以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態における画像処理機能を有する撮像装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態においては、撮像装置としてデジタルカメラを例にとって説明する。なお撮像装置としては、他にデジタルビデオカメラ、カメラ付き携帯端末(カメラ付き携帯電話を含む)、スキャナ等があり、被写体光学像を変換して電気的な画像信号を出力可能なものであれば、本発明を適用することが可能である。
図1に示すように、本実施の形態の撮像装置は、主にカメラ本体100と、交換レンズタイプのレンズユニット300により構成されている。
レンズユニット300において、310は複数のレンズから成る撮像レンズ、312は絞り、306は、レンズユニット300をカメラ本体100と機械的に結合するレンズマウントである。レンズマウント306内には、レンズユニット300をカメラ本体100と電気的に接続する各種機能が含まれている。320は、レンズマウント306において、レンズユニット300をカメラ本体100と接続するためのインタフェース、322はレンズユニット300をカメラ本体100と電気的に接続するコネクタである。
コネクタ322は、カメラ本体100とレンズユニット300との間で制御信号、状態信号、データ信号などを伝え合うと共に、各種電圧の電流を供給されるあるいは供給する機能も備えている。また、コネクタ322は電気通信のみならず、光通信、音声通信などを伝達する構成としても良い。
340は測光制御部46からの測光情報に基づいて、後述するカメラ本体100のシャッター12を制御するシャッター制御部40と連携しながら、絞り312を制御する絞り制御部である。342は撮像レンズ310のフォーカシングを制御するフォーカス制御部、344は撮像レンズ310のズーミングを制御するズーム制御部である。
350はレンズユニット300全体を制御するレンズシステム制御回路である。レンズシステム制御回路350は、動作用の定数、変数、プログラムなどを記憶するメモリを備えている。更に、レンズユニット300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、焦点距離などの機能情報、現在や過去の各設定値などを保持する不揮発メモリも備えている。
次に、カメラ本体100の構成について説明する。
106はカメラ本体100とレンズユニット300を機械的に結合するレンズマウント、130、132はミラーで、撮像レンズ310に入射した光線を一眼レフ方式によって光学ファインダー104に導く。なお、ミラー130はクイックリターンミラーの構成としても、ハーフミラーの構成としても、どちらでも構わない。12は絞り機能を備えるシャッター、14は光学像を電気信号に変換する撮像素子である。撮像レンズ310に入射した光線は、一眼レフ方式によって光量制限手段である絞り312、レンズマウント306および106、ミラー130、シャッター12を介して導かれ、光学像として撮像素子14上に結像する。
16は、撮像素子14から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器である。18は撮像素子14、A/D変換器16、D/A変換器26にそれぞれクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生回路であり、メモリ制御回路22及びシステム制御回路50により制御される。
20は画像処理回路であり、A/D変換器16からのデータ或いはメモリ制御回路22からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、画像処理回路20は、A/D変換器16から出力される画像データを用いて所定の演算処理を行う。更に、得られた演算結果に基づいてシステム制御回路50がシャッター制御部40、焦点調節部42を制御するための、TTL(スルー・ザ・レンズ)方式のオートフォーカス(AF)処理、自動露出(AE)処理、フラッシュプリ発光(EF)処理を行っている。さらに、画像処理回路20は、A/D変換器16から出力される画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてTTL方式のオートホワイトバランス(AWB)処理も行っている。
なお、本実施の形態における図1に示す例では、焦点調節部42および測光制御部46を専用に備えているので、システム制御回路50は、焦点調節部42および測光制御部46を用いてAF処理、AE処理、EF処理の各処理を行っても良い。また、画像処理回路20を用いてAF処理、AE処理、EF処理の各処理を行わない構成としても構わない。また、焦点調節部42および測光制御部46を用いてAF処理、AE処理、EF処理の各処理を行い、さらに、画像処理回路20を用いてAF処理、AE処理、EF処理の各処理を行う構成としてもよい。
22はメモリ制御回路であり、A/D変換器16、タイミング発生回路18、画像処理回路20、画像表示メモリ24、D/A変換器26、メモリ30、圧縮・伸長回路32を制御する。A/D変換器16から出力される画像データは、画像処理回路20、メモリ制御回路22を介して、或いはメモリ制御回路22のみを介して、画像表示メモリ24或いはメモリ30に書き込まれる。
24は画像表示メモリ、26はD/A変換器、28はTFT方式のLCD等から成る画像表示部であり、画像表示メモリ24に書き込まれた表示用の画像データはD/A変換器26を介して画像表示部28により表示される。画像表示部28を用いて、撮像した画像データを逐次表示することで、電子ビューファインダー(EVF)機能(ライブビュー)を実現することができる。また、画像表示部28は、システム制御回路50の指示により任意に表示をON/OFFすることが可能であり、表示をOFFにした場合にはカメラ本体100の電力消費を大幅に低減することができる。
30は撮影した静止画像や動画像を格納するためのメモリであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶容量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連写撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ30に対して行うことが可能となる。また、メモリ30はシステム制御回路50の作業領域としても使用することが可能である。
32は適応離散コサイン変換(ADCT)等、公知の圧縮方法を用いて画像データを圧縮・伸長する圧縮・伸長回路である。圧縮・伸長回路32は、メモリ30に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータを再びメモリ30に書き込む。
40はシャッター制御部であり、測光制御部46からの測光情報に基づいて絞り312を制御する絞り制御部340と連携しながらシャッター12を制御する。42はAF(オートフォーカス)処理を行うための焦点調節部である。レンズユニット300内の撮像レンズ310に入射した光線を絞り312、レンズマウント306、106、ミラー130および焦点調節用サブミラー(図示せず)を介して一眼レフ方式で入射することにより、光学像として結像された画像の合焦状態を測定する。
44は温度計であり、撮影環境における周囲温度を検出する。温度計が撮像素子(センサ)14内にある場合、センサの暗電流をより正確に予想することが可能である。
46はAE(自動露出)処理を行うための測光制御部である。
レンズユニット300内の撮影光学系310に入射した光線を、絞り312、レンズマウント306、106、ミラー130および測光用サブミラー(図示せず)を介して一眼レフ方式で入射することにより、光学像として結像された画像の露出状態を測定する。48はフラッシュであり、AF補助光の投光機能、フラッシュ調光機能も有する。測光制御部46はフラッシュ部48と連携することにより、EF(フラッシュ調光)処理機能も有する。
なお、前述したように、A/D変換器16からの画像データを用いて画像処理回路20により演算された演算結果に基づいて露出制御およびAF制御を行っても良い。その場合、システム制御回路50がシャッター制御部40、絞り制御部340、フォーカス制御部342に対し、ビデオTTL方式を用いた露出制御およびAF制御を行うことが可能である。
また、焦点調節部42による焦点調節結果と、A/D変換器16からの画像データを画像処理回路20によって演算した演算結果とを用いて、AF制御を行うようにしてもよい。さらに、測光制御部46による測定結果と、A/D変換器16からの画像データを画像処理回路20によって演算した演算結果とを用いて露出制御を行うようにしてもよい。
50はカメラ本体100全体を制御するシステム制御回路であり、周知のCPUなどを内蔵する。52はシステム制御回路50の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリである。
54はシステム制御回路50でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声などを用いて動作状態やメッセージなどを外部に通知するための通知部である。通知部54としては、例えばLCDやLEDなどによる視覚的な表示を行う表示部や音声による通知を行う発音素子などが用いられるが、これらのうち1つ以上の組み合わせにより構成される。特に、表示部の場合には、カメラ本体100の操作部70近辺の、視認しやすい、単数あるいは複数箇所に設置されている。また、通知部54は、その一部の機能が光学ファインダー104内に設置されている。
通知部54の表示内容の内、LCDなどに表示するものとしては以下のものがある。まず、シングルショット/連写撮影表示、セルフタイマー表示等、撮影モードに関する表示がある。また、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示等の記録に関する表示がある。また、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示、フラッシュ表示、赤目緩和表示等の撮影条件に関する表示がある。その他に、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体200及び210の着脱状態表示がある。更に、レンズユニット300の着脱状態表示、通信I/F動作表示、日付・時刻表示、外部コンピュータとの接続状態を示す表示等も行われる。
また、通知部54の表示内容のうち、光学ファインダー104内に表示するものとしては、例えば、以下のものがある。合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、フラッシュ充電完了表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示、記録媒体書き込み動作表示等である。
さらに、通知部54の表示内容のうち、LED等により表示するものとしては、例えば、以下のものがある。合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、フラッシュ充電完了表示、記録媒体書き込み動作表示、マクロ撮影設定通知表示、二次電池充電表示等である。
また、通知部54の表示内容のうち、ランプ等に表示するものとしては、例えば、セルフタイマー通知ランプ等がある。このセルフタイマー通知ランプはAF補助光と共用してもよい。
56は後述するプログラムなどが格納された電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばEEPROM等が用いられる。この不揮発性メモリ56には、各種パラメータやISO感度などの設定値、設定モード、および列方向のダークシェーディング補正を行う際に用いる1次元シェーディング補正データが格納される。この1次元シェーディング補正データは、生産工程において、調整時に作成されて書き込まれる。この1次元シェーディング補正データの作成方法としては、例えばダーク撮影を行って得られた画像を射影演算することにより、主に垂直1列分のデータとする方法等が考えられる。
60、62、64、66、68及び70は、システム制御回路50の各種の動作指示を入力するための操作手段である。そして、スイッチやダイアル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等の単数或いは複数の組み合わせで構成される。
ここで、これらの操作手段の具体的な説明を行う。
60はモードダイアルスイッチで、自動撮影モード、プログラム撮影モード、シャッター速度優先撮影モード、絞り優先撮影モード、マニュアル撮影モード、焦点深度優先(デプス)撮影モード等の各機能撮影モードを切り替え設定することができる。他に、ポートレート撮影モード、風景撮影モード、接写撮影モード、スポーツ撮影モード、夜景撮影モード、パノラマ撮影モードなどの各機能撮影モードを切り替え設定することもできる。また、後述するライブビューモードに切り換える機能を有する。
62はシャッタースイッチSW1で、不図示のシャッターボタンの操作途中(例えば半押し)でONとなり、AF処理、AE処理、AWB処理、EF処理等の動作開始を指示する。
64はシャッタースイッチSW2で、不図示のシャッターボタンの操作完了(例えば全押し)でONとなり、露光処理、現像処理、及び記録処理からなる一連の処理の動作開始を指示する。まず、露光処理では、撮像素子14から読み出した信号をA/D変換器16、メモリ制御回路22を介して画像データをメモリ30に書き込み、更に、画像処理回路20やメモリ制御回路22での演算を用いた現像処理が行われる。更に、記録処理では、メモリ30から画像データを読み出し、圧縮・伸張回路32で圧縮を行い、記録媒体200あるいは210に画像データを書き込む。
66は再生スイッチであり、撮影モード状態で撮影した画像をメモリ30あるいは記録媒体200、210から読み出して画像表示部28に表示する再生動作の開始を指示する。再生スイッチ66は、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、PC接続モード等の各機能モードを設定可能である。
68は単写/連写スイッチであり、シャッタースイッチSW2(64)を押した場合、1コマの撮影を行って待機状態とする単写モードと、シャッタースイッチSW2(64)を押している間、連続して撮影を行い続ける連写モードとを設定可能である。
69はISO感度設定スイッチであり、撮像素子14あるいは画像処理回路20におけるゲインの設定を変更することにより、ISO感度を設定することができる。
70は各種ボタンやタッチパネルなどから成る操作部である。
一例として、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写/連写/セルフタイマー切り換えボタン、メニュー移動+(プラス)ボタン、メニュー移動−(マイナス)ボタンを含む。
更に、再生画像移動+(プラス)ボタン、再生画像移動−(マイナス)ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付/時間設定ボタンなども含む。
なお、上記プラスボタンおよびマイナスボタンの各機能は、回転ダイアルスイッチを備えることによって、より軽快に数値や機能を選択することが可能となる。
また、ライブビュー表示を確認しながら、操作部70の操作をすることで、ライブビュー表示中にシャッタースピードやゲインや絞り値を設定することができる。
他に、パノラマモード等の撮影および再生を実行する際に各種機能の選択および切り替えを設定する選択/切り替えボタン、パノラマモード等の撮影および再生を実行する際に各種機能の決定および実行を設定する決定/実行ボタンがある。また、画像表示部28のON/OFFを設定する画像表示ON/OFFスイッチ、撮影直後に撮影した画像データを自動再生するクイックレビュー機能を設定するクイックレビューON/OFFスイッチがある。また、JPEG圧縮の圧縮率を選択するため、あるいは撮像素子の信号をそのままデジタル化して記録媒体に記録するCCDRAWモードを選択するためのスイッチである圧縮モードスイッチがある。また、
また、ワンショットAFモードとサーボAFモードとを設定可能なAFモード設定スイッチなどがある。ワンショットAFモードでは、シャッタースイッチSW1(62)を押した際にオートフォーカス動作を開始し、一旦合焦した場合、その合焦状態を保ち続ける。サーボAFモードでは、シャッタースイッチSW1(62)を押している間、連続してオートフォーカス動作を続ける。
72は電源スイッチであり、カメラ本体100の電源オン、電源オフの各モードを切り替え設定可能である。また、カメラ本体100に接続されたレンズユニット300、外部フラッシュ、記録媒体200、210等の各種付属装置の電源オン、電源オフの設定も合わせて切り替え設定可能である。
80は電源制御部で、電池検出回路、DC‐DCコンバータ、通電するブロックを切り換えるスイッチ回路等により構成されている。電源制御部80は、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及びシステム制御回路50の指示に基づいてDC‐DCコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。
82、84はコネクタ、86はアルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やNiCd電池やNiMH電池、Li‐ion電池、Liポリマー電池等の二次電池、ACアダプター等からなる電源部である。
90及び94はメモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインタフェース、92及び96はメモリカードやハードディスク等の記録媒体と接続を行うコネクタである。98はコネクタ92及び/或いは96に記録媒体200或いは210が装着されているか否かを検知する記録媒体着脱検知回路である。
なお、本実施の形態では記録媒体を取り付けるインタフェース及びコネクタを2系統持つものとして説明しているが、記録媒体を取り付けるインタフェース及びコネクタは、単数或いは複数、いずれの系統数を備える構成としても構わない。また、異なる規格のインタフェース及びコネクタを組み合わせて備える構成としても構わない。
インタフェース及びコネクタとしては、種々の記憶媒体の規格に準拠したものを用いて構成することが可能である。例えば、PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)カードやCF(コンパクトフラッシュ(登録商標))カード、SDカード等である。インタフェース90及び94、そしてコネクタ92及び96をPCMCIAカードやCF(登録商標)カード等の規格に準拠したものを用いて構成した場合、各種通信カードを接続することができる。通信カードとしては、LANカードやモデムカード、USB(Universal Serial Bus)カード、IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)1394カードがある。他にも、P1284カード、SCSI(Small Computer System Interface)カード、PHS等がある。これら各種通信カードを接続することにより、他のコンピュータやプリンタ等の周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を転送し合うことができる。
104は光学ファインダーであり、撮像レンズ310に入射した光線を、一眼レフ方式によって、絞り312、レンズマウント306、106、ミラー130、132を介して導き、光学像として結像させて表示することが可能である。これにより、画像表示部28による電子ファインダー機能を使用すること無しに、光学ファインダーのみを用いて撮影を行うことが可能である。また、光学ファインダー104内には、通知部54の一部の機能、例えば、合焦状態、手振れ警告、フラッシュ充電、シャッタースピード、絞り値、露出補正などが表示される。
110は通信部で、RS232CやUSB、IEEE1394、P1284、SCSI、モデム、LAN、無線通信、等の各種通信機能を有する。112は通信部110によりカメラ本体100を他の機器と接続するコネクタ或いは無線通信の場合はアンテナである。
120はレンズマウント106内でカメラ本体100をレンズユニット300と接続するためのインタフェースである。
122はカメラ本体100をレンズユニット300と電気的に接続するコネクタである。また、レンズマウント106及び/またはコネクタ122にレンズユニット300が装着されているか否かは、不図示のレンズ着脱検知部により検知される。コネクタ122はカメラ本体100とレンズユニット300との間で制御信号、状態信号、データ信号などを伝え合うと共に、各種電圧の電流を供給する機能も備えている。また、コネクタ122は電気通信だけでなく、光通信、音声通信などを伝達する構成としてもよい。
200及び210はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。この記録媒体200及び210は、それぞれ、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部202及び212、カメラ本体100とのインタフェース204及び214、カメラ本体100と接続を行うコネクタ206及び216を備えている。
記録媒体200及び210としては、PCMCIAカードやコンパクトフラッシュ(登録商標)等のメモリカード、ハードディスク等を用いることができる。また、マイクロDAT、光磁気ディスク、CD‐RやCD‐WR等の光ディスク、DVD等の相変化型光ディスク等で構成されていても勿論構わない。
なお、本実施の形態における撮像装置として、レンズ交換式の一眼レフタイプのデジタルカメラであるものとして説明したが、レンズや鏡筒が本体と一体化された、いわゆるデジタルコンパクトカメラなどであってもよい。
次に、図2乃至図8を参照して、本発明の実施の形態における上記構成を有する撮像装置の動作を説明する。
図2及び図3は本実施の形態の撮像装置の主ルーチンのフローチャートである。この処理プログラムは不揮発メモリ56などの記憶媒体に格納されており、メモリ52にロードされてシステム制御回路50内のCPUによって実行される。
図2において、電池交換等の電源投入により、システム制御回路50はフラグや制御変数等を初期化し、カメラ本体100の各部に対して必要な所定の初期設定を行う(ステップS101)。次に、システム制御回路50は電源スイッチ72の設定位置を確認し、電源スイッチ72が電源OFFに設定されているか否かを判別する(ステップS102)。
電源スイッチ72が電源OFFに設定されている場合、各表示部の表示を終了状態に変更し、フラグや制御変数などを含む必要なパラメータや設定値、設定モードを不揮発性メモリ56に記録する。更に、電源制御部80により画像表示部28を含むカメラ本体100各部の不要な電源を遮断する等の所定の終了処理を行った後(ステップS103)、ステップS102に戻る。
一方、電源スイッチ72が電源ONに設定されていた場合、システム制御回路50は電源制御部80により電池などの電源86の残容量や動作状況がカメラ本体100の動作に問題があるか否かを判別する(ステップS104)。問題があると判別された場合、通知部54を用いて画像や音声により所定の警告を行った後(ステップS105)、ステップS102に戻る。
一方、電源86に問題が無いと判別された場合、システム制御回路50はモードダイアルスイッチ60の設定位置を判断し、モードダイアルスイッチ60の設定位置を判別する(ステップS106)。モードダイアルスイッチ60がライブビューモードに設定されている場合、ライブビュー表示を実行する(ステップS110)。なお、ステップS110で行われるライブビュー表示は、図4を参照して詳細に後述する。また、撮影モードとライブビューモード以外のその他のモードに設定されている場合、システム制御回路50は選択されたモードに応じた処理を実行し(ステップS107)、実行後にステップS102に戻る。
一方、モードダイアルスイッチ60が撮影モードに設定されている場合、ステップS108に進み、記録媒体200、201が装着されているか否かの判断、記録媒体200、201に記録された画像データの管理情報の取得を行う。更に、記録媒体200、201の動作状態がカメラ本体100の動作、特に記録媒体に対する画像データの記録再生動作に問題があるか否かを判別する。問題があると判別された場合、通知部54を用いて画像や音声により所定の警告を行った後(ステップS105)、ステップS102に戻る。
一方、ステップS108で問題がないと判別された場合、システム制御回路50は通知部54を用いて画像や音声によりカメラ本体100の各種設定状態の表示を行って(ステップS109)、図3のステップS113に進む。ここで、画像表示部28の画像表示スイッチがONである場合、画像表示部28を用いて画像や音声によりカメラ本体100の各種設定状態を表示するようにしてもよい。
ステップS113において、シャッタースイッチSW1(62)が押されているか否かを判別し、シャッタースイッチSW1(62)が押されていない場合、ステップS102に戻る。
一方、シャッタースイッチSW1(62)が押されている場合、システム制御回路50は、測距処理及び合焦処理を行って撮影レンズ310の焦点を被写体に合わる。続いて、測光処理を行って絞り値およびシャッター速度を決定する焦点調節・測光処理を行う(ステップS114)。測光の結果、必要であればフラッシュフラグをセットし、フラッシュの設定も行う。このステップS114で行う焦点調節・測光処理の詳細は図6を参照して後述する。
焦点調節・測光処理(ステップS114)を終えるとステップS115に進み、シャッタースイッチSW2(64)が押されているか否かを判別する(ステップS115)。シャッタースイッチSW2(64)が押されていない場合、シャッタースイッチSW1(62)が離されたか否かを判別する(ステップS116)。シャッタースイッチSW1(62)が離されるか、シャッタースイッチSW2(64)が押されるまで、ステップS115およびステップS116の処理を繰り返す。ステップS116でシャッタースイッチSW1(62)が離された場合、ステップS102に戻る。
一方、ステップS115でシャッタースイッチSW2(64)が押されると、システム制御回路50は、撮影した画像データを記憶可能な画像記憶バッファ領域がメモリ30にあるか否かを判別する(ステップS126)。メモリ30の画像記憶バッファ領域内に新たな画像データの記憶可能な領域が無いと判別された場合、通知部54を用いて画像や音声により所定の警告を行った後(ステップS127)、ステップS102の処理に戻る。
なお、メモリ30の画像記憶バッファ領域内に新たな画像データの記憶可能な領域が無い場合とは、例えば、以下の様な状況が考えられる。メモリ30の画像記憶バッファ領域内に記憶可能な最大枚数の連写撮影を行った直後で、メモリ30から読み出して記憶媒体200或いは210に書き込むべき最初の画像がまだ記憶媒体200或いは210に記録終了していないことがある。この様な場合には、1枚分の空き領域もメモリ30の画像記憶バッファ領域上に確保できない。
なお、撮像した画像データを圧縮処理してからメモリ30の画像記憶バッファ領域に記憶する場合、圧縮後の画像データ量が圧縮モードの設定に応じて異なることを考慮する必要がある。そして、記憶可能な領域がメモリ30の画像記憶バッファ領域上にあるか否かをステップS126の処理で判断することになる。
メモリ30に新たな画像データを記憶可能な領域があると判別された場合は、ステップS128へ移行する。
ステップS128では、システム制御回路50は撮影処理を実行する。この撮影処理では、所定時間蓄積した撮像信号を撮像素子14からA/D変換器16、画像処理回路20およびメモリ制御回路22を介して、或いはA/D変換器16から直接メモリ制御回路22を介して、メモリ30の所定領域に撮影した画像データを書き込む。なお、ここで行われる撮影処理の詳細については、図7を参照して後述する。
ステップS128の撮影処理を終えると、システム制御回路50は、メモリ30の所定領域に書き込まれた画像データの一部をメモリ制御回路22を介して読み出す。そして、現像処理を行うために必要なシェーディング補正係数を演算する(ステップS129)。そして、演算結果をシステム制御回路50の内部メモリあるいはメモリ52に記憶する。
更に、システム制御回路50は、メモリ制御回路22、そして必要に応じて画像処理回路20を用いて、メモリ30の所定領域に書き込まれた画像データを読み出す。そして、システム制御回路50の内部メモリあるいはメモリ52に記憶したステップS128の演算結果を用いて、シェーディング補正やオートホワイトバランス(AWB)処理、ガンマ変換処理、色変換処理を含む各種現像処理を行う(ステップS130)。
更に、システム制御回路50は、ステップS130で処理された画像データに対して、設定されたモードに応じた画像圧縮処理を圧縮・伸長回路32により行う。そして、メモリ30の画像記憶バッファ領域の空き画像部分に、一連の処理を終えた画像データの書き込みを行う(ステップS131)。
次に、システム制御回路50は、メモリ30の画像記憶バッファ領域に記憶された処理済みの画像データを読み出す。そして、インタフェース90または94、コネクタ92または96を介して、メモリカードやコンパクトフラッシュ(登録商標)カード等の記録媒体200または210に読み出した画像データを書き込む記録処理を開始する(ステップS132)。この記録開始処理は、メモリ30の画像記憶バッファ領域の空き画像部分に、撮影して一連の処理を終えた画像データの書き込みが新たに行われる度に、その画像データに対して実行される。
なお、記録媒体200、201に画像データの書き込みを行っている間、書き込み動作中であることを示すために、通知部54に例えばLEDを点滅させる等の記録媒体書き込み動作表示を行う。
さらに、システム制御回路50は、シャッタースイッチSW1が押されているか否かを判別する(ステップS133)。シャッタースイッチSW1が放された状態である場合、ステップS102の処理に戻る。一方、シャッタースイッチSW1が押された状態である場合、ステップS115の処理に戻って次の撮影に備える。これにより、撮影に関する一連の処理が終了する。
図4は、図2のステップS110で行われるライブビュー表示処理を示すフローチャートである。なお、システム制御回路50と、絞り制御部340あるいはフォーカス制御部342との間の各種信号のやり取りは、インタフェース120、コネクタ122及び322、インタフェース320およびレンズシステム制御回路350を介して行われる。
システム制御回路50は、ミラー130をミラー駆動部(不図示)によってミラーアップ位置に移動させ(ステップS501)、シャッター制御部40によってシャッター12を開く(ステップS502)。
システム制御回路50は、内部メモリあるいはメモリ52に記憶されたゲイン設定値と操作部70によるゲイン設定に従ってライブビュー表示のゲインを設定する(ステップS503)。更にシステム制御回路50は、内部メモリあるいはメモリ52に記憶された絞り値と操作部70の設定により絞り値を設定し、絞り制御部340によって絞り312を設定された絞り値まで駆動する(ステップS504)。
さらにシステム制御回路50は、内部メモリあるいはメモリ52に記憶されたフレームレート(ライブビューにおける表示画像の更新周期)の設定値と撮像信号レベルによってフレームレートを設定する。例えば撮像信号が所定値より低い場合は、フレームレートを遅くする設定を行う。なお、ライブビュースタート時にはデフォルトのフレームレートが設定される(ステップS505)。
フレームレートの設定が済むと、撮像素子14の電荷蓄積を開始する(ステップS506)。そして設定されたフレームレートに基づき決定された時間経過を待ち(ステップS507)、時間が経過すると、蓄積した電荷(画像信号)の読み出しを行う(ステップ508)。読み出された画像信号は現像処理され(ステップ509)、画像表示28に表示される(ステップS510)。
また、本実施形態では電荷の蓄積時間(シャッタースピード)をフレームレートに基づき決定しているが、フレームレートよりも高速であれば蓄積時間(シャッタースピード)は任意に設定できるようにしてもよい。
そして、ライブビューモードが継続して設定されているかを検出し(ステップS511)、設定されていれば、再びステップS503の操作部材によるゲイン設定検出に戻り、一連の動作が繰り返し行われる。
ステップS511でライブビューモードの設定が中断あるいは終了した場合、シャッター12を閉じ(ステップS512)、ミラー130をミラーダウン位置に駆動(ステップS513)する。
次に、ライブビュー表示の電荷の蓄積時間、ライブビューゲイン設定値、絞り312の絞り値から、静止画撮影時の撮影レンズの絞り値(Av値)、シャッタースピード(Tv値)、ゲインを演算する。
演算した結果は、システム制御回路50の内部メモリあるいはメモリ52にAE_lvとして保存する(ステップS514)。
上記処理が終了すると、一連のライブビューモードのシーケンスを終了し、図2のステップS102に戻る。
ここで、ステップS514で演算されるシャッタースピード(Tv値)について説明する。
例えば、ライブビュー時のフレームレートが5フレーム/秒、表示ゲインを×256に使用者が設定し、また、静止画撮影時のゲインを×1に設定する場合、演算されるシャッタースピードは約50秒(=1(秒)/5(フレーム)×256(ゲイン))となる。
またライブビューモード中に撮影者が、ライブビュー表示を見ながら意図する露出になるように、操作部70によりライブビューゲインと、絞り値或いはフレームレートを変更すると、ステップS503及びS504でライブビュー表示に反映される。
図5は、天体撮影においてライブビュー表示においてゲインを変更する場合の概念を説明する図である。
図5において、(a)はライブビュー表示においてゲインが最も低い場合に表示された画像であり、(b)はゲインが最も高い場合に表示された画像である。撮影者は、操作部70を用いて、(a)と(b)の間の所望の明るさとなるようにゲインを変更することができる。(c)は、撮影者により所望の明るさとなるようにゲインが変更された場合の画像である。
図6は、図3のステップS114における焦点調節・測光処理の詳細なフローチャートを示す。なお、システム制御回路50と、絞り制御部340あるいはフォーカス制御部342との間の各種信号のやり取りは、インタフェース120、コネクタ122及び322、インタフェース320およびレンズシステム制御回路350を介して行われる。
先ず、システム制御回路50は、AFモードが設定されているかを判断し(ステップS701)、AFモードが設定されていなければ、ステップS705に移行する。
AFモードが設定されていれば、撮像素子14、焦点調節部42およびフォーカス制御部342を用いて、AF(オートフォーカス)処理を開始する(ステップS702)。
システム制御回路50は、撮影レンズ310に入射した光線を、絞り312、レンズマウント306、106、ミラー130、焦点調節用サブミラー(図示せず)を介して、焦点調節部42に入射させる。これにより、光学像として結像された画像の合焦状態を判断する。そして、合焦と判断されるまで、フォーカス制御部342を用いて撮影レンズ310を駆動しながら、焦点調節部42を用いて合焦状態を検出するAF制御を実行する(ステップS703、S704)。
ステップS703で合焦と判断されると、システム制御回路50は、測光制御部46を用いてAE(自動露出)演算処理を開始する(ステップS705)。システム制御回路50は、絞りを開放し、撮影レンズ310に入射した光線を、絞り312、レンズマウント306、106、ミラー130、132および測光用レンズ(図示せず)を介して、測光制御部46に入射させる。これにより、光学像として結像された画像の輝度を測定する。そして、露出状態が所定レベル以上かどうかを判断(ステップS707)する。所定レベル以上であれば測光OKと判断し、システム制御回路50は、測光データに基づいてシャッタースピード(Tv)及び絞り値(Av)を算出する。そして、システム制御回路50の内部メモリあるいはメモリ52に静止画撮影に用いる露出値(AE値)として記憶する(ステップS708)。
また所定レベル以下あれば、被写体が測光限界以下の輝度であると判断し、ライブビュー表示中に図4のステップS514で演算した露出演算値(AE_lv)に基づいてシャッタースピード(Tv)及び絞り値(Av)を算出する。ここでAE_lvはゲインを×1として演算されているため、静止画撮影で設定されているゲインに応じてTv値の補正を行う。そして、算出したシャッタースピード(Tv)及び絞り値(Av)を露出値(AE)として記憶する(ステップS709)。
例えば、AE_lvとして×4が設定されている場合、シャッター速度(Tv値)は1/4倍に補正される。
ここで、決定されたシャッター速度(Tv値)に応じて、システム制御回路50は、撮影処理で用いる撮像素子14の電荷蓄積時間を決定する。
図7は、図3のステップS128における撮影処理の詳細なフローチャートを示す。なお、システム制御回路50と、絞り制御部340あるいはフォーカス制御部342との間の各種信号のやり取りは、インタフェース120、コネクタ122及び322、インタフェース320およびレンズシステム制御回路350を介して行われる。
システム制御回路50は、ミラー130をミラー駆動部(図示せず)によってミラーアップ位置に移動させる(ステップS301)。そして、図6のステップS708でシステム制御回路50の内部メモリあるいはメモリ52に記憶された露出値(AE値)に従って、絞り制御部340によって絞り312を駆動する(ステップS302)。
システム制御回路50は、撮像素子14の電荷クリア動作を行った後(ステップS303)、撮像素子14の電荷蓄積を開始する(ステップS304)。更に、シャッター制御部40によってシャッター12を開き(ステップS305)、撮像素子14の露光を開始する(ステップS306)。
そして、フラッシュフラグがセットされているかをチェックしてフラッシュ48が必要であるか否かを判別し(ステップS307)、必要な場合にはフラッシュ48を発光させる(ステップS308)。
システム制御回路50は、測光データに従って撮像素子14の露光終了を待ち(ステップS309)、露光が終了すると、シャッター制御部40によってシャッター12を閉じ(ステップS310)、撮像素子14の露光を終了する。
システム制御回路50は、絞り制御部340によって絞り312を開放の絞り値まで駆動し(ステップS311)、ミラー130をミラー駆動部(不図示)によってミラーダウン位置に移動させる(ステップS312)。
次に、設定した電荷蓄積時間が経過したか否かを判別し(ステップS313)、設定した電荷蓄積時間が経過した場合、システム制御回路50は撮像素子14の電荷蓄積を終了し(ステップS314)、撮像素子14から蓄積した電荷(画像信号)を読み出す。そして、A/D変換器16、画像処理回路20、メモリ制御回路22を介して、或いはA/D変換器16から直接、メモリ制御回路22を介して、メモリ30の所定領域に撮影して得た画像データを書き込む(ステップS315)。一連の処理を終了すると、撮影処理ルーチンを終了して、メインの処理に戻る。
図5(d)は、図6のステップS707で被写体の輝度が低いと判断され、ライブビューモードで得られた露出演算値(AE_lv)に基づいて求めた露出値(AE)を用いて撮影を行った場合の静止画の例を示す。図5(d)に示すように、撮影者が所望する明るさとなるようにゲイン及び絞り値が変更された図5(c)のような画像を得ることができる。
なお、本発明は上述した実施の形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または実施の形態の構成が持つ機能が達成できる構成であれば、どのようなものであっても適用可能である。
例えばライブビューモード時のフレームレートを固定としているが、可変としてもよい。また、ライブビューモード時に演算されたシャッタースピードや絞り値を表示するのみとしてもよい。この場合、撮像装置がシャッタースピード及び絞り値をマニュアルで設定可能な場合、撮影者は表示された値に基づいて設定することが可能となる。
さらに、ライブビューモード時に演算されたシャッタースピードをデフォルトとして記憶し、使用者がそれに対する補正を行って静止画撮影のシャッタースピードをしてもよい。
また、上記実施の形態では、撮影を行う場合にライブビューモードから撮影モードに切り換える場合について説明した。しかしながら、ライブビューモード時にシャッターボタンが押された場合に、図3のステップS114の処理に進むように構成しても構わない。その場合、SW1がOFFとなったり、メモリ30に問題があった場合には、図4の処理に戻るようにすればよい。
また、本発明の目的は、以下の様にして達成することも可能である。まず、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、以下のようにして達成することも可能である。即ち、読み出したプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合である。ここでプログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ROM、RAM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、CD−ROM、CD−R、DVD、光ディスク、光磁気ディスク、MOなどが考えられる。また、LAN(ローカル・エリア・ネットワーク)やWAN(ワイド・エリア・ネットワーク)などのコンピュータネットワークを、プログラムコードを供給するために用いることができる。
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した図2〜図4および図6、図7に示すフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
12:シャッター、14:撮像素子、16:A/D変換器、18:タイミング発生回路、20:画像処理回路、22:メモリ制御回路、24:画像表示メモリ、26:D/A変換器、28:画像表示部、30:メモリ、32:圧縮・伸長回路、40:シャッター制御部、42:焦点調節部、44:温度計、46:測光制御部、48:フラッシュ、50:システム制御回路、52:メモリ、54:通知部、56:不揮発性メモリ、60:モードダイアルスイッチ、62:シャッタースイッチSW1、64:シャッタースイッチSW2、66:再生スイッチ、68:単写/連写スイッチ、69:ISO感度スイッチ、70:操作部、72:電源スイッチ、80:電源制御部、82、84:コネクタ、86:電源、90、94:入出力I/F、92、96:コネクタ、98:記録媒体着脱検知部、100:カメラ本体、106:レンズマウント、110:通信回路、112:コネクタ(アンテナ)、120:インタフェース、130、132:ミラー、200、210:記録媒体、202、212:記録部、204、214:I/F、206、216:コネクタ、300:レンズユニット、310:撮像レンズ、312:絞り、306:レンズマウント、320:I/F、322:コネクタ、340:絞り制御部、342:フォーカス制御部、344:ズーム制御部、350:レンズシステム制御回路