JP4576175B2 - デジタルカメラ - Google Patents

Description

本発明は、デジタルカメラに関し、特に露出計機能を備えたデジタルカメラに関する。

従来、カメラ撮影に先立って、被写体の露出を測定する露出計が使用されている。そして、露出計で測定した被写体や照明光の輝度に基づいて、露出設定、すなわちカメラの絞りや露光時間を任意設定して撮影を行う。また近年、クラシックカメラによる撮影が流行しており、露出計を携行する必要性が生じている。露出計は、被写体における反射光の光量に基づき、被写体の輝度を測定する反射光式と、被写体への入射光の光量に基づき、被写体面の照度を測定する入射光式とに大別される。

一方、近年は、多くのカメラにおいて、反射光式の露出計の機能が内蔵されている。そして、測定された露出、すなわち被写体輝度に基づいて、撮影に適した絞り値、露光時間が自動的に設定されている。

従来の露出計においては、使用者の目視により、あるいは、露出計の光学ファインダから被写体を観察する。このため、撮影範囲内に複数の色を有する被写体が存在する場合など、ユーザは、被写体、あるいは被写体の測定したい箇所の輝度の明暗分布が把握しづらく、測定点の選定が困難となる。

本発明は、正確な測光が可能で、露出計を持たないクラシックカメラ等による撮影を行う際には露出計として利用できて、効率的な撮影動作を可能にするデジタルカメラを提供することを目的とする。

本発明のデジタルカメラは、撮影光学系と、撮影光学系が捉えた被写体の輝度をスポット測光する測光手段と、被写体像を表示する被写体表示手段とを備え、測光手段の測光動作のために、被写体表示手段が、被写体像をモノクロ表示することを特徴とする。

デジタルカメラは、被写体の輝度を露出値として記録する露出記録手段をさらに有することが好ましい。そして、露出記録手段は、複数の露出値を記録可能であることがより好ましい。

デジタルカメラは、被写体の輝度を露出値として報知する露出報知手段をさらに有することが望ましい。そして、露出報知手段は、例えば、露出値を表示する露出表示手段である。この場合、デジタルカメラは、露出値を記録する露出記録手段をさらに有し、露出表示手段が、露出記録手段が記録した複数の露出値を同時に表示可能であることがより望ましい。

デジタルカメラは、被写体の輝度を露出値として表示する露出表示手段と、露出値と指定された銀塩フィルム感度とに基づいて、銀塩フィルムカメラによる撮影のために、所定の露光時間および絞り値を算出する算出手段をさらに有し、露出表示手段が、露光時間もしくは絞り値の少なくともいずれかを、露出値とともに表示可能であることが好ましい。さらに、露出表示手段は、カラー表示可能であることが好ましい。

本発明によれば、正確に露出を測定し、効率的な撮影動作を可能にするデジタルカメラが実現できる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態におけるデジタルカメラの正面図であり、図２は、デジタルカメラの背面図である。

デジタルカメラ１０の上面１０Ｕには、レリーズボタン１２およびモードダイヤル１４が設けられ、デジタルカメラ１０の前面１０Ｆには、ズームレンズを内蔵した撮影光学系１６、照明装置１５、及び光学ファインダ１８が設けられている。また、デジタルカメラ１０の背面１０Ｂには、被写体像を表示するＬＣＤモニタ２２及び光学ファインダ接眼部２４が設けられている（図２参照）。さらに、デジタルカメラ背面１０Ｂには、所定の操作を実行するためのメニューボタン１３、十字キー２１、ＯＫボタン２３、ズームスイッチ２５が設けられている。

図３は、デジタルカメラ１０のブロック図である。

マイコン１７は、デジタルカメラ１０を制御する制御回路である。マイコン１７には、メインスイッチＳＷＭＡＩＮ、モードダイヤル１４が接続されている。メインスイッチＳＷＭＡＩＮは、デジタルカメラ１０のスイッチ（図示せず）であり、ユーザにより操作されるとオン状態になり、マイコン１７が作動を開始する。また、メニューボタン１３、十字キー２１、ＯＫボタン２３もそれぞれマイコン１７に接続されており、ユーザの操作に応じた所定の信号がマイコン１７に送信される。なお、望遠スイッチＳＷＴと、広角スイッチＳＷＷとは、ズームスイッチ２５の左及び右の領域をそれぞれ押下することによってオンになり、望遠、広角撮影のための信号をマイコン１７に送信する。

モードダイヤル１４が所定の回転位置に定められると、撮影モード、メータモード等のモードに応じた信号が、マイコン１７へ送られ、モードの設定が行われる。なお、メータモードとは、デジタルカメラ１０を独立した露出計として使用し、被写体を測光した結果を露出値として表示するためのモードである。また、ＥＥＰＲＯＭ４４には、各設定モードに応じて読み出される、マイコン１７の信号処理のために必要な様々なデータが記憶されている。

撮影モードにおいては、以下のように、被写体像がＬＣＤモニタ２２に表示される。まず、ＣＣＤ３８が露光され、ＣＣＤ３８に設けられた多数の光電変換素子において画像に対応した電荷が発生する。そして、ＣＣＤ駆動回路３６による制御に基づき、ＣＣＤ３８から読み出された電荷信号、すなわち画像信号は、ＣＤＳ回路３９においてノイズが低減され、Ａ／Ｄ変換器４０でアナログの画像信号からデジタルの画像信号に変換される。デジタル化された画像信号は、マイコン１７へ送られる。

マイコン１７内の信号処理回路（図示せず）において、デジタル画像信号には、ホワイトバランス調整、ガンマ補正などの様々な信号処理が施され、輝度信号、及び色差信号が生成される。生成された輝度信号、及び色差信号、すなわち画像データは、ＤＲＡＭ４２に記録される。マイコン１７による被写体の測光動作は、生成された輝度信号に基づいて行われる。本実施形態においては、例えばＣＣＤ３８の有効撮像領域を５×５の領域に分割し、各領域ごとに測光値が得られるようになっている。通常の撮影モードにおける測光動作の場合、上記各領域ごとの測光値に基づいて所定のアルゴリズムにより最終的な露出値を決定する。一方、メータモードの場合は、上記５×５の分割領域における中央領域の測光値のみを用いて露出値を決定する（スポット測光動作）。

画像データの生成は周期的に更新され、ＬＣＤモニタ２２にはリアルタイムの動画としてスルー画像が表示される。なお、ＬＣＤモニタ２２の表示画素数は、ＣＣＤ３８の有効画素数よりも少ないため、ＬＣＤモニタ２２に表示される被写体像の画像データには、マイコン１７により間引き処理が施されている。また、ＬＣＤモニタ２２上には、所定の文字等もスーパーインポーズによって表示される。

ユーザがレリーズボタン１２を半押しすると、マイコン１７に接続された測光スイッチＳＷＳがオン状態となる。測光スイッチＳＷＳがオン状態になると、マイコン１７は、オートフォーカスのためにＡＦ・絞り駆動機構３４を制御する。そして、ＣＣＤ３８から出力される輝度信号に基づいて、マイコン１７は露出値を算出する。この状態で、ユーザがレリーズボタン１２を全押しし、レリーズスイッチＳＷＲがオン状態になると、ＣＣＤ３８から読み出された画像信号に基づいて、静止画像データが生成され、ＤＲＡＭ４２に記録される。また、メモリカード４６がデジタルカメラ１０の本体に挿入されていた場合、静止画像データは、インターフェイス４３を介してメモリカード４６に送信され、メモリカード４６においても記録される。なお、記録時には、静止画像データに間引き処理は施されていないものの、再生モードにおいてＬＣＤモニタ２２に再生表示される際には、間引き処理が施される。

一方、メータモードでは、以下のように、被写体像の拡大表示、測光動作に続いて、露出値が表示される。まず、画像信号に基づく被写体像が、動画のスルー画像としてＬＣＤモニタ２２に表示される。ここで、撮影モードの場合と異なり、スルー画像は、輝度信号のみに基づいて白黒で表示される。そして、ＬＣＤモニタ２２が被写体像を表示しつつ、ズーム駆動機構２６が、ズームレンズ３０を、テレ端とワイド端の中間よりも望遠側の所定の焦点距離となる位置に移動させる。この所定の焦点距離とは、スポット測光に適した焦点距離であり、例えば、３５ｍｍフィルム換算で７０ｍｍから２００ｍｍの範囲内で設定することが好ましい。この焦点距離は、人間の肉眼による視野角に略相当する焦点距離（３５ｍｍフィルム換算で５０ｍｍ程度）よりも狭い画角となる望遠側焦点であり、目視よりも被写体を拡大して観察でき、露出計の測定領域内に測光したい被写体の部位を合わせることが容易である。

本実施形態では、レンズ位置がテレ端にある場合の焦点距離を、２３．８ｍｍ（３５ｍｍフィルム換算で１１４ｍｍ）とし、メータモード下では、ズームレンズ３０をテレ端位置に駆動するようにしている。すなわち、ズーム駆動機構２６は、ズームレンズ３０をテレ端まで移動させ、ズーム位置がテレ端であることを示す信号が、ズームエンコーダ３２からマイコン１７に送られる。

また、マイコン１７は、合焦制御をすることなしに、絞り３１を開放位置から所定量だけ絞るとともに、フォーカスレンズが所定の位置（パンフォーカスとなる位置）となるように、ＡＦ・絞り駆動機構３４を制御する。そして、撮影領域の中央部分（前述した５×５の分割領域における中央領域内の所定領域に対応）に設けられた測光範囲で、スポット測光が実施され、得られた輝度データが、ＣＣＤ３８からマイコン１７に送信される。

なお、デジタルカメラ１０が起動していない状態では、ズームレンズ３０は収納位置にあり、起動直後にワイド端位置になるため、ユーザが、メインスイッチＳＷＭＡＩＮをオン状態にした直後にメータモードに設定すると、ズームレンズ３０の位置は、テレ端まで移動する。

マイコン１７は、ＣＣＤ３８からの輝度データを処理した表示情報をＬＣＤモニタ２２に送信する。ＬＣＤモニタ２２は、輝度データに基づくＥＶ値（露出値）を、被写体像にスーパーインポーズさせて表示する。さらに、デジタルカメラ１０は、他のカメラによる撮影における露出計としても利用できる。すなわち、メニューボタン１３等のボタン操作により、撮影に用いる銀塩カメラにおいて使用するフィルムのフィルム感度が予め指定されると、マイコン１７は、測定した輝度データと指定されたフィルム感度とに基づいて、所定のアルゴリズムにより撮影に適した露光時間と絞り値を算出する。そして、マイコン１７は、算出した露光時間と絞り値のデータをＬＣＤモニタ２２に送り、これらの値もＥＶ値と同様に表示される。

ＥＶ値等が表示されているときに、レリーズボタン１２が全押しされ、レリーズスイッチＳＷＲがオンになると、表示されていたＥＶ値は、マイコン１７が算出した露光時間と絞り値のデータとともにＤＲＡＭ４２に記録される。ここで、ＥＶ値は、第１露出値ＥＶＳ₁及び第２露出値ＥＶＳ₂として、２つまで記録可能である。

図４は、デジタルカメラ１０における撮影動作を示すフローチャートである。

ステップＳ１では、メインスイッチＳＷＭＡＩＮがオン状態であるか否かが判断され、オン状態になるとステップＳ２に進む。ステップＳ２では、ＥＥＰＲＯＭ４４に記録されていた所定のデータがマイコン１７により読取られ、各種動作設定に用いられる。次に、ステップＳ３０に進み、ズームレンズ３０を収納位置からワイド端位置に駆動して、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、ユーザによってメータモードが設定されたか否かが判断される。メータモードが設定されていた場合、露出測定・表示ルーチンに進み、メータモードが設定されていなかった場合、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４においては、スルー画像がＬＣＤモニタ２２に表示され、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、測光スイッチＳＷＳがオン状態であるか否かが判断される。測光スイッチＳＷＳがオンであればステップＳ６に進み、測光スイッチＳＷＳがオンでなければステップＳ３に戻る。ステップＳ６では、オートフォーカス処理、測光処理、及びＥＶ値の算出が行われ、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、レリーズスイッチＳＷＲがオン状態であるか否かが判断され、測光スイッチＳＷＳがオンであればステップＳ８に進み、オンでなければステップＳ３に戻る。

ステップＳ８では、算出されたＥＶ値に基づく適当な絞り値、及び露光時間が設定される露出制御に続き、画像データが生成される。そして、ステップＳ９に進み、メインスイッチＳＷＭＡＩＮがオン状態であるか否かが判断され、オン状態であればステップＳ３に戻り、オン状態でなければ撮影ルーチンは終了する。

図５は、図４の露出測定・表示ルーチンにおける具体的内容を示すフローチャートである。

露出測定・表示ルーチンは、メータモードが選択されることにより開始する（図４のステップＳ３参照）。ステップＳ１１においては、ＤＲＡＭ４２に記録されていた第１及び第２露出値ＥＶＳ₁、ＥＶＳ₂の２つの値を消去して、初期化を行ってステップＳ１２に進む。なお、第１及び第２露出値ＥＶＳ₁、ＥＶＳ₂は、メータモード下において、露出測定における最初の測定露出値と、最近の測定露出値である。ステップＳ１２では、マイコン１７が、ＬＣＤモニタ２２において白黒表示をするために、輝度信号のみを用いてモニタ表示用画像データを生成するように信号処理回路を制御し、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、モニタ表示用画像データに基づいて、被写体像を白黒表示し、ステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４では、ズームエンコーダ３２からの信号に基づき、マイコン１７が、ズーム位置がテレ端であるか否かを判断する。ズーム位置がテレ端でない場合、ステップＳ１５に進み、ズーム位置がテレ端である場合、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１５では、ズーム駆動回路２６が、ズームレンズ３０をテレ端まで移動させる。ステップＳ１６では、マイコン１７が、絞り３１およびフォーカスレンズを所定の位置となるように、ＡＦ・絞り駆動機構３４を制御して、撮影光学系をパンフォーカス状態にして、ステップＳ１７に進む。

ステップＳ１７では、測光スイッチＳＷＳがオンであるか否かが判断され、測光スイッチＳＷＳがオンになると、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８では、ＣＣＤ３８の測光結果に基づいて、マイコン１７がＥＶ値を算出して、ステップＳ１９に進む。ステップＳ１９では、算出されたＥＶ値をＬＣＤモニタ２２に表示して、ステップＳ２０に進む。なお、白黒表示されている被写体（スルー画像）と明確に区別できるように、マイコン１７は、ＬＣＤモニタ２２上に表示されるＥＶ値については着色表示、例えば緑色で表示させている。

ステップＳ２０では、レリーズスイッチＳＷＲがオンであるか否かが判断され、オンになるとステップＳ２１に進む。ステップＳ２１では、第１露出値ＥＶＳ₁が既にＤＲＡＭ４２に記録されているか否かが判断される。第１露出値ＥＶＳ₁が記録されていない場合、ステップＳ２２に進み、記録されている場合、ステップＳ２３に進む。ステップＳ２２では、算出されたＥＶ値を第１露出値ＥＶＳ₁としてＤＲＡＭ４２に記録し、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４においては、第１露出値ＥＶＳ₁をＬＣＤモニタ２２に表示し、ステップＳ２６に進む。

一方、ステップＳ２３においては、算出されたＥＶ値を第２露出値ＥＶＳ₂としてＤＲＡＭ４２に記録し、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２５においては、第１及び第２露出値ＥＶＳ₁、ＥＶＳ₂をＬＣＤモニタ２２に表示し、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６では、ユーザがメータモードを選択しているか否かが判断され、メータモードが選択されている場合、ステップＳ１７に戻り、選択されていない場合、ステップＳ２７に進み、ズームレンズ３０をテレ端位置からワイド端位置へ駆動して、露出測定・表示ルーチンは終了する。

図６は、メータモードにおけるＬＣＤモニタ２２上の表示画像を示す図である。そして、図７は、ＬＣＤモニタ２２における第１露出値ＥＶＳ₁の表示を示す図であり、図８は、第１及び第２露出値ＥＶＳ₁、ＥＶＳ₂の表示を示す図である。

メータモードが選択されると、スルー画像が白黒で表示されるとともに、スポット測光を行う領域を示す円形のスポットマーク４８が、ＬＣＤモニタ２２の表示画面の中心に表示される。そして、ズーム位置が自動的にテレ端に移動するため、メータモード選択時の表示画面（図６参照）における被写体像の中心領域が徐々に拡大され、最も拡大された画面（図７参照）が表示される。この時、拡大された被写体像の中心部について、スポット測光が実施されており、レリーズボタン１２が半押しされると、測光された被写体の輝度に基づいて算出されたＥＶ値が、白黒画面上にスーパーインポーズされてカラー表示される。ここで、他の銀塩カメラにおいて使用するフィルムのフィルム感度が指定されていた場合、ＥＶ値とフィルム感度に基づいて、所定のアルゴリズムに従って、適当な露光時間（例えばＴＶ＝１／２５０（秒））と絞り値（例えばＦno＝４．０）が選択され、表示される（図７参照）。さらに、選択された露光時間と絞り値の組合せに加え、算出されたＥＶ値を満たす他の組合せも表示される。すなわち、ここでは、ＴＶ＝１／２５０（秒）、Ｆno＝４．０の組合せとともに、ＴＶ＝１／３５０（秒）、Ｆno＝３．５、ＴＶ＝１／１８０（秒）、Ｆno＝４．５等も同時に表示される。ここで、ユーザがレリーズボタン１２を全押しすると、表示されていたＥＶ値は、第１露出値ＥＶＳ₁としてＤＲＡＭ４２に記録される。

さらに、同様の操作によって異なる位置で測光させた場合、表示されたＥＶ値を、第２露出値ＥＶＳ₂として記録させることが可能であり、この場合、先に表示、記録された第１露出値ＥＶＳ₁と第２露出値ＥＶＳ₂が同時に表示される（図８参照）。さらに、露出値を示す数直線Ｌ上に、第１及び第２露出値ＥＶＳ₁、ＥＶＳ₂の平均値ＥＶＳ_AVが表示される。このため、同一の写真に含めたい２点の露出値に基づいて、適当な露光時間、絞り値を定められる。

このように、被写体が白黒表示されるために、測定範囲の輝度分布は容易に把握される上に、自動的に狭い範囲内で測光するために、ばらつきの少ない正確な測光結果が得られる。なお、マイコン１７は、白黒表示されている被写体（スルー画像）と各種情報とが明確に区別して視認できるようにすべく、スルー画像以外のマイコン１７で生成されてスーパーインポーズされる表示情報については着色表示させている。すなわち、ＥＶ値、露光時間、絞り値の露出に関連する情報については緑、その他のＩＳＯ感度、目盛り、指標を水色で表示させている。なお、スーパーインポーズされる表示情報については、着色表示の他、白色の輝度を高くしたり、黒枠をつけるなどして、被写体と区別できるようにしてもよい。

また、ＬＣＤモニタ２２上の表示が開始した後に、徐々にズーム駆動する間の被写体像が表示され続けるために、スポットマーク４８で示された測光領域が、より広範に表示された被写体のどの部分に該当する領域であるか、容易に認識される。

以上のように本実施形態によれば、モノクロ表示を用いた正確な測光が可能であり、効率的な撮影動作を可能にするデジタルカメラを実現できる。

メータモードにおけるＬＣＤモニタ２２のスルー画像表示は、モノクロである限り、白黒に限定されない。

ＤＲＡＭ４２に記録されるＥＶ値は、第１及び第２露出値ＥＶＳ₁、ＥＶＳ₂のみではなく、より多くのＥＶ値が記録可能であっても良い。

測光の方式は、表示画面の中央付近に重点を置く限り、本実施形態のスポット測光に限定されない。また、ズーム機構は、本実施形態のような光学ズームが望ましいが、デジタルズームであっても良い。

本実施形態におけるデジタルカメラの正面図である。 デジタルカメラの背面図である。 デジタルカメラのブロック図である。 デジタルカメラにおける撮影動作を示すフローチャートである。 デジタルカメラにおける露出測定・表示ルーチンを示すフローチャートである。 メータモードにおけるＬＣＤモニタ上の表示画像を示す図である。 ＬＣＤモニタ上の第１露出値の表示を示す図である。 第１及び第２露出値の表示を示す図である。

符号の説明

１０ デジタルカメラ
１６ 撮影光学系
１７ マイコン（算出手段）
２２ ＬＣＤモニタ（輝度報知手段・輝度表示手段・被写体表示手段）
２６ ズーム駆動機構（レンズ駆動手段）
３０ ズームレンズ（レンズ）
３１ 絞り
３４ ＡＦ・絞り駆動機構（絞り駆動手段）
３８ ＣＣＤ（測光手段）
４２ ＤＲＡＭ（露出記録手段）

Claims (10)

1. 撮影光学系と、
   前記撮影光学系が捉えた被写体の輝度をスポット測光する測光手段と、
   被写体像を表示する被写体表示手段とを備え、
   前記被写体表示手段が、スポット測光を行うモードが設定されると被写体像を自動的にモノクロ表示することを特徴とするデジタルカメラ。
2. 前記被写体の輝度を露出値として記録する露出記録手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
3. 前記露出記録手段が、複数の前記露出値を記録可能であることを特徴とする請求項２に記載のデジタルカメラ。
4. 前記被写体の輝度を露出値として報知する露出報知手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
5. 前記露出報知手段が、前記露出値を表示する露出表示手段であることを特徴とする請求項４に記載のデジタルカメラ。
6. 前記露出値を記録する露出記録手段をさらに有し、
   前記露出表示手段が、前記露出記録手段が記録した複数の前記露出値を同時に表示可能であることを特徴とする請求項５に記載のデジタルカメラ。
7. 前記被写体の輝度を露出値として表示する露出表示手段と、
   前記露出値と、指定された銀塩フィルム感度とに基づいて、銀塩フィルムカメラによる撮影のために、所定の露光時間および絞り値を算出する算出手段をさらに有し、
   前記露出表示手段が、前記露光時間もしくは絞り値の少なくともいずれかを、前記露出値とともに表示可能であることを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
8. 前記露出表示手段が、カラー表示可能であることを特徴とする請求項７に記載のデジタルカメラ。
9. 前記撮影光学系が、焦点距離を変更可能なレンズを有することを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
10. 前記測光手段の測光動作のために、前記レンズが、テレ端とワイド端との中間よりもテレ端側の焦点距離となる位置に移動されることを特徴とする請求項９に記載のデジタルカメラ。

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