー図。 撮像データによる露出決定処理の手順を示すフロー図。 測光値読み出し処理の手順を示すフロー図。 撮像データよりＢＶ値を算出する際のエリアを示す図。 他の実施の形態のファインダ測光データによる露出決定処理の手順を示すフロー図。 カメラの動作手順を示すフロー図。 カメラの動作手順を示すフロー図。 ファインダ測光処理の手順を示すフロー図。 ファインダ測光センサの測光視野を示す図。 撮像データによる露出決定処理の手順を示すフロー図。 撮像データによる測光値読み出し処理の手順を示すフロー図。 撮像データよりＢＶ値を算出する際のエリアを示す図。

符号の説明

１…カメラ、１１…カメラ本体部、１２…レンズ鏡筒、１３…ファインダ装置、１３ａ…ペンタプリズム、１３ｂ…反射鏡、１３ｃ…接眼レンズ、１５…撮像ユニット、１２１…測光回路、１３１…光源検出センサ、１３２…光源検出回路、１３５…ファインダ測光センサ、１５０…Ｂμｃｏｍ、２０５…Ｌμｃｏｍ。

Claims (3)

1. 被写体の画像データを取得する撮影手段と、
   分割された複数の測光視野領域の各々について、被写体の輝度データを出力する測光センサと、
   上記撮影手段の動作に先立って、上記測光センサから出力された複数の輝度データを所定の関数を用いて演算した第１の被写体輝度データを出力する第1の輝度データ出力手段と、
   上記撮影手段から出力された画像データについて前記分割された複数の視野領域毎の平均輝度値を上記所定の関数を用いて演算した第２の被写体輝度データを算出する第２の輝度データ出力手段と、
   連続撮影動作の１駒目においては上記第１の被写体輝度データに基づいて撮影動作を行い、連続撮影動作中の撮影駒においては上記第１の被写体輝度データ、１駒目の画像データに基づく第２の被写体輝度データ、及び、１駒前の画像データに基づく第２の被写体輝度データとに基づいて撮影動作を行う制御手段と、
   を具備したことを特徴とするカメラ。
2. 上記制御手段は、上記１駒目の画像データに基づく第２の被写体輝度データと上記１駒前の画像データに基づく第２の被写体輝度データとを比較し、その結果に基づいて上記第1の被写体輝度データ、若しくは、上記第１の被写体輝度データから算出した露出制御値を補正することを特徴とする請求項1に記載のカメラ。
3. 被写体を観測するための光学系を有するファインダ機構と、
   非撮影動作時は撮影光路内にあって被写体光束を上記ファインダ機構に導き、上記連続撮影動作中には上記撮影光路から退避するミラー機構と、
   を具備することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。

Images